1、1 敬请关注文后特别声明与免责条款 国内国内高温合金龙头高温合金龙头，高瞻广纳高瞻广纳对标对标美国美国 PCCPCC 方正证券研究所证券研究报告方正证券研究所证券研究报告 钢研高纳(300034) 公司研究 国防军工行业国防军工行业 公司深度报告 2022.02.21/强烈推荐(调升) 历史表现：历史表现： -28%-2%24%50%76%2021/22021/52021/82021/11钢研高纳沪深300 数据来源：wind 方正证券研究所 相关研究相关研究 钢研高纳钢研高纳前身是前身是成立于成立于 1958 年的年的钢铁研究总院高温材料研究钢铁研究总院高温材料研究所所。2002 年，钢研高
2、纳成立后，凭借在高温合金领域的技术优势，着力加快实现产业化。公司产品涵盖所有高温合金的细分领域，是我国高温合金领域技术水平最为先进、生产种类最为齐全的企业之一，多个细分产品占据市场主导地位。2018 年以来，公司成立市场服务部维护、开拓市场，子公司河北德凯布局近乎全部在研/批产航发型号，粉末高温合金型号需求放量，收购子公司青岛新力通进入石化冶金领域，公司业绩进入快速增长期。 铸造铸造高温合金方面高温合金方面，公司具有等轴晶、定向晶、单晶共几十个牌号母合金生产能力，产品供应航空、航天发动机、船用发动机精铸件生产；公司高温合金铸件产品主要包括等轴晶精密铸件和高温合金叶片，其中，在在国内国内航天发动
3、机高温合金精铸件航天发动机高温合金精铸件市场市场中中，公司，公司占主导地位，市场率超过占主导地位，市场率超过 90%；在高温合金叶片；在高温合金叶片市场中，公司市场中，公司是国内少数拥有定向晶叶片、单晶叶片批产能力是国内少数拥有定向晶叶片、单晶叶片批产能力的企业之一。的企业之一。子公司德凯是公司轻质合金熔模铸件的研发生产基地，布局近乎全部的在研/批产航空发动机型号，近几年业绩持续高速增长；子公司新力通是化工领域高温合金龙头企业，乙烯裂解炉管的市占率达 40%。 变形高温合金方面变形高温合金方面，公司技术实力雄厚，牵头研发 90 余种变形高温合金，占全国变形高温合金 80%以上。公司变形高温合金
4、产品主要为盘锻件，在国产料盘锻件市场占绝对优势，市占率约 90%。目前，公司在变形高温合金领域，凭借核心技术和客户资源，将设备资产要求高的锻造环节委托外协单位，以轻资产模式运营。为进一步提升变形高温合金产品盈利能力、完善公司业务布局，公司在德阳投建锻造产业基地，项目全部达产后可实现年产值 50 亿元以上。 新型高温合金方面新型高温合金方面，公司持续推进粉末高温合金、ODS 高温合金、Ti2AlNb 金属间化合物等新型合金发展，布局 3D 打印等新兴方向。粉末高温合金主要用于涡轮盘、篦齿盘等关键热端部件，是先进航发必不可少的材料。公司是国内最早开始研发和生产俄系粉末高温合金制品的企业，并具备美系
5、粉末高温合金研制生产能力。公司研制的 FGH4095、FGH4096 和 FGH4097合金已经批量用于国内多个型号航空发动机。 长坡厚雪赛道叠加自给率提升长坡厚雪赛道叠加自给率提升，国内高温合金市场有望保持高，国内高温合金市场有望保持高速增长速增长，公司，公司将将充分受益充分受益。航空发动机热端部件是高温合金最主要的需求方之一,新机列装、航发国产化率提升和实战化训练驱动高温合金需求增长。此外，国内高温合金自给率提升的要 2 钢研高纳(300034)-公司深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款 求进一步提升对于国内高温合金的需求。公司产品具有高端化特征，且在国产高温合金锻造加工中占主导地位，
6、公司将充分受益于国内航发性能提升对高端热端部件的需求增长以及国内高温合金自给率的提升。 多方位多方位业务业务布局，中国布局，中国 PCC 雏形已现。雏形已现。公司多方向拓展业务：由产业链中上游向下游拓展布局精密机加业务；由锻件业务轻资产模式拓展布局锻造产业基地；由国内向国外拓展布局国际宇航业务；由航空航天领域向其他新应用领域拓展布局核电等领域业务。航发主机厂推进“小核心大协作”为公司业务拓展提供良机，公司高速成长可期。 我们预计公司 2021-2023 年归母净利润为 3.01、 4.24、 5.96 亿元，同比增长 48%、41%、41%，对应当前股价 PE 为 65、46、33倍，调升公司
