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高温合金行业深度报告
2026-04-02 22:37
高温合金行业深度报告

本文将对高温合金定义、高温合金主要元素及作用、高温合金分类、高温合金上游关键原料及下游应用领域、国产高温合金现状、高温合金市场需求、高温合金行业格局、高温合金产业链、相关公司分析等进行梳理,以供参考。

一、高温合金定义

高温合金是指在 600℃以上的高温及一定应力作用下能够长期工作的合金材料,通常以铁( Fe)、钴(Co)、镍( Ni )等第Ⅷ主族元素为基体,添加铬(Cr)、钼( Mo)、铝(Al)等强化元素制造而成。在高温环境下,高温合金具备良好的抗氧化、抗蠕变、抗热腐蚀等性能,因此又被称为热强合金、耐热合金或超合金。

二、高温合金主要元素及作用

抗氧化性:与不锈钢等金属材料相比,高温合金在制造时通常会添加铝(Al)和更高比例的铬(Cr),在高温环境下,这些元素可以使高温合金表面氧化膜的稳定性、致密性和粘附性更强,相对不易脱落,能更好地保护基体不被氧化。

抗蠕变性:蠕变是指金属材料在一定温度下长期承受应力作用时发生的永久性形变,会导致金属结构件变形失效,伴随环境温度升高,蠕变效果将越发明显。高温合金通常通过添加铈(Ce)、镧( La)等稀土元素净化晶界并生成强化相阻碍位错,提升材料的抗蠕变性。

抗热腐蚀性:热腐蚀是金属材料在高温环境下因表面熔融盐与氧、腐蚀性气体共同作用引发的加速腐蚀现象。高温合金通过添加铝(Al)和高含量的铬( Cr),可在表面形成致密、粘附性好、 自修复速率高的氧化膜抵御热腐蚀,因而广泛应用于船舶发动机、工业燃气轮机等极易接触海盐或含硫燃料的环境。

三、高温合金分类

自高温合金诞生以来,伴随工艺及材料的不断进步,高温合金产品不断迭代,承温能力逐渐提高,综合性能不断增强。根据合金基体元素、成型工艺、强化类型的不同,高温合金可被划分为多种类型。

按基体元素划分,高温合金可分为镍基高温合金、铁基高温合金和钴基高温合金,其中以镍基合金的可承受温度最高。镍基高温合金使用温度可超过 1000℃, 需求量约占高温合金总需求的 80%,广泛用于制造航空发动机、工业燃气轮机的热端零件。铁基高温合金成本相对低廉,使用温度较低,一般用于发动机中工作温度较低的部位,如涡轮盘、机匣和轴等零件。钴基高温合金具有良好的铸造性和焊接性,耐热性能较好,但由于各国钴产量较低且加工困难,因此用量不多,主要用于导向叶片材料等。

按成型工艺划分,高温合金可分为铸造高温合金、变形高温合金和粉末高温合金,其中变形高温合金应用最广。铸造高温合金按结晶方式可细分为等轴、定向以及单晶三类,特点是强化相多,变形抗力大,不易加工,因此采用重熔母合金后在铸造腔内浇注的方式生产,通常用于制造航空航天发动机等先进动力装备的关键热端部件。变形高温合金的热加工塑性较好,可在锻轧机械的外力作用下塑性变形为特定形状和尺寸的锻件和型材,在固溶、时效状态下的高温强度优异,需求占比可达 75%。粉末高温合金是对金属原料采用液态金属雾化或高能球磨机制粉后加工成型,晶粒细小、成分和组织均匀,热加工性能较好。

按强化类型划分,高温合金可分为固溶强化高温合金、时效强化高温合金、氧化物弥散强化高温合金( ODS 合金)等。从固溶强化高温合金、时效强化高温合金到 ODS 合金,可承受温度、高温强度、热稳定性和成本依次增加,可加工性则依次下降。

四、高温合金上游关键原料及下游应用领域

高温合金上游原料种类丰富,镍为核心原料。高温合金产业链上游始于红土镍矿等基础矿产资源,矿石经冶炼加工后形成镍板等基体原料及铬、钨等各类添加金属,并进一步制备成中间合金和高温合金母合金。其中,镍在原料中的占比可达40%。中游环节是产业链的核心,通过铸造、变形、粉末冶金三种主要工艺路径,可将母合金转化为铸件、板棒管丝材等具体产品,并进一步应用于下游航空航天、燃气轮机等工业领域。

高温合金下游应用广泛,航空航天是主要应用领域,占比超五成。高温合金是制造航空航天发动机热端部件的关键材料,在先进的航空发动机中,高温合金占发动机总重量的 40%-60%,发动机的性能水平在很大程度上取决于高温合金材料质量。随着技术发展及产量提升,高温合金也逐渐应用于燃气轮机、核电、石化冶金、玻璃、医疗器械、机械、汽车、舰船等其他领域。

五、国产高温合金现状:差距逐渐缩小,政策助力国产替代

自 1956 年成功试制高温合金以来,我国高温合金的研究、生产和应用已实现长足发展。我国高温合金的发展与航空航天发动机的研究生产密切结合,当前已成功研制出多种牌号的高温合金,建立了高温合金体系,可满足我国航空航天工业发展的基本需求。中国已成为继美、英、俄后全球第四个拥有自主高温合金体系的国家。具体而言,可分为三个发展阶段。

