高温合金行业竞争壁垒明显，预期未来10年需求保持快速增长，同时竞争格局良好稳定，龙头企业有望随行业规模扩张而不断成长。摘要：高温合金为高端合金新材料，其拥有产品技术、客户认证以及设备资金三大壁垒，行业竞争壁垒明显。高温合金工艺流程复杂，生产冶炼技术不断升级迭代，整体技术资质壁垒较高，例如进入军用高温合金市场需要通过严格的军工产品生产资质认证。另一方面，下游客户对高温合金产品性能稳定性非常重视，高温合金产品均需要通过下游客户长达3-5年的认证。而在经过严格的试用检验程序而选定后，客户一般不会更换供应商，行业具备较高的客户认证壁垒。最后，生产高温合金所需的高端冶炼技术对冶炼设备提出很高的要求，一般生产每十吨高温合金所用的真空感应炉、真空自耗炉及配套设备资金成本超过一亿元，这体现出进入行业需要较大的投资规模，资金壁垒明显。测算我国年前高温合金需求增量有望达到70.12万吨，对应年需求量复合增长率10%，整体需求保持快速增长。未来高温合金的需求增长来源主要可分为四个方面：一是航空航天领域，军用或民用航空发动机未来10年仍将保持稳步增长趋势，且伴随我国航空发动机研发生产能力的提升，国产化步伐加快，航空航天高温合金需求或加速增长；二是燃气轮机领域，燃气轮机具备高更新频率的特点，且我国舰船编队规模将持续扩大，带来可观的高温合金需求增长；三是核电领域，按照规划未来10年我国有望保持每年6-8台的核电机组投产规模，对应高温合金年需求量吨；最后是汽车领域，随着我国汽车产量的稳步增长及汽车涡轮增压器装配率的上升，汽车用高温合金需求有望迎来显著增长。竞争格局良好且稳定，行业龙头有望伴随市场规模的扩张而不断成长。受益于高进入壁垒，高温合金行业集中度较高，基本形成寡头垄断的竞争格局，测算行业CR4达到79.72%，三大钢厂、三大研究所以及部分民企在各自的变形、铸造以及细分高温合金市场都已基本形成寡头垄断的竞争格局。我们认为这样的竞争格局有利于现有企业通过扩张规模进一步形成规模优势，反使得行业竞争壁垒更加明显，行业竞争格局更为稳定。整体来看，高温合金竞争格局良好稳定，市场空间广阔，我们重点推荐二次重整后经营管理能力大幅提升的行业龙头ST抚钢，其行业市占率以及议价权中长期有望持续攀升，有望伴随行业规模扩张而不断成长，业绩增速或超市场预期。催化剂：行业龙头企业业绩快速增长1.高温合金：行业竞争壁垒明显，进口替代空间广阔高温合金是高强度、耐腐蚀、耐高温的高端合金新材料。高温合金按成分分为铁基、镍基、钴基三大类,是在℃-℃高温环境下具有抗氧化或抗腐蚀等化学特性，并具有高强度、高韧性等物理特性的特殊金属材料。按加工工艺分类，高温合金可以分为变形高温合金、铸造高温合金与粉末冶金高温合金，其中变形高温合金市场占比最高，近70%。高温合金下游应用广泛，军用需求占比较高。高温合金下游以航空航天为最主要应用领域，占比为55%，其次为占比近20%的电力工业，包括核电、燃气发电等领域，二者之和占总市场需求的75%以上。如以军民用途类型为分类，高温合金军用产品包括航空发动机、航天发动机、舰船燃气轮机、工业燃气轮机等军工领域热端零部件；民用产品包括汽车柴油机增压涡轮、烟气轮机叶片和盘、冶金轧钢加热炉垫块、内燃机排气阀座，以及近年逐渐开始崭露头角的石油化工、玻璃和玻纤以及机械制造等行业应用。整体而言，目前国内高温合金军用占比达到60%-70%，民用占比30%-40%，军用高温合金需求仍占主要地位。高温合金拥有产品技术、客户认证以及设备资金三大壁垒，行业竞争壁垒明显。