7、评级为“强烈推荐” 。 风险提示：国内高温合金自给率提升不及预期；公司业务拓展不及预期；公司高温合金产品降价超出市场预期；上游原材料上涨超出预期。 盈利预测盈利预测: : 单位单位/ /百万百万 20202020 2021E2021E 2022E2022E 2023E2023E 营业总收入 1585 2007 2655 3424 (+/-)(%) 9.57 26.63 32.29 28.95 归母净利润 204 301 424 596 (+/-)(%) 30.78 47.93 40.71 40.59 EPS(元) 0.44 0.62 0.87 1.23 ROE(%) 9.05 10.54 12
8、.91 15.36 P/E 130.26 65.16 46.31 32.94 P/B 12.03 6.87 5.98 5.06 数据来源：wind 方正证券研究所 注：EPS 预测值按最新股本摊薄 dVaXMBgVlXfUxUpOoPoO9PaObRtRpPnPmOiNnNoMkPtRtQ6MoOuNxNnMoQvPqQoQ 3 钢研高纳(300034)-公司深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款 目录目录 1 前身为中国钢研高温合金研究所，高温合金全领域覆盖 . 6 1.1 前身为中国钢研高温合金研究所，行业地位突出 . 6 1.2 覆盖高温合金产业链中上游，多个细分产品占据市场主导地位
9、. 6 1.3 业绩保持较快增长，已实施两次股权激励. 8 2 铸造高温合金：等轴晶、定向晶、单晶合金及铸件供应商，业务涵盖国内军民市场并向海外拓展 10 2.1 母合金供应涵盖等轴晶、定向晶和单晶，具备航空航天精密铸件及叶片批产能力 . 10 2.1.1 具备等轴晶、定向晶、单晶母合金供应能力 . 10 2.1.2 弹用结构件方面占绝对优势，国内少数几家掌握单晶叶片核心技术的企业之一 . 11 2.2 拓展铝镁合金铸造业务，收购新力通进入民品 . 13 2.2.1 德凯是公司轻质合金熔模铸件基地，2021 年铸造事业部注入 . 13 2.2.2 收购化工领域高温合金龙头新力通，加快民品市场渗
10、透速度 . 14 2.3 承接海外订单开启国际化发展 . 16 3 变形高温合金：国产盘锻件龙头，向产业链上下游拓展 . 16 3.1 牵头研发多型国产牌号，轻资产运营占据产业链核心地位 . 16 3.2 国产料盘锻件市场占绝对优势，市占率约为 90% . 18 3.3 布局锻造业务提升价值链占比，拓展产业链下游精密机加 . 20 4 新型高温合金：粉末高温合金获多个型号批量应用，ODS 及 TI2ALNB 优势显著 . 21 4.1 粉末高温合金性能优越，粉末涡轮盘的使用是先进航发的重要标志 . 21 4.2 公司多个粉末高温合金产品获型号批量应用 . 23 4.3 ODS 高温合金及 TI
11、2ALNB金属间化合物优势显著 . 24 5 长坡厚雪赛道叠加自给率提升，发展战略清晰对标美国 PCC . 25 5.1 国内高温合金供不应求，长坡厚雪赛道叠加自给率提升国内市场空间有望快速增长 . 25 5.2 主机厂推进“小核心大协作”，为公司提供业务向下游拓展的机遇 . 26 5.3 公司“十四五”战略规划对标美国 PCC . 27 5.3.1 PCC 上市后多次收购，完善公司业务线 . 28 5.3.2 产业链纵横双向拓展，推动 PCC 业绩增长和盈利能力提升 . 31 5.3.3 钢研高纳有望成为中国 PCC，布局开启、雏形已现 . 32 6 盈利预测与评级 . 33 7 风险提示
12、. 34 4 钢研高纳(300034)-公司深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款 图表目录图表目录 图表 1： 中国高温合金产业技术创新战略联盟成员. 6 图表 2： 公司主要产品的市场占有率情况 . 7 图表 3： 公司股权激励情况 . 8 图表 4： 公司近几年营收 . 8 图表 5： 公司近几年归母净利润 . 8 图表 6： 公司近几年毛利率 . 9 图表 7： 公司近几年净利率 . 9 图表 8： 公司近几年期间费用率 . 9 图表 9： 公司近几年研发费用 . 9 图表 10： 分产品营收 . 10 图表 11： 分产品毛利率 . 10 图表 12： 公司真空水平连铸技术及生产现
13、场. 10 图表 13： 公司高温合金母合金产品 . 11 图表 14： 高温合金承温能力发展历程 . 11 图表 15： 公司高温合金精密铸造设备 . 12 图表 16： 俄罗斯 TRDD-50AT 弹用涡扇发动机结构 . 12 图表 17： 公司高温合金叶片产品 . 13 图表 18： 公司铝镁合金制品示例 . 13 图表 19： 子公司河北德凯近几年业绩 . 14 图表 20： 子公司新力通产品示例 . 15 图表 21： 子公司新力通近几年业绩 . 16 图表 22： 公司变形高温合金产品示例 . 17 图表 23： 公司的组织控制实验室 . 18 图表 24： 公司变形高温合金业务近
