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1 - 敬请参阅最后一页特别声明 行业研究 钢铁行业

2014 年日常报告 评级:增持 维持评级 高温合金:空天基石、材料超星

2014 年07 月14 日 核心观点 ? 材料是新技术的物质基础和先导,高温合金则是金属新材料的典范. ? 高温合金是在高温、应力条件下仍能可靠工作的材料 ? 其性能要求在于承温、抗热腐蚀、抗氧化、抗疲劳、断裂韧性等;

其 技术瓶颈主要有三点:1)成分设计与控制;

2)设备及其操作;

3)后 部工序,其中设备最为关键. ? 变形、铸造与粉末高温合金是最常见的分类,区别包括工艺、性能、 应用等,后两者更先进.含铼高温合金通过加入金属铼(Re)提高合 金蠕变强度进而承温能力,当前仍处于研发阶段. ? 供需状况:1)国内生产厂家有钢企、科研院所、铸造厂三类,属寡头垄 断,钢企重批量生产、院所重研发、铸造厂重加工;

2)年产能 1.5 万吨、产量 1.2 万吨左右,自给率约 50%;

3)年需求目前 2.4 万吨,未来 十年预计复合增长率 6.9%;

4)下游燃气轮机、通用航空需求增长最快, 汽车最慢,未来十年军用需求仍占主导地位. ? 航空发动机市场:高温合金最核心的应用.我们测算其年需求目前

1 万吨,其中军用占 84%,但民用增速更快.测算的逻辑考虑了:1)高温合 金在发动机中占比 60%;

2)高温合金冶炼、加工全产业链成材率 20- 40%;

3)战斗机、商用飞机更换周期分别为

1 年、4 年;

4)机队规模预 测参考权威机构和相关规划. ? 其余四大类需求:1)燃汽轮机,特点是技术含量更高(叶片规格大、温 度更高)、单耗更大,且受舰船、电力等下游拉动,目前年需求

2500 吨,未来增速 16.7%;

2)汽车需求稳健,目前每年

4700 吨,增速逐年 下降至 5%以下;

3)核电需求平稳分布,年均

3500 吨左右;

4)剩余石 化、玻璃等需求较为零散但也有增长. ? 高价格、高毛利.当前高温合金售价普遍 20-30 万元/吨;

毛利最高 50% (抚顺特钢),一般 20-30%(钢研高纳、久立特材).抚顺特钢毛利更 高的原因一是全产业链优势,二是规模效益. 投资建议 ? 抚顺特钢继续推荐 ? 推荐逻辑除极强的军工属性、丰富的催化剂外,还包括基本面上中长 期产能释放进而盈利提升空间. ? 抚顺与钢研的区别:前者设备更齐全、规模更大,具备全产业链优 势,且面向市场;

后者科研实力强、产品开发有优势.我们分析两者 之间既有合作也有一定竞争,竞争主要在变形高温合金上. 长期竞争力评级:高于行业均值 市场数据(人民币) 行业优化平均市盈率 21.52 市场优化平均市盈率 11.95 国金钢铁指数 1043.96 沪深

300 指数 2171.76 上证指数 2066.65 深证成指 7278.86 中小板综指 6566.91

920 970

1020 1070

1120 130715

131014 140103

140402 140627 国金行业 沪深300 杨件联系人 (8621)60230236 [email protected] t 倪文 联系人 (8621)60937020 [email protected] 贺国文 分析师 SAC 执业编号:S1130512040001 (8621)60230235 [email protected] 相关报告

1、深度报告《钢铁股:掘金国企改 革》2014.6.1

2、《800 万吨级别的出口:钢铁基本面 改善的第二逻辑》2014.6.11

3、《关注核电钢管及高温合金类投资 机会》2014.6.22

4、深度报告《出口回升、铁矿石红利 与景气子版块》2014.6.30

5、深度报告《板材钢企利润回升可持 续,继续推荐》2014.7.1 wwwww1 用使司公限有理管金基信泰供仅告报此 此报告仅供泰信基金管理有限公司使用 www.jztzw.net 中国价值投资网 最多、最好用研究报告服务商 中国价值投资网 最多、最好用研究报告 服务商 www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztz www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztz -

