航空航天领域加速发展 拉动高温合金需求增长

一、高温合金优异的耐热先进材料，应用领域广泛

根据观研报告网发布的《中国高温合金行业发展现状分析与投资前景研究报告（2025-2032）》显示，高端金属结构材料最初被广泛应用于航空航天业以及相关国防工业，随着科学技术的进步和特种合金及其功能的开发，高端金属结构材料在化学工业、动力工业、机械制造工业和生物工程中的应用也愈加深入。作为新材料产业的重要组成部分之一，高端金属结构材料已成为航空航天、动力、能源、化工、机械、冶金、电子信息等国民经济关键领域和国防现代化的重要支撑。

高端金属结构材料是一类较传统金属结构材料具有更高的强度、韧性和耐高温、抗腐蚀等性能的金属材料，具体包括高温合金、特种不锈钢、节镍型高性能不锈钢、高强汽车板、高标准轴承钢、齿轮钢、工模具钢及耐蚀合金等。

资料来源：观研天下数据中心整理

高温合金性能优越，应用场景广泛。高温合金是指以铁、镍、钴为基，能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料。高温合金具有较高的高温强度，良好的抗氧化和抗腐蚀性能，良好的疲性能、断裂韧性等综合性能，又被称为“超合金”。从高温合金应用领域来看：

在民用工业领域，可用于柴油机增压涡轮、烟气轮机叶片和盘、冶金轧钢加热炉垫块、内燃机排气阀座等方面。此外，近年来高温合金应用面不断扩大，在石油化工、玻璃和玻纤以及机械制造等行业的应用有明显的进展。

在军工领域，目前镍基高温合金是现代航空发动机、航天器和火箭发动机以及舰船和工业燃气轮机的关键热端部件材料，也是核反应堆、化工设备、煤转化技术等方面需要的重要高温结构材料。高温合金作为军民领域重要材料，应用空间广阔，并具有重要的经济和战略意义。

按基体元素，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，不同基体的高温合金呈现出不同的化学和物理特征。当前，镍基高温合金的应用范围较广，需求量约占高温合金的80%。主要原因是镍基合金中可以溶解较多合金元素，且能保持较好的组织稳定性。另外，镍基合金可以形成共格有序的金属间化合物作为强化相，使合金得到有效的强化，获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度。

高温合金化学元素构成

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按基体元素分类的高温合金差异

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相比较而言，铁基高温合金的组织不够稳定，因而抗氧化性能比较差、高温强度不足，是中等温度（600-800°C）条件下使用的重要材料，且因合金成分比较简单，成本较低。而钴基高温合金的基体钴是一种重要的战略资源，世界上大多数国家缺钴，使得其发展受到限制。

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按制备工艺，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，变形高温合金占下游应用的70%。铸造高温合金强化相数量较多，不易变形加工，因此通常用于制造航空航天发动机和燃气轮机等先进动力装备的关键热端部件，其需求量约占高温合金总需求的20%。变形高温合金的热加工塑性较好，可以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，其需求量约占高温合金总需求的70%，其余10%为粉末高温合金。

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二、国内发展稳扎稳打，产业结构初具规模

从全球看，高温合金自20世纪30年代开始研制，变形高温合金、铸造高温合金与粉末高温合金相继问世。而我国高温合金的发展经历了三个阶段：

高温合金国内发展历程

资料来源：《我国高温合金的发展与创新》，观研天下数据中心整理

第一阶段从1956年至20世纪70年代初，是我国高温合金的创业和起始阶段。在苏联专家的指导下炼出的第一炉高温合金GH3030，拉开了我国研制和生产的序幕。1960年后，我国开始独立自主地研制和生产主要歼击机发动机WP-5、WP-6、WP-7、WP-8等所需的各种高温合金材料，建立和完善了我国高温合金的生产和研究基地。此阶段主要成果是仿制了部分前苏联高温合金系列，包括GH4033、GH4037、K401、K406等。

第二阶段从20世纪70年代中期至90年代中期，是我国高温合金的提高阶段。随着仿欧美航空发动机的试制和生产，我国引进了一系列欧美体系合金。在对WS-9、WZ-6、WZ-8发动机用高温合金材料的研制中，全面按照国外的技术标准进行研制和生产，对纯洁度、均匀性和综合性能比过去提出了更高的要求。此阶段研制出一系列新合金、引进先进设备、改进生产工艺，使我国高温合金的生产工艺技术和产品质量控制等方面上了一个新台阶，基本达到国际先进水平。

第三阶段从20世纪90年代中期至今，是我国高温合金的新发展阶段。随着新型先进航空发动机的设计、研制和生产，我国接连成功研制高性能的新高温合金材料，如粉末涡轮盘材料FGH4096，弥散强化高温合金MGH4754和单晶高温合金DD406等。同时，我国主要生产品种GH4169盘件的应用面不断扩大，改型GH4169G性能显著提高。

