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航空航天領(lǐng)域加速發(fā)展 拉動(dòng)高溫合金需求增長(zhǎng)

一、高溫合金優(yōu)異的耐熱先進(jìn)材料,應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

根據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國(guó)高溫合金行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析與投資前景研究報(bào)告(2025-2032)》顯示,高端金屬結(jié)構(gòu)材料最初被廣泛應(yīng)用于航空航天業(yè)以及相關(guān)國(guó)防工業(yè),隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和特種合金及其功能的開發(fā),高端金屬結(jié)構(gòu)材料在化學(xué)工業(yè)、動(dòng)力工業(yè)、機(jī)械制造工業(yè)和生物工程中的應(yīng)用也愈加深入。作為新材料產(chǎn)業(yè)的重要組成部分之一,高端金屬結(jié)構(gòu)材料已成為航空航天、動(dòng)力、能源、化工、機(jī)械、冶金、電子信息等國(guó)民經(jīng)濟(jì)關(guān)鍵領(lǐng)域和國(guó)防現(xiàn)代化的重要支撐。

高端金屬結(jié)構(gòu)材料是一類較傳統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)材料具有更高的強(qiáng)度、韌性和耐高溫、抗腐蝕等性能的金屬材料,具體包括高溫合金、特種不銹鋼、節(jié)鎳型高性能不銹鋼、高強(qiáng)汽車板、高標(biāo)準(zhǔn)軸承鋼、齒輪鋼、工模具鋼及耐蝕合金等。

高端金屬結(jié)構(gòu)材料是一類較傳統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)材料具有更高的強(qiáng)度、韌性和耐高溫、抗腐蝕等性能的金屬材料,具體包括高溫合金、特種不銹鋼、節(jié)鎳型高性能不銹鋼、高強(qiáng)汽車板、高標(biāo)準(zhǔn)軸承鋼、齒輪鋼、工模具鋼及耐蝕合金等。

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高溫合金性能優(yōu)越,應(yīng)用場(chǎng)景廣泛。高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基,能在600℃以上的高溫及一定應(yīng)力作用下長(zhǎng)期工作的一類金屬材料。高溫合金具有較高的高溫強(qiáng)度,良好的抗氧化和抗腐蝕性能,良好的疲性能、斷裂韌性等綜合性能,又被稱為“超合金”。從高溫合金應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看:

在民用工業(yè)領(lǐng)域,可用于柴油機(jī)增壓渦輪、煙氣輪機(jī)葉片和盤、冶金軋鋼加熱爐墊塊、內(nèi)燃機(jī)排氣閥座等方面。此外,近年來(lái)高溫合金應(yīng)用面不斷擴(kuò)大,在石油化工、玻璃和玻纖以及機(jī)械制造等行業(yè)的應(yīng)用有明顯的進(jìn)展。

在軍工領(lǐng)域,目前鎳基高溫合金是現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)、航天器和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)以及艦船和工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)的關(guān)鍵熱端部件材料,也是核反應(yīng)堆、化工設(shè)備、煤轉(zhuǎn)化技術(shù)等方面需要的重要高溫結(jié)構(gòu)材料。高溫合金作為軍民領(lǐng)域重要材料,應(yīng)用空間廣闊,并具有重要的經(jīng)濟(jì)和戰(zhàn)略意義。

按基體元素,高溫合金可分為鎳基高溫合金、鐵基高溫合金和鈷基高溫合金,不同基體的高溫合金呈現(xiàn)出不同的化學(xué)和物理特征。當(dāng)前,鎳基高溫合金的應(yīng)用范圍較廣,需求量約占高溫合金的80%。主要原因是鎳基合金中可以溶解較多合金元素,且能保持較好的組織穩(wěn)定性。另外,鎳基合金可以形成共格有序的金屬間化合物作為強(qiáng)化相,使合金得到有效的強(qiáng)化,獲得比鐵基高溫合金和鈷基高溫合金更高的高溫強(qiáng)度。

高溫合金化學(xué)元素構(gòu)成

<strong>高溫合金化學(xué)元素構(gòu)成</strong>

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按基體元素分類的高溫合金差異

類型 主要特點(diǎn)及應(yīng)用情況
鎳基高溫合金 在650-1,000℃高溫下有較高的強(qiáng)度和抗氧化、抗燃?xì)飧g能力,是高溫合金中應(yīng)用最廣、高溫強(qiáng)度最高的一類合金,廣泛用于制造航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、各種工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)的最熱端零件,如渦輪部分渦輪葉片、導(dǎo)向器等。
鐵基高溫合金 使用溫度較低(600-850℃),一般用于發(fā)動(dòng)機(jī)中工作溫度較低的部位,如渦輪盤、機(jī)匣和軸等零件。
鈷基高溫合金 使用溫度約950℃,鑄造性和焊接性良好,主要用于做導(dǎo)向器材料,由于鈷資源較少、價(jià)格昂貴,生產(chǎn)和使用受到限制。

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相比較而言,鐵基高溫合金的組織不夠穩(wěn)定,因而抗氧化性能比較差、高溫強(qiáng)度不足,是中等溫度(600-800°C)條件下使用的重要材料,且因合金成分比較簡(jiǎn)單,成本較低。而鈷基高溫合金的基體鈷是一種重要的戰(zhàn)略資源,世界上大多數(shù)國(guó)家缺鈷,使得其發(fā)展受到限制。