14、几年业绩. 18 图表 25： 公司变形高温合金盘锻件产品 . 19 图表 26： 公司牵头成功试制国内最大规格高温合金涡轮盘 . 19 图表 27： 航发集团“三轻一重”燃气轮机产品发展规划 . 20 图表 28： 钢研高纳德阳基地项目签约仪式 . 20 图表 29： 涡轮盘锻造毛坯件及成品件 . 21 图表 30： 粉末高温合金在发动机中的应用 . 22 图表 31： 美国、俄罗斯和中国粉末高温合金工艺 . 22 图表 32： 公司生产的高品质球形粉末 . 23 图表 33： 公司新型高温合金业务近几年业绩. 24 图表 34： 大型回转式机械合金高能球磨机 . 24 图表 35： EJ2
15、00 军用航发结构示意 . 25 图表 36： 高温合金-航空发动机产业链示意 . 27 图表 37： 国内高温合金产业链主要企业 . 27 图表 38： PCC 主要业务 . 28 图表 39： PCC 熔模铸造业务产品示例 . 29 图表 40： Wyman-Gordon 航空领域主要产品 . 29 图表 41： PCC 机身产品业务 . 30 图表 42： PCC 金属材料业务 . 30 图表 43： 2015 年 PCC 分业务营收构成 . 31 图表 44： PCC 业绩 . 31 图表 45： PCC 盈利能力 . 32 图表 46： 钢研高纳近期设立的分公司 . 32 5 钢研高
16、纳(300034)-公司深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款 图表 47： 分业务收入预测表 . 33 图表 48： 可比公司估值表 . 34 6 钢研高纳(300034)-公司深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款 1 前身为前身为中国钢研高温合金研究所，高温合金全领域覆盖中国钢研高温合金研究所，高温合金全领域覆盖 1.1 前身为中国钢研高温合金研究所，行业地位突出前身为中国钢研高温合金研究所，行业地位突出 钢研高纳的前身是钢铁研究总院高温材料研究所钢研高纳的前身是钢铁研究总院高温材料研究所。钢铁总院高温材料研究所成立于 1958 年，助推了我国高温合金体系实现从无到有的历史跨越。钢研
17、高纳于 2002 年成立后，凭借在高温合金领域技术上的领先优势，着力加快实现产业化，将技术优势转化为生产优势和市场优势，力求成为国内高温合金一流的供应商与研发创新基地。 公司公司技术实力雄厚技术实力雄厚，控股股东钢研总院成果丰厚控股股东钢研总院成果丰厚。钢研高纳有享受政府津贴科技人员 8 名以及多名技术人员组成公司的技术团队，占据员工总数的三分之一。公司控股股东中国钢研科技集团有限公司，是我国金属新材料研发基地、冶金行业重大关键与共性技术的创新基地、国家冶金分析测试技术的权威机构；拥有 5000 余项科研成果，包括国家级奖励 296 项、 省部级科技进步奖 1035 项， 授权专利 1000
18、余项；拥有两院院士 9 人、2 个博士后科研流动站和 2 个一级学科博士授权点。为公司的后续发展提供了强有力的后盾。 公司公司是中国高温合金产业是中国高温合金产业技术技术创新战略联盟的秘书长单位创新战略联盟的秘书长单位， 行业地位， 行业地位突出突出。 “中国高温合金产业技术创新战略联盟”以加强高温合金产业的科研、生产和应用的结合，突破制约行业发展的关键共性技术和核心技术为目标，促进高温合金全产业链的协同创新。联盟由中国钢研科技集团有限公司于 2018 年牵头联合国内 30 余家主要从事高温合金研发、生产和应用的企事业单位发起成立。目前，成员单位基本涵盖了国内所有从事高温合金科研、生产与应用的
19、高校、科研院所、生产企业、应用单位、原辅材料供应商、装备制造企业等。 图表1： 中国高温合金产业技术创新战略联盟成员 联盟会员性质联盟会员性质 名称名称 理事长单位 钢研集团 副理事长单位 抚顺特钢、宝钢特钢、航发黎明、航材院、沈阳发动机研究所、中科院金属所、航天科工飞航技术研究院 监事长单位 攀长钢 秘书长单位 钢研高纳 资料来源：中国高温合金产业技术创新战略联盟官网，方正证券研究所 1.2 覆盖覆盖高温合金产业链中上游，多个细分产品占据市场主导地位高温合金产业链中上游，多个细分产品占据市场主导地位 公司是国内少数公司是国内少数同时同时覆盖高温合金产业链中上游覆盖高温合金产业链中上游的企业，
