高温合金行业报告供给篇.ppt

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1、国防军工-行业深度报告目录12高技术壁垒的高温合金制备行业.41.1高温合金的主要熔炼设备：VIM、ESR、VAR.4高温合金的熔炼工艺：持续探索、优中选优.5高温合金的制备工艺：千锤百炼、锻铸精品.61.21.3国内熔炼设备以进口为主，自产设备与国外相比有一定差距.72.1真空感应炉.7电渣炉.7真空自耗炉.8国内外高温合金冶炼设备主要生产厂家.82.22.32.434当前国内高温合金产能约 1.6 万吨，需求推动产能提升.103.1国内主要企业产能难以满足需求.10产能估算方法及实例.10国内主要企业产能提升情况.123.23.3高温合金冶炼企业数量逐渐增多，产能不断扩充.124.1抚顺特

2、钢：国内变形高温合金龙头，已开始大规模扩产.13钢研高纳：具备生产国内 80%以上牌号高温合金的技术和能力，向 PCC 看齐.14图南股份：兼具铸造和变形高温合金能力，航发大型复杂薄壁结构件重要供应商.15西部超导：高端钛合金龙头，高温合金生力军.16隆达股份：燃机高温合金领域的重要供方.17宝武特冶：国内领先的高温合金产业化基地.17长城特钢：变形高温合金传统优势厂商之一.18北京北冶：老牌民用高温合金生产商.18航材院：在铸造高温合金和粉末高温合金占据优势地位.184.24.34.44.54.64.74.84.94.10 中科院金属所：旗下中科三耐主要从事高温合金母合金及制品业务.194.

3、11 中航上大：在高温合金返回料再生利用领域走在全国前列.194.12 山东瑞泰：与院士合建院士工作站进行成果转化.20风险提示.2052敬请关注文后特别声明与免责条款-国防军工-行业深度报告图表目录图表 1：典型高温合金熔炼设备.4图表 2：高温合金主要熔炼设备特点比较.5图表 3：高温合金熔炼工艺及主要设备.5图表 4：国内部分高温合金熔炼工艺路线.6图表 5：三种高温合金制备工艺路线.6图表 6：德国 ALD公司、美国 CONSAC公司真空感应炉.7图表 7：德国 ALD公司、美国 CONSAC公司电渣炉.8图表 8：德国 ALD公司、美国 CONSAC公司真空自耗炉.8图表 9：全球知

4、名的高温合金冶炼设备制造商.9图表 10：图表 11：图表 12：图表 13：图表 14：图表 15：图表 16：图表 17：图表 18：图表 19：图表 20：图表 21：图表 22：图表 23：图表 24：图表 25：图表 26：图表 27：图表 28：图表 29：图表 30：图表 31：图表 32：我国典型进口熔炼设备.9国内高温合金主要厂商.10单台感应炉产能估计.11隆达股份产能估计.11西部超导 2019年产能估计.12国内主要上市公司高温合金扩产情况统计.12抚顺特钢营收（亿元）.13抚顺特钢归母净利润（亿元）.13抚顺特钢 2020年主营构成.13抚顺特钢高温合金营收、毛利率.

5、13钢研高纳营收及增速（亿元）.14钢研高纳归母净利润及增速（亿元）.14钢研高纳 2021H1年主营构成.14钢研高纳高温合金产品毛利率.14图南股份营收及增速（亿元）.15图南股份归母净利润及增速（亿元）.15图南股份 2021H1主营构成.15图南股份主营产品毛利率.15西部超导营收及增速（亿元）.16西部超导归母净利润及增速（亿元）.16西部超导 2020年主营构成.17隆达股份高温合金营收情况（亿元）.17隆达股份高温合金毛利率情况.173敬请关注文后特别声明与免责条款-国防军工-行业深度报告1 高技术壁垒的高温合金制备行业1.1 高温合金的主要熔炼设备：VIM、ESR、VAR高温合

6、金采用特种熔炼方法制备，冶炼方法较多，既可以用电弧炉（EFM）、感应炉（IM）或真空感应炉（VIM）进行一次熔炼，也可以用电渣炉（ESR）或真空自耗炉（VAR）进行二次熔炼或三次熔炼。如何选择工艺路线，主要是根据高温合金的成分特点：合金化程度低，可以选用大气下电弧炉或感应炉熔炼，或者再进行电渣重熔或真空自耗重熔；如果合金化程度很高，通常都采用真空感应炉熔炼，然后再经真空自耗炉或电渣炉进行二次或三次熔炼。高温合金熔炼技术在 20世纪 5060 年代取得重大进展，形成了目前国内外较为成熟的真空感应熔炼、电渣重熔和真空自耗电弧熔炼等生产工艺。图表1：典型高温合金熔炼设备熔炼设备原理图特点将感应炉放在