高温合金工艺流程复杂，技术标准严格，行业技术资质壁垒较高。以军用高温合金为例，其生产厂商需要取得相应的军工生产资质，即所谓“军工四证”，包括《国军标质量管理体系认证》、《武器装备科研生产单位保密资质认证》、《武器装备科研生产许可证认证》和《装备承制单位资格目录认证》，取证至少需要6~12个月，且对产品技术认证标准严格。另一方面，对高温合金下游客户而言，高温合金产品的性能稳定性和质量可靠性是最重要的考虑因素，使得高温合金产品通过下游客户认证系统所需时间可达3-5年，因此用户经过严格的试用程序而选定供应商后，一般不会轻易更换，使高温合金行业出现较高的客户认证壁垒。最后，生产高温合金所需的高端冶炼技术对冶炼设备提出很高的要求，一般生产每十吨高温合金所用的真空感应炉、真空自耗炉及配套设备资金成本超过一亿元，这也意味着进入行业需要极大的投资规模，资金壁垒明显。整体来看，高温合金行业拥有极高的产品技术、客户认证以及设备资金三大壁垒，行业护城河宽厚。我国高温合金技术与美俄等国仍存在较大差距，行业进口替代空间广阔。我国虽然已经掌握高品质高温合金的生产能力，但在产品质量稳定性和成品率方面仍落后，主要表现为：1）产品冶金质量缺陷较多。产品中黑斑、脏白斑、碳化物偏聚，硫元素等杂质元素含量较高且波动大，材料的强度和使用寿命较海外高温合金偏低；2）组织均匀性差。国内高温合金在不同部位的晶粒度差异大，亮条等异常组织出现频率高，影响产品性能的稳定性；3）成品率更低，导致生产成本偏高。国产高温合金长期存在返回料利用率偏低、工艺稳定性较差导致废品多等问题，生产成本普遍偏高。目前国内军用航空发动机进口占比超50%，同时燃气轮机也处于全面自主研发的起步阶段，高温合金进口替代空间广阔。2.进口替代趋势明确，步伐加快，未来10年高温合金需求有望保持快速增长2.1.航空领域：航空发动机国产化步伐加快，带动高温合金需求快速增长高温合金是航空发动机不可或缺的核心材料。航空发动机作为飞机的动力装置对金属结构材料提出最高的性能要求，而高温合金因其良好的性能，在航空发动机的制造过程中占原材料成本的36%，成为不可替代的核心材料。高温合金广泛应用于燃烧室、导向叶片、涡轮盘、涡轮叶片等部件，除此之外还包括机匣、环件、加力燃烧室和尾喷口等多部件。航空发动机制造在政策层面获得大力扶持，将进入重要战略机遇期。“两机”专项特指“航空发动机与燃气轮机”国家科技重大专项，从年国务院批准设立后，获得众多国家层面政策支持。《中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议〉的说明》中提出，“以年为时间节点，再选择一批体现国家战略意图的重大科技项目，力争有所突破”，“在航空发动机、重点新材料等领域再部署一批体现国家战略意图的重大科技项目。”作为航空航天及高温合金材料行业相关重大科技项目已上升为国家战略，在企业端、科研、资金、税务等方面中获得政策大力扶持，将进入重要战略机遇期。航空发动机以应用于军用机型和民用机型分类，各机型高温合金单台用量在1.3-8.53吨/台。我国以航空发动机为主业的公司共26家，年销售额达到约亿元，军航发动机和民航发动机之比约为7：3。高温合金在发动机中的重量占比为40%-60%，因检验标准严格，生产过程中的平均成材率为30%，不同机型高温核心需求量从1.3-8.53吨/台不等。更新需求是发动机用高温合金总需求测算中重要的部分。