20、 是国内高温的企业， 是国内高温合金品类最丰富的企业合金品类最丰富的企业之一之一。公司是国内少数同时覆盖高温合金产业链上游冶炼和中游铸造、锻造加工的企业，且公司计划向产业链下游延伸精密机加业务，打通高温合金全产业链。得益于多年技术积累，公司产品涵盖铸造、变形、粉末三类高温合金，具有生产国内 80%以上牌号高温合金的技术和能力，最新出版中国高温合金手册收录的 201 个牌号中， 由公司及其前身牵头研发的有 114 种， 占比达 56%。 此外，公司 2014 年投资设立子公司河北德凯，发展轻质合金铸造业务，为公司贡献新的业绩增长点。2018 年，公司通过收购青岛新力通 7 钢研高纳(300034
21、)-公司深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款 进入化工冶金领域，青岛新力通作为化工领域高温合金龙头企业，一方面可以提升公司市场规模， 另一方面可与公司技术、 生产形成协同。 公司技术优势显著，多个细分产品占市场主导地位。公司技术优势显著，多个细分产品占市场主导地位。公司产品涵盖所有高温合金的细分领域，具有铸造高温合金、变形高温合金和粉末高温合金等新型高温合金的研制生产能力，是我国高温合金领域技术水平最为先进、生产种类最为齐全的企业之一，多个细分产品占据市场主导地位。 铸造高温合金方面，铸造高温合金方面，公司产品包括高温合金母合金和航空航天铸件，客户主要包括沈阳黎明、航空动力、南方动力、东方
22、电气、中国航天科技集团公司、中国石化等。在国内航天涡喷、涡扇发动机用高温合金关键精铸件市场中，公司占据主导地位，市占率超过 90%；在石化领域，子公司青岛新力通占据主导地位，乙烯裂解炉管的市占率达40%，国内排名第一。 变形高温合金变形高温合金方面方面，公司产品包括盘锻件、环锻件和型材，客户主要包括沈阳黎明、航空动力、贵航集团、上海电气、哈尔滨汽轮机厂等。在盘轴类变形高温合金制品领域，公司具有较强优势，国内市场占有率超过 30%；在国产料盘轴类变形高温合金锻件市场中，公司占据主导地位，市占率约为 90%。 新型高温合金新型高温合金方面方面，公司产品包括粉末高温合金、ODS 高温合金和Ti2Al
23、Nb 金属间化合物等，客户主要包括航空动力和沈阳黎明等。公司研制的 FGH4095、FGH4096 和 FGH4097 合金已经批量用于国内多个型号航空发动机， FGH4097 高压涡轮盘在某盘件国产化招标中竞标第一。 公司的 Ti2AlNb 金属间化合物、 ODS 高温合金等持续保持领先地位。此外，公司持续推进其他新工艺，为公司长期发展进行技术储备，例如，公司推进 3D 打印工艺、总投资 10 亿元的常州钢研极光增材制造项目于 2021 年 5 月顺利投产。 图表2： 公司主要产品的市场占有率情况 产品系列产品系列 产品产品 市场占有率情况市场占有率情况 产品主要客户产品主要客户 铸造高温合
24、金 母合金 航空航天发动机用高温母合金市场占有率30% 沈阳黎明、 航空动力、 南方动力、东方电气、 中国航天科技集团公司、中国石化等 精铸件 航天发动机精铸件市场占有率90% 石化领域乙烯裂解炉管的市占率达 40% 变形高温合金 板材、棒材、涡轮盘等 特种板材、棒材和涡轮盘等市场占有率30%，其中国产料盘轴类变形高温合金锻件市场占有率约为 90% 沈阳黎明、 航空动力、 贵航集团、上海电气、哈尔滨汽轮机厂等 汽轮机叶片防护片 市场占有率 100% 新型高温合金 ODS 高温合金 ODS 合金市场占有率 100% 航空动力、沈阳黎明等 粉末高温合金 粉末高温合金市场占有率 60% 资料来源：公
25、司招股说明书，公司公告，方正证券研究所 公司产品具有高端化特征，契合公司产品具有高端化特征，契合行业行业发展趋势。发展趋势。公司高温合金产品具有高端化特征，是国内少有的具有定向晶叶片、单晶叶片、粉末涡轮盘等高技术壁垒产品生产能力的企业，单晶叶片和粉末涡轮盘是先进航发必须的热端部件，在国内航发性能提升对高端热端部件需求增长中，公司有望充分受益。此外，公司在国产料盘锻件市场占有率约90%，在国内高温合金自给率提升的要求下，国产料盘锻件市场亦有 8 钢研高纳(300034)-公司深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款 望快速增长。 1.3 业绩保持较快增长，已实施两次股权激励业绩保持较快增长，已实