7、真空中让高温合金进行熔化和精炼的方法叫做高温合金的真空感应熔炼法（VIM）。目前，高合金化优质高温合金几乎都采用真空感应熔炼法作为一次熔炼，然后再进行二次熔炼，甚至三次熔炼。VIM（真空感应炉）电渣重熔是 20 世纪 50 年代在电渣焊基础上发展起来的，在 20 世纪 60 年代获得了飞速发展。电渣重熔工艺已被国内外冶金厂广泛采用。到目前为止，电渣重熔工艺已成为我国生产高温合金的一种主要工艺路线，有近一半的高温合金牌号采用了这种工艺。ESR（电渣炉）真空自耗炉，也叫真空电弧炉，利用低电压下电弧热来加热和熔炼金属。制作涡轮叶片和涡轮盘等重要零件、对高温合金质量要求更高的高温合金，需要采用真空自耗

8、炉或电渣炉进行二次熔炼，有的甚至需要三次熔炼。V AR（真空自耗/电弧炉）感应炉是非真空感应炉的简称，是特种冶金中最常用的一种冶炼工艺。它利用电磁感应原理将电能转变为热能来冶炼金属。感应炉对原材料的要求比电弧炉要严格的多。熔炼过程中，金属液、渣、气和耐火材料之间存在着一系列复杂的物理化学反应过程。控制好这些过程就可以冶炼出优质的高温合金。与电弧炉相比，感应炉能更有效的冶炼一些电弧炉难以冶炼的合金化程度较高的高温合金。I M（非真空感应炉）电弧炉炼钢是利用电极和炉料之间放电产生的电弧热，借助辐射和电弧的直接作用将电能转变为热能，加热并熔化金属和炉渣，冶炼出所需要的钢和合金的一种炼钢方法。我国生产

9、的高温合金有很多合金化程度较低的牌号，还是采用电弧炉冶炼，如成分较简单的固溶板材合金 GH1015、GH1035、GH3030、GH3039 和 GH3044 等。或者再加上电渣重熔或真空自耗重熔工艺生产，如 GH2135、GH2035A 和 GH4033 等。EFM（电弧炉）资料来源：高温合金材料学（中）、特种熔炼、真空自耗冶炼过程数值仿真研究进展，方正证券研究所高温合金的成分和杂质含量与其性能有密切的关系，而它们的成分与杂质含量又与其冶炼工艺息息相关，因此，选择正确的冶炼工艺是保证耐热钢和高温合金具有高性能的重要手段。4敬请关注文后特别声明与免责条款-国防军工-行业深度报告图表2：高温合金

10、主要熔炼设备特点比较电孤炉+真空精炼好工艺特点电弧炉差感应炉好真空感应炉 等离子炉 电渣重熔炉 真空自耗炉合金适应性炉渣（熔盐）处理很好差很好好好很好差好好差很好成分控制除气好好好好很差差很好很好很好差很好好好很好很好很好差很差差差碳脱氧很好好好差去硫很好很差很差差好很好好杂质挥发凝固控制好差很好很差差很好很好很差很差很差很好资料来源：耐热钢和高温合金，方正证券研究所1.2 高温合金的熔炼工艺：持续探索、优中选优熔炼是高质量高温合金制备的关键环节。高温合金母合金的质量会直接影响到后续的处理工艺，对高温合金产品最终的性能表现形成重要影响。在成分一定的条件下，需要选择适当的生产工艺，控制合金的偏析

11、纯净度等，最终才能制备得到符合性能要求的高温合金制品。国内外高温合金的熔炼方法包括单联、双联和三联工艺，联用越多，成品质量越好，但工艺复杂且成本会更高。图表3：高温合金熔炼工艺及主要设备资料来源：高温合金熔炼工艺讨论，方正证券研究所变形高温合金可以单联，也可以用双联、三联的方法生产。铸造高温合金母合金主要采用真空感应熔炼。粉末高温合金母合金方面，俄罗斯粉末高温合金采用 VIM 或 VIM+VAR 双联熔炼工艺；美国粉末5敬请关注文后特别声明与免责条款-国防军工-行业深度报告高温合金采用 VIM+ESR+VAR 三联熔炼工艺；我国粉末高温合金的熔炼工艺基本采用 VIM 单联工艺。图表4：国内部

12、分高温合金熔炼工艺路线熔炼工艺路线高温合金VIM（真空感应炉）K435、K444、K452、K446、K406、K438、K423、K403、K417、K419GH2135、GH2035A、GH3030、GH1035、GH2036、GH3039、GH4033、GH1015、GH1140、GH2132、GH3128EFM+ESR（电渣炉）EFM+VAR（真空自耗炉/真空电弧炉）GH2135、GH4033、GH3039、GH3044、GH2132IM+ESRGH3044、GH4037、GH4033、GH3128、GH2135、GH2132、GH1131、GH4043GH4742、GH4698、GH