在发动机高强度的工作环境下，高温合金零件的寿命有限，出于严格的安全性考虑需要及时更换，因此高温合金总需求由新增发动机制造需求和更新维护的备用零件需求两部分构成。在测算发动机时会着重考虑发动机用高温合金更新需求。2.1.1.军用航空领域：未来10年需求增量为8.44万吨新国防之下的航空升级研发之路赋予高温合金新的发展契机。从年首批涡喷-5发动机研制成功，我国军用喷气式航空发动机经过了60余年的不断打磨创新，已经形成了自主完整的研发生产体系，但新型号发动机技术仍较为落后，包括四代发动机用的小涵道比涡扇发动机和大型运输机、应用于轰炸机的大涵道比涡扇发动机等，存在明显短板。国防军工是所有科技战的最高阵地，在中美博弈的背景与新国防概念的提出下，军工科技的升级迫在眉睫。军用航空发动机年前内需求预期增量为8.44万吨。目前我国军用航空飞机数量为，全球占比6%，排行第三位，与第一位美国的25%占比相比尚有较大增长空间。我们认为，随着我国航空航天发动机关键技术的发展突破，我国各机型军用飞机数量有望在未来10年加速增长。至年我国军用飞机数量年复合增长率为2.34%，我们预期年我国军用飞机数量有望加速增长至架，新增架，对应年复合增长率7.2%。以战斗机单发和双发数量比例以1:1、运输机、专用机、加油机4、教练机2台发动机作为基本假设，年我国将新增军用航空发动机台。先进航空发动机平均寿命约0小时，以我国空军平均每年训练时长小时以上，更新频率为5年一次，现有发动机预计未来10年需维护2次，新增发动机平均需维护1次，共需维护发动机1.81万台。预计新增与更新维护产生的高温合金原材料需求量总计8.44万吨。2.1.2.民用航空领域：未来10年需求增量为5.39万吨C大飞机商业化在即，重点机型发动机以国产化为重点。国内的民航客机发动机主要依靠进口，美国普惠公司、通用电气和英国的罗罗占据航空发动机的主要市场份额，国产发动机市场占有率不足1%。随着C窄体干线客机项目的稳步推进，国内没有满足在民航市场能够有竞争力的发动机型号问题日益突出，我国国产商用航空发动机CJ-A目前还在研制阶段，一旦目前最优性能的Leap-1C型号进口渠道受阻，将直接影响C的批产。在C处于商业化前夜的阶段，我们预计未来3-5年国内民航国产化率将作为发展重点显著提高，带动民用高温合金市场进一步打开。民航发动机高温合金需求增量截止年预期为5.39万吨。根据波音公司年发布的中国民用航空市场预测，取4%-7%年复合增长率分机型进行预测，年中国预计新增架民用飞机，以波音公司测算的未来新交付飞机订单中33%为更新需求，我们预测年共需交付架民用航空飞机，高温合金新增总需求5.39万吨。2.2.军用燃气轮机：高更新维护频率带来可观高温合金需求增长燃气轮机主要应用于舰船动力领域。燃气轮机在舰船动力领域广为应用，75%以上的海军主力舰艇采用动力。军舰燃机工作环境需要承受高硫燃气和海水盐分的腐蚀，涡轮盘在工作时转数接近每分钟万转，气体温度高达1℃，因此多采用高温合金。除此以外，分布式发电、热电联供、天然气管道运输和机械驱动等方面也有应用，重点项目涵盖了我国“西气东输”、“西电东送”等大型工程。国产化燃气轮机批产阶段已完成。我国在年引进乌克兰UGT-燃气轮机后开始了国产化研究，研制出了国内首台中等功率的燃气轮机QC。目前，我国已完成第二阶段国产化工作，国产化率达到98.10%，最新的“QC/QD燃气轮机生产能力建设项目”已通过竣工验收。