相比較而言,鐵基高溫合金的組織不夠穩(wěn)定,因而抗氧化性能比較差、高溫強(qiáng)度不足,是中等溫度(600-800°C)條件下使用的重要材料,且因合金成分比較簡(jiǎn)單,成本較低。而鈷基高溫合金的基體鈷是一種重要的戰(zhàn)略資源,世界上大多數(shù)國(guó)家缺鈷,使得其發(fā)展受到限制。

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按制備工藝,高溫合金可分為鑄造高溫合金、變形高溫合金和粉末高溫合金,變形高溫合金占下游應(yīng)用的70%。鑄造高溫合金強(qiáng)化相數(shù)量較多,不易變形加工,因此通常用于制造航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)等先進(jìn)動(dòng)力裝備的關(guān)鍵熱端部件,其需求量約占高溫合金總需求的20%。變形高溫合金的熱加工塑性較好,可以在鍛軋機(jī)械的外力作用下塑性變形為特定形狀和尺寸的鍛件和型材,在固溶、時(shí)效狀態(tài)下的高溫強(qiáng)度優(yōu)異,其需求量約占高溫合金總需求的70%,其余10%為粉末高溫合金。

按制備工藝,高溫合金可分為鑄造高溫合金、變形高溫合金和粉末高溫合金,變形高溫合金占下游應(yīng)用的70%。鑄造高溫合金強(qiáng)化相數(shù)量較多,不易變形加工,因此通常用于制造航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)等先進(jìn)動(dòng)力裝備的關(guān)鍵熱端部件,其需求量約占高溫合金總需求的20%。變形高溫合金的熱加工塑性較好,可以在鍛軋機(jī)械的外力作用下塑性變形為特定形狀和尺寸的鍛件和型材,在固溶、時(shí)效狀態(tài)下的高溫強(qiáng)度優(yōu)異,其需求量約占高溫合金總需求的70%,其余10%為粉末高溫合金。

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二、國(guó)內(nèi)發(fā)展穩(wěn)扎穩(wěn)打,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)初具規(guī)模

從全球看,高溫合金自20世紀(jì)30年代開始研制,變形高溫合金、鑄造高溫合金與粉末高溫合金相繼問世。而我國(guó)高溫合金的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段:

高溫合金國(guó)內(nèi)發(fā)展歷程

<strong>高溫合金國(guó)內(nèi)發(fā)展歷程</strong>

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第一階段從1956年至20世紀(jì)70年代初,是我國(guó)高溫合金的創(chuàng)業(yè)和起始階段。在蘇聯(lián)專家的指導(dǎo)下煉出的第一爐高溫合金GH3030,拉開了我國(guó)研制和生產(chǎn)的序幕。1960年后,我國(guó)開始獨(dú)立自主地研制和生產(chǎn)主要?dú)灀魴C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)WP-5、WP-6、WP-7、WP-8等所需的各種高溫合金材料,建立和完善了我國(guó)高溫合金的生產(chǎn)和研究基地。此階段主要成果是仿制了部分前蘇聯(lián)高溫合金系列,包括GH4033、GH4037、K401、K406等。

第二階段從20世紀(jì)70年代中期至90年代中期,是我國(guó)高溫合金的提高階段。隨著仿歐美航空發(fā)動(dòng)機(jī)的試制和生產(chǎn),我國(guó)引進(jìn)了一系列歐美體系合金。在對(duì)WS-9、WZ-6、WZ-8發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫合金材料的研制中,全面按照國(guó)外的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研制和生產(chǎn),對(duì)純潔度、均勻性和綜合性能比過(guò)去提出了更高的要求。此階段研制出一系列新合金、引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備、改進(jìn)生產(chǎn)工藝,使我國(guó)高溫合金的生產(chǎn)工藝技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量控制等方面上了一個(gè)新臺(tái)階,基本達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

第三階段從20世紀(jì)90年代中期至今,是我國(guó)高溫合金的新發(fā)展階段。隨著新型先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)、研制和生產(chǎn),我國(guó)接連成功研制高性能的新高溫合金材料,如粉末渦輪盤材料FGH4096,彌散強(qiáng)化高溫合金MGH4754和單晶高溫合金DD406等。同時(shí),我國(guó)主要生產(chǎn)品種GH4169盤件的應(yīng)用面不斷擴(kuò)大,改型GH4169G性能顯著提高。

目前,我國(guó)從事高溫合金研發(fā)及制備的企業(yè)及研究所等單位共有十余家,已經(jīng)形成了相對(duì)完整的高溫合金生產(chǎn)體系。高溫合金產(chǎn)業(yè)鏈由上游原材料及設(shè)備供應(yīng)商、中游高溫合金材料及制品生產(chǎn)商、下游應(yīng)用終端組成。中游高溫合金材料及制品生產(chǎn)商作為核心環(huán)節(jié),主要包含三類參與者。第一類是兼具高溫合金材料研發(fā)能力與生產(chǎn)能力的科研單位,包括鋼研高納、北京航材院、中科院金屬所等;第二類是以撫順特鋼、寶鋼特鋼、長(zhǎng)城特鋼為代表的特鋼廠;第三類是以西部超導(dǎo)、圖南股份、應(yīng)流股份等為代表的新興冶金企業(yè)或金屬加工企業(yè),多數(shù)為民營(yíng)背景。