13、4169、GH4033、GH4037、GH4080A、GH4738、GH4105、GH4141、GH2302、GH2130、GH2706VIM+VARVIM+ESRGH4698、GH2135、GH4169、GH4080A、GH3170、GH4037、GH4049、GH2302、GH2761、GH4141、GH2130、GH4099、GH2706VIM+ESR+VAREFM（电弧炉）GH4169、GH2706GH3030、GH2035A、GH2036、GH4033、GH3039、GH1140GH3030、GH3044IM（非真空感应炉）资料来源：高温合金材料学，方正证券研究所1.3 高温合金的制

14、备工艺：千锤百炼、锻铸精品变形高温合金的制备工艺主要包括熔炼、铸锭开坯与锻造、锻轧、热镦、冷轧、冷镦、冷拔和热处理等方法，制成棒材、锻件、环形件、板材、管材、带材和丝材等形式的产品，上述产品进一步采用锻造、机加工、焊接、冲压成形等工艺方法制备成最终的零件。铸造高温合金母合金是合金原材料经过精炼后，成分精确的初级合金材料，是铸造高温合金和变形高温合金制备的前置产品。母合金重熔浇筑获得的铸造高温合金，主要用于制备形状比较复杂的产品，如采用冷却技术的空心叶片，内部型腔复杂，只能采用精密铸造工艺才能生产。粉末高温合金是一种新型高温合金，一般是将高合金化、难变形的高温合金用各种方法制成粉末，然后采用热等

15、静压或热挤压等方法进一步制成坯料，最后制成涡轮盘。图表5：三种高温合金制备工艺路线资料来源：钢研高纳招股书，方正证券研究所6敬请关注文后特别声明与免责条款-国防军工-行业深度报告2 国内熔炼设备以进口为主，自产设备与国外相比有一定差距2.1 真空感应炉自 1916 年 Wilhelm Rohn 第一次用真空感应熔炼炉熔炼出金属后，真空熔炼设备与技术已有很大发展，可以生产容量为 1kg（甚至几十克）至 60 吨（甚至更大）的真空感应熔炼炉。1923 年德国采用 4 吨容量的真空感应熔炼炉制备 Ni、Co 高温合金，开始了 VIM 设备的工业化应用。我国于 1956 年进口了 2 台 10kg 级

16、真空感应熔炼炉，并开始开展高温合金研究。目前国内高温合金专业化冶金厂及相关企业在用的各种容量真空感应熔炼炉近千台。例如，抚钢安装有 1 吨、3 吨、12 吨真空感应熔炼炉，正在采购 30 吨真空感应熔炼炉；宝钢特钢的 VIM 设备容量包括150 千克、1 吨、6 吨、12 吨；攀钢集团长城特钢有 6 吨真空感应熔炼炉。科研院所如北京航材院的 VIM 设备容量有 500 千克、1 吨、2吨；钢研总院设备容量为 500 千克、2 吨等。近年一些新兴高温合金企业如中航上大（1 吨、4 吨、6 吨）、中航钛业（500 千克、2 吨）、无锡隆达（3 吨）等，都采购安装了先进的真空感应熔炼炉。其中，一些容

17、量较小（1015 千克）的真空感应熔炼炉多用在航空发动机厂，主要用于制备小型高温合金铸件（如航空发动机叶片、结构件等）。目前，国内设备厂家在真空感应熔炼炉制备方面技术较成熟，与国外差距相对较小。图表6：德国 ALD公司、美国 CONSAC公司真空感应炉资料来源：中航上大官网、美国康萨克公司官网，方正证券研究所2.2 电渣炉我国抚钢安装有吨、3 吨、15 吨电渣炉，正在采购 30 吨电渣炉；宝钢特钢有 1 吨、3 吨、4 吨、7 吨、15 吨、20 吨容量的电渣炉；长钢有 5 吨容量的电渣炉；一些新兴企业如中航上大、中航钛业等都安装了先进的数吨级的保护气氛电渣炉。此外，浙江电渣核材有限公司成功安

18、装了一台用于核电站大型构件制备的 130 吨级电渣炉。我国上海重型机器厂的 450 吨级的电渣炉是世界较大的电渣炉。目前 ALD公司为德国萨尔钢厂建造的 165 吨电渣炉是国外容量最大的电渣设7敬请关注文后特别声明与免责条款-国防军工-行业深度报告备。图表7：德国 ALD公司、美国 CONSAC公司电渣炉资料来源：中航上大官网、美国康萨克公司官网，方正证券研究所2.3 真空自耗炉目前，我国抚顺特钢安装有 2 吨、3 吨、6 吨、18 吨真空自耗炉，正在采购进口的 30 吨真空自耗炉；宝钢特钢有 150 千克、1 吨、6 吨、12 吨真空自耗炉；攀钢集团长城特钢有 20 吨真空自耗炉；国内一些高