目前我国高温合金产业与国际仍有差距。虽然我国高温合金产品不断向更高的工作温度和强度等方向发展,但与国外先进水平相比,仍然面临材料制造工艺和性能、产品成材率、配套设备等方面的差距。例如,在粉末高温合金熔炼工艺方面,美国普遍使用VIM(真空感应炉)+ESR( 电渣重熔炉)+VAR(真空自耗炉) 三联工艺,而我国当前主要为 VIM 单炼工艺,产品纯度相对较低,正逐渐向三联工艺转变;在返回料的利用方面,美国已建立完善的返回料管理体系,返回料使用比例可达 70%-90%,我国则仍然缺失技术和标准,等等。

我国已出台一系列高温合金产业支持政策,制定相关行业标准,力争缩小与国际间的差距,实现国产替代。高温合金作为航空航天、船舶、电力等重要工业领域的关键材料,在中美竞争加剧的背景下,其全链条自主研发已成为国家产业安全和科技自立的重中之重。近年来,我国出台了一系列政策支持以高温合金为代表的新材料产业发展,力争在高端材料领域实现真正意义上的自主可控。

六、高温合金市场需求

(一)全球

2025 年全球高温合金市场保持强劲扩张势头。全球高温合金行业规模有望突破300 亿美元,年均复合增长率稳定在8.5%左右。增长动力主要来源于航空航天、能源电力以及军工等领域的持续需求支撑。从应用结构看,航空发动机占据最大市场份额, 占比约为 45%;燃气轮机位列其次,份额接近 30%。全球产能分布呈现多极态势,亚太地区成为增长最快的区域,年增幅超过 10%,其中中国已成为推动全球产能提升的核心力量。市场集中度较高,前五大企业合计占有约 60%的市场。

(二)中国

中国高温合金产业在政策支持与市场需求的双重推动下进入快速发展通道。2025年中国市场规模有望达到约1200 亿元人民币,近五年平均增速保持在15%以上。

产业增长的驱动力主要来自三个方面:我国航空航天技术的持续进步以及低空经济的迅速发展,对关键装备的自主保障提出更高要求,进而推动市场对高性能及新型高温合金的需求提升。在新型电力系统建设及“双碳” 目标推动下,燃气轮机作为未来能源体系的重要组成部分,其本土化进程预计将显著加快,从而带动国内燃气轮机用高温合金产业的成长。近年来核电产业呈现复苏态势,发展势头强劲,对国产高温合金的需求亦有拉动作用。汽车工业正成为驱动镍基高温合金市场增长的关键力量。在传统燃油车领域,轻量化与高性能化趋势推动其在涡轮增压器、排气系统等部件中的应用;在新能源汽车领域,其在热管理系统与电池相关部件中的应用潜力巨大。高温合金市场需求结构趋向于多元,根据 IIM 信息的数据,中国高温合金行业需求航空航天占比约 50%,电力装备需求约占 20% ,而汽车工业领域增速最为突出,年增长率超过 25%。

供应方面,国内产能持续提升,2025 年总产能预计超过 6 万吨,但高端产品仍有约 30%的供给缺口需要依靠进口弥补。进口高温合金面临成本上升与交付周期延长等问题,进一步促进了国产高温合金的替代进程。 国产化率从 2020 年的不到 40%提高至 2025 年的约65%,虽进步显著,但仍面临诸多挑战。

从应用层面,航空发动机中高温合金的应用规模持续扩大,新一代商用航空发动机中高温合金已占材料总重量的55%以上。燃气轮机方面,重型燃机的叶片与导向叶片需求年增长约 12%。核电装备正成为新兴需求领域,核电站所需高温合金部件市场规模年增速预计不低于 18%。汽车涡轮增压器在 2025 年的渗透率已达70% ,带动相关高温合金需求快速提升。此外,工业应用场景不断扩展,玻璃制造、冶金设备等传统产业升级也为市场带来持续需求。

七、高温合金行业格局

(一)全球格局

全球高温合金产业呈现明显的寡头垄断格局,全球从事高温合金材料的制造商不到 50 家,包括 Precision Castparts Corporation(“PCC”)、Carpenter Technology Corporation(“卡朋特”)、ATI、Haynes International, INC(“哈氏合金”)等公司,主要分布在美、英、德、法、俄、日等国。

在航空领域,其中美国的通用电气和普惠两家实力强大,从航空发动机的市场占有率来看,通用、普惠、罗罗、MTU 四家所占的份额高达 84% ,呈现出明显的寡头垄断格局。具体到国家,每个国家内部仅有 1-2 家厂商占据寡头垄断地位。世界上航空发动机与单晶叶片制造技术水平最高的是美国的 GE  公司和英国的Rolls-Royce 公司( 罗罗公司)。在民用领域,国际上从事高温合金材料生产的厂家主要有特殊金属公司、Haynes  International 公司(国际汉因斯公司)、国际因科公司、豪迈特公司、卡彭特公司等。目前美国的高温合金年产量约为 3 万吨,其中近一半用于民用工业。

(二)国内竞争格局

目前国内现从事高温合金生产的企业可以大致分为三类:

一是特钢企业。特钢企业通常具有悠久的历史和强大的工业基础,主要从事多种特殊钢材料的生产,包括高温合金。它们在国家重点军工和航空航天领域中扮演核心角色,大多成立于 1950 年代至 1960 年代,为早期国家工业化布局。