高溫合金產(chǎn)業(yè)鏈

環(huán)節(jié)

構(gòu)成內(nèi)容

上游供應(yīng)商

原材料供應(yīng)

設(shè)備供應(yīng)商

基體原材料

添加金屬

真空感應(yīng)熔煉爐、保護(hù)氣氛電渣爐、真空自耗爐、電子束熔爐等

金川集團(tuán)、上海炬嘉合金、中信錦州金屬、丹陽(yáng)航太再生等

ALD()、CONSARC()、RETECH()、INTECO()、錦州航星真空設(shè)備、沈陽(yáng)真空技術(shù)研究所、沈陽(yáng)東大中烏冶金、寶雞稀有金屬裝備設(shè)計(jì)研制所等

中游制造商

研發(fā)單位

變形高溫合金

鑄造高溫合金

粉末高溫合金

鋼研所621所、中科金屬所

北京科技大學(xué)沈鑄所

母合金熔煉

精密鍛造

精密機(jī)加工

母合金熔煉

精密鑄造

精密機(jī)加工

母合金熔煉

制粉

精密

機(jī)加工

撫順特鋼

寶鋼特鋼

長(zhǎng)城特鋼

621

鋼研高納

西部超導(dǎo)

江蘇隆達(dá)

圖南股份

中航上大

中航重機(jī)

二重萬(wàn)航

三角防務(wù)

圖南股份

無(wú)錫透平

派克新材

主機(jī)廠:

沈陽(yáng)黎明

貴州黎明

西航公司

南方株洲

621

鋼研高鈉

中科院金屬所(中科三耐)

圖南股份

江蘇隆達(dá)

主機(jī)廠:

沈陽(yáng)黎明

貴州黎明

西航公司

南方株洲

貴航公司

其他:

621

鋼研高鈉

成都航宇

主機(jī)廠:

沈陽(yáng)黎明

貴州黎明

西航公司

南方株洲

其他:

應(yīng)流股份

航材院沈

陽(yáng)鑄造研

究所

鋼研高鈉

萬(wàn)澤股份

航材院

鋼鐵研究總院

西安歐中

航材院

鋼研高鈉

萬(wàn)澤股份

下游應(yīng)用

中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)研究院、株洲動(dòng)力機(jī)械研究所、沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所、貴陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所、中國(guó)燃?xì)鉁u輪研究所、沈陽(yáng)黎明發(fā)動(dòng)機(jī)制造公司、中國(guó)航發(fā)成都發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司、西安航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)有限公司、貴州黎陽(yáng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司、中國(guó)航發(fā)南方工業(yè)有限公司

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當(dāng)前,我國(guó)已建立完善的牌號(hào)體系,可覆蓋主要應(yīng)用領(lǐng)域。根據(jù)2002年出版的《中國(guó)航空材料手冊(cè)》,我國(guó)可供航空選用的高溫合金牌號(hào)僅89個(gè),而根據(jù)2012年出版的《中國(guó)高溫合金手冊(cè)》,目前有194個(gè)牌號(hào)列入我國(guó)牌號(hào)體系,相較十年前發(fā)展迅速,也成為除美、英、俄之外,第四個(gè)具備牌號(hào)體系的國(guó)家。我國(guó)目前牌號(hào)中包括100多個(gè)變形高溫合金、70余鑄造高溫合金和近20個(gè)粉末、輕型等新型高溫合金牌號(hào),基本覆蓋主要應(yīng)用領(lǐng)域,已基本具備新材料、新工藝的自主開發(fā)能力。

主要應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?yīng)我國(guó)牌號(hào)

應(yīng)用領(lǐng)域

零部件

代表牌號(hào)

航空

渦輪盤

GH4133BGH2132、GH500、GH33AGH901、YZGH4169、GH4169

葉片

GH4049GH4037、GH4033、GH4133、GH105、GH80AYZGH4169

機(jī)匣

GH3030、GH3044、GH1015GH1140、GH536GH901、GH163GH105、GH907

導(dǎo)向葉片

K32、K14、K38K3、K5K17、DK5、DK3、K19、K002、K20

渦輪葉片

K17、K19

艦船、地面

渦輪葉片、導(dǎo)向葉片

K435、K444、K452GH4413

航天

火箭、導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)

GH2038、GH1040、GH4169、GH4141GH1131、GH3600GH4586、GH4202

導(dǎo)彈

GH4742K424、GH4487GH4098

電力能源

燃?xì)廨啓C(jī)渦輪盤

GH706、GH698、GH742、GH674

燃?xì)廨啓C(jī)葉片

GH4133B

燃?xì)廨啓C(jī)殼體

GH698GH674

汽車

增壓渦輪材料

K213,K418K419、K4002

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國(guó)內(nèi)高溫合金產(chǎn)業(yè)與國(guó)際先進(jìn)水平仍有差距??傮w來(lái)看,我國(guó)的高溫合金行業(yè)從產(chǎn)業(yè)到技術(shù)等各方面較國(guó)際先進(jìn)水平仍存在較大差距,包括部分關(guān)鍵技術(shù)+尚未實(shí)現(xiàn)突破、重要材料依賴進(jìn)口、缺乏自主研制的先進(jìn)設(shè)備、返回料再利用的技術(shù)與機(jī)制尚未完善等。性能上,我國(guó)高溫合金材料在主元素精確控制能力、雜質(zhì)元素控制水平、成分均勻性、組織一致性等方面皆有所不足。

