天風證券：高溫合金，在熔爐中而生

本文來自微信公眾號“笑看有色”。

高溫合金-為高溫而生

為了追求更高的能量轉化效率，熱機動力領域需要的工作溫度越來越高，高溫合金因此孕育而生。

高溫合金按合金的主要元素分為鐵基、鎳基和鈷基合金

鐵基高溫合金使用溫度較低(600~850℃)，一般用于發(fā)動機中工作溫度較低的部位，如渦輪盤、機匣和軸等零件。

鎳基變形高溫合金在發(fā)動機中主要用于渦輪盤和渦輪葉片，溫度范圍一般在650°C-1000°C。鎳基鑄造高溫合金在發(fā)動機中主要用于渦輪導向葉片和工作葉片，工作溫度可達1100°C以上。

鈷元素在地球上儲量較少，價格較為昂貴。目前鈷基合金研發(fā)熱度有所下降。

只有高溫合金升級才能帶動航空發(fā)動機代際發(fā)展

航空發(fā)動機中的渦輪葉片、導向器葉片及渦輪盤，是整個發(fā)動機中性能最高的部件，代表著高溫合金的最高工藝和最高要求。

第一代渦噴發(fā)動機的核心材料是變形高溫合金，核心材料工作溫度650°C，到第四代的渦扇發(fā)動機，核心材料工作溫度已經達到了1200°C，采用了單晶高溫合金。歷代軍機的換代一直伴隨著發(fā)動機核心材料——高溫合金的升級。

軍機換代多點支撐航發(fā)需求，維護需求是主力

經估算，每年航空發(fā)動機的市場需求將達到50億美元，帶動的高溫合金年均需求約為8.75億美元。維修年市場空間可達43.3億元。

高溫合金，研發(fā)為重

國內老牌企業(yè)撫順特鋼的變形高溫合金市場和技術優(yōu)勢明顯，而鋼研高納鑄造高溫合金國內頂尖、研發(fā)能力卓越。以萬澤股份為代表的新興高溫合金企業(yè)，業(yè)務覆蓋面廣，同時也注重新型高溫合金的研發(fā)。

風險提示：如果國家未來調整了高溫合金及其某個應用領域的產業(yè)政策，會一定程度上間接地對公司的技術、人才、資金乃至整體經營戰(zhàn)略及經營業(yè)績造成影響。

鋼研高納公司項目發(fā)展不及預期、下游需求不及預期、原料價格波動。

萬澤股份13億非公開發(fā)行股票進度受阻，資金不能及時到位。存在業(yè)務競爭的公司搶先進入粉末渦輪盤市場，威脅萬澤股份市場次要供應商地位。

撫順特鋼大股東質押比例高，高溫合金擴產不及預期。

1. 高溫合金-為高溫而生

傳統(tǒng)鋼鐵在300攝氏度以上會軟化，無法適應高溫環(huán)境。為了追求更高的能量轉化效率，熱機動力領域需要的工作溫度越來越高。高溫合金因此孕育而生，在600攝氏度以上的高溫環(huán)境中還可以穩(wěn)定工作，并不斷進步。

1.1. 動力用高溫合金-理論效率只與溫度有關

熱機是目前人類幾乎最重要的動力來源。熱機可將燃料的化學能轉化成內能再轉化成機械能。高溫合金可應用于汽輪機、渦輪機、噴氣發(fā)動機等熱機。

熱力學第二定律指出所有熱機的熱效率均有一個上限值。熱效率的上限和熱機輸入熱的溫度(熱源溫度)及熱機的環(huán)境溫度(冷源溫度)有關。我們可以用卡諾循環(huán)來表示理想的熱機循環(huán)熱效率。

在卡諾循環(huán)中，當吸熱量為Q1,放熱量為Q2時，循環(huán)所作凈功為W0=Q1-Q2，根據卡諾循環(huán)的熱熵曲線可得卡諾循環(huán)的熱效率為：η=1-T2/T1

