1、请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 行业行业研究研究 Page 1 证券研究报告证券研究报告深度报告深度报告 钢铁钢铁 高温合金专题高温合金专题 中性中性 （维持评级） 2021 年年 01 月月 12 日日 一年该行业与一年该行业与上证综指上证综指走势比较走势比较 行业专题行业专题 行业生态健康，需求多点开花行业生态健康，需求多点开花 高温合金高温合金现代工业装备领域的关键材料现代工业装备领域的关键材料 高温合金是指一般以铁、镍、钴为基，能在大约 600以上的高温下抗 氧化或腐蚀，并能在一定应力作用下长期工作的一类合金。高温合金具 备优良的耐高温、耐腐蚀、抗

2、疲劳，最初主要应用于航空航天领域，随 着技术发展和产量提升，逐渐被应用到电力、机械、工业、汽车等领域。 我国高温合金研发起步较国外发达国家晚，在国防建设需要以及国家的 大力支持下，经过几代人的努力，已完成了从仿制、改进到创新的转变， 近年来国家也出台了一系列政策继续大力支持高温合金行业发展。 供给不足，行业生态健康供给不足，行业生态健康 我国高温合金产业发展较快，但技术与世界先进水平仍存在差距，并且 国内生产能力不足，高端品种尚未实现自主可控，供需缺口较大。高温 合金新进入壁垒高，体现在技术壁垒、销售渠道、资金实力等方面。行 业产能增长以现有厂商扩产为主，但因生产工艺复杂，下游认证周期长 等，

3、增速较为缓慢。整体来看，业内竞争格局良好，主要厂商形成竞合 关系。行业特性促使高温合金成为单价高、毛利高品种，具体因产品结 构、产品附加值高低、下游属于军品或民品客户，成材率情况而不同。 需求放量，市场增长可期需求放量，市场增长可期 我国高温合金需求增长迅速。发动机领域，军用飞机数量增加，发动机 维护以及发动机国产替代工作的推进，需求量增长明确。燃气轮机国产 替代进程不断加速，在海军舰艇建设以及燃气轮机装配比例提升，天然 气管网大规模建设以及燃气发电项目增长下相关领域高温合金需求前景 巨大。汽车方面，国内汽车产量的提升以及国内涡轮增压车型占比持续 提升，消费量将持续上涨。此外，在航天、核电、石

4、化冶金等领域，高 温合金需求也在不断增长， 预计 2020-2025 年间， 需求复合增速达 7.5%。 投资建议：投资建议：高温合金领域核心企业高温合金领域核心企业 展望未来，高温合金市场供给缺口将长期存在，高单价、高毛利的状态 或得以保持。高温合金领域新进入者壁垒较高，行业产能增量主要来源 于现有企业扩产， 行业内龙头企业有望长期受益。 相关标的包括 ST 抚钢、 钢研高纳、图南股份。 风险提示风险提示 下游需求增长不及预期；国产化替代进程不及预期；核心厂商扩产进度 不及预期。 重点公司盈利预测及投资评级重点公司盈利预测及投资评级 公司公司 公司公司 投资投资 昨收盘昨收盘 总市值总市值

5、EPS PE 代码代码 名称名称 评级评级 （元）（元） （百万元）（百万元） 2020E 2021E 2020E 2021E 300034 钢研高纳 无评级 33.09 15,548 0.41 0.54 80.61 61.21 300855 图南股份 无评级 46.08 9,216 0.64 0.86 71.76 53.65 资料来源：Wind、国信证券经济研究所整理；备注：盈利预测来自 Wind180 天一致预测 相关研究报告：相关研究报告： 钢铁行业点评：钢铁行业碳减排势在必行， 粗 钢 产 量 增 速 有 望 得 到 控 制 2020-12-31 铁矿石专题报告： 供需偏紧格局或持续

6、2020-12-10 钢铁行业 2021 年投资策略：追寻不确定中 的确定 2020-11-19 钢铁行业周报（4 月 27 日-5 月 3 日） ：一季 度行业盈利回落 2020-05-06 钢铁行业周报（4 月 20 日-4 月 26 日） ：产 量增长抑制库存降速 2020-04-27 独立性声明：独立性声明： 作者保证报告所采用的数据均来自合规渠 道，分析逻辑基于本人的职业理解，通过合 理判断并得出结论，力求客观、公正，其结 论不受其它任何第三方的授意、影响，特此 声明 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 J/20M/20M/20J/20S/20N/20 上证综指钢铁 请务必阅读正

