这里简单说以上图中机型的情况,ARJ21是我国自己研发的支线客机,在2015年的时候就已经正式交付进入市场运营。C919是我国研制的单通道大型干线客机,对标波音的737系列和空客的A320系列,目前已经陆续接单投产中。而目前正在与俄罗斯携手研制中的CR929为远程宽体客机,对标的是波音787和空客A330系列。
此外,这里有两组对中国未来20年客机市场需求的预测,分别是波音的8600架(该预测为受疫情影响下调后的数据)和中国商飞预测的9205架(其中:支线客机958架、单通道飞机6119架、宽体客机2128架)。目前主流客机配备的发动机数量为2-4台,假设支线客机配备2台发动机,单通道飞机和宽体客机分别配备4台发动机,如果按照中国商飞的数据,未来20年中国民用客机高温合金材料的需求可达到15.39万吨。
根据国盛证券测算数据显示,未来10年我国发动机高温合金材料市场需求为2378.07亿元。国盛证券取得是中国商飞预测未来20年数据中的一半作为未来10年我国客机需求量,需要注意的是,我国客机发动机国产化依旧需要一些时间,所以该预测的前期市场空间肯定还是被海外厂商占据着。未来随着我国自主研制发动机的成熟和放量,在国内市场***肯定也会快速提高。
4.2 核电
基于高温合金的耐高温、耐强度等优异特性,其在核电装备制造业中具有难以替代的作用。主要使用在燃料机组、控制棒驱动机构、压力容器、蒸发器以及堆内构件、燃料棒定位格架、高温气体炉热交换器等需要承受高温、高强度工作环境的部件中。正常情况下,一座100万千瓦的核电机组需要500吨的高温合金材料。中国是核电产能第九大国家,根据图南股份招股说明书数据显示,截至2020年1月,我国在运核电机组和在建机组分别为47台和12台,装机容量分别为45688兆瓦和11155兆瓦。根据中信证券对我国“十四五”期间的测算,预计到2025年我国的核电高温合金需求可达到6365吨。
燃气轮机是一种旋转叶轮式热力发动机,主要是通过连续流动的气体为介质带动叶轮高速旋转,将燃料的能力转变为有用功,其工作环境需要承受高硫燃气、海水盐分的腐蚀以及高温环境,对产品的工作寿命要求达到50,000-100,000小时,高温合金是其*的材料,目前国内外主要采用镍基高温合金生产制造燃气轮机。燃气轮机主要应用在船舰燃气轮机和工业用燃气轮机,其中以舰船燃气轮机应用为主。随着2017年中航动力“QC280/QD280燃气轮机生产能力建设项目”顺利通过竣工验收,我国在国产舰船燃气轮机上完成了国产化批量生产阶段。根据国盛证券预测数据显示,假设国产燃气轮机总重25吨(参考LM2500燃气轮机重量),高温合金重量占比为40%,成材率为30%,可以得到一台燃气轮机高温合金需求量为33.3吨,预计未来5年舰船燃气轮机高温合金需求为20533吨,平均每年需求为4107吨。
高温合金作为国家重要的战略性资源,国家长期以来颁布了很多政策重点鼓励扶持和积极推进该行业的发展。值得一提的是2016年工信部提到的“十三五”期间全面启动实施航空发动机和燃气轮机重大专项,该专项推动了我国大型客机发动机、航空发动机、燃气轮机等产品的自主研发能力,同时也推进了高温合金在发动机中的应用。此外,国家相关部门也颁发了一系列军民融合的政策推进了高温合金在民用领域的应用,改善了我国高温合金材料应用结构。其他影响该行业的相关法律、法规及政策如下:
图17:国家相关政策情况(资料来源:图南股份和中州特材招股说明书)
高温合金作为我国重要的战略资源,拥有耐高温、耐磨、耐腐蚀、抗氧化等优良性能,广泛的应用在航空、航天、石油、船舰、化工、电力等领域。高温合金按照合金的主要元素可以分为铁基高温合金、镍基高温合金以及钴基高温合金,市场的主流为镍基高温合金,市场应用范围高达80%。按照产品系列又可以分为变形高温合金、铸造高温合金和新型高温合金,抚顺特钢是国内的变形高温合金龙头,公司的变形高温合金主要供给客户,在市场的***在80%左右;国内的图南股份、钢研高纳、西部超导均有生产铸造高温合金,其中图南股份的铸造高温合金毛利率在同行中处在较高的水平,主要原因是图南股份专攻铸造高温合金在领域的应用,提高了公司的毛利率;此外,钢研高钠在新型高温合金中拥有较高的*。
高温合金属于行业壁垒较高的领域,目前高温合金产量主要集中在美国、英国及日本三个国家,其中美国是高温合金最大的产出国,拥有着先进的高温合金研发工艺和应用技术。与海外的先进高温合金生产商相比,我国的高温合金行业仍处在成长期,在一些技术、产品应用技术、生产工艺技术、成本控制、产能上与先进国家还是有一定差距的。从高温合金在市场应用结构来看,我国高温合金在民用领域依旧有较大的提升空间,目前市场45%应用在民用领域,而我国仅仅20-30%,可提升空间很大。
我们认为未来5年我国高温合金材料需求的依旧是航空航天领域,其中航空发动机我国基本已经实现了自己可控,随着我机批产放量将进一步提高高温合金的需求;民用客机领域会是高温合金材料未来的业绩爆发来源,目前我国在这民用航空发动机领域是空白的,随着我国自主研发的民用航空发动机投产,该领域将成为高温合金需求量最大的应用领域;其次是核电领域,除了建成和目前在建的核电机组外,我国仍有30台左右核电组处于规划中,预计到2025年我国的核电高温合金需求可达到6365吨;最后燃气轮机领域的高温合金需求量也较高,该部分市场以舰船燃气轮机为主,目前我国处在舰船的快速建造期,预计平均每年的高温合金需求量为4107吨。这些应用场景的高需求都为未来高温合金的发展注入活力。