由于高溫合金主要用于航空航天、燃?xì)廨啓C(jī)等高端制造領(lǐng)域,具有很強(qiáng)的戰(zhàn)略價(jià)值及商業(yè)價(jià)值,歐美俄等發(fā)達(dá)國(guó)家的重點(diǎn)企業(yè)已在高溫合金領(lǐng)域進(jìn)行了幾十年的研究,并對(duì)核心制備技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格保密。而高溫合金質(zhì)量是影響我國(guó)高溫環(huán)境下關(guān)鍵零部件承溫能力、可靠性和使用壽命的主要因素之一,因此我國(guó)在高溫合金的發(fā)展迫在眉睫,產(chǎn)業(yè)鏈安全也至關(guān)重要。

三、高溫合金發(fā)展政策環(huán)境優(yōu)渥,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)逐步建立

高溫合金發(fā)展政策環(huán)境優(yōu)渥,行業(yè)迎發(fā)展黃金期。新材料產(chǎn)業(yè)是制造業(yè)轉(zhuǎn)型提升的核心領(lǐng)域和重要支撐之一,高溫合金作為航空、航天、石油化工、能源等各個(gè)重要領(lǐng)域的關(guān)鍵戰(zhàn)略材料,在中美關(guān)系日益緊張的國(guó)際環(huán)境下,盡早實(shí)現(xiàn)我國(guó)高溫合金的全自主研發(fā)和進(jìn)口替代,解決各項(xiàng)“卡脖子”技術(shù)是我國(guó)近年來(lái)的重點(diǎn)發(fā)展方向。

當(dāng)前我國(guó)已出臺(tái)系列支持新材料行業(yè)發(fā)展的政策,如《中國(guó)制造2025》、《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》、《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,均將高溫合金作為高端裝備發(fā)展的重點(diǎn)突破領(lǐng)域。高溫合金是制造航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件的關(guān)鍵材料,提升關(guān)鍵戰(zhàn)略材料保障能力是國(guó)家戰(zhàn)略所需。當(dāng)前高溫合金行業(yè)發(fā)展政策環(huán)境優(yōu)渥,行業(yè)迎發(fā)展黃金期。

歷年高溫合金相關(guān)支持政策

政策名稱 發(fā)文機(jī)關(guān) 發(fā)文時(shí)間 內(nèi)容概要
《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》 國(guó)務(wù)院 2021年3月 推動(dòng)高端稀土功能材料、高品質(zhì)特殊鋼材、高性能合金、高溫合金、高純稀有金屬材料、高性能陶瓷、電子玻璃等先進(jìn)金屬和無(wú)機(jī)非金屬材料取得突破
《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》 國(guó)家發(fā)改委 2019年10月 鋼鐵行業(yè)中鼓勵(lì)發(fā)展高溫合金,機(jī)械行業(yè)中鼓勵(lì)發(fā)展燃?xì)廨啓C(jī)高溫部件(300MV以上重型燃機(jī)用轉(zhuǎn)子體鍛件、大型高溫合金輪盤、缸體、葉片等)及控制系統(tǒng)
《2018年工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)資金工作指南》 工信部、財(cái)政部 2018年5月 關(guān)鍵基礎(chǔ)材料重點(diǎn)支持航空航天標(biāo)準(zhǔn)件高溫合金材料等
《新材料標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)航計(jì)劃(2018-2020年)》 工信部、發(fā)改委、國(guó)防科工局等9部委 2018年3月 從新材料技術(shù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性特點(diǎn)出發(fā),科學(xué)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)化體系,明確新材料標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的方向,建立標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展工作機(jī)制,重點(diǎn)部署研制一批“領(lǐng)航”標(biāo)準(zhǔn),指導(dǎo)新材料產(chǎn)品品質(zhì)提升,帶動(dòng)科技創(chuàng)新,引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。
《國(guó)家新材料生產(chǎn)應(yīng)用示范平臺(tái)建設(shè)方案》 工信部、財(cái)政部 2017年12月 新材料產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。在關(guān)鍵領(lǐng)域建立國(guó)家新材料生產(chǎn)應(yīng)用示范平臺(tái),旨在構(gòu)建上下游有效協(xié)同的新機(jī)制、新體制、新體系,填補(bǔ)生產(chǎn)應(yīng)用銜接空缺,縮短開發(fā)應(yīng)用周期,實(shí)現(xiàn)新材料與終端產(chǎn)品同步設(shè)計(jì)、系統(tǒng)驗(yàn)證
《增強(qiáng)制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力三年行動(dòng)計(jì)劃(2018-2020年)》 發(fā)改委 2017年11月 重點(diǎn)發(fā)展發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫合金材料等新材料,加快先進(jìn)金屬及非金屬關(guān)鍵
《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》 工信部、國(guó)家發(fā)改委、科技部、財(cái)政部 2016年12月 在航空航天裝備材料方面開展高溫合金及復(fù)雜結(jié)構(gòu)葉片材料設(shè)計(jì)及制造工藝攻關(guān)
《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》 國(guó)務(wù)院 2016年11月 完善航空產(chǎn)業(yè)配套體系建設(shè),提高航空材料和基礎(chǔ)元器件自主制造水平,掌握鋁鋰合金、復(fù)合材料等加工制造核心技術(shù)