7、文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 2 投资摘要投资摘要 关键结论与投资建议关键结论与投资建议 我国高温合金产业国内生产能力不足，高端品种尚未实现自主可控，供需缺口 较大。行业产能增长以现有厂商扩产为主，但因生产工艺复杂，下游认证周期 长等，增速较为缓慢。而我国高温合金需求增长迅速，两机领域的国产替代以 及消费增长等带来高温合金明确增量。整体来看，业内竞争格局良好，主要厂 商形成竞合关系。行业特性促使高温合金成为单价高、毛利高品种，行业内龙 头企业有望长期受益。 核心假设或逻辑核心假设或逻辑 第一，高温合金发展受到政策支持。高温合金的升级对于航空航天及其他工业

8、部分的发展都有着重要的意义，相关政策长期支持高温合金发展。 第二，需求增长大，供需缺口长期存在。发动机领域，军用飞机数量增加，发 动机维护以及发动机国产替代工作的推进，高温合金需求量增长明确。燃气轮 机国产替代进程不断加速，在海军舰艇建设以及燃气轮机装配比例提升，天然 气管网大规模建设以及燃气发电项目增长下相关领域高温合金需求前景巨大。 汽车方面，国内汽车产量的提升以及国内涡轮增压车型占比持续提升，高温合 金消费量将持续上涨。 第三，行业生态健康，产品高毛利可持续。行业内企业以竞合关系为主，一方 面因为总供给尚不能满足国内需求；另一方面因为军工领域自主可控要求下很 多对供应商设置了双流水制度。

9、高温合金进入壁垒高，体现在技术壁垒、销售 渠道、资金实力等方面，高壁垒将使行业未来一段时间内竞争格局仍有望保持 良好状态。高温合金的特性及产业结构促使其价格及毛利始终保持较高水平。 与市场预期不同之处与市场预期不同之处 市场认为高温合金需求增长主要来源于军用及民用发动机领域，我们认为发动 机领域需求将保持高增长， 但燃气轮机领域也有望迎来需求爆发。 在军用领域， 海军舰艇建设以及燃气轮机装配比例的提升将带来高温合金的增量。在民用领 域，由于我国“西气东输” 、 “北气南下”和沿海经济发达地区能源结构调整， 以及分布式能源发展的需要，燃气轮机在中大功率天然气管道增压领域，重型 燃气轮机在燃气发电

10、领域，市场需求旺盛，随着国产替代进程的加速，高温合 金需求有望迎来爆发。 市场认为行业高毛利来源于产品附加值高。我们认为高毛利不仅因产品附加值 高，也因行业内生态健康。在供需缺口或长期存在的状态下，高温合金产品高 毛利可持续， 并具体因产品结构、 产品附加值高低、 下游属于军品或民品客户， 原材料价格变动、成材率情况而不同。 股价变化的催化因素股价变化的催化因素 第一，高温合金下游需求快速增长。 第二，产品毛利率持续提升。 第三，核心企业产能扩张。 核心假设或逻辑的主要风险核心假设或逻辑的主要风险 第一，下游需求增长不及预期。 第二，国产化替代进程不及预期。 第三，核心厂商扩产进度不及预期。

11、rQqPoOsPwPpOrOqRtOnQrP7NbPbRoMqQsQnMeRpPqRiNqRtQ6MnNxONZqNyQuOqQtR 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 3 内容目录内容目录 高温合金高温合金现代工业装备领域的关键材料现代工业装备领域的关键材料 . 5 高温合金简介 . 5 应用从航空航天向其他工业领域扩展 . 6 政策支持下我国高温合金快速发展 . 7 供给不足，行业生态健康供给不足，行业生态健康 . 8 国内供应存缺口，单价高、毛利高 . 8 业内竞合关系为主，进入壁垒高 . 10 未来三年有万吨产能增量 .11 需求放量，市场增

12、长可期需求放量，市场增长可期 . 12 航空发动机需求增长明确 . 12 燃气轮机发展前景巨大 . 14 汽车用高温合金持续上涨 . 17 核电建设稳步推进 . 18 高温合金领域核心企业高温合金领域核心企业. 19 ST 抚钢 . 19 钢研高纳 . 20 图南股份 . 21 国信证券投资评级国信证券投资评级 . 23 分析师承诺分析师承诺 . 23 风险提示风险提示 . 23 证券投资咨询业务的说明证券投资咨询业务的说明 . 23 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 4 图图表表目录目录 图图 1：高温合金应用领域：高温合金应用领域 . 6 图图

13、 2：高温合金应用领域：高温合金应用领域 . 6 图图 3：火箭发动机应用示意图：火箭发动机应用示意图 . 6 图图 4：航空发动机关键部件示意图：航空发动机关键部件示意图 . 6 图图 5：高温合金产业链：高温合金产业链 . 7 图图 6：高温合金生产企业梳理：高温合金生产企业梳理 . 8 图图 7：重点优特钢企业高温合金钢产量（吨）：重点优特钢企业高温合金钢产量（吨） . 9 图图 8：分公司高温合金销售均价（万元：分公司高温合金销售均价（万元/吨）吨） . 9 图图 9：分公司高温合金毛利率水平（：分公司高温合金毛利率水平（%） . 9 图图 10：钢研高纳分产品毛利率水平（：钢研高纳分