由此可以看出，熱機的輸入熱源溫度越高，熱機工作效率越高。因此，動力領域對工作溫度要求的提升將帶動相關材料的升級換代。

航空發(fā)動機渦輪入口溫度需要不斷提高。噴口溫度從1300K提升到1610K時，渦輪輸出效率可從46.40%提升到51.60%。這要求高溫合金的升級換代，同時原來那些可以使用合金鋼的零件，如壓氣機盤和葉片等，也需要使用高溫合金。

隨著航空發(fā)動的發(fā)展，高溫合金的制備工藝也經歷了變形高溫合金-鑄造高溫合金-定向凝固柱晶合金-單晶高溫合金的升級，工作溫度也不斷提高。

煤電機組升級需要大量高溫合金。中國是世界上最大的燃煤國，目前火電機組有相當多的部分為超高壓、高壓蒸汽參數機組。而發(fā)展超臨界和超超臨界機組是提高煤炭利用率，降低環(huán)境污染的有效而經濟的途徑之一。

由表1可見，隨著蒸汽溫度的不斷提高，機組效率不斷增大，供電耗煤不斷降低?，F在國內鍋爐過熱器或再熱器管材用高溫合金主要為GH2984、Inconel 740、Inconel 617、Nimonic 263、Inconel 625等。隨著對機組效率需求的提升，為提高蒸汽溫度，高溫合金在煤電領域的需求量將逐漸提高。

核工業(yè)用高溫合金主要指反應堆用高溫合金。高溫合金主要用作水堆蒸汽發(fā)生器傳熱管，元件格架和壓緊彈簧以及高溫氣冷堆和部分快堆的過熱器與再熱器傳熱管等零部件。

高溫合金也向其他領域擴散。動力領域對效率的追求不斷刺激高溫合金的進步，同時高溫合金也向其他需要高溫環(huán)境的領域不斷擴散。

1.2. 化工領域-反應效率需要高溫環(huán)境

石油工業(yè)離不開高溫合金。石油化學工業(yè)的揮發(fā)油的水蒸氣改質爐，其操作的工作溫度超過950°C;乙烯分解爐要在超過1050°C的條件下進行作業(yè)。這些反應爐設備需使用Incoloy800等高溫合金。

裂解爐管在1000°C以上高溫長時間工作，又處于腐蝕性介質氣氛下，目前世界各國主要采用高鉻鎳合金并通過離心鑄造法生產。

冶金工業(yè)生產過程中的熱處理、加熱爐、軋鋼、煉鋼、測量等均離不開高溫過程，因此不少冶金設備接觸高溫的部件就需要采用高溫合金。

對動力效率的追求，帶來高溫合金的不斷發(fā)展，也帶來高溫合金需求的不斷增加。

2. 高溫合金的分類與發(fā)展

高溫合金按合金的主要元素分為鐵基高溫合金、鎳基。鎳基高溫合金占比最高80%，鐵基高溫合金占14.3%，鈷基高溫合金占5.7%。

2.1. 鐵基高溫合金：我國高溫合金體系的一大特色

中國正式生產的鐵基高溫合金達20多種，約占我國高溫合金牌號總數的17%。

由于我國資源缺鎳少鈷，又有國外的封鎖，鐵基高溫合金的研制、生產和應用成為六七十年代的一道絢麗的風景線。根據黃乾堯的《高溫合金-特殊鋼叢書》，至70年代初，我國研制生產的鐵基高溫合金牌號達33個，其中我國獨創(chuàng)的達18種之多。大量應用至今的有GH1140、GH2135、GH35A和K213等4種合金。

鐵基高溫合金使用溫度較低(600~850℃)，一般用于發(fā)動機中工作溫度較低的部位，如渦輪盤、機匣和軸等零件。但鐵基高溫合金中溫力學性能良好，與同類鎳基合金相當或更優(yōu)，加之價格便宜，熱加工變形容易，所以鐵基合金至今仍作為渦輪盤和渦輪葉片等材料在中溫領域廣泛使用。