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行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)逐步建立,高溫合金行業(yè)發(fā)展進(jìn)入快車道。20世紀(jì)50年代,我國(guó)剛開始試制生產(chǎn)高溫合金時(shí),直接采用原蘇聯(lián)材料技術(shù)條件的翻譯本;冶金廠、航空工廠和研究院所自20世紀(jì)60年代初期開始共同制定我國(guó)高溫合金的技術(shù)條件,即開始建立冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);20世紀(jì)80年代后期,隨著高溫合金在航空、航天等型號(hào)上的應(yīng)用,原冶金部、航空部門、航天部門又陸續(xù)制定了多項(xiàng)航空、航天用高溫合金的國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)入20世紀(jì)90年代,隨著我國(guó)高溫合金生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步,我國(guó)開始對(duì)高溫合金標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了二次修訂并逐步形成了目前的高溫合金國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體系。標(biāo)準(zhǔn)是保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量的依據(jù),是產(chǎn)品進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)的必備條件。隨著國(guó)內(nèi)高溫合金標(biāo)準(zhǔn)逐步建立,高溫合金產(chǎn)品質(zhì)量有望實(shí)現(xiàn)新突破,國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程將提速。

四、海闊憑魚躍,高溫合金市場(chǎng)空間廣闊

目前,高溫合金主要應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域,包括航空發(fā)動(dòng)機(jī)、航天火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和各種工業(yè)用燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。根據(jù)Roskill統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),高溫合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用占比55%,其次是電力領(lǐng)域,應(yīng)用占比為20%。作為飛機(jī)動(dòng)力裝置的航空發(fā)動(dòng)機(jī),是航空工業(yè)中技術(shù)含量最高、難度最大的部件之一,對(duì)結(jié)構(gòu)材料的性能提出很高要求,特別是金屬結(jié)構(gòu)材料需要具備輕質(zhì)、高強(qiáng)、高韌、耐高溫、抗氧化、耐腐蝕等性能。而高溫合金作為在600℃以上及一定應(yīng)力條件下長(zhǎng)期工作的金屬材料,滿足現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)材料的苛刻要求,至今已成為航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件不可替代的一類關(guān)鍵材料。

目前,高溫合金主要應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域,包括航空發(fā)動(dòng)機(jī)、航天火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和各種工業(yè)用燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。根據(jù)Roskill統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),高溫合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用占比55%,其次是電力領(lǐng)域,應(yīng)用占比為20%。作為飛機(jī)動(dòng)力裝置的航空發(fā)動(dòng)機(jī),是航空工業(yè)中技術(shù)含量最高、難度最大的部件之一,對(duì)結(jié)構(gòu)材料的性能提出很高要求,特別是金屬結(jié)構(gòu)材料需要具備輕質(zhì)、高強(qiáng)、高韌、耐高溫、抗氧化、耐腐蝕等性能。而高溫合金作為在600℃以上及一定應(yīng)力條件下長(zhǎng)期工作的金屬材料,滿足現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)材料的苛刻要求,至今已成為航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件不可替代的一類關(guān)鍵材料。

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高溫合金第一大應(yīng)用領(lǐng)域是航空航天領(lǐng)域,高溫合金用量約占發(fā)動(dòng)機(jī)總重量的40%-60%,主要用于燃燒室、導(dǎo)向器、渦輪葉片和渦輪盤四大熱端部件,此外還用于機(jī)匣、環(huán)件、加力燃燒室和尾噴口等部件。隨著我國(guó)發(fā)展自主航空航天產(chǎn)業(yè),研制國(guó)產(chǎn)先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)不斷取得突破,可預(yù)見高端和新型高溫合金的市場(chǎng)空間廣闊。

五、高溫合金助力國(guó)之重器,與航空航天產(chǎn)業(yè)齊飛

作為現(xiàn)代工業(yè)“皇冠上的明珠”,航空發(fā)動(dòng)機(jī)附加值較高。航空發(fā)動(dòng)機(jī)是關(guān)系國(guó)家國(guó)防安全、國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大裝備,以先進(jìn)性和復(fù)雜性成為一個(gè)國(guó)家科技水平、軍事實(shí)力和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志之一。它的發(fā)展可廣泛帶動(dòng)電子、材料、精密加工、冶金、化工等產(chǎn)業(yè)的繁榮,被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)“皇冠上的明珠”。同時(shí),航發(fā)也是典型的技術(shù)、知識(shí)密集型高科技產(chǎn)品,附加值較高,根據(jù)《航空發(fā)動(dòng)機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新》,其單位重量創(chuàng)造的相對(duì)價(jià)值是船舶的1400倍。

