高温合金行业发展现状及发展前景分析

高温合金行业进呈现状及进展前景分析一、航空发动机核心零部件空间宽敞一、航空发动机核心零部件空间宽敞1、航空发动机分类与竞争格局1、航空发动机分类与竞争格局包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机、螺包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机、螺桨风扇发动机。桨风扇发动机。航空发动机分类航空发动机分类类型类型优点不足活塞式发动机----涡轮喷气发动机油耗率高涡轮风扇发动机迎风面积大、喷气速度大、噪声低、耗油喷气速度小，率低、大推力不宜超音速吸气燃气涡轮发动机涡轮螺旋桨发动机油耗率低受螺旋桨限涡轮轴发动机多用于非航空领域的动力飞机螺桨风扇发动机经济性好、耗油率低振动和噪音比40%~60%，主要应用于燃烧室、涡轮盘、40%~60%，主要应用于燃烧室、涡轮盘、叶片、机匣等关键热端部件。从制造工艺上来讲，涡轮盘、机匣通常接受铸造或叶片、机匣等关键热端部件。从制造工艺上来讲，涡轮盘、机匣通常接受铸造或30%以上。航空发动机用到的高温合金（红色部分）带加力燃烧室的涡喷发动机结构图公开资料整理公开资料整理通用电气、普拉特·惠特尼、罗尔斯·罗伊斯、CFM通用电气、普拉特·惠特尼、罗尔斯·罗伊斯、CFMIAE动机公司、EA动机公司、EAGE90、GE9X、GEnx·惠特尼在直升机F-22、F-35Snecma50%CFM56。2、高温合金核心零部件应用领域：军用航空发动机行业现状2、高温合金核心零部件应用领域：军用航空发动机行业现状7~81,600K~1,750K。第四代F119、F120、EJ2009~10、1,800K~2,000K0.2~0.4，其特点可概括为高推重12~15。军用航空发动机性能趋势军用航空发动机性能趋势参数第三代第四代第五代（预研）推重比7~89~1012~15涡轮前温度/K1600~17501800~20002000~2250平均级增压比1.3~1.41.45~1.502.0~2.5涵道比0.3~1.10.2~0.4≤0.3总压比总压比21~3526~35~40冷却量17%~18%15%~17%12%~15%公开资料整理公开资料整理201753,04213,7643,79225.95%7.15%20172,955仅次于美国与俄罗斯。具体来看，截止至目前，拥有现役战斗机、特殊任务仅次于美国与俄罗斯。具体来看，截止至目前，拥有现役战斗机、特殊任务飞机、运输机、武装直升机/飞机、运输机、武装直升机/1,5238418418480935210.40%、4.17%、4.30%、4.01%、3.15%。4.01%、3.15%。军用航空发动机国产化道路历经引进、测仿、改进、创新四个过程，经军用航空发动机国产化道路历经引进、测仿、改进、创新四个过程，经60/运输直升机、教练机等多90%（涡喷（涡喷20027-7-8”（-10）为于歼-10、歼-11、歼-15、歼-16于歼-10、歼-11、歼-15、歼-16现役主要军用飞机航空发动机搭载状况一览表现役主要军用飞机航空发动机搭载状况一览表2017年现役数量（架）2017年现役数量（架）发动机型号空军陆军海军型号单机搭载数量研发单位（台）战斗机歼-7（J-7）歼-11（J-11）