26、施两次股权激励 公司公司 2009 年年上市以来已实施两次股权激励上市以来已实施两次股权激励。 2012 年 12 月， 公司第一期股权激励向 48 名激励对象授予 950.073 万份（前复权）股票期权。2019 年， 公司限制性股票激励计划向 132 名激励对象授予限制性股票1241.08 万股。实施股权激励有利于增强公司核心竞争力、保持公司核心人才团队稳定，为公司持续健康发展奠定良好的基础。 图表3： 公司股权激励情况 股权激励股权激励 激励方式激励方式 授予价格（除权）授予价格（除权） 授予日期授予日期 业绩考核目标业绩考核目标 第一次 股票期权 6.747 元/份 2012/12/2
27、6 三个行权期净资产收益率分别不低于 8%、9%和10%，净利润增长率不低于 18% 第二次 限制性股票 5.855 元/股 2019/5/24 三个解除限售期净资产收益率分别不低于 8%、8.5%和 9%，以 2018 年为基数，归母净利润复合增速不低于 20% 7.485 元/股 2020/4/22 资料来源：公司公告，方正证券研究所 公司近几年营收规模持续提升公司近几年营收规模持续提升，利润快速增长，利润快速增长。2017 年，公司利润出现较大幅度下滑。由于原材料涨价、公司产品领域、种类拓展导致成本上升等原因，2017 年公司在主营业务收入同比降低 1.24%的同时成本同比增长 10.6
28、2%，使得公司利润同比下滑 39.36%。2018 年，公司成立市场服务部，针对重点客户维护、重大市场开发和新市场开拓，子公司河北德凯形成轻质合金熔模铸件研制生产基地，布局近乎全部在研/批产航发型号，粉末高温合金型号需求开始放量，收购子公司青岛新力通进入石化冶金领域高温合金市场，公司业绩进入快速增长期。 2021 年， 受益于下游需求增长， 公司业绩保持高增速， 2021Q1-Q3实现营收 14.25 亿元，同比增长 33.39%，实现归母净利润 2.53 亿元，同比增长 94.75%。 图表4： 公司近几年营收 图表5： 公司近几年归母净利润 -0.96%32.25%62.05%9.57%3
29、3.39%-20%0%20%40%60%80%036900202021Q1-Q3营业收入（亿元）营业收入（亿元）同比增长同比增长 -39.36%83.49%45.84%30.78%94.75%-60%-30%0%30%60%90%120%00.511.522.532001920202021Q1-Q3归母净利润（亿元）归母净利润（亿元）同比增长同比增长 资料来源：wind，方正证券研究所 资料来源：wind，方正证券研究所 2017 年以来， 公司盈利能力稳步提升。 2020 年， 公司毛利率达 34.60%，同比提升 4.71p
30、cts，净利率达 15.55%，同比提升 2.09pcts。 9 钢研高纳(300034)-公司深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款 图表6： 公司近几年毛利率 图表7： 公司近几年净利率 29.39%20.92%29.36%29.89%34.60%30.38%0%20%40%000202021Q1-Q3毛利毛利( (亿元亿元) )毛利率毛利率 13.71%7.26%13.48%13.45%15.55%19.20%0%5%10%15%20%25%2001920202021Q1-Q3销售净利率销售净利率 资料来源：wind，方
31、正证券研究所 资料来源：wind，方正证券研究所 期间费用率方面，公司近两年期间费用率有较明显的提高。2020 年，公司期间费用率为 16.46%，较 2018 年提高 3.34pcts。期间费用率的提高主要是管理费用率和研发费用率的提高，管理费用的增长主要是股权激励成本所致。 图表8： 公司近几年期间费用率 图表9： 公司近几年研发费用 6.94%4.48%7.04%7.57%8.97%7.63%4.21%5.44%5.16%4.62%5.91%4.53%12.03%10.87%13.12%14.26%16.46%14.23%-3%0%3%6%9%12%15%18%20