19、温合金新兴企业如中航上大、中航钛业等已安装了数吨级的进口真空自耗炉。近年来，真空自耗炉的先进技术包括熔滴凝固控制成形技术、同轴供电技术、动态实时称重控制技术等。目前国内真空自耗炉的制备技术水平与国外相比仍有差距，存在自动控制软件编制、精密称重系统设计等难题，这也是国内变形高温合金厂家多从 ALD 公司或 CONSAC 公司进口设备的原因。图表8：德国 ALD公司、美国 CONSAC公司真空自耗炉资料来源：中航上大官网、美国康萨克公司官网，方正证券研究所2.4 国内外高温合金冶炼设备主要生产厂家目前国内外有数百家高温合金熔炼设备制造商，比较著名的设备商包括德国 ALD 真空工业股份公司（ALD

20、公司）、美国应达集团的CONSARC（康萨克）公司、奥地利因泰克(INTECO)公司等。8敬请关注文后特别声明与免责条款-国防军工-行业深度报告图表9：全球知名的高温合金冶炼设备制造商国家设备制造商锦州航星真空设备有限公司设备名称真空感应炉、煤粉炉 北京航空材料研究院钢研高纳自耗电极真空炉、感 中国科学院金属研究所部分中国用户等沈阳真空技术研究所应炉等北京航空材料研究院北京航空材料研究院宝鸡稀有金属装备设计电极真空炉研制所中国沈阳东大工业炉有限公司电渣炉、感应炉中国宝武钢铁集团中国航发北京航空材料研究院合智熔炼装备(上海)有限 真空感应炉、电渣炉、中国科学院金属研究所公司自耗炉爱力德欣安真空设

21、备(苏州)有限公司真空感应炉、电渣炉、宝钢、抚顺特钢、北京航空材料研究院自耗炉真空感应炉、电渣炉、抚顺特钢、宝钢、攀长钢、自耗炉、电子束炉、北京航空材料研究院、中航上大、钢研高纳、德国ALD 真空工业有限公司热处理炉西部超导真空感应炉、电渣炉、抚顺特钢，宝钢，攀长钢，北京航空材料研美国应达集团美国自耗炉、热处理炉电子束冷炉熔炼炉究院、无锡隆达金属材料有限公司北京航空材料研究院美国 Retech 公司奥地利因泰克(INTECO)特种冶炼技术公司真空感应炉、电渣炉、抚顺特钢自耗炉 太原钢铁集团有限公司奥地利资料来源：变形高温合金纯净熔炼设备及工艺研究进展，方正证券研究所德国 ALD 公司发展历史悠

22、久，期间经历了多次更名，从 1916 年以德国 HARAEUS（海拉斯）公司为起源，进入高温合金冶金领域，1930年更名为 LEY-BOLD（莱宝）公司，1994 年采用 ALD 名称并沿用至今，是当今世界最主要的真空熔炼设备生产商之一。美国康萨克（Consarc）公司是美国应达（Inductotherm Group）集团下属子公司。应达集团是世界上最大的开发高性能金属和合金熔化与加工技术的公司之一。当前，全球超过一半的真空或可控气氛熔炼炉都是康萨克公司生产的。图表10：设备种类我国典型进口熔炼设备规格2.5T8T生产企业使用企业隆达股份隆达股份隆达股份西部超导隆达股份西部超导价格（万元）46

23、75.43美国康萨克（CONSARC）公司美国康萨克（CONSARC）公司美国康萨克（CONSARC）公司奥地利因泰克(INTECO)公司美国康萨克（CONSARC）公司德国 ALD公司真空感应炉电渣重熔炉真空自耗炉4877.848T1771.948T1553.028T1694.888T1307.68资料来源：隆达股份招股书、西部超导招股书，方正证券研究所通过设备引进，短时间内我国变形高温合金冶金厂的熔炼装备达到了国际先进水平，但是自主研制熔炼设备特别是控制系统软件的设计等方面与国外设备厂商还有差距。此外，国内熔炼出的高温合金材料虽然能够满足使用需求，但是始终与国外材料在冶金质量和性能上有一些

24、差距，集中体现在夹杂物含量较高、成分控制波动范围宽、冶金缺陷出现概率高、棒材内部残余应力大等方面。9敬请关注文后特别声明与免责条款-国防军工-行业深度报告3 当前国内高温合金产能约 1.6 万吨，需求推动产能提升3.1 国内主要企业产能难以满足需求国内目前从事高温合金生产的企业数量有限，主要包括特钢生产企业、科研院所及相关企业、少量民企等。特钢生产企业以抚顺特钢、宝钢特钢、长城特钢等企业为代表，以量大易规模化生产的高温合金产物为特点，产品以变形高温合金为主；科研院所及相关企业以中科院金属所、北京航材院、钢研高纳为代表，其特点为产品覆盖面广、部分具有生产柱晶/单晶等高温合金的技术水平与研发能力。