388 -- 30272 -- -

涡喷-7 1涡喷-141（昆仑）涡扇-102（太行）

有限公司有限公司有限公司歼-10（J-10）轰-6（H-6）强-5（Q-5）歼-8（J-8）

涡扇-10（太行）120（太行）120--30涡喷-82118--30涡喷-6196--47涡喷-132涡喷-142（昆仑）

沈阳黎明航空发动机有限公司西安航空发动机有限公司有限公司限公司有限公司飞豹（JH-7）

70 -- 34

涡扇-92（秦岭）

西安航空发动机有限公司歼-15（J-15）

涡扇-10-- -- 26 2（太行）运输机

沈阳黎明航空发动机有限公司运-8（Y-8）

60 3 12 涡桨-6

南方航空工业有限公4司运-7（Y-7）

43 7 17 涡桨-5 2

南方航空工业有限公司武装直升机/运输直升机武装直升机/运输直升机直-8（Z-8）345127普惠PT6B-67A3意大利普惠公司直-9（Z-9）209229耶涡轴2透博梅卡公司直-19（Z-19）--105--涡轴-82南方航空工业有限公司直-10（Z-10）--101--涡轴-9（玉龙2南方航空工业有限公司直-11（Z-11）--46--涡轴-81南方航空工业有限公司教练机基教-8（JL-8）170--11涡扇-111南方航空工业有限公司歼教-7（JJ-7）35----涡喷-71贵州黎阳航空动力有限公司公开资料整理公开资料整理以运-20、歼-20以运-20、歼-20-20主，过渡发动机接受国内自主研发的涡扇-18。随着研发、制造进度的推动，预主，过渡发动机接受国内自主研发的涡扇-18。随着研发、制造进度的推动，预计将来涡扇-20计将来涡扇-20-20-20四代隐身战斗机，此前，其搭载的航空发动机主要来自俄罗斯AL-31F-M1。将来四代隐身战斗机，此前，其搭载的航空发动机主要来自俄罗斯AL-31F-M1。将来来看，涡扇-15（峨眉）有望替代现有俄制产品成为歼-20来看，涡扇-15（峨眉）有望替代现有俄制产品成为歼-20其中，C919其中，C919SFACJ-1000A，其目前搭载的发动机产品来自通用电气。动机产品来自通用电气。CFM-12，其目前搭载的发国内部分亟待进口替代的航空发动机对应机型一览国内部分亟待进口替代的航空发动机对应机型一览机型机型单机搭载的发动机（台目前搭载的进口发动机拟搭载的国产发动机发动机型号发动机研发机构新舟60支线客机2加拿大PW-127J涡桨发动机----ARJ-21（C909）2支线客机美国GECF34-10E涡扇发动机涡扇-12C贵州黎阳航空动力有限公司SF-A涡扇发动C919中型客机2法美CFMLEAP-X1C机商用飞机有限公司长江CJ-1000A中航商用航空发动机有限公司涡扇太行）歼-10（J-10）系列战斗机1俄制AL-31FN扇发动机沈阳黎明航空发动机有限公司涡扇-15（峨眉）中航燃气轮机争辩院歼-20（J-20）2系列战斗机俄制AL-31F-M1中航燃气轮机争辩涡扇-15（峨眉）院涡扇-12（唐古斗机拉）贵州黎阳航空动力有限公司1俄制RD-93涡扇发动机涡扇-13（泰ft）贵州黎阳航空动力有限公司Z8F（AC313）直Z8F（AC313）直3升机加拿大普惠PT6B-67B涡轴发动机涡轴-11南方航空工业有限公司Z15（AC352）直2升机加拿大普惠PT6C-67E涡 涡轴-16轴发动机中航工业与法国赛峰所属透博梅卡公司在对等合作基础上联合研制涡扇-18A航发成都发动机有限公司Y20大型运输机4俄制D-30KP-2涡扇发动机涡扇-20西安航空发动机有限公司SF-A涡扇发动机商用飞机有限公司公开资料整理公开资料整理3、高温合金核心零部件应用领域：民用航空发动机行业现状3、高温合金核心零部件应用领域：民用航空发动机行业现状CFMCFM201610,75040.2%；联合技术公司滑，2016滑，201627.2%GE、罗尔斯·罗伊斯18.8%、10.6%。全球航空发动机制造商市占率全球航空发动机制造商市占率公开资料整理公开资料整理20172017~20362041,0306.0507,24017.65%；1.08517.93%201502%，1005,4205,70094013%，2,600/大型宽体客机新5508%，1,9001802%，60020172017~2036公开资料整理公开资料整理20162,9502,81813230020（2017~2036），6,1035,120983架。2017架。2017~2036208,57512,104亿美元。其中，单通道喷气客机5,475架，占比63.85%；双通道喷气客机2,003亿美元。其中，单通道喷气客机5,475架，占比63.85%；双通道喷气客机2,00323.36%；1,09712.79%。4、市场空间：航空航天领域高温合金需求持续攀升4、市场空间：航空航天领域高温合金需求持续攀升20%~30%机构成中，机体结构、发动机、机电设备、航电设备价值占比分别为38%、27%、机构成中，机体结构、发动机、机电设备、航电设备价值占比分别为38%、27%、14%、11%14%、11%F-16、F-18、F-1524.70%、31.30%25.00%。