这标志着我国国产舰船用燃气轮机已经完成国产化批产阶段，有望在我国未来大型护卫舰、大型驱逐舰和新型两栖登陆舰等水面舰艇上广泛引用。我们预测燃气轮机高温合金总需求增加约8.59万吨。以船舰燃气轮机需求增长作为高温合金预测的口径，根据航母建造工程规划，我们预期年将新增2艘型大型航母编队与1艘核动力航母编队，2艘两栖攻击/登陆编队和3大近海防御舰队，预期共需配备艘驱逐舰、护卫舰与小型艇，燃气轮机预期新增台。更新需求方面，燃气轮机叶片的平均使用时间为1.5万小时~2.4万小时，使用2年后进入替换周期。当前燃机十年内更新5次，新增燃机平均更新2.5次，需要更换的发动机折合台，我们预期总需求新增8.59万吨。2.3.民用核电领域：规划新增容量持续攀升，核电用高温合金需求稳步增长高温合金应用于承担核反应工作的核岛零件。核电装备中主要使用高温合金的部件包括燃料机组、控制棒驱动机构、压力容器、蒸发器以及堆内构件、燃料棒定位格架、高温气体炉热交换器等，对高温合金的耐-℃高温与高蠕变强度提出了要求。我们预期未来10年核电领域高温合金需求每年增加吨。根据中国核能行业协会发布的《中国核能发展报告》，为达到年中国在运核电机组1.5亿千瓦，在建万千瓦的目标，我们预期未来10年我国有望保持每年6-8台左右核电机组的投产规模，以万千瓦的核电机组平均消耗吨高温合金进行估算，则预计未来核电建设带来的每年全国的高温合金需求量为吨，至年累计新增需求预计为4万吨。2.4.民用汽车领域：汽车增压器装配率提升空间广阔，汽车高温合金用量有望显著提升汽车增压涡轮装配率有望持续攀升，汽车高温合金需求前景广阔。涡轮增压器主要由涡轮、泵轮、转子、叶轮等组成，其中涡轮与叶轮多为镍基高温合金涡轮叶轮。涡轮增压器利用发动机排出的高压废气产生的惯性力驱动泵轮转动，通过转子带动涡轮旋转，使发动机进气压力增加，加装废气涡轮增压器后可提高近20%的燃油效率，并可以进一步降低噪声与减少有害气体排放。目前国外的重型柴油机涡轮增压器装配率%，英、美、法等国家中小型柴油机装配比例已达80%上下，相较之下，我国新售乘用车装配率不足50%，提升空间广阔。而根据国家最新燃油消耗法规，到年我国乘用车平均燃料消耗量需降到4L/KM，在环保政策不断趋紧的背景下，我们认为我国汽车用涡轮增压器配备率有望加速增长至70%左右，汽车用高温合金需求有望迎来快速增长。预计年汽车领域高温合金需求量累计新增20.43万吨。我们认为尽管国内汽车产销量增速在年后有所波动，但中长期看我国人均汽车保有量较海外发达国家仍有差距,预期未来10年汽车产量仍将保持稳中有升。以3%年复合增长率计算，年我国汽车产量有望达到万辆。另一方面，年，我国涡轮增压器配置率为32%，相较于欧洲、印度、韩国等地区和国家的应用水平明显偏低（涡轮增压器配置率均处于50%以上）。随着我国对环保的重视程度不断攀升的背景下，我们认为国内涡轮增压器市场空间较大，配置率仍有较大的成长空间。我们假设随着我国汽车涡轮增加器配置率的上升，我国每万辆汽车高温合金用量将由年的4吨提升至年的10.9吨（对应年复合增长率10%）,则年我国汽车用高温合金总需求累计将新增20.43万吨。2.5.进口替代加速，未来10年我国高温合金需求有望保持快速增长进口替代速度不断加快，国产高温合金市占率有望升至60%。近年来，我国在自主航空发动机研制方面不断获得突破，在三维流体优化设计、单晶材料、整体涡轮盘、高温材料、轴承技术、发动机寿命等方面不断攻克新技术，军用发动机进口依赖呈现下降趋势。