目前，我国从事高温合金研发及制备的企业及研究所等单位共有十余家，已经形成了相对完整的高温合金生产体系。高温合金产业链由上游原材料及设备供应商、中游高温合金材料及制品生产商、下游应用终端组成。中游高温合金材料及制品生产商作为核心环节，主要包含三类参与者。第一类是兼具高温合金材料研发能力与生产能力的科研单位，包括钢研高纳、北京航材院、中科院金属所等；第二类是以抚顺特钢、宝钢特钢、长城特钢为代表的特钢厂；第三类是以西部超导、图南股份、应流股份等为代表的新兴冶金企业或金属加工企业，多数为民营背景。

高温合金产业链

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当前，我国已建立完善的牌号体系，可覆盖主要应用领域。根据2002年出版的《中国航空材料手册》，我国可供航空选用的高温合金牌号仅89个，而根据2012年出版的《中国高温合金手册》，目前有194个牌号列入我国牌号体系，相较十年前发展迅速，也成为除美、英、俄之外，第四个具备牌号体系的国家。我国目前牌号中包括100多个变形高温合金、70余铸造高温合金和近20个粉末、轻型等新型高温合金牌号，基本覆盖主要应用领域，已基本具备新材料、新工艺的自主开发能力。

主要应用领域对应我国牌号

资料来源：《我国高温合金的发展与创新》，观研天下数据中心整理

国内高温合金产业与国际先进水平仍有差距。总体来看，我国的高温合金行业从产业到技术等各方面较国际先进水平仍存在较大差距，包括部分关键技术+尚未实现突破、重要材料依赖进口、缺乏自主研制的先进设备、返回料再利用的技术与机制尚未完善等。性能上，我国高温合金材料在主元素精确控制能力、杂质元素控制水平、成分均匀性、组织一致性等方面皆有所不足。

由于高温合金主要用于航空航天、燃气轮机等高端制造领域，具有很强的战略价值及商业价值，欧美俄等发达国家的重点企业已在高温合金领域进行了几十年的研究，并对核心制备技术进行严格保密。而高温合金质量是影响我国高温环境下关键零部件承温能力、可靠性和使用寿命的主要因素之一，因此我国在高温合金的发展迫在眉睫，产业链安全也至关重要。

三、高温合金发展政策环境优渥，行业标准逐步建立

高温合金发展政策环境优渥，行业迎发展黄金期。新材料产业是制造业转型提升的核心领域和重要支撑之一，高温合金作为航空、航天、石油化工、能源等各个重要领域的关键战略材料，在中美关系日益紧张的国际环境下，尽早实现我国高温合金的全自主研发和进口替代，解决各项“卡脖子”技术是我国近年来的重点发展方向。

当前我国已出台系列支持新材料行业发展的政策，如《中国制造2025》、《新材料产业发展指南》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，均将高温合金作为高端装备发展的重点突破领域。高温合金是制造航空航天发动机热端部件的关键材料，提升关键战略材料保障能力是国家战略所需。当前高温合金行业发展政策环境优渥，行业迎发展黄金期。

历年高温合金相关支持政策

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行业标准逐步建立，高温合金行业发展进入快车道。20世纪50年代，我国刚开始试制生产高温合金时，直接采用原苏联材料技术条件的翻译本；冶金厂、航空工厂和研究院所自20世纪60年代初期开始共同制定我国高温合金的技术条件，即开始建立冶金行业标准；20世纪80年代后期，随着高温合金在航空、航天等型号上的应用，原冶金部、航空部门、航天部门又陆续制定了多项航空、航天用高温合金的国家军用标准。进入20世纪90年代，随着我国高温合金生产技术的不断进步，我国开始对高温合金标准进行了二次修订并逐步形成了目前的高温合金国家标准体系。标准是保证和提高产品质量的依据，是产品进入国际市场的必备条件。随着国内高温合金标准逐步建立，高温合金产品质量有望实现新突破，国产化进程将提速。

四、海阔凭鱼跃，高温合金市场空间广阔

目前，高温合金主要应用于发动机领域，包括航空发动机、航天火箭发动机和各种工业用燃气涡轮发动机。根据Roskill统计数据，高温合金在航空航天领域的应用占比55%，其次是电力领域，应用占比为20%。作为飞机动力装置的航空发动机，是航空工业中技术含量最高、难度最大的部件之一，对结构材料的性能提出很高要求，特别是金属结构材料需要具备轻质、高强、高韧、耐高温、抗氧化、耐腐蚀等性能。而高温合金作为在600℃以上及一定应力条件下长期工作的金属材料，满足现代航空发动机对材料的苛刻要求，至今已成为航空发动机热端部件不可替代的一类关键材料。