14、产品毛利率水平（%） . 10 图图 11：2019 图南股份高温合金分行业毛利率水平（图南股份高温合金分行业毛利率水平（%） . 10 图图 12：2019 高温合金相关企业研发支出占比及研发人员占比（高温合金相关企业研发支出占比及研发人员占比（%） . 10 图图 13：装备费增速及在军费中占比情况（：装备费增速及在军费中占比情况（%） . 13 图图 14：我国军用飞机数量及增速（架，：我国军用飞机数量及增速（架，%） . 13 图图 15：涡扇发动机生产时间表：涡扇发动机生产时间表 . 14 图图 16：燃气轮机涡轮叶片材料及成形技术发展：燃气轮机涡轮叶片材料及成形技术发展 . 15

15、图图 17：中长期天然气主干管网规划示意图：中长期天然气主干管网规划示意图 . 16 图图 18：我国天然气年产量和消费量（十亿立方米）：我国天然气年产量和消费量（十亿立方米） . 17 图图 19：核电电源基本建设投资完成额（亿元，：核电电源基本建设投资完成额（亿元，%） . 18 图图 20：中国核电在建和计划新增容量（百万瓦特）：中国核电在建和计划新增容量（百万瓦特） . 18 图图 21：营收和利润变化情况（亿元，：营收和利润变化情况（亿元，%） . 19 图图 22：主营业务结构（亿元）：主营业务结构（亿元） . 19 图图 23：单季归母净利润变化情况（亿元，：单季归母净利润变化情

16、况（亿元，%） . 20 图图 24：公司销售毛利率和净利率情况（：公司销售毛利率和净利率情况（%） . 20 图图 25：营收和利润变化情况（亿元，：营收和利润变化情况（亿元，%） . 20 图图 26：主营业务结构（亿元）：主营业务结构（亿元） . 20 图图 27：营收和利润变化情况（亿元，：营收和利润变化情况（亿元，%） . 21 图图 28：主营业务结构（亿元）：主营业务结构（亿元） . 21 表表 1：高温合金的分类：高温合金的分类 . 5 表表 2：高温合金相关产业政策：高温合金相关产业政策 . 8 表表 3：部分高温合金企业新建产能情况梳理：部分高温合金企业新建产能情况梳理 .

17、 11 表表 4：2017 年发动机订单情况（台）年发动机订单情况（台） . 13 表表 5：工业燃气轮机分类：工业燃气轮机分类 . 14 表表 6：天然气：天然气管网建设领域高温合金需求预测管网建设领域高温合金需求预测 . 16 表表 7：汽车领域高温合金需求预测：汽车领域高温合金需求预测 . 18 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 5 高温合金高温合金现代工业装备领域的关键材料现代工业装备领域的关键材料 高温合金在军民工业领域运用广泛，是制造发动机以及燃气轮机热端部件的关 键材料。 国防建设的需求以及国家的大力支持持续推动着高温合金产业的发展，

18、 市场前景广阔。 高温合金高温合金简介简介 高温合金是指一般以铁、镍、钴为基，能在大约 600以上的高温下抗氧化或 腐蚀，并能在一定应力作用下长期工作的一类合金。铁基高温合金使用温度一 般只能达到 700左右，多应用于交通运输、石油化工、矿山冶金等领域；钴 基高温合金受限于钴元素的开采和使用，尚无法实现大范围的推广应用；镍基 高温合金在整个高温合金领域占有特殊重要的地位， 可以在高于 1000的恶劣 环境中保持较好的力学性能，因而广泛地用来制造高性能的航空发动机和各种 工业燃气轮机的最热端部件。 在研发应用中，一般按制备工艺划分成铸造高温合金、变形高温合金和其他几 类新型高温合金。其中变形高温

19、合金应用最为广泛，大致占比达 70%，铸造高 温合金和新型高温合金分别为 20%、10%。 表表 1：高温合金的分类：高温合金的分类 种类种类 制备方法制备方法 性能特点性能特点 主要型号主要型号 常用温度范围常用温度范围 主要应用领域主要应用领域 铸造高温合金 可以或只能用铸造方法成 型零件 具有更宽的成分范围和 更广阔的应用领域 等轴晶铸造高温合金 -253650 用于制作航空发动机中的 扩压器机匣及航天发动机 中各种泵用复杂结构件等 等轴晶铸造高温合金 650950 适于用做航空发动机涡轮 叶片、 导向叶片及整铸涡轮 定向凝固柱晶和单晶 高温合金 9501100 适用于制作新型高性能发