32、01920202021Q1-Q3销售费用率销售费用率管理费用率管理费用率财务费用率财务费用率研发费用率研发费用率期间费用率期间费用率 4.21%5.44%5.16%4.62%5.91%4.53%0%2%4%6%8%0.00.20.40.60.81.02001920202021Q1-Q3研发费用（亿元）研发费用（亿元）研发费用率研发费用率 资料来源：wind，方正证券研究所 资料来源：wind，方正证券研究所 公司主要产品包括铸造高温合金、变形高温合金和新型高温合金。在公司产品划分中，将子公司河北德凯生产的轻质合金划分至铸造高温合金统计口径，粉末高温合金、ODS 高温合金以
33、及金属间化合物等合金划分至新型高温合金统计口径。 分产品看，受益于公司自身业务的增长和 2018 年 11 月起子公司新力通的并表，公司近几年铸造高温合金业务增长迅速，铸造高温合金产品营收由 2016 年的 2.28 亿增长到 2020 年的 9.94 亿，复合增长率44.58%，铸造高温合金占公司营收的比例由 2016 年的 33.40%提升到2020 年的 62.74%。新型高温合金产品受益于 2018 年起的粉末高温合金型号需求放量、公司 FGH4095 挡板获得批产订货等快速增长。此外，新型高温合金具有较高的毛利率水平，2020 年毛利率达 47.30%。 10 钢研高纳(300034
34、)-公司深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款 图表10： 分产品营收 图表11： 分产品毛利率 2.282.454.298.999.945.153.413.283.383.633.991.981.120.981.181.711.851.2001920202021H1铸造高温合金（亿元）铸造高温合金（亿元）变形高温合金（亿元）变形高温合金（亿元）新型高温合金（亿元）新型高温合金（亿元） 26.71%25.08%32.46%33.32%34.58%30.28%27.65%16.12%23.02%19.92%28.52%21.50%40.22%26.5
35、7%37.26%37.64%47.30%59.89%0%10%20%30%40%50%60%70%2001920202021H1铸造高温合金铸造高温合金变形高温合金变形高温合金新型高温合金新型高温合金 资料来源：wind，方正证券研究所 资料来源：wind，方正证券研究所 2 铸造高温合金铸造高温合金：等轴晶、定向晶、单晶合金及铸件等轴晶、定向晶、单晶合金及铸件供应商供应商，业务涵盖国内军民市场并业务涵盖国内军民市场并向海外拓展向海外拓展 2.1 母合金供应涵盖等轴晶、定向晶和单晶，具备母合金供应涵盖等轴晶、定向晶和单晶，具备航空航天精密航空航天精密铸件铸件及叶片批产能力
36、及叶片批产能力 2.1.1 具备等轴晶、定向具备等轴晶、定向晶晶、单晶母合金供应能力、单晶母合金供应能力 铸造高温合金方面，公司攻克了高温移动表面的真空密封综合技术和高精度连铸拖坯技术，开发成功了高温合金真空水平连铸集成技术和成套装备，可实现高 Al、Ti 含量高温合金的高质量纯净化生产，是生产低成本、高品质高温合金母合金的最佳技术途径。公司采用真空水平连铸技术制备母合金棒，底铸出钢，连续成型，母合金棒具有高纯净、低偏析、组织致密、长度可任意切取的优点。公司生产的母合金产品规格为 30mm80mmm，单炉容量在 500kg 至 2500kg。 图表12： 公司真空水平连铸技术及生产现场 资料来
37、源：公司官网，方正证券研究所 高温合金母合金产品方面，公司能够生产包括等轴晶、定向凝固柱晶和单晶的共几十种牌号高温合金母合金， 适用于 6501100范围内的不同环境。在军用方面，高温合金母合金主要供应各航空、航天发动机、船用发动机精铸件生产；在民用方面，高温合金母合金主要供应发动机厂、其它精密铸造厂生产民用航空发动机和燃气轮机。 11 钢研高纳(300034)-公司深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款 图表13： 公司高温合金母合金产品 类别类别 牌号牌号 等轴晶母合金 K130、 K242、 K403、 K414、 K417、 K418、 K423、K423A、K424、K438、K4
38、77、K480、K488、K487、K640、K825、K4002、K4104、K4169、K4202、K4537、K4648 定向凝固柱晶母合金 DZ410、DZ417G 单晶母合金 DD402、DD407 资料来源：公司官网，方正证券研究所 单晶高温合金是单晶高温合金是先进航空发动机的核心材料。先进航空发动机的核心材料。提高涡轮进口温度是提升航空发动机性能的重要途径。涡轮进口温度每提高 100，航空发动机推重比提高 10%左右。发动机的性能提升需求，对材料的工作温度提出了更高的要求。单晶高温合金具有更好的耐高温性能，单晶叶片配合有效的防护涂层，可使航空发动机推重比达到 10。目前先进发动机