2.2. 鎳基高溫合金：變形/鑄造/新型合金逐代升級

鎳基高溫合金一般在600℃以上承受一定應力的條件下工作，它不但有良好的高溫抗氧化和抗腐蝕能力，而且有較高的高溫強度、蠕變強度和持久強度，以及良好的抗疲勞性能。主要用于航天航空領域高溫條件下工作的結構部件，如航空發(fā)動機的工作葉片、渦輪盤、燃燒室等。

鎳基高溫合金按制造工藝，可分為變形高溫合金、鑄造高溫合金、新型高溫合金。

2.2.1. 鎳基變形高溫合金

變形高溫合金指的是在成形階段需要傳統(tǒng)變形加工的高溫合金。

變形高溫合金加工容易，可以連續(xù)生產。由于變形高溫合金合金化程度較低，強化相數量較少，因而熱加工塑性較好，可連續(xù)生產。

鎳基變形高溫合金在發(fā)動機中主要用于渦輪盤和渦輪葉片，溫度范圍一般在650°C-1000°C。

2.2.2. 鎳基鑄造高溫合金

隨著使用溫度和強度的提高，高溫合金的合金化程度越來越高，熱加工成形越來越困難，必須采用鑄造工藝進行生產。另外，采用冷卻技術的空心葉片的內部復雜型腔，只能采用精密鑄造工藝才能生產。

鎳基鑄造高溫合金在發(fā)動機中主要用于渦輪導向葉片，工作溫度可達1100°C以上，也可用于渦輪葉片，其所承溫度低于相應導向葉片50-100°C。

2.2.3. 新型高溫合金-粉末冶金高溫合金

隨著耐熱合金工作溫度越來越高，合金中的強化元素也越來越多，成分也越復雜，導致一些合金只能在鑄態(tài)上使用，不能夠熱加工變形。并且合金元素的增多使鎳基合金凝固后成分偏析也嚴重，造成組織和性能的不均勻。

采用粉末冶金工藝生產高溫合金，就能解決上述問題。因為粉末顆粒小，制粉時冷卻速度快，消除了偏析，改善了熱加工性，把本來只能鑄造的合金變成可熱加工的形變高溫合金，屈服強度和疲勞性能都有提高，粉末高溫合金為生產更高強度的合金產生了新的途徑。

粉末高溫合金主要用于制造高推比先進航空發(fā)動機的渦輪盤，也用于生產先進航空發(fā)動機的壓氣機盤，渦輪軸和渦輪擋板等高溫熱端零部件。

2.2.4. 新型高溫合金-單晶高溫合金

采用定向凝固工藝消除所有晶界的高溫合金稱為單晶高溫合金。金屬是由一個一個晶體組成。晶界是金屬內部各種畸變,缺陷和雜質聚集的地帶，晶界在常溫下強度高于晶體內部，但高溫時易產生滑移。當高溫下晶界強度下降高于晶體內部時，金屬強度會下降。因此，采用定向凝固技術消除晶界，得到的單晶高溫合金性能極好。

目前，幾乎所有先進發(fā)動機都已采用了單晶合金渦輪葉片或導向葉片。

2.3. 鈷基高溫合金：抗腐蝕等特殊領域前景廣闊

鈷基高溫合金的抗氧化性能較差, 但其抗熱腐蝕能力比鎳好;鈷基高溫合金的高溫強度、抗熱腐蝕性能、熱疲勞性能和抗蠕變性能也比鎳基高溫合金更強，適用于制造燃氣輪機導向葉片、噴嘴等。

