核電工業(yè)使用的高溫合金包括：燃料元件包殼材料、結(jié)構(gòu)材料和燃料棒定位格架，高溫氣體爐熱交換器等，均是其他材料難以代替的。例如，燃料元件包殼管的管壁在工作時(shí)需承受600-800℃的高溫，需要較高的蠕變強(qiáng)度，因此大量采用高溫合金材料。

高溫合金材料在玻璃制造、冶金、醫(yī)療器械等領(lǐng)域也有著廣泛的用途。在玻璃工業(yè)中應(yīng)用的高溫合金零件多達(dá)十幾種，如：生產(chǎn)玻璃棉的離心頭和火焰噴吹坩堝，平板玻璃生產(chǎn)用的轉(zhuǎn)向輥拉管機(jī)大軸、端頭和通氣管、玻璃爐窯的料道、閘板、馬弗套、料碗和電極棒等。冶金工業(yè)的軋鋼廠加熱爐的墊塊、線材連軋導(dǎo)板和高溫爐熱電偶保護(hù)套管等。醫(yī)療器械領(lǐng)域的人工關(guān)節(jié)等。

三、高溫合金的市場(chǎng)空間測(cè)算

根據(jù)測(cè)算，我們認(rèn)為到2020年，國內(nèi)高溫合金需求約為39275噸，對(duì)應(yīng)市場(chǎng)空間90.5億元。

（一）航空發(fā)動(dòng)機(jī)需求

假設(shè)1：在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中高溫合金占總重量的40%-60%，在先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)中這一比例超過50%甚至更多。我們判斷，隨著航空工業(yè)的繼續(xù)發(fā)展和高溫合金材料科技的進(jìn)步，這一比例還將繼續(xù)提升。我們假設(shè)高溫合金占航空發(fā)動(dòng)機(jī)重量的60%，占民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)和其他軍機(jī)重量的40%。

假設(shè)2：通過與已有國內(nèi)外相似型號(hào)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)格對(duì)比，我們假設(shè)戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)重量約1.7噸，運(yùn)輸機(jī)、民用大飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)重量約4噸，其他飛機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)重量約1噸。

假設(shè)3：高溫合金的材料性能、加工難度要高于普通合金和鋼材，其材料成型率遠(yuǎn)低于一般特鋼。我們估計(jì)，1）在鑄造和軋制過程中材料成型率70-80%左右；2）母合金進(jìn)行加工時(shí)，廢品率80%左右，全流程材料利用率15%-20%，我們假設(shè)高溫合金全流程材料利用率為20%。

綜上，我們預(yù)計(jì)每臺(tái)戰(zhàn)斗機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)平均使用高溫合金5.1噸，運(yùn)輸機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫合金12噸，其他航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金2噸；民用大飛機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫合金8噸。

根據(jù)測(cè)算，未來20年我用航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金需求為17.75萬噸，民用大中型飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金需求為7.36萬噸。此外，低空開放將有望打開我國通用航空發(fā)展的瓶頸，未來20年通用航空保有量超過20000架，以平均1臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)算，通用航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金需求為5萬噸。

綜上，我們預(yù)測(cè)未來20年航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金需求為30.11萬噸，平均每年市場(chǎng)空間1.51萬噸。

（二）燃?xì)廨啓C(jī)需求

*事應(yīng)用占世界船用燃?xì)廨啓C(jī)市場(chǎng)絕大多數(shù)份額。在領(lǐng)域，有75%以上的主力艦艇采用燃機(jī)動(dòng)力；在民用市場(chǎng)，燃機(jī)主要應(yīng)用于高速客船中。

我國目前船用燃機(jī)裝艦率較低。已服役主力艦艇中僅有10艘驅(qū)逐艦裝備有船用燃機(jī)。分別是2艘052型驅(qū)逐艦（裝備LM2500），2艘052B型驅(qū)逐艦、6艘052C型驅(qū)逐艦（裝備UGT-25000及QC280）。其動(dòng)力配置方式均為柴燃交替動(dòng)力（CODOG），每艦配備有2臺(tái)燃機(jī)和2臺(tái)柴油機(jī)。

隨著中國多型船用燃機(jī)相繼研制成功，中短期內(nèi)燃機(jī)普及有望提速。我們認(rèn)為，燃機(jī)普及將以30MW級(jí)船用燃機(jī)為核心，輔以4MW級(jí)小功率船用燃機(jī)。其中，30MW級(jí)燃機(jī)主要用于大型的驅(qū)逐艦、護(hù)衛(wèi)艦等；4MW級(jí)燃機(jī)主要用于氣墊登陸艇和快艇。

參考LM2500燃?xì)廨啓C(jī)重量，我們假設(shè)國產(chǎn)燃?xì)廨啓C(jī)重20噸，高溫合金占重量30%，成材率20%，單臺(tái)國產(chǎn)燃?xì)廨啓C(jī)用高溫合金30噸。