· 业务特点:业务范围广泛,覆盖高温合金、超高强度钢、不锈钢、工模具钢等多个品种,产品线丰富。它们注重国防军工应用 ,并服务于航空、航天、核电等国家重点领域。

· 行业地位:作为国家重点军工材料研发和生产基地,市场占有率较高,在特殊钢领域具有主导地位。它们通常由老牌国企转型而来,拥有完善的生产体系和质量控制能力。

二是研究机构类企业。通常源自国家级科研单位,专注于高温合金的研发和高技术产品生产,基于科研背景在技术创新和高端应用方面具有优势。

· 业务特点:业务高度专业化,专注于高温合金的母合金、精铸件、盘锻件等高端产品,覆盖铸造、变形、单晶全系列。它们注重研发,产品用于航空发动机、舰船、核电等高端领域。

· 行业地位:是高温合金领域技术最先进、生产种类最齐全的企业之一,甚至成为唯一批产单位。具有重要国际影响力,承担国家重大科研项目,是行业技术标杆。

三是民营企业。民营企业相对年轻,专注于高温合金的细分市场,以灵活性和创新性见长,近年来在高端供应链中取得突破。

· 业务特点:业务集中于高温合金的特定领域,如铸造高温合金、变形高温合金或返回料再生应用。产品形式多样,如锻棒件、精密铸件等,注重批量化生产和成本效率。

· 行业地位:多为“专精特新”企业,能够同时批量化生产多种高温合金,并通过认证进入全球高端装备供应链。它们在高技术市场中逐步提升份额,展现出较强的竞争力和适应性。

在高温合金行业,由于技术、资质与资金壁垒较高,新进入者追赶周期长,核心生产企业数量有限,整体呈现寡头垄断格局,各细分领域由少数领先企业主导,市场结构稳定且竞争态势良性。目前,该企业为国内第一家也是唯一掌握高温合金返回料再生应用技术,并形成产业化、通过发动机试车考核的企业,该技术总体水平达到国内领先,进一步体现了该细分领域高技术门槛与高度集中的竞争格局。

八、高温合金产业链

高温合金产业链是一个技术密集、资本密集且高度专业化的体系,由上游冶炼企业、中游高温合金零部件毛坯加工(铸造、锻 造、粉末冶金)企业和下游零部件精加工、组装和总装企业主机厂构成。其结构呈现出显著的“ 两端集中度高,中游百花齐放” 的特点。这一结构特征深刻影响着产业链上所有参与者的战略选择和市场竞争格局。

(一)上游:冶炼环节集中,龙头企业地位稳固

产业链上游主要为基础原材料的冶炼环节,包括镍、钴、钼、铼等有色金属的开采和初步加工,以及高温合金母合金的熔炼制备。产业链上游的冶炼环节呈现出典型的寡头垄断格局,以抚顺特钢、宝钢特钢、长城特钢等为代表的龙头企业凭借其深厚的技术积淀、庞大的生产规模和严苛的行业认证壁垒,构筑了难以逾越的护城河。

首先,技术壁垒是上游企业最核心的竞争力。高温合金母合金的熔炼过程极为复杂,涉及真空感应熔炼(VIM)、真空电弧重熔(VAR)、电渣重熔( ESR)等多种先进工艺,需要对合金成分进行精确控制,并最大限度地降低氧、氮、硫等杂质元素的含量,以保证材料的纯净度和性能稳定性 。龙头企业经过数十年的研发和实践,掌握了核心熔炼技术,并形成了完善的质量控制体系,这是新进入者短期内难以复制的。

其次,规模优势带来了显著的成本效益。高温合金生产是典型的重资产行业,需要投入巨额资金用于建设先进的生产线和购置高端设备 。龙头企业凭借其庞大的产能,能够有效摊薄固定成本,在原材料采购方面也拥有更强的议价能力,从而在成本控制上占据优势。

最后,严苛的认证壁垒是进入下游供应链的“通行证”。航空、航天等高端应用领域对材料的安全性和可靠性要求极高,供应商需要通过一系列复杂而漫长的认证程序,包括材料性能测试、工艺评审、装机试验等,才能获得主机厂的认可。龙头企业作为长期配套供应商,已经与下游主机厂建立了稳固的合作关系,新进入者需要耗费大量的时间和资源才能打破这种市场先入壁垒。

(二)中游:铸造、锻造、粉末冶金三大工艺,企业各具特色

面对“ 两端集中度高” 的产业链格局,上游龙头企业采取的战略核心是 “巩固核心地位,强化成本控制”  。一方面,企业持续加大研发投入,致力于提升现有产品的性能和质量,并开发满足新一代“ 两机”需求的新型高温合金材料。例如,通过优化熔炼工艺,进一步提高材料的纯净度和组织均匀性,以满足更高工作温度下的性能要求。同时,积极参与国家重大专项和行业标准制定,巩固其在技术领域的领导地位。另一方面,企业通过精细化管理,不断优化生产流程,降低生产成本。例如,通过改进返回料利用技术,提高原材料的利用率,降低对昂贵新料的依赖,从而在保证产品质量的前提下,有效控制成本,提升市场竞争力 。