我國由于資源限制，目前研制了K40、GH188和L605等鈷基合金，使用范圍有限。

2001年以后，通用電氣在鈷基高溫合金方面的研究主要集中在將鈷基合金作為制備燃氣渦輪機的基材材料，并在合金表面制備涂層如熱障涂層以提高耐侵蝕性能。

聯(lián)合工藝公司開發(fā)出的產品有鎳基和鈷基高溫合金，其在高達約982.2℃仍具備很強的應力-斷裂強度，特別適用于燃氣輪機，特別是噴氣式飛機發(fā)動機的葉片和葉片。但是其主要問題是它們在高溫下受氧化和污染的影響增加，如果沒有合適的涂層保護，最終會失效。

近年來，也涌現了許多新的鈷基合金增材制造技術，如鈷基激光增材制造技術、鈷基電子束激光增材制造技術等。增材制造技術是一種融合了計算機、材料和三維數字建模等內容的高新技術。將增材制造技術和鈷基高溫合金實現有機結合，不僅能更便捷地制造出航空發(fā)動機中較為復雜的結構零部件，而且制造出的鈷基高溫合金零部件具有良好的耐熱、耐磨和耐腐蝕性能。

由于材料方面的限制，鈷元素在地球上儲量較少，價格較為昂貴。目前鈷基研究的熱度有所下降，很多科研研究也停留在數字建模試驗等理論階段。

3. 航空發(fā)動機用高溫合金不斷發(fā)展

軍用航空發(fā)動機歷經五代，推重比不斷提升。第一代渦扇發(fā)動機出現在 20 世紀 50 年代，以英國的康維發(fā)動機、美國的 JT3D 發(fā)動機為代表，推重比在 2 左右;第二代渦扇發(fā)動機出現在 20 世紀 60 年代，以英國的斯貝 MK202 和美國的 TF30 發(fā)動機為代表，推重比在 5 左右;第三代渦扇發(fā)動機出現在 20 世紀 70-80 年代，以美國的 F100、歐洲的 RB199和蘇聯(lián)的 AL-31F 發(fā)動機為代表，推重比在 8 左右;第四代渦扇發(fā)動機出現在 20 世紀 90 年代，以美國的 F119 和歐洲的 EJ200 發(fā)動機為代表，推重比在 10 以上;第五代渦扇發(fā)動機出現在 21 世紀初，以美國的 F135 和英、美聯(lián)合研制的 F136 發(fā)動機為代表，推重比為 12-13。未來航空發(fā)動機推重比將不斷提高，美國已經開啟第 6 代航空發(fā)動機的研發(fā)，預計推重比將達到16-18。

由于渦輪理論效率僅與溫度相關，要提升發(fā)動機推重比必須提升效率，要提升效率必須提升噴口溫度。

發(fā)動機對溫度的要求不斷提升。高推重比需要更高的噴口溫度，需要工作溫度更高的材料支撐。在世界高溫合金的發(fā)展歷程中，發(fā)動機葉片和盤件材料分別經歷了變形、鑄造、定向、單晶四個階段。適應溫度從600°C逐步提升至1100°以上。

兩片一盤是指航空發(fā)動機中的渦輪葉片、導向器葉片及渦輪盤(加篦齒盤)，是整個發(fā)動機中性能最高的部件，代表著高溫合金的最高工藝和最高要求。在發(fā)動機的高壓渦輪中，渦輪葉片與導向葉片交錯排列，一級導向器緊接燃燒室出口，導向葉片處于高溫燃氣流包圍中，是發(fā)動機中溫度最高的零件之一，最高溫度可達1150°C，溫度高而且不均勻是其工作環(huán)境最重要的特點。渦輪葉片尤其是一級渦輪葉片承受著由燃燒室經一級導向葉片流入的高溫燃氣的沖刷，溫度要求也極高，最高溫度可達1100°C，同時處于復雜應力和腐蝕環(huán)境中工作。渦輪盤是連接渦輪葉片和渦輪軸的部件，雖然溫度要求比渦輪葉片和導向葉片稍低，但是綜合性能要求更高。材料須有強度高、疲勞性能優(yōu)異、斷裂韌性高、裂紋擴展速率低等優(yōu)良性能。