未來15年，我們認(rèn)為將形成3大近海防御艦隊(duì)+若干支航母編隊(duì)+若干只兩棲攻擊/登陸編隊(duì)為主體的作戰(zhàn)體系?？紤]到燃機(jī)應(yīng)用情況，常規(guī)/核動(dòng)力航母、兩棲攻擊/船塢登陸艦將其作為主要?jiǎng)恿υ吹目赡苄暂^小，應(yīng)用燃機(jī)的新型艦艇很可能主要配備在航母編隊(duì)和兩棲攻擊/登陸編隊(duì)中，且以驅(qū)逐艦和護(hù)衛(wèi)艦為主，近海防御艦隊(duì)則僅配備新型隱身艇。

按照未來15年將建設(shè)5個(gè)航母編隊(duì)（2常+3核）、3個(gè)兩棲攻擊/登陸編隊(duì)和3個(gè)近海防御艦隊(duì)規(guī)模的假設(shè)，再考慮到燃機(jī)的更新與維護(hù)，我們估算未來15年30MW級(jí)燃機(jī)需求600臺(tái)，4MW級(jí)燃機(jī)需求1476臺(tái)。通過測(cè)算，未來15年燃?xì)廨啓C(jī)高溫合金需求達(dá)6.23萬噸，平均每年4152噸。

（三）汽車廢氣增壓渦輪

高溫合金在汽車中主要應(yīng)用于渦輪增壓器的制造，其次包括排氣閥、燒嘴、熱發(fā)生器等零件也會(huì)用到高溫合金。

渦輪增壓系統(tǒng)對(duì)燃油效率和性能提升均有明顯效果。渦輪增壓是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣的能量來推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進(jìn)入氣缸。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增快，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量就可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。一般而言，加裝廢氣渦輪增壓器后的發(fā)動(dòng)機(jī)功率及扭矩要增大20%—60%。

廢氣增壓器渦輪生產(chǎn)在國外已有60多年的歷史。目前，國外的重型柴油機(jī)增壓器配置率*，中小型柴油機(jī)也在不斷地增大其配置比例，如英、美、法等國家已達(dá)80%左右。

國內(nèi)渦輪增壓器配置率將持續(xù)提升，尤其是汽油機(jī)渦輪增壓器配置率提升空間巨大。面對(duì)與日俱增的環(huán)保和能源壓力，內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排是大勢(shì)所趨。渦輪增壓是內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排的有效手段，其中汽油機(jī)節(jié)油效果5-10%，柴油機(jī)節(jié)油效果10-20%左右。2012年我國內(nèi)燃機(jī)渦輪增壓器綜合配置率為6.7%；其中車用柴油機(jī)配置率為62%，未來的增長點(diǎn)主要來自于輕卡裝配率提升；而車用汽油機(jī)配置率僅5%左右，未來提升空間巨大。

依據(jù)鋼研高納招股說明書推算出我國目前每萬輛汽車對(duì)高溫合金的需求為2.04噸，隨著渦輪增壓器配置率的提升，每萬量汽車的高溫合金使用量將持續(xù)提高。

我們假設(shè)2013年每萬輛汽車高溫合金2噸，今后20年每年復(fù)合增長5%；到2020年汽車產(chǎn)量復(fù)合增速5%，2020年-2030年汽車產(chǎn)量復(fù)合增速3%。依據(jù)測(cè)算，2020年汽車用高溫合金需求為8715噸，2030年為1.9萬噸。

（四）核工業(yè)

核電中應(yīng)用高溫合金的主要部分包括燃料元件包殼管、燃料元件定位架、高溫氣體爐熱交換器等。每座60萬千瓦的核電站需用蒸發(fā)器“U”形傳熱管100噸。此外，還有大量的反應(yīng)堆內(nèi)構(gòu)件用不銹鋼精密管和控制棒、核燃料包套管等。這樣僅一座60萬千瓦的核電站堆芯約需要各類核級(jí)用管600多噸。

國產(chǎn)核電裝備的應(yīng)用，也將帶動(dòng)核電裝備零部件供應(yīng)市場(chǎng)。依據(jù)媒體報(bào)道的中廣核集團(tuán)董事長賀禹的講話，我國目前在運(yùn)和在建核電規(guī)?？傆?jì)4875萬千瓦，在建核電機(jī)組數(shù)量位居。

根據(jù)我國修改后的核電發(fā)展目標(biāo)，2015年核電機(jī)組裝機(jī)規(guī)模達(dá)到40GW建成，2020年核電裝機(jī)目標(biāo)為58GW運(yùn)營+30GW在建，那么未來7年國內(nèi)必須新開工40GW，對(duì)應(yīng)35-40座100萬千瓦機(jī)組。

我們假設(shè)1座100萬千瓦機(jī)組需要各類高溫合金1000噸，則未來7年核電工業(yè)對(duì)高溫合金總需求約35000噸-40000噸，平均每年5000噸-5700噸。

（五）航天、核工業(yè)及其他行業(yè)

