2023高溫合金產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀趨勢預(yù)測

• 黃文玉 2023年1月19日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 983 62
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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)力作用下長期工作的一類金屬材料;并具有較高的高溫強(qiáng)度，良好的抗氧化和抗腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。

高溫合金的概念

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)力作用下長期工作的一類金屬材料;并具有較高的高溫強(qiáng)度，良好的抗氧化和抗腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。高溫合金為單一奧氏體組織，在各種溫度下具有良好的組織穩(wěn)定性和使用可靠性。高溫合金的分類標(biāo)準(zhǔn)較多，在實(shí)際研發(fā)應(yīng)用中，通常按制備工藝將其分為變形高溫合金、鑄造高溫合金、粉末冶金高溫合金和金屬間化合物。

基于上述性能特點(diǎn)，且高溫合金的合金化程度較高，又被稱為“超合金”，是廣泛應(yīng)用于航空、航天、石油、化工、艦船的一種重要材料。按基體元素來分，高溫合金又分為鐵基、鎳基、鈷基等高溫合金。鐵基高溫合金使用溫度一般只能達(dá)到750~780℃，對于在更高溫度下使用的耐熱部件，則采用鎳基和難熔金屬為基的合金。鎳基高溫合金在整個(gè)高溫合金領(lǐng)域占有特殊重要的地位，它廣泛地用來制造航空噴氣發(fā)動機(jī)、各種工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)最熱端部件。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年高溫合金產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀趨勢預(yù)測報(bào)告》顯示：

發(fā)展至今，國際市場每年高溫金屬合金消費(fèi)量在30萬噸，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域：過去多年，全球航天業(yè)對新能源飛機(jī)需求旺盛，空客與波音已有超萬架此類飛機(jī)等待交付。而精密機(jī)件公司是全球高溫合金復(fù)雜金屬零部件和產(chǎn)品制造的龍頭企業(yè)，也為航空航天、化學(xué)加工、石油和天然氣的冶煉以及污染的防治等行業(yè)提供所需的鎳鈷等高溫合金。精密機(jī)件公司就是波音、空客、勞斯萊斯、龐巴迪等軍工航天企業(yè)的指定零配件制造商。

高溫合金應(yīng)用廣泛，全球高溫合金航空航天需求超55%，我國軍用高溫合金占比達(dá)80%。高溫合金材料最初主要應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，之后逐漸應(yīng)用到電力工業(yè)、汽車工業(yè)、石油石化、玻璃建材等諸多工業(yè)領(lǐng)域。航空航天等軍工領(lǐng)域需求占55%，民用領(lǐng)域如電力、機(jī)械、汽車、石油石化等領(lǐng)域占45%左右，民用高溫合金占比水平相比全球水平仍有提升空間。我國航天火箭發(fā)動機(jī)用高溫合金完全國產(chǎn)，但水平與國外先進(jìn)水平差距較大。目前我國火箭的國產(chǎn)化率已達(dá)99%到100%，基本實(shí)現(xiàn)完全國產(chǎn)化。我國航天火箭發(fā)動機(jī)用高溫合金已經(jīng)形成了較為完善的材料體系和產(chǎn)品系列，但相較于歐美及俄羅斯等航天強(qiáng)國的先進(jìn)水平還有較大差距。

根據(jù)中國特鋼企業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)，中國高溫合金的產(chǎn)量及需求量在2017-2021年間呈逐步上漲態(tài)勢，中國高溫合金的產(chǎn)量無法滿足需求量。2021年，中國高溫合金的產(chǎn)量為3.8萬噸，同比變化率為15.15%;中國高溫合金需求量為6.2萬噸，同比變化率為16.98%。

從市場占比方面來看，2020年我國高溫合金行業(yè)中，市場占比前三的企業(yè)分別為撫順特鋼、圖南股份及隆達(dá)股份，市場占比分別為10.9%、3.7%及1.8%。

從行業(yè)專利技術(shù)方面來看，隨著近年來國家政策的大力支持及企業(yè)研發(fā)力度的不斷加強(qiáng)，行業(yè)相關(guān)專利數(shù)量不斷增加。據(jù)資料顯示，2021年我國高溫合金相關(guān)專利申請數(shù)量達(dá)1386件，同比增長4.2%。

高溫合金行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析

從鈷資源來看，我國獨(dú)立鈷礦床很少，僅占全國鈷礦總儲量的2%左右，絕大多數(shù)的鈷礦資源來自伴生礦，主要伴生于鐵、鎳、銅等礦產(chǎn)中,伴生礦中鈷資源探明儲量占全國總儲量的50%左右，且大多數(shù)伴生礦品位較低。從鎳資源來看，我國目前探明的鎳礦資源儲量僅占全球總量的3.7%，可以說鎳礦資源儲備嚴(yán)重不足。據(jù)資料顯示，截至2019年我國鐵礦查明儲量為853億噸，鎳礦查明儲量為1076.1萬噸，鈷礦查明儲量為69.4萬噸。

雖然我國高溫合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，但整體技術(shù)水平與世界先進(jìn)水平仍存在差距，高端品種尚未實(shí)現(xiàn)自主可控，供需缺口較大。據(jù)資料顯示，2021年我國高溫合金產(chǎn)量達(dá)3.8萬噸，同比增長15.2%;需求量達(dá)6.2萬噸，同比增長17%。2020年我國高溫合金市場規(guī)模達(dá)187億元，同比增長。預(yù)計(jì)到2021年市場規(guī)模將達(dá)219億元。

從我國高溫合金按制備工藝需求來看，變形高溫合金是我國最主要的需求來源，需求占比達(dá)70%，鑄造高溫合金需求占比為20%，粉末高溫合金需求占比為10%。從基體元素方面來看，鎳基高溫合金需求占比最高，達(dá)80%;其次為鐵基高溫合金，需求占比為14.3%;鈷基高溫合金需求占比最小，占比為5.7%。

高溫合金未來發(fā)展趨勢預(yù)測

未來10年，我國軍用航空發(fā)動機(jī)對于高溫合金的市場需求規(guī)模約524億元。根據(jù)測算，未來10年間，我國軍用領(lǐng)域的發(fā)動機(jī)市場新增需求約2，079億元，維保需求約1663億元，對應(yīng)高溫合金需求分別達(dá)到291億元、233億元。

隨著國家對戰(zhàn)略性新材料產(chǎn)業(yè)扶持力度加大，高溫合金材料及其制品行業(yè)正處于個(gè)重大的歷史轉(zhuǎn)折點(diǎn)?！笆濉眹覒?zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃將高端裝備、新材料等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)列為重點(diǎn)培育領(lǐng)域;《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》也將高溫合金作為我國先進(jìn)材料領(lǐng)域的短板明確寫入規(guī)劃中;“十四五”規(guī)劃建議中，也要求推動高溫合金、高性能合金、高品質(zhì)特殊鋼材等高端新材料取得突破。

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