25、民企数量较少，如图南股份、隆达股份等，凭借各自特色与优势成功进入了高温合金行业。经统计，目前国内高温合金产能约为 1.6 万吨。图表11：国内高温合金主要厂商产量/产 高温合金营企业简介能（吨）收与占比始建于 1937年，是我国军工配套材料重要的研发和生产基地，被誉为“中国特殊钢的摇篮”。目前，抚顺特钢高温合金在航空航天市场占有率高达80%以上。抚顺特钢11.6亿元，5438占 18.5%公司主要从事镍基、钴基、铁基等高温合金材料、铝（镁、钛）轻质合金钢研高纳15.8亿，占 材料及制品、高均质超纯净合金的研发、生产和销售，是高温合金材料及235033199.5%制品重要的研发生产基地。公司具有

26、生产国内 80%以上牌号高温合金的技主要上市公司产量术和能力，产品涵盖所有高温合金的细分领域。西部超导3424万元，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、生产占 1.7%和销售，是我国航空用钛合金棒丝材的主要研发生产基地。(2020年)专注于高温合金、特种不锈钢等高性能合金材料及其制品的研发、生产和图南股份3.88亿元，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1956占 71%务，是国内少数能同时批量化生产变形高温合金、铸造高温合金（母合金、精密铸件）产品的企业之一。成立于 2004年，目前已发展成为年产 2 万吨的铜镍合金、耐蚀镍基合金、高温合金

27、材料的加工生产企业，产品广泛应用于航空航天、发电机组、大型舰船、海水淡化、核工业及石油化工装备等领域。隆达股份1.84亿元，占 34%973.931500宝武特冶从上世纪 60 年代开始试制生产高温合金，经过六十年的发展和一系列的技术改造，已形成了完整的高温合金研发生产体系，是目前国内领先、世界一流的高温合金产业化基地。宝武特冶-始建于 1965 年，是国家特殊钢科研生产基地和四川省大型骨干企业，具备年产特殊钢 50万吨、特殊钢材 70万吨的生产能力，在高温合金研发上，在国内一直保持了领先地位，完成了多项国家级产品课题的研发工作。成立于 1956年 5 月 26日，主要从事航空先进材料应用基础

28、研究、材料研制与应用技术研究和工程化技术研究的综合性科研机构，是国家科技创新体系的重要组成部分。长城特钢其他企业产能(2019年)1500北京航材院800-中科院金属所1000科研项目为主，产品覆盖广，具备单晶高温合金等尖端产品的研发实力。资料来源：公司公告，产业信息网，人民网，方正证券研究所3.2 产能估算方法及实例真空感应炉是当前高温合金主流熔炼方法的第一步，真空感应炉的产10敬请关注文后特别声明与免责条款-国防军工-行业深度报告能直接影响高温合金的产能，当前我国高温合金生产的主要瓶颈是真空感应炉产能不足，按照真空感应炉产量进行产能估计具有较高的准确性。真空感应炉装满料熔炼成感应锭的出材率

29、按照 90%估计，感应锭经锻造、机加形成棒状坯料按照 70%估计成材率。高温合金材料学中记录的 6T 真空感应炉制备 G4698 合金的熔炼时间为 13 小时，据此推算一年熔炼的炉数。考虑设备检修、人员正常休息时间，按照工作日每日一炉进行估算，即年生产炉数 250 炉。图表12：单台感应炉产能估计吨位（吨）满料出材量（吨）年熔炼炉数（次）感应锭年产量（吨）锻造成材量（吨）炉型3020128271825025025025025025025025067504500270018001350675472531501890126094510.87.25.42.71.81.08真空感应炉63472.531

30、524501.2270189资料来源：方正证券研究所由上述分析可见，一台 30 吨真空感应炉感应锭的年产能在 6750吨左右。在合理排产、适当加班的情况下，30 吨真空感应炉感应锭的年产能应能达到达 7000吨，锻造棒材预计 4900吨。以隆达股份为例：截至 2020 年 12 月 31 日，隆达股份主要熔炼设备为 1 台 2.5 吨康萨克真空感应炉、1 台 8 吨康萨克真空感应炉。根据估算，隆达股份现有产能 2363 吨，与公司公告中的 2000 吨现有产能基本相符。图表13：隆达股份产能估计吨位（吨）感应锭年产量（吨）炉型满料出材量（吨）年熔炼炉数（次）87.22502501800真空感应

31、炉2.52.25562.5合计2363资料来源：方正证券研究所再以西部超导为例：截至 2019 年 12 月 31 日，西部超导主要熔炼设备为 1 台 8 吨真空感应炉、1 台 3 吨真空感应炉。根据估算，西部超导当时产能 2475 吨，与公司公告中的 2600 吨产能基本相符。11敬请关注文后特别声明与免责条款-国防军工-行业深度报告图表14：西部超导 2019年产能估计感应锭年产量（吨）炉型吨位（吨）满料出材量（吨）年熔炼炉数（次）837.22.72502501800675真空感应炉合计2475资料来源：方正证券研究所3.3 国内主要企业产能提升情况面对日益增长的高温合金需求，国内主要高温