由军用航空发动机、舰船发动机和装甲汽车组成的军用发动机自年后进口金额逐年下滑，年进口金额仅4.02亿美元，同比年峰值4.27亿美元下降14%。我们观察到年4月份，我国已经停止向俄罗斯续订台轰-6K轰炸机的发动机，歼-20战机的“心脏”问题或已解决，标志着中国军用飞机先进型号的进口替代已经进入新阶段，我们预测未来国产高温合金市占率升有望由当前40%左右上升至60%。预期未来10年我国高温合金总需求增量为70.12万吨，对应年需求量复合增长率为10%。目前国内高温合金年需求量仅4万吨左右，而全球需求量处于30万吨以上水平，我国高温合金需求占比偏低。我们认为随着我国航空航天、舰船、核电、汽车制造等行业的不断发展以及关键发动机技术的突破，高温合金在这些领域中的应用范围将更为广阔，需求有望迎加速增长。根据对这些领域高温合金需求增量的详细测算，并假设其他领域（石油化工、玻璃玻纤以及机械等）高温合金需求稳步增长。我们预期未来十年我国将新增高温合金需求70.12万吨，对应年均高温合金需求量7.01万吨。此外，我国高温合金进口替代趋势明确，步伐逐步加快，国产高温合金有望充分受益进口替代的历史机遇，需求增速将进一步加快，年需求量有望从目前的1.6万吨上升至4.2万吨。3.竞争格局优良且稳定，行业龙头有望充分受益行业需求不断增长竞争格局稳定，产量稳步增长。目前行业内生产高温合金的公司主要分为特钢企业、研究机构、与近年新进入的民营企业三大类，总产能达到2.66万吨，重点特优钢企业高温合金粗钢、钢材总产量分别为1.91万吨、吨，同比年增长32.95%、50.13%，高温合金产量稳步提升。受益于高进入壁垒，高温合金行业集中度较高，基本形成寡头垄断的竞争格局。高温合金行业极高的竞争壁垒，使得行业集中度较高，目前行业CR4达到79.72%，三大钢厂、三大研究所以及部分民企在各自的变形、铸造以及细分高温合金市场都已基本形成寡头垄断的竞争格局。我们认为这样的竞争格局有利于现有企业通过扩张规模进一步形成规模优势，反使行业壁垒更加明显，行业竞争格局更为稳定。3.1.三大钢厂专注变形高温合金，ST抚钢为国内高温合金行业龙头企业三大钢厂专注变形高温合金大批量生产。三大特钢企业ST抚钢、宝钢特钢、长城特钢各自隶属于大型钢铁集团，以高温合金为其重要主营业务之一，在多年积累的成熟的特钢业务基础上发展高附加值高温合金业务，选择可大规模生产的变形高温合金，并凭借雄厚的实力与背景绑定下游优质的军民高温合金客户，逐渐取得了其他高温合金供应商难以追赶的规模优势。ST抚钢为我国高温合金龙头企业，充分受益高温合金行业市场规模的持续扩张，其国内高温合金市场市占率有望进一步提升。ST抚钢在航空航天用高温合金领域市占率较高，核心产品细分市场市占率达50%以上，为我国高温合金航空航天领域龙头。在年经历二次重整后，公司管理层已然大换血，其经营管理上出现了一系列积极变化，整体成本及费用管控能力显著提升，产品结构正不断优化，激励机制理顺，经营效率持续提升。我们认为公司竞争优势明显，最先受益高速增长的高温合金需求与进口替代的红利，有望伴随行业市场规模的扩张而不断成长。此外，公司已公告未来3年产能扩张计划，其高温合金产能将进一步扩大，公司在高温合金领域市占率有望继续上升，公司发展前景广阔，具备高成长性。3.2.研究院产研一体化，有望带领国内高温合金生产技术持续更新迭代三大高温合金研究所为我国高温合金行业尖端技术研发先行者，主要为下游客户差异化定制铸造高温合金，未来有望推动我国高温合金产品技术持续升级迭代。