20、动机的一级涡轮叶片 变形高温合金 热、冷变形加工 具有良好的力学性能和 综合的强、韧性指标，具 有较高的抗氧化、 抗腐蚀 性能 固溶强化型合金 9001300 一般用于制作航空、 航天发 动机燃烧室、机匣等部件 时效强化型合金 -253950 一般用于制作航空、 航天发 动机的涡轮盘与叶片等结 构件 粉末冶金高温合 金 采用雾化高温合金粉末， 经 热等静压成型或热等静压 后再经锻造成型 由于粉末颗粒细小， 冷却 速度快，从而成分均匀， 无宏观偏析， 而且晶粒细 小，热加工性能好，金属 利用率高，成本低，尤其 是合金的屈服强度和疲 劳性能有较大的提高。 FGH95 粉末冶金高温合金 可以满足应力

21、水平较高的 发动机的使用要求,是高推 重比发动机涡轮盘、 压气机 盘和涡轮挡板等高温部件 的选择材料 氧化物弥散强化 （ODS）合金 采用独特的机械合金化 (MA)工艺，超细的(小于 50nm)在高温下具有超稳 定的氧化物弥散强化相均 匀地分散于合金基体中， 而 形成的一种特殊的高温合 金。 其合金强度在接近合金 本身熔点的条件下仍可 维持， 具有优良的高温蠕 变性能、 优越的高温抗氧 化性能、抗碳、硫腐蚀性 能 MA956 合金 在氧化气氛下使用温度 可达 1350 可用于航空发动机燃烧室 内衬 MA754 合金 在氧化气氛下使用温度 可达 1250并保持相当 高的高温强度、 耐中碱玻 璃腐

22、蚀 用于制作航空发动机导向 器蓖齿环和导向叶片 MA6000 合金 在 1100拉伸强度为 222MPa、屈服强度为 192MPa； 1100， 1000 小 时 持 久 强 度 为 127MPa，居高温合金之 首位 可用于航空发动机叶片 金属间化合物高温材料 近期研究开发的一类有 重要应用前景的、 轻比重 高温材料 Ti3Al基合金 （TAC-1），TiAl 基合 金 （ TAC-2 ） 以 及 Ti2AlNb 基合金 具有低密度、高温高强度、 高钢度以及优异的抗氧化、 抗蠕变等优点， 可以使结构 件减重 3550% Ni3Al 基合金， MX-246 具有很好的耐腐蚀、 耐磨损 和耐气蚀性

23、能 Fe3Al 基合金 具有良好的抗氧化耐磨蚀 性能，在中温有较高强度， 成本低， 是一种可以部分取 代不锈钢的新材料 资料来源:中国金属学会高温材料分会，国信证券经济研究所整理 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 6 应用应用从航空航天向其他工业领域扩展从航空航天向其他工业领域扩展 高温合金材料具备优良的耐高温、耐腐蚀、抗疲劳，最初因制造工艺复杂，量 产困难，主要应用于航空航天领域。随着技术的发展和产量的提升，逐渐被应 用到电力、机械、工业、汽车等领域。据 Roskill 统计，全球每年消费高温合金 材料约 30 万吨，其中约 55%用于航空航天领

24、域，其次是电力领域，占 20%。 图图 1：高温合金应用领域：高温合金应用领域 图图 2：高温合金应用领域高温合金应用领域 资料来源: Roskill、前瞻产业研究院，国信证券经济研究所整理 资料来源:钢研高纳，国信证券经济研究所整理 在航空航天领域，高温合金是制造航空航天发动机热端部件的关键材料。在液 体火箭发动机中，高温合金应用比例接近总重量的一半，逐渐呈现出复杂化、 薄壁化、复合化、多位一体、无余量的趋势。在先进的航空发动机中，关键的 热端承力部件均为高温合金， 高温合金用量占发动机总重量的 40%60%以上， 发动机的性能水平在很大程度上取决于高温合金材料的性能水平。 图图 3：火箭：

25、火箭发动机应用示意图发动机应用示意图 图图 4：航空发动机关键部件示意图：航空发动机关键部件示意图 资料来源: 图南股份，国信证券经济研究所整理 资料来源: 钢研高纳，国信证券经济研究所整理 在民用工业领域，高温合金应用面不断扩大，特别是耐高温耐腐蚀合金在石油 化工、玻璃和玻纤以及机械制造等行业的应用有明显的进展。以工业燃气轮机 为例，其需求快速增长，除用于发电外，还用于舰船动力、天然气输送的加压 站等。此外，纳米材料系列、生物医学材料系列、电子工程用靶材系列等高温 55% 20% 10% 7% 3% 3%2% 航空航天 电力 机械 工业 汽车 石油 其他 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全