25%25%50%，其中，高温合金作50%，高温合金为原材料主要构成。具体看航空36%。我们分别就军用航空发动机与民用航空发动机对于高温合金的需求作出测我们分别就军用航空发动机与民用航空发动机对于高温合金的需求作出测算。关键假设如下：（1）航空发动机全生命周期包括研发、选购、维保三个主算。关键假设如下：（1）航空发动机全生命周期包括研发、选购、维保三个主10%45%45%左右。基于此，我们将航空发动机的需求分为新增需求与维保需求两部分。（2）军用航空发动机方面，参考权威的需求分为新增需求与维保需求两部分。（2）军用航空发动机方面，参考权威10103,3002041,0307,24010524102,0791,66329123320202,5922010,2858,2281,44018531,482259208美元。美元。20172017~20362017年~2036年全球民用航空发动机市场规模2017年~2036年全球民用航空发动机市场规模新增需求发动飞机类型飞机需求（架）单机发动 备用发飞机新（台动机需增需求发动机新增需机维保需发动机总需求（亿美/架）/架）（台）（亿美求（（亿元）客机机宽体客机2017年~2036年全球民用航空发动机用高温合金市场规模项目-新增需求（美元维保需求（亿美元）需求总（元）高温合金-1,440 1,1522,592喷气式支线元）美元）美元）2,37020.51,100187150337单通道客机 29,53020.531,8005,4064,3259,731小型宽体客5,05020.513,4002,2781,8224,100中型/大型3,160240.5/111,6001,9721,5783,550宽体货机 92020.52,600442354796总计 41,03060,50010,2858,22818,513公开资料整理公开资料整理20172017~20362017年~2036年我国民用航空发动机市场规模2017年~2036年我国民用航空发动机市场规模新增需求飞机类型飞机需求（架）单机发动机备用发需求（台/ 动机需飞机新增发动机发动 保机新 求发动（亿架）架）（台）增需 （亿美元）喷气式支线客机单通道客机小型宽体客机中型/大型宽体客机宽体货机总计2017年~2036年我国民用航空发动机用高温合金市场规模项目-新增需求（亿美元）（美元需求总计（亿美元高温合金-259208467（亿（亿美美元）））15020.51001714315,42020.55,7009697751,74494020.52,600442354796550240.5/11,90032325858118020.5600102821847,24010,9001,8531,4823,335公开资料整理公开资料整理二、燃气轮机结构性增长，国内供应商迎机遇二、燃气轮机结构性增长，国内供应商迎机遇1、美国通用为全球燃气轮机龙头1、美国通用为全球燃气轮机龙头燃气轮机构造图燃气轮机由压气机、加热工质设备（比如燃烧室）、透平、把握系统、帮助燃气轮机构造图燃气轮机由压气机、加热工质设备（比如燃烧室）、透平、把握系统、帮助50MW1MW50MW用于循环发电、自然 气管道、舰船等；微型燃气轮机功率一般为几百瓦，可用于用于循环发电、自然 气管道、舰船等；微型燃气轮机功率一般为几百瓦，可用于坦克、机车等。重型燃气轮机主要应用于燃气发电、分布式能源系统。依据透平坦克、机车等。重型燃气轮机主要应用于燃气发电、分布式能源系统。依据透平EFH1,200℃、1,400℃、1,600℃。在北美地区，H涡轮工作叶片、涡轮盘、导向叶片等。涡轮工作叶片、涡轮盘、导向叶片等。公开资料整理公开资料整理GEGE（50Hz）公开资料整理公开资料整理EFH1,200℃1,4001,4001,600℃气轮机中需要使用高温合金的部件主要包括燃烧室、过度导管、涡轮工作叶片、气轮机中需要使用高温合金的部件主要包括燃烧室、过度导管、涡轮工作叶片、涡轮盘、导向叶片等。涡轮盘、导向叶片等。燃气轮机中需要用到高温合金的部件图例燃气轮机中需要用到高温合金的部件图例公开资料整理公开资料整理全球具备自主学问产权且能够设计制造重型燃气轮机的供应商主要包括美全球具备自主学问产权且能够设计制造重型燃气轮机的供应商主要包括美国通用国通用、德国西门子、日本三菱53%278%5%22、自然 气发电及分布式能源工程提振重型燃气轮机需求2、自然 气发电及分布式能源工程提振重型燃气轮机需求201762023基本形成完整的重型燃气轮机产业体系。自然 气分布式能源即以自然 气为燃料、基本形成完整的重型燃气轮机产业体系。自然 气分布式能源即以自然 气为燃料、70%30%60%以20167,008202320231.15%50MW50MW200MW）2881,1122015（单机规模2016201776837720234,0003、估计“十三五”期间燃气轮机发电装置投资逾千亿元3、估计“十