核電工業(yè)使用的高溫合金包括：燃料元件包殼材料、結構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、醫療器械等領(lǐng)域也有著(zhù)廣泛的用途。在玻璃工業(yè)中應用的高溫合金零件多達十幾種，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)用的轉向輥拉管機大軸、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(chǎng)加熱爐的墊塊、線(xiàn)材連軋導板和高溫爐熱電偶保護套管等。醫療器械領(lǐng)域的人工關(guān)節等。

三、高溫合金的市場(chǎng)空間測算

根據測算，我們認為到2020年，國內高溫合金需求約為39275噸，對應市場(chǎng)空間90.5億元。

（一）航空發(fā)動(dòng)機需求

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

假設2：通過(guò)與已有國內外相似型號飛機發(fā)動(dòng)機規格對比，我們假設戰斗機發(fā)動(dòng)機重量約1.7噸，運輸機、民用大飛機發(fā)動(dòng)機重量約4噸，其他飛機航空發(fā)動(dòng)機重量約1噸。

假設3：高溫合金的材料性能、加工難度要高于普通合金和鋼材，其材料成型率遠低于一般特鋼。我們估計，1）在鑄造和軋制過(guò)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%，我們假設高溫合金全流程材料利用率為20%。

綜上，我們預計每臺戰斗機航空發(fā)動(dòng)機平均使用高溫合金5.1噸，運輸機航空發(fā)動(dòng)機用高溫合金12噸，其他航空發(fā)動(dòng)機高溫合金2噸；民用大飛機航空發(fā)動(dòng)機用高溫合金8噸。

根據測算，未來(lái)20年我用航空發(fā)動(dòng)機高溫合金需求為17.75萬(wàn)噸，民用大中型飛機發(fā)動(dòng)機高溫合金需求為7.36萬(wàn)噸。此外，低空開(kāi)放將有望打開(kāi)我國通用航空發(fā)展的瓶頸，未來(lái)20年通用航空保有量超過(guò)20000架，以平均1臺發(fā)動(dòng)機測算，通用航空發(fā)動(dòng)機高溫合金需求為5萬(wàn)噸。

綜上，我們預測未來(lái)20年航空發(fā)動(dòng)機高溫合金需求為30.11萬(wàn)噸，平均每年市場(chǎng)空間1.51萬(wàn)噸。

（二）燃氣輪機需求

*事應用占世界船用燃氣輪機市場(chǎng)絕大多數份額。在領(lǐng)域，有75%以上的主力艦艇采用燃機動(dòng)力；在民用市場(chǎng)，燃機主要應用于高速客船中。

我國目前船用燃機裝艦率較低。已服役主力艦艇中僅有10艘驅逐艦裝備有船用燃機。分別是2艘052型驅逐艦（裝備LM2500），2艘052B型驅逐艦、6艘052C型驅逐艦（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臺燃機和2臺柴油機。

隨著(zhù)中國多型船用燃機相繼研制成功，中短期內燃機普及有望提速。我們認為，燃機普及將以30MW級船用燃機為核心，輔以4MW級小功率船用燃機。其中，30MW級燃機主要用于大型的驅逐艦、護衛艦等；4MW級燃機主要用于氣墊登陸艇和快艇。

參考LM2500燃氣輪機重量，我們假設國產(chǎn)燃氣輪機重20噸，高溫合金占重量30%，成材率20%，單臺國產(chǎn)燃氣輪機用高溫合金30噸。

未來(lái)15年，我們認為將形成3大近海防御艦隊+若干支航母編隊+若干只兩棲攻擊/登陸編隊為主體的作戰體系?？紤]到燃機應用情況，常規/核動(dòng)力航母、兩棲攻擊/船塢登陸艦將其作為主要動(dòng)力源的可能性較小，應用燃機的新型艦艇很可能主要配備在航母編隊和兩棲攻擊/登陸編隊中，且以驅逐艦和護衛艦為主，近海防御艦隊則僅配備新型隱身艇。

按照未來(lái)15年將建設5個(gè)航母編隊（2常+3核）、3個(gè)兩棲攻擊/登陸編隊和3個(gè)近海防御艦隊規模的假設，再考慮到燃機的更新與維護，我們估算未來(lái)15年30MW級燃機需求600臺，4MW級燃機需求1476臺。通過(guò)測算，未來(lái)15年燃氣輪機高溫合金需求達6.23萬(wàn)噸，平均每年4152噸。

（三）汽車(chē)廢氣增壓渦輪

高溫合金在汽車(chē)中主要應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。

渦輪增壓系統對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)機排出的廢氣的能量來(lái)推動(dòng)渦輪室內的渦輪，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(lái)的空氣，使之增壓進(jìn)入氣缸。當發(fā)動(dòng)機轉速增快，廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增快，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，相應增加燃料量就可以增加發(fā)動(dòng)機的輸出功率。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，國外的重型柴油機增壓器配置率*，中小型柴油機也在不斷地增大其配置比例，如英、美、法等國家已達80%左右。