26、球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 7 合金产品也在不断发展，以满足相关高温的腐蚀环境要求。 图图 5：高温合金产业链：高温合金产业链 资料来源: 公司公告，国信证券经济研究所整理 政策支持下政策支持下我国高温合金快速发展我国高温合金快速发展 我国高温合金研发起步较国外发达国家晚，在国防建设需要以及国家的大力支 持下， 经过几代人的努力， 我国高温合金已完成了从仿制、 改进到创新的转变， 合金的耐温性能从低到高，新型材料得以开发，生产工艺不断改进且产品质量 不断提高，并建立和完善了我国的高温合金体系。最新出版的中国高温合金 手册已包含 201 个合金牌号，可供航空、航天及其他工业部门选

27、用。 师昌绪院士将我国高温合金的发展分为三个阶段。第一阶段从 1956 年至 20 世 纪 70 年代初， 是我国高温合金的创业和起始阶段，由苏联专家指导下炼出的第 一炉高温合金 GH3030 拉开序幕。 1960 年后， 国际形势要求我国必须独立自主 的研制和生产主要歼击机发动机所需的各种高温合金材料，该阶段主要成果是 仿制前苏联高温合金为主体的合金体系。 第二阶段从 20 世纪 70 年代中到 90 年代中期， 这是我国高温合金的提高阶段。 材料研制全面引入欧美技术，参照国外的技术标准，在生产过程中建立严格的 质量管理体系，学习规范质量检测标准。这一阶段，研制成功了多种新型的高 温合金，生

28、产工艺技术和产品质量控制达到了一个新的高度。 第三阶段是从 20 世纪 90 年代中至今这段时间, 这是我国高温合金发展的新阶 段。该阶段，我国应用和开发出一批新工艺, 研制和生产了一系列高性能、高 档次的新合金。现在国内已形成了一批具有一定规模的母合金生产厂、锻件热 加工厂、精密铸件厂和研究机构。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 8 图图 6：高温合金生产企业梳理高温合金生产企业梳理 资料来源: 公司公告，国信证券经济研究所整理 高温合金的升级对于航空航天及其他工业部分的发展都有着重要的意义。特别 是在航空航天领域， 可以说一代材料一代新型发动

29、机， 材料是产业升级的基础。 高温合金新材料及先进制备技术的研究，助力航空航天发动机向更高承温、更 高性能、更低重量、更高可靠性、更低成本、更易维护等方向发展。为了促进 高温合金行业的发展，近年来国家也出台了一系列支持政策。 表表 2：高温合金相关产业政策高温合金相关产业政策 发布时间发布时间 政策法规名称政策法规名称 颁布机构颁布机构 主要相关内容主要相关内容 2020 年 9 月 关于扩大战略性新兴产业投资培育壮 大新增长点增长极的指导意见 国家发改委等 4 部委联合 围绕保障大飞机、微电子制造、深海采矿等重点领域产业链供应链稳定，加 快在光刻胶、高纯靶材、高温合金、高性能纤维材料、高强高

30、导耐热材料、 耐腐蚀材料、大尺寸硅片、电子封装材料等领域实现突破。 2020 年 3 月 增材制造标准领航行动计划 (2020-2022 年） 国标委等 6 部 委联合 制定铝合金、 钦合金、 钻络合金、 高温合金、 不锈钢、模具钢、 金属 问化合物、 非晶合金等金属材料及其复合材料等金属材料标准， 明确专用 材料的品质指标， 提升性能稳定性要求。 2019 年 10 月 产业结构调整指导目录 （2019 年本） 国家发改委 指出钢铁行业中鼓励发展高温合金，机械行业中鼓励发展燃气轮机高温部件 （300MV 以上重型燃机用转子体锻件、大型高温合金轮盘、缸体、叶片等） 及控制系统。 2018 年

31、5 月 2018 年工业转型升级资金工作指南 工信部、 财政部 关键基础材料重点支持航空航天标准件高温合金材料、高效电池组用高分子 薄膜、海工装备特种焊接材料、可降解血管支架材料等方面 2018 年 3 月 新材料标准领航行动计划（2018-2020 年） 质检总局等 9 部委联合 研制高温合金“领航”标准，聚焦航空发动机、重型燃气轮机用高温合金性 能、质量稳定性等共性问题。 资料来源:国标委、国家发改委、工信部、质检总局，国信证券经济研究所整理 供给供给不足，行业生态健康不足，行业生态健康 我国高温合金产业发展较快，但技术与世界先进水平仍存在差距，并且国内生 产能力不足，高端品种尚未实现自主