在軍用方面,當(dāng)今世界安全局勢(shì)動(dòng)蕩,地區(qū)沖突頻發(fā),不確定性和不穩(wěn)定性上升,根據(jù)國(guó)防需求和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,近年來(lái)我國(guó)國(guó)防支出規(guī)模增速保持穩(wěn)定,占財(cái)政總支出的比例有所提升。國(guó)防支出由2012年的0.67萬(wàn)億元增長(zhǎng)到2022年的1.48萬(wàn)億元,2022年占財(cái)政總支出的5.7%,10年CAGR為8.2%。2021年,在財(cái)政總支出同比增速趨近于零的情況下,同年國(guó)防支出保持了適度穩(wěn)定的增速。2023年全國(guó)一般公共預(yù)算安排國(guó)防支出1.58萬(wàn)億元,比上年執(zhí)行數(shù)增長(zhǎng)7.2%,2024年全國(guó)一般公共預(yù)算安排國(guó)防支出1.69萬(wàn)億元,比上年執(zhí)行數(shù)增長(zhǎng)7.2%,2025年中央和地方財(cái)政預(yù)算草案報(bào)告,2025年我國(guó)國(guó)防支出為17846.65億元,增長(zhǎng)7.2%。保持國(guó)防支出合理穩(wěn)定增長(zhǎng)。根據(jù)《新時(shí)代的中國(guó)國(guó)防》白皮書,近年來(lái)增加的國(guó)防支出其中一個(gè)主要用途是在于加大武器裝備建設(shè)投入,淘汰更新部分落后裝備,升級(jí)改造部分老舊裝備,研發(fā)采購(gòu)航空母艦、作戰(zhàn)飛機(jī)、導(dǎo)彈、主戰(zhàn)坦克等新式武器裝備,穩(wěn)步提高武器裝備現(xiàn)代化水平。

在軍用方面,當(dāng)今世界安全局勢(shì)動(dòng)蕩,地區(qū)沖突頻發(fā),不確定性和不穩(wěn)定性上升,根據(jù)國(guó)防需求和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,近年來(lái)我國(guó)國(guó)防支出規(guī)模增速保持穩(wěn)定,占財(cái)政總支出的比例有所提升。國(guó)防支出由2012年的0.67萬(wàn)億元增長(zhǎng)到2022年的1.48萬(wàn)億元,2022年占財(cái)政總支出的5.7%,10年CAGR為8.2%。2021年,在財(cái)政總支出同比增速趨近于零的情況下,同年國(guó)防支出保持了適度穩(wěn)定的增速。2023年全國(guó)一般公共預(yù)算安排國(guó)防支出1.58萬(wàn)億元,比上年執(zhí)行數(shù)增長(zhǎng)7.2%,2024年全國(guó)一般公共預(yù)算安排國(guó)防支出1.69萬(wàn)億元,比上年執(zhí)行數(shù)增長(zhǎng)7.2%,2025年中央和地方財(cái)政預(yù)算草案報(bào)告,2025年我國(guó)國(guó)防支出為17846.65億元,增長(zhǎng)7.2%。保持國(guó)防支出合理穩(wěn)定增長(zhǎng)。根據(jù)《新時(shí)代的中國(guó)國(guó)防》白皮書,近年來(lái)增加的國(guó)防支出其中一個(gè)主要用途是在于加大武器裝備建設(shè)投入,淘汰更新部分落后裝備,升級(jí)改造部分老舊裝備,研發(fā)采購(gòu)航空母艦、作戰(zhàn)飛機(jī)、導(dǎo)彈、主戰(zhàn)坦克等新式武器裝備,穩(wěn)步提高武器裝備現(xiàn)代化水平。

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在民用方面,民航業(yè)復(fù)蘇機(jī)隊(duì)規(guī)模繼續(xù)擴(kuò)大,國(guó)產(chǎn)飛機(jī)研制加快搶占市場(chǎng)份額。近年來(lái)。在旅客周轉(zhuǎn)量和貨郵周轉(zhuǎn)量下行的背景下,民航運(yùn)輸機(jī)數(shù)量繼續(xù)保持增長(zhǎng)。截至2023年底,我國(guó)頒證民用航空運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)259個(gè),比上年末增加5個(gè),其中定期航班通航機(jī)場(chǎng)259個(gè),定期航班通航城市(或地區(qū))255個(gè)。;民航全行業(yè)運(yùn)輸飛機(jī)期末在冊(cè)架數(shù)4270架,比上年底增加105架。進(jìn)入2024年以來(lái),民航當(dāng)月旅客周轉(zhuǎn)量和貨郵周轉(zhuǎn)量均快速持續(xù)回升,目前已恢復(fù)至疫情之前水平,伴隨經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇,我們預(yù)計(jì)民航運(yùn)輸機(jī)數(shù)量規(guī)模將加快擴(kuò)大,民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)以及高溫合金的需求也將隨之增長(zhǎng)。

在民用方面,民航業(yè)復(fù)蘇機(jī)隊(duì)規(guī)模繼續(xù)擴(kuò)大,國(guó)產(chǎn)飛機(jī)研制加快搶占市場(chǎng)份額。近年來(lái)。在旅客周轉(zhuǎn)量和貨郵周轉(zhuǎn)量下行的背景下,民航運(yùn)輸機(jī)數(shù)量繼續(xù)保持增長(zhǎng)。截至2023年底,我國(guó)頒證民用航空運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)259個(gè),比上年末增加5個(gè),其中定期航班通航機(jī)場(chǎng)259個(gè),定期航班通航城市(或地區(qū))255個(gè)。;民航全行業(yè)運(yùn)輸飛機(jī)期末在冊(cè)架數(shù)4270架,比上年底增加105架。進(jìn)入2024年以來(lái),民航當(dāng)月旅客周轉(zhuǎn)量和貨郵周轉(zhuǎn)量均快速持續(xù)回升,目前已恢復(fù)至疫情之前水平,伴隨經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇,我們預(yù)計(jì)民航運(yùn)輸機(jī)數(shù)量規(guī)模將加快擴(kuò)大,民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)以及高溫合金的需求也將隨之增長(zhǎng)。