最新發(fā)動機的兩片一盤的制備，取用的都是最先進的高溫合金材料。渦輪葉片和導向葉片的結構性材料以單晶高溫合金和定向金高溫合金為主。由于葉片橫截面都很薄，而橫截面尺寸越小，蠕變斷裂強度就越低，但是定向晶消除了易于形成裂紋的橫向晶界，因此持久性能、冷熱疲勞性能能及薄壁性能大幅提升，而單晶由于消除了一切晶界，性能改善更加明顯，蠕變斷裂強度降低幅度最小，因此是目前最能滿足葉片工作要求的材料。

3.1. 葉片用高溫合金：承溫能力大幅提高

我國渦輪葉片用高溫合金從變形合金逐漸升級到單晶合金。20世紀50年代，第一代發(fā)動機的推重比為3-4，燃氣溫度為800-1050°C，渦輪葉片材料選用使用溫度較低的變形鎳基高溫合金，其承溫能力在700-900°C;20世紀70年代前后，第二代推重比5-6的發(fā)動機選用使用溫度較同一成分變形高溫合金高30°C左右的鎳基鑄造高溫合金，其使用溫度達950°C左右;到20世紀80年代，消除了橫向晶界的定向凝固高溫合金得到了廣泛應用，其使用溫度較同一成分等軸晶鑄造合金高20-30°C，第四代發(fā)動機的葉片承溫能力達980°C左右;20世紀90年代至21世紀初，第五代發(fā)動機采用了消除了一切晶界的鎳基單晶高溫合金，由于其使用溫度又比定向凝固柱晶合金有進一步大幅度提高，最高溫度可達1050-1100°C，因而得到了廣泛應用。

目前我國在用的渦輪葉片單晶合金零件主要為DD403單晶實心渦輪工作葉片和DD406單晶高壓渦輪空心工作葉片。

近年來，由于定向凝固工藝的發(fā)展，導向葉片也逐漸使用定向合金制作。低成本，高性能的DZ404定向凝固合金及低成本、低密度、高熔點的JG4006定向凝固合計均在一些新機中作導向器葉片，取得良好效果。DZ640M是鈷基定向合金，目前在FWS10發(fā)動機上作高壓導向片。

國外導向葉片除了定向柱晶，還采用了第一代和第二代單晶高溫合金。單晶高溫合金消除了一切晶界，性能改善更加明顯，使用溫度較定向凝固柱晶合金提高約30°C。

3.2. 渦輪盤用高溫合金:粉末高溫合金成首選

粉末高溫合金渦輪盤是現代航空發(fā)動機的首選材料。粉末合金晶粒細小，成分和性能均勻，目前渦輪盤已經發(fā)展到了第五代，粉末高溫合金渦輪盤發(fā)展到第三代，發(fā)展趨勢伴隨著更高的蠕變強度，更低的疲勞裂紋擴展速率，和更長的熱時壽命。但是，粉末高溫合金在制備過程中也會導致一定的缺陷，例如夾雜物、原始粉末晶粒邊界碳化物和熱油導孔洞等，嚴重的甚至會影響發(fā)動機的安全性，因此粉末高溫合金的制備對缺陷控制的要求很高。

3.3. 軍機的換代伴隨著高溫合金的升級

第一代渦噴發(fā)動機的核心材料是變形高溫合金，核心材料工作溫度650°C，到第四代的渦扇發(fā)動機，核心材料工作溫度已經達到了1200°C，采用了單晶高溫合金。歷代軍機的換代一直伴隨著發(fā)動機核心材料——高溫合金的升級。

高溫合金的升級需要研發(fā)的支持。在航空工業(yè)的發(fā)展需求牽引下，中國高溫合金先后研制出了變形、鑄造、等軸晶、定向凝固柱晶和單晶合金體系。上述高溫合金的相繼問世，不斷地推動航空工業(yè)向前發(fā)展。