此外,上游企业也在积极探索产业链的适度延伸。虽然大规模向下游铸造、锻造环节扩张的可能性较小,但部分企业可能会通过合资、合作等方式,与中游企业建立更紧密的战略联盟,以锁定下游需求,确保市场份额。例如,抚顺特钢等作为母合金的主要供应商,与钢研高纳、航材院等中游企业保持着长期稳定的合作关系,这种合作模式有助于稳定供应链,共同应对市场波动。总体而言,上游龙头企业的战略选择是在保持其核心技术和规模优势的基础上,通过持续创新和成本控制,巩固其在产业链中的“压舱石”地位。

(三)下游:主机厂推行 “小核心、大协作”,外协比例提升

在高温合金产业链的下游,以航空发动机主机厂为代表的整机厂商占据着绝对的主导地位。为了应对日益激烈的市场竞争和快速变化的技术需求,这些主机厂普遍推行 “ 小核心、大协作”  的研制生产体系 。该模式的核心思想是,主机厂将资源集中于核心技术的研发、 系统的设计集成、总装和测试等关键环节,即 “ 小核心”; 而将非核心、非关键的零部件制造、部分工序加工等业务,通过外协的方式交由社会化的专业配套企业完成,即“ 大协作” 。

这种模式的实施,使得主机厂能够充分利用社会资源,降低自身的固定资产投资和运营成本,提高生产效率和灵活性。同时,通过与众多专业供应商的合作,可以引入更多的竞争机制,激发供应链的活力,从而提升整个产业链的技术水平和创新能力。例如,航发动力等主机厂,除了核心的零部件组装和整机总装业务外,将大量包括叶片、盘/轴类、机匣和燃烧部件的零部件加工业务外包给中航重机、航宇科技等专业的锻造和铸造企业 。这种模式不仅提升了主机厂自身的核心竞争力,也为产业链中游的企业创造了巨大的市场机遇。

“ 小核心、大协作”模式下,主机厂外协比例的持续提升,对高温合金产业链的供应链格局产生了深远的影响,带来了机遇与挑战并存的复杂局面。对于中游的铸造、锻造企业而言,这无疑是一个重大的发展机遇。主机厂将大量的生产任务外溢,直接扩大了中游企业的市场空间,使得像钢研高纳、图南股份、中航重机等企业能够承接更多的订单,实现产能的充分利用和规模的快速扩张 。同时,通过与主机厂的深度合作,中游企业能够更早地接触到新型号、新技术的研发需求,参与到产品的早期设计阶段,从而提升自身的技术水平和产品附加值。

然而,机遇背后也伴随着严峻的挑战。首先,主机厂对供应商的要求极为严苛,不仅要求产品质量稳定可靠,还要求具备快速响应、准时交付的能力。这对中游企业的生产组织、质量控制和供应链管理提出了更高的要求。其次,随着外协比例的提高,主机厂会引入更多的供应商,加剧中游市场的竞争。企业不仅要与国内同行竞争,还可能面临国际供应商的挑战。最后,供应链的稳定性也面临考验。一旦下游主机厂的需求出现波动,或者供应链中的某个环节出现问题,都可能对整个产业链产生连锁反应。因此,中游企业需要在抓住机遇的同时,不断提升自身的综合实力,以应对日益复杂的市场环境。

九、相关公司分析

(一)西部超导: 高端钛材龙头,战略性拓展高温合金

西部超导作为我国稀有金属材料体系完整的龙头企业,在超导材料和钛合金领域长期积累深厚。高温合金业务虽起步较晚,但近五年实现从技术突破到批量供货的跨越,成长性突出。自 2020 年起布局高性能高温合金材料,依托原有钛合金生产体系的真空熔炼、塑性变形、纯净化控制等核心技术,逐步攻克航空发动机与燃气轮机关键热端材料的“卡脖子”环节。2025 年上半年,高温合金业务收入同比增长 56.68% ,产能与出货量显著提升,成为继钛合金后的第二增长极。

目前,高温合金产品线已覆盖变形合金、母合金及关键结构钢材等领域,部分型号材料通过“ 两机”专项与航天型号验证,正式获得供货资质。通过突破高温合金返回料再生利用技术,自建返回料处理线,在原材料循环、成本控制和冶金纯净度方面实现了质的跃升。

西部超导的高温合金业务已形成“技术突破—客户导入—放量增长” 的清晰路径。随着航空发动机国产化与燃气轮机商业化进程加快,未来三至五年,高温合金将成为公司最具弹性的成长曲线。

公司正规划建设高温合金产业化新基地,重点布局航空发动机、能源燃机与新型工业用高温材料。结合返回料循环利用体系与数字化生产管控平台,预计高温合金业务毛利率有望持续提升。

(二)图南股份:母合金与精密铸件一体化供应商

图南股份是国内少数同时具备铸造高温合金母合金、精密铸件及变形高温合金批量化生产能力的企业,产品广泛应用于航空发动机、燃气轮机、核电装备及高端石化装置等领域。

图南股份的核心竞争力在于全产业链贯通能力。公司通过自有熔炼、变形、铸造、热处理及机械加工平台,形成国内领先的综合制造体系。

1. 上游: 高纯母合金与变形合金双轮驱动

铸造高温合金母合金:依托超纯净熔炼技术,公司具备低 S、低 含量高温合金制备能力,实现国内领先水平。2025 年上半年毛利率约 39.4%,处于行业高位。

变形高温合金:棒、丝、管等多规格产品覆盖航空、燃机、核电等领域,2025年上半年收入 2.77 亿元, 占比 46% ,毛利率 25.6%,具备稳定贡献。

2. 中游:精密铸件突破大型复杂薄壁结构件

公司在近净成形精密铸造领域具备显著技术积累,可批量生产直径>1000mm、壁厚<2mm 的复杂薄壁件,已实现多型号航空发动机机匣、叶盘等供货。

3. 下游延伸:沈阳图南实现中小部件制造

图南智造、图南部件累计投资总额超 4 亿元,正在建设年产 1000 万件航空用中小零部件自动化产线项目。截至 2025 年上半年项目完成约 55% ,已开始小批量交付。公司未来将从材料供应延伸至零部件交付体系,构筑更高毛利率区间。