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2023年10月1日,工業(yè)和信息化部、科學(xué)技術(shù)部、財(cái)政部、中國(guó)民用航空局等4部門聯(lián)合印發(fā)《綠色航空制造業(yè)發(fā)展綱要(2023—2035年)》,綱要提出,到2035年,建成具有完整性、先進(jìn)性、安全性的綠色航空制造體系,新能源航空器成為發(fā)展主流,國(guó)產(chǎn)民用大飛機(jī)安全性、環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性達(dá)到世界一流水平,以無(wú)人化、電動(dòng)化、智能化為技術(shù)特征的新型通用航空裝備實(shí)現(xiàn)商業(yè)化、規(guī)?;瘧?yīng)用。根據(jù)中國(guó)商飛公司發(fā)布《中國(guó)商飛公司市場(chǎng)預(yù)測(cè)年報(bào)(2022-2041)》,未來(lái)二十年,中國(guó)航空運(yùn)輸市場(chǎng)將接收噴氣客機(jī)9,284架,其中支線客機(jī)958架,單通道客機(jī)6,288架,雙通道客機(jī)2,038架。到2041年,中國(guó)的機(jī)隊(duì)規(guī)模將達(dá)到10,007架,占全球客機(jī)機(jī)隊(duì)21.1%。中國(guó)航空市場(chǎng)將成為全球最大的單一航空市場(chǎng)。

目前國(guó)內(nèi)的民航客機(jī)主要依靠進(jìn)口,民航機(jī)隊(duì)基本被波音與空客壟斷。以我國(guó)三大國(guó)有民用航空運(yùn)營(yíng)集團(tuán)中國(guó)國(guó)航、南方航空和中國(guó)東航的機(jī)隊(duì)構(gòu)成來(lái)看,截至2024年末,三大航空公司共有飛機(jī)數(shù)量2595架,其中空客系列飛機(jī)1309架,占比50%;波音系列飛機(jī)1202架,占比46%;中國(guó)商飛系列飛機(jī)僅74架,占比3%。根據(jù)三大航空公司公布的年度引進(jìn)計(jì)劃,2024年合計(jì)計(jì)劃引進(jìn)183架飛機(jī),其中中國(guó)商飛系列(ARJ21和C919)40架,占比達(dá)到22%。

隨著國(guó)產(chǎn)飛機(jī)的進(jìn)一步成熟,國(guó)產(chǎn)飛機(jī)的引進(jìn)占比還有巨大空間,近期三大航空公司已分別和商飛公司簽訂協(xié)議,分別購(gòu)買100架C919大飛機(jī),計(jì)劃于2024-2031年分批交付,按照南方航空最新公告,C919飛機(jī)(基本型)單架售價(jià)高達(dá)0.99億美元。目前中國(guó)商飛C919總訂單數(shù)已接近1500架(包含確認(rèn)訂單和意向訂單),訂單數(shù)日益增長(zhǎng)也推動(dòng)C919產(chǎn)能逐步擴(kuò)大,中國(guó)商飛計(jì)劃在3-5年內(nèi),投入幾百億元用于擴(kuò)大產(chǎn)能,未來(lái)五年內(nèi),C919年產(chǎn)能有望達(dá)到150架。

隨著國(guó)產(chǎn)飛機(jī)的進(jìn)一步成熟,國(guó)產(chǎn)飛機(jī)的引進(jìn)占比還有巨大空間,近期三大航空公司已分別和商飛公司簽訂協(xié)議,分別購(gòu)買100架C919大飛機(jī),計(jì)劃于2024-2031年分批交付,按照南方航空最新公告,C919飛機(jī)(基本型)單架售價(jià)高達(dá)0.99億美元。目前中國(guó)商飛C919總訂單數(shù)已接近1500架(包含確認(rèn)訂單和意向訂單),訂單數(shù)日益增長(zhǎng)也推動(dòng)C919產(chǎn)能逐步擴(kuò)大,中國(guó)商飛計(jì)劃在3-5年內(nèi),投入幾百億元用于擴(kuò)大產(chǎn)能,未來(lái)五年內(nèi),C919年產(chǎn)能有望達(dá)到150架。

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航空航天領(lǐng)域加速發(fā)展  拉動(dòng)高溫合金需求增長(zhǎng)

航空航天領(lǐng)域加速發(fā)展 拉動(dòng)高溫合金需求增長(zhǎng)

鐵基高溫合金的組織不夠穩(wěn)定,因而抗氧化性能比較差、高溫強(qiáng)度不足,是中等溫度(600-800°C)條件下使用的重要材料,且因合金成分比較簡(jiǎn)單,成本較低。而鈷基高溫合金的基體鈷是一種重要的戰(zhàn)略資源,世界上大多數(shù)國(guó)家缺鈷,使得其發(fā)展受到限制。