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高温合金第一大应用领域是航空航天领域，高温合金用量约占发动机总重量的40%-60%，主要用于燃烧室、导向器、涡轮叶片和涡轮盘四大热端部件，此外还用于机匣、环件、加力燃烧室和尾喷口等部件。随着我国发展自主航空航天产业，研制国产先进发动机不断取得突破，可预见高端和新型高温合金的市场空间广阔。

五、高温合金助力国之重器，与航空航天产业齐飞

作为现代工业“皇冠上的明珠”，航空发动机附加值较高。航空发动机是关系国家国防安全、国民经济发展的重大装备，以先进性和复杂性成为一个国家科技水平、军事实力和综合国力的重要标志之一。它的发展可广泛带动电子、材料、精密加工、冶金、化工等产业的繁荣，被誉为现代工业“皇冠上的明珠”。同时，航发也是典型的技术、知识密集型高科技产品，附加值较高，根据《航空发动机科学技术的发展与创新》，其单位重量创造的相对价值是船舶的1400倍。

在军用方面，当今世界安全局势动荡，地区冲突频发，不确定性和不稳定性上升，根据国防需求和国民经济发展水平，近年来我国国防支出规模增速保持稳定，占财政总支出的比例有所提升。国防支出由2012年的0.67万亿元增长到2022年的1.48万亿元，2022年占财政总支出的5.7%，10年CAGR为8.2%。2021年，在财政总支出同比增速趋近于零的情况下，同年国防支出保持了适度稳定的增速。2023年全国一般公共预算安排国防支出1.58万亿元，比上年执行数增长7.2%，2024年全国一般公共预算安排国防支出1.69万亿元，比上年执行数增长7.2%，2025年中央和地方财政预算草案报告，2025年我国国防支出为17846.65亿元，增长7.2%。保持国防支出合理稳定增长。根据《新时代的中国国防》白皮书，近年来增加的国防支出其中一个主要用途是在于加大武器装备建设投入，淘汰更新部分落后装备，升级改造部分老旧装备，研发采购航空母舰、作战飞机、导弹、主战坦克等新式武器装备，稳步提高武器装备现代化水平。

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在民用方面，民航业复苏机队规模继续扩大，国产飞机研制加快抢占市场份额。近年来。在旅客周转量和货邮周转量下行的背景下，民航运输机数量继续保持增长。截至2023年底，我国颁证民用航空运输机场259个，比上年末增加5个，其中定期航班通航机场259个，定期航班通航城市(或地区)255个。；民航全行业运输飞机期末在册架数4270架，比上年底增加105架。进入2024年以来，民航当月旅客周转量和货邮周转量均快速持续回升，目前已恢复至疫情之前水平，伴随经济复苏，我们预计民航运输机数量规模将加快扩大，民用航空发动机以及高温合金的需求也将随之增长。

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2023年10月1日，工业和信息化部、科学技术部、财政部、中国民用航空局等4部门联合印发《绿色航空制造业发展纲要（2023—2035年）》，纲要提出，到2035年，建成具有完整性、先进性、安全性的绿色航空制造体系，新能源航空器成为发展主流，国产民用大飞机安全性、环保性、经济性、舒适性达到世界一流水平，以无人化、电动化、智能化为技术特征的新型通用航空装备实现商业化、规模化应用。根据中国商飞公司发布《中国商飞公司市场预测年报（2022-2041）》，未来二十年，中国航空运输市场将接收喷气客机9,284架，其中支线客机958架，单通道客机6,288架，双通道客机2,038架。到2041年，中国的机队规模将达到10,007架，占全球客机机队21.1%。中国航空市场将成为全球最大的单一航空市场。

目前国内的民航客机主要依靠进口，民航机队基本被波音与空客垄断。以我国三大国有民用航空运营集团中国国航、南方航空和中国东航的机队构成来看，截至2024年末，三大航空公司共有飞机数量2595架，其中空客系列飞机1309架，占比50%；波音系列飞机1202架，占比46%；中国商飞系列飞机仅74架，占比3%。根据三大航空公司公布的年度引进计划，2024年合计计划引进183架飞机，其中中国商飞系列（ARJ21和C919）40架，占比达到22%。

随着国产飞机的进一步成熟，国产飞机的引进占比还有巨大空间，近期三大航空公司已分别和商飞公司签订协议，分别购买100架C919大飞机，计划于2024-2031年分批交付，按照南方航空最新公告，C919飞机（基本型）单架售价高达0.99亿美元。目前中国商飞C919总订单数已接近1500架（包含确认订单和意向订单），订单数日益增长也推动C919产能逐步扩大，中国商飞计划在3-5年内，投入几百亿元用于扩大产能，未来五年内，C919年产能有望达到150架。

数据来源：公司年报，观研天下数据中心整理

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