4. 發(fā)動機用高溫合金進入快速發(fā)展期

根據權威媒體《WorldAirforces2020》數據，2019年美國現役軍機13300架， 其中戰(zhàn)斗機 5495 架，包括二代戰(zhàn)機 1144 架、三代戰(zhàn)機 1861 架、四代機已產320 架，在產2137架。美軍已經逐漸實現了二代戰(zhàn)機向三代/四代戰(zhàn)機的轉移。

對標亞洲地區(qū)重要空軍力量駐日韓美軍，若要形成局部對等戰(zhàn)力，2025年中國空軍或將全面升級，二代機全部淘汰，以四代機和五代機為主體，預計屆時我國戰(zhàn)斗機保有量或將達到2000臺以上。

在五代機升級的過程中，雙發(fā)重型J-16和五代J-20逐步增加，單發(fā)J-10可能逐步減少。按照單發(fā)雙發(fā)各一半，采購比例1：1.5，新機配發(fā)動機1500臺。

新型的先進航空發(fā)動機中，高溫合金用量占發(fā)動機總重量的40%，主要用于燃燒室、導向器、渦輪葉片和渦輪盤四大熱端部件，此外還用于機匣、環(huán)件、加力燃燒室和尾噴口等部件。

根據前瞻產業(yè)研究院發(fā)布的研究數據，目前發(fā)動機占軍用飛機成本的25%，材料成本占發(fā)動機成本的50%，而高溫合金占材料成本約35%。

根據美國安全研究中心發(fā)布的報告，美軍四代戰(zhàn)機F-15、F-16的制造成本分別為6500萬和4000萬美金。美軍第五代戰(zhàn)機F-22、F-35A、F-35C的制造成本分別為2.5億、1億、1.3億美金。

按照十年服役期，每年新機200架，四代機，五代機各100架。殲-10、殲-11、殲-15、殲16等四代機成本對標美軍四代機成本;殲20等五代機成本對標美軍五代機。每年航空發(fā)動機的市場需求將達到50億美元，帶動的高溫合金年均需求約為8.75億美元。

維修市場逐步打開。美國擁有戰(zhàn)斗機超過5000臺，形成對等戰(zhàn)力我國戰(zhàn)斗機屬量應高于2000架，假設穩(wěn)態(tài)情況下，單發(fā)四代機和雙發(fā)五代機各一半，裝載發(fā)動機3000臺。按機組:飛機比例為1.1：1測算，擁有機組2200組。年訓練小時數150小時，則國內機組全年訓練小時數33萬小時，除以發(fā)動機兩片一盤500小時使用壽命，年需要更換飛機660臺，對應發(fā)動機990臺，年市場空間可達43.3億美元。

5. 高溫合金，少數人的盛宴

根據上文，軍用高溫合金一直存在升級需要，研發(fā)能力是高溫合金企業(yè)的立足之本。以撫順特鋼，鋼研高納為首的國內老牌高溫合金企業(yè)科研根基扎實。其中，撫順特鋼的變形高溫合金市場和技術優(yōu)勢明顯，而鋼研高納鑄造高溫合金國內頂尖、研發(fā)能力卓越。以萬澤股份為代表的新興高溫合金企業(yè)，業(yè)務覆蓋面廣，同時也注重新型高溫合金的研發(fā)。

5.1. 鋼研高納：鑄造高溫合金龍頭

鋼研高納是國內高端和新型高溫材料領域的領先企業(yè)，由鋼鐵研究總院高溫材料研究所轉型而來，于 2002 年成立有限責任公司，2004年完成股份制改革，2009 年成功登陸深圳證券交易所創(chuàng)業(yè)板。

公司目前是國內高端和新型高溫合金制品生產規(guī)模最大的企業(yè)之一，擁有年生產超千噸航空航天用高溫合金母合金的能力以及航天發(fā)動機用精鑄件的能力，在變形高溫合金盤鍛件和汽輪機葉片防護片等方面具有先進的生產技術，具有制造先進航空發(fā)動機亟需的粉末高溫合金和ODS合金的生產技術和能力。