32、可控，供需缺口较大。高温合金新进入壁 垒高，产能增长以现有厂商扩产为主，增速较为缓慢。业内竞争格局良好，主 要厂商形成竞合关系。行业特性促使高温合金成为单价高、毛利高品种。 国内供应存缺口国内供应存缺口，单价高、毛利高单价高、毛利高 自 1956 年第一炉高温合金 GH3030 试炼成功，迄今为止，我国高温合金的研 究、生产和应用已经经历了 60 多年的发展。60 年的时间里，我国高温合金从 无到有，从仿制到自主创新，取得了不凡的成绩。但目前来看，我国高温合金 仍存在供应缺口，且高端品种尚未实现自主可控。 关于高温合金的产销量，市场没有统一计算口径。特钢协会数据显示 2019 年 会员企业高温

33、合金钢产量为 8499 吨。前瞻产业研究院数据显示，2018 年我国 高温合金材料年生产量约 3.5 万吨左右，消费量达 5.9 万吨。中国产业信息网 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 9 数据，2018 年我国高温合金产量约 2.2 万吨，市场需求量约 3.7 万吨。总体反 映出高温合金市场存在 40%左右的供给缺口。因高温合金产品具有很高技术含 量，要求一定的技术储备和研发实力，进入壁垒相对较高。高端产品产能增长 将主要依靠现有企业产能的扩张，但实际有效产量增长较小，市场缺口短期较 难填补。 图图 7：重点优特钢企业高温合金钢产量（吨）：重点优

34、特钢企业高温合金钢产量（吨） 资料来源: Wind，国信证券经济研究所整理 同时，我国高温合金材料对进口的依赖度依旧较高。一是因技术相对落后，高 端产品未完全国产化。在技术水平上，我国与美国、俄罗斯等国仍有着较大差 距。比如在重型燃气轮机、深海石油等应用量大的产业，以及更高性能航空航 天发动机等领域，相关高温合金材料产品还没有完全实现国产化，产品依赖进 口。 高温合金的特性及产业结构促使其价格及毛利始终保持较高水平。 以抚顺特钢、 钢研高纳、图南股份为例，近三年其高温合金产品均价在 12-22 万元/吨水平， 毛利率保持在 30%左右，具体因产品结构、产品附加值高低、下游属于军品或 民品客户，

35、原材料价格变动、成材率情况而不同。 图图 8：分公司高温合金销售均价（万元：分公司高温合金销售均价（万元/吨）吨） 图图 9：分公司高温合金毛利率水平（：分公司高温合金毛利率水平（%） 资料来源: 公司公告，国信证券经济研究所整理 资料来源: 公司公告，国信证券经济研究所整理 0 2000 4000 6000 8000 10000 2003200520072009200172019 0 5 10 15 20 25 200182019 抚顺特钢钢研高纳图南股份 20% 30% 40% 50% 60% 20018 抚顺特钢钢研高纳图

36、南股份 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 10 图图 10：钢研高纳分产品毛利率水平（：钢研高纳分产品毛利率水平（%） 图图 11：2019 图南股份图南股份高温合金高温合金分行业分行业毛利率水平（毛利率水平（%） 资料来源: 公司公告，国信证券经济研究所整理 资料来源: 公司公告，国信证券经济研究所整理 业内竞合关系为主业内竞合关系为主，进入壁垒高，进入壁垒高 高温合金行业生态健康，企业间主要为竞合关系。一方面因为行业总供给尚不 能满足国内需求，企业均以努力实现技术创新、扩大产能、满足市场需求为目 标共同发展。另一方面因为高温合金广泛应用于军工领

37、域，自主可控要求下很 多对供应商设置了双流水制度。 高温合金进入壁垒高，体现在技术壁垒、销售渠道、资金实力等方面。且新进 入者往往面临产品成材率低的问题， 需要经历较长的时间探索， 进行工艺改良， 通过经验总结，提升产品成材率。高进入壁垒将使行业未来一段时间内竞争格 局仍有望保持良好状态。 高温合金材料具有很高的技术含量，特种冶炼、精密铸造等工序均需要技术沉 淀，尤其是航空航天类应用产品对质量可靠性、性能稳定性、产品外观尺寸精 确性等方面都有着非常苛刻的指标要求，加之后续工艺改良及成材率提升的行 业发展要求，都需要长期经验积累，高温合金对企业技术储备、研发实力和人 才培养要求很高。 图图 12

38、：2019 高温合金相关企业研发支出占比及研发人员占比（高温合金相关企业研发支出占比及研发人员占比（%） 资料来源: Wind，国信证券经济研究所整理 在销售渠道方面，一是行业存在准入壁垒，高温合金应用于军品相关生产活动 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 200182019 铸造高温合金变形高温合金新型高温合金 0% 20% 40% 60% 80% 0 5 10 15 20 25 30 应流股份西部超导ST抚钢图南股份钢研高纳三角防务 研发支出总额占营业收入比例研发人员数量占比 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土