考慮到航天發(fā)動(dòng)機(jī)每年發(fā)射次數(shù)較少且需求穩(wěn)定，我們估計(jì)每年航天發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)高溫合金需求量在400-600噸左右。

此外，假設(shè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)、航天、燃?xì)廨啓C(jī)、汽車、核工業(yè)占高溫合金總需求的85%，則其他行業(yè)每年對(duì)高溫合金需求約為5900噸。

四、國內(nèi)外高溫合金市場(chǎng)情況

（一）國外高溫合金行業(yè)發(fā)展

目前，*每年消費(fèi)高溫合金材料近28萬噸，市場(chǎng)規(guī)模達(dá)100億美元。能夠生產(chǎn)航空航天用高溫合金的企業(yè)不超過50家，主要集中在美國、俄羅斯、英國、法國、德國、日本和中國。發(fā)達(dá)國家一般將涉及航空航天應(yīng)用領(lǐng)域的高溫合金產(chǎn)品作為戰(zhàn)略物資，很少出口。

美國在高溫合金研發(fā)以及應(yīng)用方面一直處于地位，年產(chǎn)量約為5萬噸，其中近50%用于民用工業(yè)。美國有很多獨(dú)立的高溫合金公司，能夠生產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)所用高溫合金的公司有通用電氣公司，普特拉—惠特尼公司，還有其他的生產(chǎn)特鋼和高溫合金的公司如漢因斯-斯泰特公司，佳能—穆斯克貢公司，因科國際公司等。這些公司都先后發(fā)展了公司自己的高溫合金牌號(hào)。

歐盟國家中英、德、法是世界上主要的高溫合金生產(chǎn)和研發(fā)代表。英國是早研究和開發(fā)高溫合金的國家之一。英國的鑄造合金技術(shù)，代表性的是國際鎳公司的Nimocast合金，后來該國的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)制造商羅爾斯羅伊斯控股公司又研制了定向凝固和單晶合金SRR99、SRR2000和SRR2060等，其研制的高溫合金主要用在航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造方面。

日本在鎳基單晶高溫合金、鎳基超塑性高溫合金和氧化物晶粒彌散強(qiáng)化高溫合金方面取得較大的成功。近年來，致力于開發(fā)新型的耐高溫合金，并成功開發(fā)出在1200℃高溫下依然能保持足夠強(qiáng)度的新合金。日本主要的高溫合金生產(chǎn)企業(yè)是IHIcorporation，JFE、新日鐵和神戶制鋼公司。

（二）國內(nèi)高溫合金行業(yè)格局

經(jīng)過50多年發(fā)展，我國已經(jīng)形成了比較先進(jìn)，具有一定規(guī)模的生產(chǎn)基地。我們把國內(nèi)從事高溫合金的分為四類：

1、特鋼生產(chǎn)廠：東北特殊鋼鐵接團(tuán)撫順特殊鋼公司（簡(jiǎn)稱撫順特鋼），寶鋼股份公司特殊鋼事業(yè)部（簡(jiǎn)稱寶鋼特鋼）和攀鋼集團(tuán)長城特殊鋼公司（簡(jiǎn)稱攀長鋼）；

2、研究單位：鋼鐵研究總院，北京航空材料研究院，中國科學(xué)院金屬研究所，東北大學(xué)，北京科技大學(xué)等。

3、發(fā)動(dòng)機(jī)公司精密鑄件廠：中航工業(yè)旗下各航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司的精密鑄造廠：黎明、西航、黎陽、南方、貴航等。

4、鍛件熱加工廠：西南鋁業(yè)公司，第二重型機(jī)械集團(tuán)萬航模鍛廠，中航重機(jī)股份有限公司宏遠(yuǎn)航空鍛鑄公司和安大航空鍛造公司。

目前，國內(nèi)規(guī)模較大的高溫合金生產(chǎn)企業(yè)有撫順特鋼和鋼研高納。此外，寶鋼特鋼、攀長鋼、中科院金屬所、北京航材院也具備一定的產(chǎn)能。

在航空航天產(chǎn)業(yè)中，用量最大的變型高溫合金，主要由撫順特鋼、寶鋼特鋼、攀長鋼等公司完成。特鋼企業(yè)生產(chǎn)的變型高溫合金，適用于大批量、通用性、結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的產(chǎn)品。鋼研高納在上市后也擴(kuò)大了變形高溫合金產(chǎn)能，募投項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后也具備了相當(dāng)?shù)淖冃透邷睾辖甬a(chǎn)能。

目前具備鑄造高溫合金精鑄件的分為兩類，一類是鋼研高納、中科院金屬所和北京航材院三家公司；另一類是黎明、西航、南方、成發(fā)等專業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)廠自行生產(chǎn)精鑄件。三家單位主要承接航天航空發(fā)動(dòng)機(jī)廠對(duì)外委托的精鑄件業(yè)務(wù)。目前三家單位在鑄造高溫合金的材料制備、生產(chǎn)技術(shù)上均有各自特點(diǎn)，其中鋼研高納產(chǎn)能大于其余兩家。