自1958年以來，公司共研制各類高溫合金120余種。其中，變形高溫合金90余種，粉末高溫合金10余種，均占全國該類型合金80%以上。最新出版《中國高溫合金手冊》收錄的201個牌號中，公司及其前身牽頭研發(fā)114種，占總牌號數量的56%。

公司一直著力提高研發(fā)能力和裝備水平，投入大量的人力物力。自18年以來，公司研發(fā)費用大幅增長，主要為并入青島新力通研發(fā)費用及加大自主研發(fā)力度。2018 年，公司研發(fā)費用 0.46 億，同比增長126.86%。2019 年，公司研發(fā)投入為 0.69 億元，占當期營業(yè)收入的 4.79%。截至當年底，公司研發(fā)人員數量為305人，占公司員工總數的 27.06%。

2019 年公司合金材料產量合計 10114 噸，同比增長70.79%;銷量合計 10035 噸，同比增長 77.60%，產銷比達到 99.22%，銷售情況良好。主要生產高溫合金材料及制品，擁有以軍品母合金、航天彈用發(fā)動機高溫合金結構件和渦軸發(fā)動機用單晶葉片為特色的 產品線，涵蓋國內高溫合金 80% a以上牌號，年產高品質高溫合金母合金 2000 噸，各類高溫合金精鑄件 15000 件。2018 年公司收購青島新力通后，可生產用于石化、冶金、 玻璃、熱處理等領域的裂解爐爐管和轉化爐爐管、連續(xù)退火線(連續(xù)鍍鋅線)爐輥和輻射管、玻璃輸送輥和耐高溫耐磨鑄件，產品體系再度完善。

建設青島產業(yè)基地，提高交付能力：2020年，公司將聯(lián)合子公司河北德凱，建設鋼研青島軍民融合創(chuàng)新研究院，主要面向高溫合金領域內高納公司尚未布局的先進材料、工藝方向以及應用急需的特種實驗平臺。

5.2. 撫順特鋼：高溫合金老牌勁旅，產量領先全國

公司高溫合金產量全國領先。根據智研咨詢統(tǒng)計，2019年我國高溫合金行業(yè)主要生產企業(yè)產能合計約18000噸/年。從生產企業(yè)產能排名來看，撫順特鋼的產能最大，達到5000噸/年，其次是西部超導的2600噸/年。

高溫合金逐漸成為公司利潤的主要來源。2019年高溫合金業(yè)務以公司特鋼總產量的1.25%(5842噸)貢獻了19.86%的收入占比和43.78%的毛利占比，以37.98%的單業(yè)務毛利率成為公司利潤的主要來源。

隨著高溫合金業(yè)務的不斷增長，公司積極投建高溫合金業(yè)務產能，隨著項目的逐步投產，預計公司高溫合金產銷量將有較大釋放空間。

近年來，公司研發(fā)支出不斷提高。2019年，公司研發(fā)支出共計3.02億元，專注于航空、航天、核能、模具、機械、汽車等行業(yè)用高端合金和特殊鋼新材料研發(fā)。2019年，公司獲批國家科研課題7項，在研國家科研課題共計41項;與獲得4項發(fā)明專利授權，主持起草的3項國家標準發(fā)布實施。

5.3. 萬澤股份：研發(fā)生產一體化，量產指日可待

2014年6月，公司設立萬澤中南研究院開始進入高溫合金領域，至今已經有6年多的高溫合金研發(fā)和生產經驗，并且形成了“研發(fā)+產業(yè)化”的戰(zhàn)略布局。公司在2015年擴建湖南實驗基地，以中南研究院和湖南實驗基地為基礎技術研發(fā)平臺。2015年1月，公司投資設立上海萬澤精密鑄造精密鑄造有限公司，開始準備高溫合金業(yè)務生產基地的建設， 2015年12月，公司又投資設立了深圳萬澤精密鑄造。兩個生產基地定位不同，各有分工：上海萬澤精密鑄造主打民用變形高溫合金，主要產品為高溫合金等軸晶葉片、等軸晶渦輪及鈦鋁合金構件，面向汽油、柴油渦輪增壓器葉輪高溫合金等軸晶葉片的目標市場。深汕萬澤精密鑄造主打鑄造和粉末高溫合金，主要產品為高溫合金母合金、高溫合金粉末、精密鑄造葉片和渦輪盤，以航空發(fā)動機及燃氣輪機等中高端市場為主。