(三)隆达股份:专注航空发动机和燃气轮机的单晶母合金专业供应商

隆达股份是国内领先的高温合金材料制造商,专注于航空发动机和燃气轮机等领域的关键耐高温材料研发与产业化。公司长期聚焦镍基单晶高温合金方向,是国内极少数实现单晶叶片母合金工程化量产的企业,具备从合金设计、冶炼到检测的完整产业化体系。

隆达股份定位于“ 两机领域”材料核心供应商,产品覆盖铸造高温合金、变形高温合金及镍基耐蚀合金三大类,广泛应用于航空发动机、燃气轮机、石油化工及能源装备。凭借深厚的材料积累与验证资质,隆达已成为中国航发集团、商发公司等核心单位的长期合格供应商,并进入国产大飞机 C919 配套发动机 CJ-1000A的主供应链,具备不可替代的战略地位。

隆达股份聚焦于镍基单晶高温合金母合金的制备,这类材料是航空发动机一级涡轮叶片的唯一可用结构材料。其在超过 1100℃的极端环境下保持高强度、高抗蠕变性能,是发动机推力、效率与寿命的核心约束环节,也是高温材料领域的“皇冠明珠”。目前隆达股份已实现第二代单晶高温合金母合金的产业化,并正推进新一代低铼高稳定性单晶体系的工程化验证。该体系在降低稀贵金属依赖的同时,实现更高的蠕变寿命与组织稳定性,性能指标超越第二代合金。未来,该系列产品将直接用于国产大涵道比发动机 CJ-1000A 及后续四代机型,成为我国高端航空材料体系国产化的重要一环。

隆达股份作为国内单晶母合金领域的代表性企业, 自 2015 年战略聚焦高温合金核心业务以来,在短短 7 年内实现了从科研攻关到工程化量产的跨越,目前处于国产替代的关键临界点。公司已成为国内少数同时布局航空级铸造高温合金与变形高温合金的企业,形成 6000 吨年产能,位居国内第二大高温合金研发生产基地;其核心技术包括第二代单晶高温合金母合金产业化能力,以及国际先进的变形高温合金正三联熔炼工艺,产品已批量应用于航空发动机涡轮叶片、导向叶片等关键部件。在燃气轮机领域,随着“双碳”战略推进和天然气发电需求上升,公司凭借成熟的镍基高温合金体系及纯净化冶炼技术,有望同步受益于材料国产化趋势。

(四)万泽股份:航空发动机与燃气轮机叶片核心供应商

万泽股份起家于医药与地产领域,近年来通过战略转型,重点布局高温合金精密铸造业务, 目前已形成“ 高温合金+ 医药制造”双主业格局。其中,高温合金板块由控股子公司上海万泽精密铸造有限公司(简称“万泽精铸” )主导,专注于航空发动机及燃气轮机用单晶/定向凝固高温合金叶片研发与生产。

随着我国“可再生能源+燃气调峰”战略推进,工业燃气轮机国产化进程提速。2024年以来,航发集团、东方电气、华电重工等相继推动 F 级及 H 级燃机验证机国产化,带动叶片需求倍增。燃机核心热端部件需承受 1600℃以上高温,应使用镍基单晶高温合金,该领域长期由 GE 、Siemens、MTU 等垄断。

万泽股份凭借万泽精铸的单晶铸造与定向凝固技术平台,已在工业燃机叶片铸造领域实现多型号验证与试供,在国产替代逻辑中占据关键节点:公司铸造工艺涵盖从母合金配制—晶体选取—叶片铸造—热处理—涂层加工的全流程;已实现高温合金母合金自给,降低对外依赖;与国内主机厂联合攻关燃机热端叶片验证,部分型号已进入批量供货阶段。预计随着国内 F 级燃机批产启动,公司将直接受益于燃机叶片批量化交付周期,订单增长弹性显著。

在航空领域,涡轮叶片作为发动机最关键的热端部件,对单晶合金的组织控制、成品一致性及高温蠕变性能要求极高。在此背景下,公司有望成为“航发-燃机”双主线下的叶片国产核心供应商之一,战略地位逐步凸显。

(五)上大股份: 高温合金再生料(返回料)综合利用企业

上大股份是国内唯一掌握高温合金返回料再生应用技术并通过航空发动机试车考核的企业。公司以 “特种合金循环再生技术”为核心,形成了以高温及高性能合金、高品质特种不锈钢为主的多牌号、多规格产品体系,广泛应用于航空航天、燃气轮机、核工程、石油化工等高端装备领域。