39、，例如美国 F119 发动机、欧洲 EJ200 发动机均采用单晶高温合金制造涡轮叶片。 图表14： 高温合金承温能力发展历程 资料来源： 先进镍基单晶高温合金组织稳定性及力学行为的研究进展 ，方正证券研究所 国内也研制成功一系列单晶高温合金，主要研制单位包括航材院、钢研高纳和中科院金属所。北京航空材料研究院于 20 世纪 80 年代研制成功我国第一个用于航空发动机的 DD3 单晶高温合金；钢研高纳研制的 DD402 单晶叶片在某航空发动机上得到了挂片试飞考核， DD407单晶叶片通过了某航空发动机的试车考核/飞行考核/设计定型技术鉴定；中科院金属研究所研制了我国第一个抗腐蚀单晶高温合金 DD8
40、，用作舰艇发动机涡轮叶片材料。展望未来，在国内航发性能提升的要展望未来，在国内航发性能提升的要求下，单晶叶片有望获得更多的应用，公司单晶高温合金母合金业务求下，单晶叶片有望获得更多的应用，公司单晶高温合金母合金业务有望充分受益。有望充分受益。 2.1.2 弹用结构件方面占绝对优势，国内少数几家掌握单晶叶片核心弹用结构件方面占绝对优势，国内少数几家掌握单晶叶片核心技术的企业之一技术的企业之一 公司本部高温合金铸造业务由铸造高温合金制品事业部开展，2021年，公司将铸造高温合金制品事业部注入子公司河北德凯。公司铸造 12 钢研高纳(300034)-公司深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款 高温
41、合金制品事业部承担的铸件业务主要包括等轴晶精密铸件和高温合金叶片。 公司拥有先进的高温合金精密铸件生产线，拥有高温合金涡轮导向器整体精密铸造等核心技术，采用热控凝固技术生产的高温合金复杂薄壁铸件，实现了复杂空腔结构高温合金精铸件的整体铸造成型，保证了铸件的冶金质量和尺寸精度。公司为航空、航天发动机研制了多种关键精铸件，是我国重要的高温合金精密铸件研制生产基地。 图表15： 公司高温合金精密铸造设备 3 吨真空感应熔炼炉 1 吨真空感应熔炼炉 真空热控凝固炉 资料来源：公司官网，方正证券研究所 公司等轴晶精密铸件产品主要用于航天发动机领域公司等轴晶精密铸件产品主要用于航天发动机领域。小型弹用涡轮
42、发动机涡轮转子一般采用高温合金铸造。国内国内航天涡喷、涡扇发动机用航天涡喷、涡扇发动机用高温合金关键精铸件市场高温合金关键精铸件市场中，公司中，公司占据占据份额超过份额超过 90%。此外，等轴晶精密铸件产品还包括航空领域的小型涡喷、涡扇发动机整铸涡轮转子、导向器类铸件，大型涡扇发动机结构件，以及商用大涵道比涡扇发动机机匣等； 燃气轮机领域的小型、 中型、 重型燃气轮机涡轮叶片、导向叶片、 整铸导向器等。 其中， 用 K488 合金铸造的重型燃机 R0110四级涡轮叶片长度约 650mm，是目前国内生产的最大的涡轮叶片。 图表16： 俄罗斯 TRDD-50AT 弹用涡扇发动机结构 资料来源： 小
43、型弹用涡轮发动机发展综述 ，方正证券研究所 公司高温合金叶片产品包括高温合金等轴晶叶片、定向晶叶片和单晶叶片。 定向晶叶片方面，公司引进了德国 ALD 公司 VIM IC 10 DS/SC真空感应定向凝固炉，是国内最先进的大型定向凝固生产设备，可提供高度达 350mm 的定向晶涡轮叶片；单晶叶片方面，DD407 单晶合金空心涡轮叶片通过试飞考核并形成了批量生产能力，涡桨发动机DD416 一级动力涡轮单晶叶片取得成功，商发单晶叶片实现规模生产，在某大尺寸型号单晶合金及涡轮叶片上突破核心制备工艺，具备批量交付生产能力。 13 钢研高纳(300034)-公司深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款
44、图表17： 公司高温合金叶片产品 航发、燃机用等轴晶实心叶片、空心叶片，最大叶片高度 700mm、重量 26kg 涡扇发动机、重型燃机用定向凝固柱晶叶片，最大叶片高度 350mm 单晶高温合金实心和空心涡轮叶片 资料来源：公司官网，方正证券研究所 高温合金叶片向单晶发展， 公司或受益于高温合金叶片向单晶发展， 公司或受益于航发体系高温合金叶片铸造航发体系高温合金叶片铸造业务外溢。业务外溢。国外涡轮叶片方面，在航空发动机领域，先进航发一般采用单晶叶片；在燃气轮机领域，国外主流的重型燃机 I、II 级涡轮叶片已普遍采用定向凝固高温合金，甚至单晶高温合金。目前，国内航发高温合金叶片主要由航发体系内单