我国各研究所是高温合金国产化研究的主要机构，以钢研高纳、中科院金属研究院沈阳先进材料研发中心和北京航空材料研究院为代表，在我国高温合金国产化研发进程中担任了先行者的角色，拥有突出的技术优势。同时，各研究所选择技术壁垒较高的铸造高温合金开展自主生产，为下游企业精品化定制铸造高温合金产品，与特钢企业进行差异化竞争。我们认为我国高温合金研究所将是我国未来高温合金产品技术升级的关键，未来随着三大高温合金研究所的发展，我国高温合金生产冶炼技术与国际的差距将不断缩小，整体产品竞争力将持续提升，国产化率有望不断攀升，而在这个过程中，三大高温合金研究所在我国高端高温合金市场市占率将不断提升。3.3.民营企业瞄准高端民用产品，逐渐成为我国高温合金市场的新兴力量民营企业逐步进入市场，布局高端民用产品。在军用产品严格认证标准的背景下，民营企业拓展高端民用高温合金市场，民营资本陆续涌入民用高温合金领域，涉足民用航空、核电设备、玻璃化工、汽车等领域。图南合金专注机匣生产，西部超导专注于航空涡轮热端部件，民营企业分别瞄准高端民用细分产品，掌握了一定的市场份额，未来随着高端民用产品需求增长，各公司在细分领域的市场份额预期将持续攀升。民企产能扩张积极，逐渐成为我国高温合金市场的新兴力量。目前，多家民营公司已披露未来新增产能计划与相应投资计划，企业扩张计划明确，将持续投入新产能开发，民营企业扩张趋势明显，预期民营高温合金未来3-5年内产能将进一步增长吨以上，成为我国高温合金供应商的新兴力量。4.竞争格局稳定，需求空间广阔，高温合金企业有望伴随行业规模扩张而不断成长，行业龙头成长可期ST抚钢高温合金需求市场空间广阔，供给格局稳中向好。我们预期未来十年高温合金需求将保持快速增长，预期将新增高温合金需求70.12万吨，对应每年需求量7万吨（目前在4万吨左右水平），对应年复合增长率10%。此外我国高温合金进口替代趋势明确，国产高温合金市场占有率将进一步攀升，国产高温合金年需求量有望从目前的1.6万吨上升至4.2万吨（年）。而供给端，由于行业较高的技术壁垒、客户认证壁垒以及设备资金壁垒，行业护城河宽厚，整体竞争格局良好且稳定。我们认为我国高温合金企业有望伴随行业需求的不断增长而成长。行业龙头ST抚钢成长可期。我们重点推荐高温合金行业龙头ST抚钢，其在年二次重整后管理层已经大换血，整体经营管理出现很多积极变化，激励机制的理顺，经营效率的提升，产品结构的优化以及成本费用管控能力的攀升使得公司将有能力充分发挥其在行业内的竞争优势。未来随着公司新建产线的逐步投产，预期公司产品产量有望提升，产品结构将进一步优化，产品有望迎来量利齐升。中长期看，ST抚钢在高温合金行业，尤其是航空航天领域的市占率将不断提高，其作为龙头企业的议价权有望提升，产品毛利率中长期有望持续攀升，公司未来发展前景广阔，成长性强。5.潜在风险5.1.制造业投资大幅下行制造业投资大幅下行。公司产品下游集中于制造业，为航空航天、汽车、机械等领域，若制造业投资大幅下行，行业下游将受到冲击，影响本行5.2.航空航天发动机技术发展低于预期航空航天发动机技术发展低于预期。目前我国航空航天发动机技术正处于关键发展期，如果我国发动机技术发展低于预期，则会对我国航空航天用高温合金需求产生不利影响。（资料源：国泰君安证券）

转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkjg/7602.html