上大股份首创“ 高返回比再生高温合金制备体系” ,突破传统全新料冶炼路径,建立了以返回料为主体原料的短流程冶炼工艺,实现了材料高纯净度、高一致性与低成本兼得的产业化方案。该路线被业内称为“第二种高温合金工艺”,已通过工信部组织的专家鉴定,技术水平达国内领先、国际先进。以 GH4169  为例,公司在生产中可直接使用约 70%  的返回料,较传统全新料工艺降低生产成本约 30%;配套的“无污染自动化预处理+返回料分级管理”体系显著减少杂质元素波动,实现“越炼越纯” 的稳定效果。

(六)航宇科技:航空发动机环形锻件核心制造商

航宇科技深耕航空难变形金属环形锻件领域,是国内航空发动机关键结构件核心供应商之一。公司主要产品包括航空发动机机匣、环件、压气机盘等高性能锻件,广泛应用于国产长江系列商用发动机、在研军机发动机、航天运载火箭及燃气轮机领域。航宇科技具备 NADCAP、AS9100D 等国际认证资质,客户涵盖中国航发、中航工业、GE、普惠、赛峰、罗罗、霍尼韦尔等国内外主流航空发动机制造商,是我国少数同时具备军民两用锻件体系认证的企业。

2025 年前三季度公司实现营业收入 15.17 亿元,同比增长 7.4%;归母净利润1.46 亿元,同比基本持平。尽管受国内客户交付节奏影响上半年收入阶段性波动,但三季度环比改善显著,显示出公司订单兑现能力与国际化布局的韧性。

航宇科技作为国内航空环锻件核心企业,处于航空发动机产业链中最直接消耗高温合金的环节。伴随长江系列批产与燃机、航天项目持续推进,其对上游高温合金材料的需求将呈现加速释放态势,预计未来两年高温合金采购量将维持两位数增长,成为上游合金冶炼厂的重要订单来源。

航宇科技具备突出的产业链卡位与成长逻辑:随着国产商用与军用航空发动机批产节奏全面提速,公司作为环件与机匣核心供应商将率先受益;同时,燃气轮机、航天及核电等高端装备领域的持续拓展,有望构筑第二成长曲线,形成与航空业务共振的高温合金需求放量效应。公司上游原材料采购集中度高,与国内合金冶炼厂协同紧密,预计将显著带动行业景气度回升。伴随产能利用率提升及“锻造+精加工”一体化服务模式的盈利释放,预计自2026 年起公司毛利率有望进入稳步修复上行通道,整体成长弹性显著。

(七)派克新材: 高端金属锻件综合服务商

派克新材是国内领先的高端金属锻件综合服务商,主营环形锻件、自由锻件与模锻件的研发、生产及销售,覆盖高温合金、钛合金、铝合金、不锈钢等多种材料体系。公司产品广泛应用于航空发动机、航天运载火箭、燃气轮机、核电装备、石化装备等高端制造领域,是国内少数具备跨行业、多规格、大中小批量精密锻造能力的民营企业之一。

派克新材以“精密锻造+热处理+机加工”全流程能力为基础,拥有 3600T、7000T 、 220MN 等多型压力机与 10 米级数控辗环机群,可实现直径 200–10,000mm 的环件成形及高温合金复杂结构件制造。其自主掌握的难变形高温合金组织均匀控制技术、异形环件整体精密轧制技术、合金构件有限元模拟设计技术,显著提升了产品一致性与组织性能,是高端装备轻量化、耐高温、高强度的关键支撑工艺。

据 2025 年三季报披露,前三季度实现营业收入 26.8 亿元,同比增长 8.0%,归母净利润 2.37 亿元。伴随国产发动机批产节奏加快,航空、燃机、核电三大领域的高温合金环件订单持续上行,在手订单充足,产线利用率维持高位。派克新材在高温合金锻件领域具备技术、装备与客户认证三重壁垒。随着航空、燃机、航天三大领域共振放量 ,其对上游高温合金需求具强确定性。公司有望在2026–2027 年进入“量价齐升” 阶段,成为高温合金产业链中游环锻件环节的核心受益者。

(八)三角防务:飞机与发动机大型模锻件核心供应商

三角防务是国内领先的航空、航天及船舶用大型模锻件综合制造商,公司核心产品涵盖钛合金、高温合金及高强度钢结构件、盘环件、叶片坯件等,主要应用于战斗机、运输机、直升机及航空发动机等高端装备领域。三角防务凭借 400MN模锻液压机、300MN 等温锻生产线与 Φ2500mm 环轧线等大型装备,具备从自由锻、模锻到机加的全流程制造能力,是国内少数具备航空整机与发动机双向配套能力的企业之一。

其中,高温合金模锻件作为发动机核心承力部件,需求持续增长。公司通过“航空发动机叶片精锻项目”切入叶片坯锻件制造领域,实现从结构件向热端关键件的拓展,战略地位显著提升。

三角防务作为国内航空大型模锻件领域的核心厂商,正在从“机体锻件龙头”向“发动机高温合金核心供应商”转型。凭借在高温合金锻造装备与技术体系上的领先地位,公司有望在未来航空发动机国产化浪潮中实现跨越式成长,成为高端模锻件领域的战略中枢企业。

(九)抚顺特钢:变形高温合金龙头

抚顺特钢是我国军工、航空航天及能源装备领域关键材料的重要供应商,素有“ 中国特殊钢摇篮”之称。公司隶属于东北特钢集团,是我国最早从事高温合金、超高强度钢及特种不锈钢生产的企业之一,承担了我国高性能合金材料从仿制到自主创新的完整历程。