32、合金上市公司均制订了产能提升计划。预计到十四五末，我国高温合金总产量或可达 3.8 万吨/年。美国变形高温合金年产量约 4 万吨，按照变形高温合金占比 70%估算，美国高温合金年产量约为 5.7 万吨。国内高温合金产能与美国相比仍有较大差距。图表15：国内主要上市公司高温合金扩产情况统计投资金公司扩产计划产能提升量预估至少 7000吨1000吨计划建成时间额（亿）均质高强度大规格高温合金、超高强度钢工程化建设项目：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高温合金、高强钢产业化技术改造项目（1期）：新建一台 12吨真空感应炉、一台 1 吨真空感应炉和一台 200kg真空感应

33、炉及其附属设施；新建五台 12吨真空自耗炉及其附属设施2.82022.06抚顺特钢2.62022年下半年2022年 7 月年产 1000吨超纯净高性能高温合金材料建设项目1.83图南股份年产 3300件复杂薄壁高温合金结构件建设项目2.585.083300件2500吨2022年底发动机用高性能高温合金材料及粉末盘项目航空航天用高性能金属材料产业化项目，新增部分 12吨真空感应炉、12吨保护气氛电渣炉、12吨真空自耗电弧炉等生产设备2023年 1 月西部超导9.711500吨2024年 11月2024年隆达股份8.55年产 1 万吨航空级高温合金的技术改造项目10000吨资料来源：公司公告，方正

34、证券研究所4高温合金冶炼企业数量逐渐增多，产能不断扩充高温合金冶炼企业主要包括抚顺特钢、宝武特冶、长城特钢等为代表的特钢生产企业，中科院金属所、北京航材院、钢研高纳为代表的科研院所，近年来，民营企业通过与科研院所合作等方式开始进入高温合金冶炼产业，如图南股份、隆达股份、山东瑞泰等，高温合金冶炼企业数量逐渐增多，不少企业通过定增等方式募资进行扩产，国内高12敬请关注文后特别声明与免责条款-国防军工-行业深度报告温合金产能得到不断扩充。4.1 抚顺特钢：国内变形高温合金龙头，已开始大规模扩产公司作为老牌特钢生产企业，是我国高温合金产品的主要供货商。抚顺特钢曾是东北特钢集团旗下最重要的生产基地之一，

35、是中国国防军工、航空航天等领域特殊钢材料的生产研发基地。公司以特殊钢和合金材料的研发制造为主营业务，主要产品“三高一特”即合金结构钢、工模具钢、不锈钢和高温合金。目前，抚顺特钢高温合金在航空航天市场占有率高达 80%以上，超高强度钢在航空航天市场占有率高达 90%以上，其高温合金产品主要以锻材、轧材、板材等形式的变形高温合金为主。图表16：抚顺特钢营收（亿元）图表17：抚顺特钢归母净利润（亿元）资料来源：wind，方正证券研究所资料来源：wind，方正证券研究所2020 年，公司实现营业收入 62.72 亿元，其中高温合金营收为 11.6亿元，占比 18.5%；毛利方面，公司 2020年毛利为

36、 13.8亿元，其中高温合金业务贡献毛利 4.68亿元，占比 34%，是公司主要的利润来源之一。2020年，公司共生产高温合金 5500吨，平均单价 19.94万/吨，2021年前三季度生产高温合金 4500吨，同比基本持平，平均单价为 21.88万/吨。随着抚顺特钢高温合金新建产能的逐步达产，公司高温合金营业收入有望保持较快增长。图表18：抚顺特钢 2020年主营构成图表19：抚顺特钢高温合金营收、毛利率资料来源：wind，方正证券研究所资料来源：wind，方正证券研究所13敬请关注文后特别声明与免责条款-国防军工-行业深度报告4.2 钢研高纳：具备生产国内 80%以上牌号高温合金的技术和能

37、力，向 PCC 看齐钢研高纳具备生产国内 80%以上牌号高温合金的技术和能力，主要从事高温合金、高均质超纯净合金、铝（镁、钛）合金材料及制品的研发、生产和销售，产品主要服务于航空、航天、船舶等领域以及燃机、石化等部分民品领域，工艺覆盖铸造、变形、粉末等制备技术。图表20：钢研高纳营收及增速（亿元）图表21：钢研高纳归母净利润及增速（亿元）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营收与净利润稳步提升，营收以铸造高温合金为主，新型高温产品逐渐发力。2021年 1-9月，公司实现营业总收入 14.25亿元，归母净利润 2.53亿元，同比上涨 33%与 95%。营收结构

38、方面，2021H1，铸造高温合金产品占公司营收的主要部分，变形高温合金、新型高温合金次之。图表22：钢研高纳 2021H1年主营构成图表23：钢研高纳高温合金产品毛利率资料来源：wind，方正证券研究所资料来源：wind，方正证券研究所公司以“成为国内乃至国际航空、航天、石化市场铝、镁、钛、高温合金铸造产品的龙头企业，在国际上逐步成为与美国精密铸件公司（PCC）具有同样竞争力的国际知名企业”为战略目标，保持并提升国内航空、航天、燃机用变形高温合金、粉末高温合金、金属间化合物等新型高温合金盘锻件产品的龙头和技术领先地位，逐步成为国内3D打印高温合金粉末材料、特种镍基板、管、丝、带材料及制品的产业