2025年05月26日
我國(guó)金屬鈣行業(yè):高端產(chǎn)品供需失衡 高純鈣市場(chǎng)占比持續(xù)提高

我國(guó)金屬鈣行業(yè):高端產(chǎn)品供需失衡 高純鈣市場(chǎng)占比持續(xù)提高

近年來(lái)我國(guó)金屬鈣行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模波動(dòng)較大,主要原因在于金屬鈣市場(chǎng)價(jià)格振幅較大,2022年金屬鈣市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)至近年來(lái)最高,達(dá)到79.97億元,之后有所下滑,2024年為62.03億元。

2025年05月12日
新能源汽車、新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)帶動(dòng) 稀土行業(yè)可挖掘空間大 高端產(chǎn)品需求持續(xù)增長(zhǎng)

新能源汽車、新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)帶動(dòng) 稀土行業(yè)可挖掘空間大 高端產(chǎn)品需求持續(xù)增長(zhǎng)

全球稀土行業(yè)正在加快各自的發(fā)展步伐,美國(guó)、歐盟、日本等國(guó)均將稀土視為占領(lǐng)高科技制高點(diǎn)的關(guān)鍵戰(zhàn)略材料。為促進(jìn)供應(yīng)鏈更加多元化,各國(guó)相繼發(fā)布相關(guān)政策及資金補(bǔ)助計(jì)劃,加快相互間合作。2024年全球稀土行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模約為141.30億美元。

2025年05月07日
我國(guó)超細(xì)氫氧化鋁行業(yè)產(chǎn)銷率維持在95%以上 市場(chǎng)寡占性格局凸顯

我國(guó)超細(xì)氫氧化鋁行業(yè)產(chǎn)銷率維持在95%以上 市場(chǎng)寡占性格局凸顯

近年來(lái),我國(guó)超細(xì)氫氧化鋁行業(yè)的供應(yīng)規(guī)模保持快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),2019年國(guó)內(nèi)產(chǎn)量為64.72萬(wàn)噸,2023年已經(jīng)達(dá)到138.08萬(wàn)噸,較2019年翻了一番。

2025年02月21日
我國(guó)銅行業(yè)自給率仍不足 市場(chǎng)供需缺口仍需依賴進(jìn)口來(lái)平衡

我國(guó)銅行業(yè)自給率仍不足 市場(chǎng)供需缺口仍需依賴進(jìn)口來(lái)平衡

近年來(lái),受益于擴(kuò)大內(nèi)需、穩(wěn)定房地產(chǎn)等一系列穩(wěn)增長(zhǎng)政策逐步顯效,光伏、風(fēng)電等可再生能源的發(fā)展以及電動(dòng)汽車、新能源電池及儲(chǔ)能設(shè)備等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,拉動(dòng)銅需求,銅產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總體保持平穩(wěn)運(yùn)行。從市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看,2019-2023年,我國(guó)銅行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模保持穩(wěn)定增長(zhǎng),2023年達(dá)到了11427.86億元,2024年上半年為5319.2

2025年01月16日
汽車輕量化等新興產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)我國(guó)鎂合金需求攀升 寶武鎂業(yè)占據(jù)行業(yè)絕對(duì)龍頭地位

汽車輕量化等新興產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)我國(guó)鎂合金需求攀升 寶武鎂業(yè)占據(jù)行業(yè)絕對(duì)龍頭地位

鎂合金在3C行業(yè)應(yīng)用相對(duì)而言更成熟,這也是3C行業(yè)本身發(fā)展較為成熟有關(guān),加之3C產(chǎn)品本身較小,其體量也沒法跟汽車相提并論,2024年上半年,3C用鎂合金市場(chǎng)規(guī)模約為7.21億元。

2024年12月28日
我國(guó)高硼硅玻璃行業(yè)現(xiàn)狀分析:供給端仍不足 市場(chǎng)處于競(jìng)爭(zhēng)型格局

我國(guó)高硼硅玻璃行業(yè)現(xiàn)狀分析:供給端仍不足 市場(chǎng)處于競(jìng)爭(zhēng)型格局

近年來(lái)得益于下游產(chǎn)業(yè)的高速成長(zhǎng),我國(guó)高硼硅玻璃保持著較高的增速,2024年上半年,我國(guó)高硼硅玻璃行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模約為32.34億元,保持良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

2024年12月03日
我國(guó)氧化銅粉行業(yè)上游銅礦供應(yīng)持續(xù)偏緊 下游PCB、鋰電池等新興領(lǐng)域帶來(lái)發(fā)展機(jī)會(huì)

我國(guó)氧化銅粉行業(yè)上游銅礦供應(yīng)持續(xù)偏緊 下游PCB、鋰電池等新興領(lǐng)域帶來(lái)發(fā)展機(jī)會(huì)

有數(shù)據(jù)顯示,2023年我國(guó)進(jìn)口銅礦砂和精礦量達(dá)到2754萬(wàn)噸(品位未知),同比增長(zhǎng)9.1%;進(jìn)口金額高達(dá)601億美元,同比增長(zhǎng)7.3%。2024年1-8月我國(guó)銅礦砂及其精礦累計(jì)進(jìn)口量1863萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)3.2%;進(jìn)口金額44640.3百萬(wàn)美元,同比增長(zhǎng)12.8%。

2024年11月26日
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