公司形成以“三高一特”——高温合金、超高强度钢、高档工模具钢、特冶不锈钢为核心的产品体系,具备年产特钢 95 万吨、钢材 80 万吨的生产能力,拥有国内最大单体 30 吨真空感应炉及 30 吨真空自耗炉,构建起完整的特种冶炼、精密锻造与高纯冶金体系。凭借技术底蕴与工艺积累,抚顺特钢长期位居国内高温合金变形材领域首位,是我国航空发动机、燃气轮机等高端装备的关键材料基地。

1956 年,抚顺特钢成功冶炼出我国第一炉高温合金 GH3030,标志着我国高温合金产业正式从零起步。此后,公司主导建立了以 GH 、K 、FS 等系列为代表的国产高温合金体系,涵盖变形、铸造及粉末冶金全工艺路线,支撑我国航空发动机、舰船、能源、核电等领域核心零部件的自主供给。

截至 2025 年6 月,公司已掌握 800 余种规格的高温合金生产能力,可根据用户需求提供锻材、锻件、轧材、板带、丝材等多形态产品,广泛应用于航空发动机、燃气轮机、舰船推进、石化装置及核电系统。公司在变形高温合金领域的产品纯度、组织均匀性及蠕变寿命等指标长期处于国内领先水平,多项型号材料实现进口替代。

抚顺特钢是国内同时具备 VIM(真空感应熔炼)、VAR(真空自耗重熔)、ESR(电渣重熔)、VOD/VHD(真空精炼)等全流程特冶工艺配套能力的企业之一,可实现高纯、高均匀性合金冶炼。其 15 吨压力电渣炉为国内独有装备,能够满足航空发动机大尺寸锻坯的成分一致性与纯净度要求。

公司拥有7000 吨快锻机、3500 吨及 3150 吨精锻机群,配合自主开发的多工序连轧设备,实现高温合金在变形加工环节的全流程覆盖。凭借在成分控制、变形路径、热处理制度等方面的系统积累,公司建立了具有自主知识产权的高温合金工艺体系。

公司产品以高温合金为主,配套开发超高强度钢、特冶不锈钢及高档工模具钢,构成“ 军工—能源—民用” 的全链条材料体系:

高温合金:主要用于航空发动机涡轮盘、导向叶片、燃烧室及燃气轮机热端部件。具备抗高温蠕变、抗氧化、抗腐蚀的优异性能,是公司最具战略价值的产品线。

超高强度钢:用于火箭发动机壳体、飞机起落架、防护装甲等承受高应力结构件。公司通过二次硬化及马氏体时效技术,实现高强高韧平衡。

特冶不锈钢与工模具钢:面向核电、汽车模具及精密机械领域,具备高洁净度与高致密性。

钛合金与轴承钢:拓展至航天结构件及精密轴承领域,形成协同发展格局。

(十)钢研高纳:铸造与粉末高温合金技术引领者

钢研高纳隶属中国钢研科技集团,是国内高温合金及轻质合金领域的龙头企业。公司以高温合金、金属间化合物、铝镁钛轻质合金为核心产品,广泛应用于航空发动机、燃气轮机、航天器、核电装备及高端石化装置等领域。经过多年积淀,公司已构建覆盖铸造、变形 、粉末冶金及增材制造的全流程生产体系,形成“北京总部+七市十厂” 的全国产业布局。

作为国内高端高温合金产品体系最完整、生产规模领先的企业之一,钢研高纳承担了多型航空发动机型号材料研制任务,是中国航发核心战略供应商,多次获评“金牌供应商”“ 突出贡献奖”,在国产替代和材料自主保障体系中占据关键地位。

钢研高纳在国内率先打通多路径制备技术路线,形成“一体两翼” 的业务结构:

1. 铸造合金:依托河北德凯整合轻质与高温铸造业务,具备 AS9100D 、 CNAS  等航空体系认证,为多型发动机提供叶片、机匣、结构件等关键部件。2025 年上半年铸造业务收入 12.6 亿元,同比增长 1.4% ,为营收核心来源。

2. 变形合金:通过四川德阳锻造基地投产,公司已具备年产千吨级盘环锻件能力。GH4169、GH4065A、GH4061 等系列产品广泛用于航发与航天型号,实现批产交付。未来将进一步强化环轧件与高温盘件生产,实现完全国产化替代。

3. 粉末及新型合金:公司主导研发 FGH4091~FGH4098 等粉末高温合金,成功应用于多型航发。FGH4096 盘件等温锻造制备技术突破,实现国内首条全流程验证。氧化物弥散强化(ODS)高温合金、Ni3Al及 Ti2AlNb金属间化合物量产推进,提升高温性能50%以上。3D 打印与增材制造基地布局北京与辽宁,形成“合金设计—制粉—打印—热等静压—检测” 闭环体系。

4. 石化及民用拓展:并购青岛新力通进入石化炉管及高温材料市场,自主研发 NH1949 抗结焦合金,使用寿命提升 30% ,实现进口替代并打开民用增量市场。

公司 2025 年中报实现营业收入 18.17 亿元,同比增长 5.07%;归母净利润 0.6亿元,同比下降 64.5% ,主要系部分高温合金产品价格及原材料价格波动所致。毛利结构上,铸造合金制品为主力,占营收约 70%,变形合金与新型合金贡献余下部分。2025 年上半年铸造合金毛利率 31.6% ,变形合金 15.4%,新型合金受市场放量初期成本影响毛利率为-29.5%。