39、基地。14敬请关注文后特别声明与免责条款-国防军工-行业深度报告4.3 图南股份：兼具铸造和变形高温合金能力，航发大型复杂薄壁结构件重要供应商图南股份是国内少数能同时批量化生产变形高温合金、铸造高温合金(母合金、精密铸件)产品的民营企业之一。图南股份前身丹阳市精密合金厂于 1991年 5 月 28日由丹阳市运河供销合作社电热材料经营部筹建设立，于 2000年由集体所有制企业改制为私营企业。公司 1994年起逐渐购入真空感应炉等高温合金冶炼设备，逐渐涉足高温合金领域，2007年取得军工行业准入资质，并于 2015年完成客户认证，进入批量化采购阶段，成功跻身高温合金行业。公司主营业务为高温合金、特

40、种不锈钢等高性能合金材料及其制品的研发、生产和销售，拥有特种冶炼、锻轧、拉丝、制管、铸造 5 大类生产线。图表24：图南股份营收及增速（亿元）图表25：图南股份归母净利润及增速（亿元）资料来源：wind，方正证券研究所资料来源：wind，方正证券研究所近年图南股份营收与净利润稳步增长，公司 2021Q3 业绩增长较快，实现营业收入 5.2亿元，同比增长 27.23%；实现归母净利润 1.31亿元，同比增长 69.31%。图表26：图南股份 2021H1主营构成图表27：图南股份主营产品毛利率资料来源：wind，方正证券研究所资料来源：wind，方正证券研究所募投项目持续推进，产能提升助力业绩增

41、长。公司年产 1000 吨高温合金、年产 3300件高温合金薄壁件项目预期于 2022年陆续建成投产。项目建成后，真空感应炉等产能瓶颈将有效突破，公司高温合金产能有望达到 3000吨，支撑公司业绩持续增长。公司 2021 年 7 月 29日设立全资子公司沈阳图南，主营业务为航空发动机、燃气轮机、石化机械等零部件设计、制造、修理、销售，是母公司业务的有效延伸，进一步拓展了公司两机产业链。15敬请关注文后特别声明与免责条款-国防军工-行业深度报告4.4 西部超导：高端钛合金龙头，高温合金生力军西部超导业务以高端钛合金、低温超导线材、高温合金产品为主。公司背靠西北有色院，科研实力强劲，是目前国内唯一

42、实现低温超导线材商业化生产的企业，也是目前国际上唯一的铌钛(NbTi)锭棒及线材全流程生产企业，主要从事高端钛合金材料和低温超导材料的研发、生产和销售。对于高温合金产品，公司产品以“国际先进、国内空白、解决急需”为定位，始终服务国家战略，补上了我国新型战机、大飞机、直升机、航空发动机、舰船制造所需关键材料的“短板”。近年，公司营收与净利润较快增长。公司于 2021年三季报中披露，2021年1-9 月公司营收 20.9 亿元，归母净利润 5.38 亿元，同比增长 37.7%与 97.86%。图表28：西部超导营收及增速（亿元）图表29：西部超导归母净利润及增速（亿元）资料来源：wind，方正证券

43、研究所资料来源：wind，方正证券研究所公司自 2014 年开展高性能高温合金的工程化研究，通过近年来的技术积累，突破了以 GH4169、GH4738、GH907、GH4698、GH4720Li等合金为代表的十余个牌号高温合金的批量生产技术，具备相关牌号高温合金的量产能力，公司多个牌号高温合金大规格棒材获得某型航空发动机用料供货资格。粉末高温合金母合金产品以 FGH4097 等为代表，公司突破了母合金熔炼全流程技术，生产的多批次产品已经应用于合金粉末和粉末盘制备，高温合金粉末和盘件的夹杂物含量、纯净度、性能等指标达到国内同行业的先进水平，某高温合金粉末盘部件考核试验进展顺利，公司及其参股子公司

44、掌握了某粉末盘制备技术，产品性能优异，并已在多个型号航空发动机开展应用评价工作。随着募投项目逐渐达产，公司预计 2023 年底到 2024 年会形成 6000吨高温合金产能。16敬请关注文后特别声明与免责条款-国防军工-行业深度报告图表30：西部超导 2020年主营构成资料来源：wind，方正证券研究所4.5 隆达股份：燃机高温合金领域的重要供方公司专注于航空航天和燃气轮机等领域用高品质高温合金业务，产品分为铸造高温合金母合金和变形高温合金。其中，公司铸造高温合金母合金产品聚焦两机产业链，面向国内外市场，并参与国产航空发动机和重型燃气轮机热端部件高温合金的研发和试制；公司变形高温合金产品已建成