公司研發(fā)成果顯著，2018和2019年公司研發(fā)投入高速增長，當期研發(fā)投入分別高達5486萬元和8867萬元，增幅達到657%和163%，且粉末及渦輪盤相關和葉片相關的研發(fā)投入占比最高，2019年兩者的開發(fā)支出分別為2383萬元和2214萬元，占總開發(fā)支出的27.19%和25.25%，占高溫合金開發(fā)支出的35.04%和32.55%。2019年公司資本化的研發(fā)投入占總研發(fā)投入的比例從16.44%激增到55.47%，可見高溫合金業(yè)務加快了研發(fā)成果轉化能力，更多研發(fā)項目達到資本化條件，具備了形成技術的基本條件。截至2019年，中南研究院、上海萬澤精密鑄造及萬澤航空公司累計申請專利總數116個，累計獲得專利68個。2018年2019年，公司每年新增授權專利數都顯著增長，兩年分別獲得專利12個和15個。

深汕精密鑄造目前處于項目建設階段，預計建設周期18個月，全面達產后預計年產超純高溫母合金1,500噸、渦輪盤300對、高溫合金粉末350噸，地面燃氣輪機葉片2000片、汽車渦輪增加器部件70萬個。根據萬澤股份公告，在建設進程順利的情況下，項目2022年開始正式投入生產，2023年開始實現正利潤，2027年項目達產率可達100%，在全面達產的情況下，公司可實現收入14.36億元，實現凈利潤3.01億元，在深汕基地的所有產品中，預計粉末渦輪盤將構成主要收入來源。

上海精鑄項目建設于2017年5月正式啟動，于2018年8月完成了一期項目高溫合金生產基地和鈦合金生產基地的基礎設施建設及設備安裝調試，并已順利進入點火試生產。試生產期間，上海精密鑄造主要通過產品試制，推進了客戶的合格供應商資質認證工作。二期項目目前基本完成，正處于驗收階段。已部分試生產的一期工程設計具備年產60萬件葉片及汽車渦輪增壓器渦輪，2萬件發(fā)動機結構件以及2千件鈦合金及其衍生物的生產能力。假設項目順利推進，全面達產后可年產等軸晶葉片20萬片，等軸晶渦輪240萬件。

6. 風險提示

高溫合金行業(yè)屬于國家戰(zhàn)略新興產業(yè)，對航空航天、重大裝備制造 等相關產業(yè)具有戰(zhàn)略意義。國家產業(yè)政策對高溫合金行業(yè)的發(fā)展起到了積極的引導 作用，中央及地方政府出臺的各項科技扶持政策和財政稅收優(yōu)惠政策推動著高溫合金生產企業(yè)的快速發(fā)展。因此，如果國家未來調整了高溫合金及其某個應用領域的產業(yè)政策，會一定程度上間接地對公司的技術、人才、資金乃至整體經營戰(zhàn)略及經營業(yè)績造成影響。

鋼研高納公司項目發(fā)展不及預期、下游需求不及預期、原料價格波動。

萬澤股份13億非公開發(fā)行股票進度受阻，資金不能及時到位;存在業(yè)務競爭的公司搶先進入粉末渦輪盤市場，威脅萬澤股份市場次要供應商地位。

撫順特鋼大股東質押比例高，高溫合金擴產不及預期，原料價格大幅波動

（編輯：玉景）