國內渦輪增壓器配置率將持續提升，尤其是汽油機渦輪增壓器配置率提升空間巨大。面對與日俱增的環(huán)保和能源壓力，內燃機節能減排是大勢所趨。渦輪增壓是內燃機節能減排的有效手段，其中汽油機節油效果5-10%，柴油機節油效果10-20%左右。2012年我國內燃機渦輪增壓器綜合配置率為6.7%；其中車(chē)用柴油機配置率為62%，未來(lái)的增長(cháng)點(diǎn)主要來(lái)自于輕卡裝配率提升；而車(chē)用汽油機配置率僅5%左右，未來(lái)提升空間巨大。

依據鋼研高納招股說(shuō)明書(shū)推算出我國目前每萬(wàn)輛汽車(chē)對高溫合金的需求為2.04噸，隨著(zhù)渦輪增壓器配置率的提升，每萬(wàn)量汽車(chē)的高溫合金使用量將持續提高。

我們假設2013年每萬(wàn)輛汽車(chē)高溫合金2噸，今后20年每年復合增長(cháng)5%；到2020年汽車(chē)產(chǎn)量復合增速5%，2020年-2030年汽車(chē)產(chǎn)量復合增速3%。依據測算，2020年汽車(chē)用高溫合金需求為8715噸，2030年為1.9萬(wàn)噸。

（四）核工業(yè)

核電中應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(wàn)千瓦的核電站需用蒸發(fā)器“U”形傳熱管100噸。此外，還有大量的反應堆內構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(wàn)千瓦的核電站堆芯約需要各類(lèi)核級用管600多噸。

國產(chǎn)核電裝備的應用，也將帶動(dòng)核電裝備零部件供應市場(chǎng)。依據媒體報道的中廣核集團董事長(cháng)賀禹的講話(huà)，我國目前在運和在建核電規?？傆?875萬(wàn)千瓦，在建核電機組數量位居。

根據我國修改后的核電發(fā)展目標，2015年核電機組裝機規模達到40GW建成，2020年核電裝機目標為58GW運營(yíng)+30GW在建，那么未來(lái)7年國內必須新開(kāi)工40GW，對應35-40座100萬(wàn)千瓦機組。

我們假設1座100萬(wàn)千瓦機組需要各類(lèi)高溫合金1000噸，則未來(lái)7年核電工業(yè)對高溫合金總需求約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)機每年發(fā)射次數較少且需求穩定，我們估計每年航天發(fā)動(dòng)機對高溫合金需求量在400-600噸左右。

此外，假設航空發(fā)動(dòng)機、航天、燃氣輪機、汽車(chē)、核工業(yè)占高溫合金總需求的85%，則其他行業(yè)每年對高溫合金需求約為5900噸。

四、國內外高溫合金市場(chǎng)情況

（一）國外高溫合金行業(yè)發(fā)展

目前，*每年消費高溫合金材料近28萬(wàn)噸，市場(chǎng)規模達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(guò)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)達國家一般將涉及航空航天應用領(lǐng)域的高溫合金產(chǎn)品作為戰略物資，很少出口。

美國在高溫合金研發(fā)以及應用方面一直處于地位，年產(chǎn)量約為5萬(wàn)噸，其中近50%用于民用工業(yè)。美國有很多獨立的高溫合金公司，能夠生產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機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。

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(kāi)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(lái)該國的飛機發(fā)動(dòng)機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化高溫合金方面取得較大的成功。近年來(lái)，致力于開(kāi)發(fā)新型的耐高溫合金，并成功開(kāi)發(fā)出在1200℃高溫下依然能保持足夠強度的新合金。日本主要的高溫合金生產(chǎn)企業(yè)是IHIcorporation，JFE、新日鐵和神戶(hù)制鋼公司。

（二）國內高溫合金行業(yè)格局

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

1、特鋼生產(chǎn)廠(chǎng)：東北特殊鋼鐵接團撫順特殊鋼公司（簡(jiǎn)稱(chēng)撫順特鋼），寶鋼股份公司特殊鋼事業(yè)部（簡(jiǎn)稱(chēng)寶鋼特鋼）和攀鋼集團長(cháng)城特殊鋼公司（簡(jiǎn)稱(chēng)攀長(cháng)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)機公司精密鑄件廠(chǎng)：中航工業(yè)旗下各航空發(fā)動(dòng)機公司的精密鑄造廠(chǎng)：黎明、西航、黎陽(yáng)、南方、貴航等。

4、鍛件熱加工廠(chǎng)：西南鋁業(yè)公司，第二重型機械集團萬(wàn)航模鍛廠(chǎng)，中航重機股份有限公司宏遠航空鍛鑄公司和安大航空鍛造公司。

目前，國內規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(cháng)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(cháng)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、結構較為簡(jiǎn)單的產(chǎn)品。鋼研高納在上市后也擴大了變形高溫合金產(chǎn)能，募投項目達產(chǎn)后也具備了相當的變型高溫合金產(chǎn)能。

目前具備鑄造高溫合金精鑄件的廠(chǎng)家分為兩類(lèi)，一類(lèi)是鋼研高納、中科院金屬所和北京航材院三家公司；另一類(lèi)是黎明、西航、南方、成發(fā)等專(zhuān)業(yè)發(fā)動(dòng)機廠(chǎng)自行生產(chǎn)精鑄件。三家單位主要承接航天航空發(fā)動(dòng)機廠(chǎng)對外委托的精鑄件業(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。