45、真空感应+电渣重熔+真空自耗”三联熔炼工艺生产线，部分牌号正在两机领域客户验证。公司高温合金和镍基耐蚀合金产能为 2000吨，2018-2020年产能利用率逐步从 35.28%提升至 56.28%。公司 2020 年高温合金及耐蚀合金业务收入为 1.93 亿元，占公司总营收比例为 37%，毛利率为 28.45%。图表31：隆达股份高温合金营收情况（亿元）图表32：隆达股份高温合金毛利率情况资料来源：wind，方正证券研究所资料来源：wind，方正证券研究所4.6 宝武特冶：国内领先的高温合金产业化基地宝武特种冶金有限公司为中国宝武钢铁集团有限公司旗下特殊钢研发、制造单元，源自于上海第五钢铁厂

46、上海钢铁研究所、宝钢特钢有限公司。2018年 6 月，根据中国宝武战略部署，以特种冶金核心资产为主体，聚焦特种冶金技术为核心的高性能金属与合金材料，于2018年 8 月成立宝武特冶，同年 10月，作为中国宝武一级子公司正式独立运营。经过六十多年的改革与发展，宝武特冶已成为我国重要的高品质特殊钢及特种合金研发生产基地之一，形成了高温合金、耐蚀合金、钛及17敬请关注文后特别声明与免责条款-国防军工-行业深度报告钛合金、精密合金、特殊不锈钢、特种结构钢、工模具钢等产品族群，广泛应用于国防军工、能源电站、先进交通、工程机械、石油化工、环境保护等领域。公司成立以来，多项负责或参与的项目获得“国家科技进

47、步奖”、“国防科技进步奖”、“冶金科学技术奖”一等奖等国家及省部级科技成果奖项。宝武特冶从上世纪 60 年代开始试制生产高温合金，经过六十年的发展和一系列的技术改造，已形成了完整的高温合金研发生产体系，产品形状包括板材、带钢、无缝管、圆棒、扁钢、锻件、圆饼、环件、模块和丝材等，是目前国内重要的高温合金产业化基地。4.7 长城特钢：变形高温合金传统优势厂商之一攀钢集团长城特钢始建于 1965 年，是我国重点特殊钢、高温合金科研及生产基地、国家工程研究中心先进钢铁材料特殊钢中试基地、国家重点军工配套企业。长城特钢的高温合金（蚀合金）系列产品，广泛应用于航天、航空、石油、石化等高端领域。长期以来，长

48、城特钢在该领域产品研发上，在国内一直保持了领先地位，完成了多项国家级产品课题的研发工作，以不断适应特殊领域合金用材的需要，其产品得到了市场的认可，先后有多项产品荣获国家“金杯奖”。4.8 北京北冶：老牌民用高温合金生产商北京北冶功能材料有限公司前身是北京冶金研究所，成立于 1960年，于 2005年 7 月由原北京首钢冶金研究院改制而成，注册资本 5000万元，其股本结构为首钢总公司占 35，管理者团队占 40，职工占25；公司资产总额 6 亿元。公司专门从事电力机车、电力电子、汽车工业等行业所需的精密合金、高温合金和特殊不锈钢等特种功能金属材料和高性能结构材料的研制、开发和生产，现有高精度特

49、种金属材料冷轧带材生产线、特种金属材料棒材生产线、软磁铁芯及制品生产线、铸造高温合金生产线、磁钢精密铸造中试线、特种金属复合材料生产线、特种丝材中试线、非晶超微晶带材及制品生产线等 8 条生产线，生产 180多个牌号的特种功能金属材料，2000余种规格的带材、丝材、棒材、铁芯、冲制件及电子元器件，产销规模居国内同行前列。公司是较早研制生产高温合金的厂家之一，多年来为民用工业提供高温合金，公司生产的高温合金分铸造高温合金和变形高温合金两类。其中，采用真空感应炉冶炼的铸造高温母合金，可制造工业用涡轮叶片、导向叶片及其他耐高温部件，其质量达到国内外先进水平，是公司的重点产品之一。4.9 航材院：在铸

50、造高温合金和粉末高温合金占据优势地位中国航发北京航空材料研究院（以下简称航材院）成立于 1956 年 5月 26 日，主要从事航空先进材料应用基础研究、材料研制与应用技术研究和工程化技术研究的综合性科研机构，是国家科技创新体系的重要组成部分。现有 17 个材料技术领域 60 多个专业，覆盖金属材料、非金属材料、复合材料，材料制备与工艺，材料性能检测、表征与评18敬请关注文后特别声明与免责条款-国防军工-行业深度报告价，提供标准化、失效分析和材料数据库等行业服务，拥有完整的材料、制造、检测技术体系和丰富的技术积累；持续实施科技创新和工程应用双轮驱动，现拥有 9 个国家级的重点实验室和工程中心，1