39、智慧 Page 11 必须通过严格审查并取得军工资质；在民用航空发动机、核电装备等领域，也 存在相应的资质认证管理体系，生产厂家需要通过获得相关行业准入资质和认 证，才能进入市场。二是市场先入优势明显，高温合金主要应用于各种极端恶 劣环境下，故对下游客户而言，性能稳定性和质量可靠性是其最重要的考虑因 素，高温合金产品通过下游客户系统认证所需时间周期可长达 3-5 年，因此用 户在经过严格的试用程序而选定供应商后，一般不会再轻易更换，后入者打通 销售渠道难度大幅增加。 在资金方面，高温合金企业前期需投入大量资金购置先进生产设备，且产品研 发周期较长，公司需持续投入支持新产品的迭代更新。 未来未来

40、三三年有年有万万吨产能增量吨产能增量 因为高温合金领域新进入者壁垒较高， 行业产能增量主要来源于现有企业扩产。 近年来，随着下游需求的快速增长，高温合金供不应求，主流厂商纷纷扩建以 满足发动机、石化等领域的新增需求，在国家政策导向下国产替代进程加速。 但因生产工艺复杂，产品牌号众多，且存在下游认证周期长等问题，实际产量 增速或小于产能增速。 表表 3：部分高温合金企业新建产能情况梳理部分高温合金企业新建产能情况梳理 公司公司 证券代码证券代码 业务简介业务简介 2019 年产量，吨年产量，吨 在建产能在建产能 钢研高纳 300034.SZ 公司目前是国内高端和新型高温合金制品生产 规模最大的企

41、业之一， 拥有年生产超千吨航空航 天用高温合金母合金的能力以及航天发动机用 精铸件的能力， 在变形高温合金盘锻件和汽轮机 叶片防护片等方面具有先进的生产技术， 具有制 造先进航空发动机亟需的粉末高温合金和 ODS 合金的生产技术和能力。 10114 青岛新力通新厂（北区）建设项目，项目总投资 2.35 亿 元，建设期 15 个月，项目设计产能 7000 吨/年，以实现 满足国际石化订单要求的自动化较高的石化炉管的规模 化生产、乙烯裂解炉抗结焦炉管的规模生产。 抚顺特钢 600399.SH 公司以“三高一特”（高温合金、超高强度钢、 高档工模具钢、特种不锈钢）为核心产品，高温 合金在航空航天市场

42、占有率高达 80%以上。 5842 均质高强度大规格高温合金、超高强度钢工程化建设项 目，项目金额 2.8 亿元，新建一台 30 吨真空感应炉和一 台 30 吨真空自耗炉及其附属设施。 锻造厂新建 70MN 快锻机技术改造工程，项目金额 2.5 亿元，新建一台 70MN 快锻机、60 吨操作机、20 吨无 轨车；拆除、搬迁部分库房及办公楼的设施并新建快锻 机厂房配套厂房；配套加热退火窑、淬水设施、吊车、 带锯、车床、铣床、修磨机等。 高温合金、高强钢产业化技术改造项目（1 期），项目金 额 2.6 亿元，新建一台 12 吨真空感应炉和一台 200kg 真空感应炉及其附属设施； 新建四台 12

43、吨真空自耗炉和 一台 6 吨真空自耗炉及其附属设施。 西部超导 688122.SH 公司主要从事高端钛合金材料、 高性能高温合金 材料、超导材料的研发、生产和销售，是我国航 空用钛合金棒丝材的主要研发生产基地， 是目前 国内唯一实现超导线材商业化生产的企业， 也是 国际上唯一的铌钛铸锭、棒材、超导线材生产及 超导磁体制造全流程企业。 58（高性能） 募集资金投资项目拟投资 5.08 亿，用于建设产能 2,500 吨发动机用镍基高温合金棒材和粉末高温合金母合金生 产线，其中镍基高温合金棒材 1,900 吨，粉末高温合金 母合金 600 吨。 图南股份 300855.SZ 公司专注于高温合金、 特

44、种不锈钢等高性能合金 材料及其制品的研发、生产和销售，致力于为航 空航天、舰船、能源等高端装备制造领域提供产 品和服务的高新技术企业 1758 年产 1,000 吨超纯净高性能高温合金材料建设项目，计 划投资 1.83 亿， 建设期 24 个月， 建成后将形成年产 350 吨高温合金母合金，年产 650 吨高温合金棒材的生产能 力。 年产 3,300 件复杂薄壁高温合金结构件建设项目，其中 直径500mm结构件3000件， 直径500mm结构件300 件，计划投资 2.58 亿元，建设期 30 个月。 资料来源:公司公告，国信证券经济研究所整理 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视