45、位完成，参考国外航发产业链发展， 例如 PCC 等零部件制造企业生产供应单晶高温合金叶片， 若国内航发体系高温合金叶片铸造业务外溢，钢研高纳作为国内具有定向晶及单晶高温合金叶片生产能力的少数企业之一有望充分受益。 2.2 拓展铝镁合金铸造业务，收购新力通进入民品拓展铝镁合金铸造业务，收购新力通进入民品 2.2.1 德凯是公司轻质合金熔模铸件基地德凯是公司轻质合金熔模铸件基地，2021 年铸造事业部年铸造事业部注入注入 河北德凯河北德凯是是公司轻质合金熔模铸件的研发生产基地， 布局近乎全部的公司轻质合金熔模铸件的研发生产基地， 布局近乎全部的在研及批产航空发动机型号在研及批产航空发动机型号。河北
46、德凯的主要产品包括航空航天发动机用机座、箱体、壳体、本体、支架、承重梁等；先进雷达电子行业用精密波导类零件，复杂舱体、框架类树脂砂铸件。 河北德凯的铝合金铸件包括熔模精铸件和砂型铸件，熔模精铸的最大尺寸 1500mm 2000mm， 可大量生产 800mm 1500尺寸内的精铸件，中小型精铸件允许整体最小壁厚 1mm， 局部允许壁厚 0.5mm； 砂型铸造以低压铸造大型复杂构件为主。合金牌号涵盖铝硅系 ZL101A、ZL114A 和 ZL105，以及铝铜合金 ZL201 和 ZL205A 等。镁合金铸件主要为熔模精铸件，最大尺寸达 1300m，铸件具有高的表面质量和优良的力学性能，合金牌号主要
47、包括 ZM5、ZM2 和 ZM6 等。 图表18： 公司铝镁合金制品示例 铝合金熔模铸件 铝合金砂型铸件 镁合金熔模铸件 资料来源：公司官网，方正证券研究所 河北德凯近几年业绩高速增长。河北德凯近几年业绩高速增长。2020 年，河北德凯营业收入达 1.41亿元，5 年复合增速为 37.61%，净利润为 0.34 亿元，5 年复合增速为 14 钢研高纳(300034)-公司深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款 80.96%。2021 年，公司进行内部组织和业务架构调整，以评估价值为2.66 亿元的铸造事业部对河北德凯进行增资，将铸造高温合金制品事业部划转至河北德凯，实现公司资源有效配置，提高
48、管理效率。 图表19： 子公司河北德凯近几年业绩 0.290.450.570.771.101.411.890.020.170.140.190.250.340.380.00.40.81.21.62.0200021H1营业收入（亿元）营业收入（亿元）净利润（亿元）净利润（亿元） 资料来源：公司公告，方正证券研究所 2.2.2 收购收购化工领域高温合金龙头化工领域高温合金龙头新力通，加快新力通，加快民民品市场渗透速度品市场渗透速度 2018 年 11 月，公司以发行股份及支付现金的方式获得了青岛新力通65%的股权。新力通是化工领域高温合金龙头新力通是化工领
49、域高温合金龙头，主要生产石化、冶金、玻璃、 热处理等行业所用的裂解炉炉管和转化炉炉管、 连续退火线 （连续镀锌线）炉辊和辐射管、玻璃输送辊、耐高温耐磨铸件等产品。 15 钢研高纳(300034)-公司深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款 图表20： 子公司新力通产品示例 所属行业所属行业 产品示例产品示例 主要功能及用途主要功能及用途 石化行业 乙烯裂解炉主要包括：供热系统、热量回收系统、反应系统，设备包括燃烧器、辐射段、对流段、急冷系统、高压蒸汽包系统。裂解炉管应用在辐射段，使用工作温度在 1000-1150，是乙烯裂解炉的重要设备。 应用于各种原料类型的烃类蒸汽转化制氢装置，广泛应用于
50、炼油厂、化工厂、冶金直接还原铁（DRI）等行业。采用离心铸造工艺生产，工作温度 900-1000，是制氢转化炉的重要设备。 冶金行业 用于连退、镀锌线立式退火炉，在氮氢保护气氛下，管内由天然气或焦炉煤气燃烧提供热能，通过管外辐射传热方式，将匀速运行的带钢从常温迅速均匀加热到 750-950，对带钢进行退火处理。直管段采用离心铸造，管件采用静态铸造工艺。 用于连退、 镀锌线立式退火炉， 在氮氢保护气氛下， 温度 750-950炉内，均匀快速输送带钢完成退火工艺；直径在 600-1500mm，辊身采用离心铸造，过渡段采用静态铸造工艺，轴头多为锻件。 其他行业 用于连续渗碳、渗氮炉，在保护气氛下，温
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