研发投入仍保持高强度,2025 年上半年投入 1.08 亿元,占营收比 5.9%。截至三季度末,公司总资产 77.9 亿元,归母净资产 38.1 亿元,资产负债率 44.5%,财务结构稳健。现金流较上年同期显著改善,经营活动现金流净额同比增加24.6%。

随着航空航天、燃气轮机、核电等高端装备自主化进程加速,国内高温合金市场景气度提升。公司产品在发动机压气机、燃烧室、涡轮系统实现全覆盖,部分新型粉末及 ODS 合金已完成关键验证。未来三年,航发国产化与燃机本土化将带来结构性需求扩容,公司订单有望持续增长。

除航空航天领域外,公司正加速开拓新能源、石化冶金及先进制造领域。通过工艺降本、协同布局与客户深度绑定,预计毛利率在周期波动中逐步修复,盈利能力有望稳步回升。

(十一)航材股份:铸造与粉末高温合金技术引领者

航材股份( 688563.SH)是国内专业的高温合金母合金研发、生产基地之一,拥有完整的铸造、粉末、变形等高温合金母合金研发、生产制造体系,承担各种高温合金母合金产品的技术研发、规模化生产。公司成立于 2000 年,实控人为中国航发,下设钛合金精密铸造、橡胶与密封材料、飞机座舱透明件、高温合金熔铸四大事业部,构建了完整的高端航空材料产业体系。

在高温合金领域,公司承担了我国涡扇、涡喷、涡轴、涡桨系列在研在役发动机型号任务,覆盖国内全部批产的航空发动机高温合金母合金产品,涉及主要高温合金牌号 60 余种,是国内技术最全面、产品谱系最完整的高温合金供应商之一。

航材股份高温合金熔铸事业部主要产品涵盖粉末高温合金母合金、单晶高温合金母合金、定向高温合金母合金、等轴晶高温合金母合金、变形高温合金母合金五大类,主要用于生产航空发动机涡轮叶片、导向叶片、复杂结构件及整铸涡轮,航空发动机粉末盘、航空航天等各领域结构锻件、饼材、环件,汽车/舰船/燃机用涡轮增压器用整铸涡轮,核燃料组件,生物医用植入假体等,形成了完整的产品矩阵。这种全谱系覆盖能力能够满足从航空发动机涡轮叶片、导向叶片到复杂结构件及整铸涡轮的全方位需求。

公司处于高温合金产业链上游,并具有一定产业链中游铸件的研制生产能力。公司高温合金母合金业务主要产品包括等轴晶高温合金母合金、定向高温合金母合金、单晶高温合金母合金、粉末高温合金母合金等。其中,各类母合金业务处于高温合金产业链上游,公司具有一定铸件研制生产能力,铸件业务处于高温合金产业链中游。

(十二)应流股份:专用设备零部件生产领域内的领先企业

应流股份(603308)作为专用设备零部件生产领域内的领先企业,在高温合金领域具备显著技术优势。公司专注于极端工况下的精密制造,已发展成为全球航空发动机与燃气轮机高温合金部件的重要供应商。技术壁垒方面,公司掌握了定向晶(DS)和单晶(SX)铸造核心技术,成功攻克了陶瓷型芯、高温合金材料等关键技术难点,打破了国外企业在高温热端部件上的长期垄断地位。特别是在1600℃超高温环境下的熔模铸造技术,使公司成为 SpaceXΠ猛禽Π发动机核心高温合金熔模铸件的一级供应商。

营收结构呈现出高度专业化和技术密集型特征,公司营收结构主要按产品和行业两个维度划分,其中高温合金业务作为核心增长极,贡献了主要收入和利润。

从产品维度看,应流股份的营收构成以机械装备构件和泵及阀门零件两大主业为主,其中高温合金产品渗透于各个细分领域。机械装备构件业务占比持续提升,从 2020 年的43.7%提升至 2024 年的48.1%,反映出公司向高端装备转型的战略成效。该类产品主要包括航空发动机叶片、燃气轮机叶片等高温合金部件,技术壁垒高,2025 年中报数据显示,毛利率维持在 39.25%的较高水平。

泵及阀门零件作为传统优势业务,营收规模稳定在 12  亿元左右,毛利率约32-33%。该类产品中同样包含核电主泵泵壳等高温合金应用,公司是国内极少数拥有核一级泵阀类铸件资质的企业,也是国产第三代核电主泵泵壳供应商。应流股份的高温合金业务主要涵盖两大核心领域:公司产品形态目前以精密铸件毛坯为主,正在向"叶片机匣加工涂层"成品化转型, 旨在获取更高附加值。

在全球高温合金市场竞争格局中,应流股份已成功进入全球核心主机供应链体系。国际客户方面,公司成为西门子能源、通用电气、贝克休斯等全球四大巨头的认证供应商,其中作为西门子能源燃机透平热端叶片在中国的供应商地位尤为突出。国内市场,公司深度绑定中国联合重燃、东方电气等国产化主力企业,在国内核一级主泵壳体处于领先地位,公司在航空发动机领域持续增长,为国内外头部客户稳定供应高温合金叶片、机匣等零部件。

一 END 一

来源:内容来于招商证券

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