45、野 本土智慧本土智慧 Page 12 需求需求放量，市场增长可期放量，市场增长可期 我国高温合金需求增长迅速，供需缺口短期难以弥补。发动机领域，军用飞机 数量增加，发动机维护以及发动机国产替代工作的推进，高温合金需求量增长 明确。燃气轮机国产替代进程不断加速，在海军舰艇建设以及燃气轮机装配比 例提升，天然气管网大规模建设以及燃气发电项目增长下相关领域高温合金需 求前景巨大。汽车方面，国内汽车产量的提升以及国内涡轮增压车型占比持续 提升，高温合金消费量将持续上涨。此外，在航天、核电、石化冶金等领域， 高温合金需求也在不断增长，预计 2020-2025 年间，需求复合增速达 7.5%。 航航空发动

46、机需求空发动机需求增长明确增长明确 在先进航空发动机中，高温合金用量占发动机总重量的 40%60%以上，主要 用于燃烧室、导向器、涡轮叶片和涡轮盘四大热端部件，此外还用于机匣、环 件、加力燃烧室和尾喷口等部件。发动机的性能水平在很大程度上取决于高温 合金材料的性能水平。高推重比、低油耗和高可靠性是航空发动机发展的主要 目标， 为了提高发动机的推力和效率， 要求尽可能提高发动机的涡轮进口温度， 数据显示，推重比为 10 的发动机涡轮进口温度已达 1580-1650。 燃烧室是发动机各部件中温度最高的区域，燃烧室内燃气温度可达 1500-2000， 作为燃烧室壁的高温合金材料需承受 800-900

47、的高温， 局部甚 至高达 1100以上。除需承受高温外，燃烧室材料还应能承受周期性点火启动 导致的急剧热疲劳应力和燃气的冲击力。用于制造燃烧室的主要材料有高温合 金、不锈钢和结构钢，其中用量最大、最为关键的是变形高温合金。 导向器也称为涡轮导向叶片，用来调整燃烧室出来的燃气流向，是涡轮发动机 上承受温度最高、热冲击最大的零部件，材料工作温度最高可达 1100以上， 但涡轮导向叶片承受的应力比较低，一般低于 70MPa。该零件往往由于受到较 大热应力而引起扭曲，温度剧变产生热疲劳裂纹以及局部温度过高导致烧伤而 报废，因此导向器材料大多采用精密铸造镍基高温合金。 涡轮叶片是涡轮发动机中工作条件最恶

48、劣也是最关键的部件，由于其处于温度 最高、应力最复杂、环境最恶劣的部位而被列为第一关键件。涡轮叶片在承受 高温的同时要承受很大的离心应力、振动应力、热应力等。其所承受温度低于 相应导向叶片 50-100，但在高速转动时，由于受到气动力和离心力的作用， 叶身部分所受应力高达 140MPa，叶根部分达 280-560MPa，涡轮叶片材料大 多也是精密铸造镍基高温合金。涡轮叶片其结构与材料的不断改进已成为航空 发动机性能提升的关键因素之一。 涡轮盘在四大热端部件中所占质量最大。涡轮盘是航空发动机上的重要转动部 件，工作温度不高，一般轮缘为 550-750，轮心为 300左右，因此盘件径 向的热应力大

49、，特别是盘件在正常高速转动时，由于盘件质量重达几十至几百 千克，且带着叶片旋转，要承受极大的离心力作用，在启动与停车过程中又构 成周期性的大应力低周疲劳。用作涡轮盘的高温合金为屈服强度很高、细晶粒 的变形高温合金和粉末高温合金。 在在航空发动机航空发动机领域，随着军机领域，随着军机数量增加，数量增加，发动机维护发动机维护以及发动机国产替代工作以及发动机国产替代工作 的推进，高温合金需求量有望迎来较快增长。的推进，高温合金需求量有望迎来较快增长。 装备费占比持续提升，军机数量稳步上涨。2019 年 7 月国务院新闻办公室发表 新时代的中国国防白皮书，内容显示我国军费中装备费的占比持续提升， 自

50、2012 年的 36%提升至 2017 年的 41%，军费增加用于加大武器装备建设投 入，淘汰更新部分落后装备，升级改造部分老旧装备，研发采购航空母舰、作 战飞机、 导弹、 主战坦克等新式武器装备， 稳步提高武器装备现代化水平。 2017 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 13 年装备费增速有所放缓，后期随着军改基本完成，装备采购明显加速，军品订 单恢复正常状态。World Air Forces 2021 数据显示， 我国军机数量为3260 架， 占世界军机总量的 6%，2011 年来，军机数量复合增长率约为 2.6%。 图图 13：装备费增速及在