2 - 敬请参阅最后一页特别声明 行业研究 报告目录 高温合金:空天基石、材料超星.3 1.1 高温合金简介

3 1.2 国内高温合金迎来发展大机遇.4 生产工艺、流程与技术瓶颈.5 2.1 生产工艺及流程.5 2.2 技术瓶颈:成分、设备及热处理

6 2.3 变形高温合金与铸造高温合金.6 2.4 含铼高温合金

7 2.5 新型高温合金

8 供需情况:寡头垄断,缺口巨大.8 3.1 我国高温合金生产现状.8 3.2 国内主要厂商与竞争情况

9 3.3 年产量 1.2 万吨,复合增长率 30%9 3.3 供不应求,且缺口逐步扩大.10 航空发动机高温合金需求

11 4.1 高温合金在航空发动机中的应用

11 4.2 市场需求测算

13 其他领域高温合金需求.16 5.1 燃气轮机

16 5.2 汽车.18 5.3 核电.18 5.4 其他.19 高价格、高毛利.20 6.1 高售价.20 6.2 高毛利.20 投资标的与投资建议

21 7.1 抚顺特钢:军工属性强+高弹性,继续 买入

21 7.2 抚顺特钢与钢研高纳比较

22 wwwww2 www.jztzw.net 中国价值投资网 最多、最好用研究报告服务商 中国价值投资网 最多、最好用研究报告 服务商 www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztz www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztz -

3 - 敬请参阅最后一页特别声明 行业研究 为我国国防建设及经济发展艰苦奋斗五十载,取得令人瞩 目的成就,愿高温合金界同仁继续努力、加强团结、做出 更大贡献! ―― 中国高温合金之父 师昌绪 空天基石,材料超星 ――两院院士傅恒志 《中国高温合金五十年》,2006 年8月高温合金:空天基石、材料超星 材料是新技术的物质基础和先导,高温材料则是提高动力力学性能、节约能 源、降低污染的关键之所在,而高温合金则是其中的代表(其他还包括钛合 金、金属间化合物等). 1.1 高温合金简介 ? 高温合金,又称热强合金或超合金(superalloy),是指在高温、应力条 件下仍能按设计要求正常工作的金属材料. ? 高温合金服役条件苛刻:1)600-1200℃的温度;

2)氧化和燃气腐蚀 环境;

3)复杂应力(蠕变、高低周疲劳、热疲劳等).因此除优异的 承温能力、抗氧化性、抗热腐蚀、抗疲劳、断裂韧性/塑性等,还必须 具备良好的组织稳定性和使用可靠性. ? 高温合金研发最早起源于

20 世纪

20 年代,30 年代开始用于涡轮喷气 发动机,此后随着航空、航天发动机的升级换代,其工艺、成分、品种、性能等也不断改进. ? 高温合金分类方法较多,如按基体元素、按制备工艺、按强化方式、按使 用性能等. ? 按基体元素可分为铁基、镍基和钴基,其中镍基合金最为普遍,如核 电蒸发器用 Inconel690 即为镍基高温合金.

图表1: 世界高温合金发展历史

1929 年 英美 Meriea、Bedford 和Pilling 将少量 Ti、Al 加入电工合金 80Ni -20Cr,蠕变显著提高.

1937 年德Hans von ohain 涡轮喷气发动机 Heinkel 问世

1939 年 英研制出 Whittle 涡轮喷气发动机, Mond 公司研制出镍基合金 Nimonic 75,准备用作 Whittle 发动机涡轮叶片 欧洲1942 年Nimonic

80 合金成功用作涡轮喷气发动机叶片

1932 年Halliwell 开发含铝、钛的弥散强化型镍基合金 K42B,制造增压涡轮

1941 年 美国开始发展航空燃气涡轮

1942 年Hastelloy B 镍基合金用于 GE Bellp-59 及I-40 喷气发动机

1944 年 西屋公司 Yan Kee19A 发动机采用钴基合金 HS

23 精密铸造叶片

1950 年 镍基合金被用作涡轮叶片, Waspalloy、M-252 和Udmit

500 等1960~ 定向凝固、单晶、粉末冶金、机械合金化、陶瓷过滤等新工艺 1970~ 定向凝固工艺制造出的单晶高温合金叶片初步获得成功应用 美国1982 年 单晶空心精铸叶片投入航线运行 来源:中国高温合金五十年 wwwww3 报告来自:中国价值投资网 www.jztzw.net --最多、最好用、最专注的服务商,独有《新财富》排名查阅方式. www.jztzw.net 中国价值投资网 最多、最好用研究报告服务商 中国价值投资网 最多、最好用研究报告 服务商 www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztz www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztzw.net www.jztz -

4 - 敬请参阅最后一页特别声明 行业研究 ? 按制备工艺又可分为变形高温合金、铸造高温合金、粉末冶金高温合 金、氧化物弥散强化高温合金(ODS)、金属间化合物等,其中铸造 高温合金又分为等轴晶(K)、定向凝固柱(DZ)、单晶(DD)等. 1.2 国内高温合金迎来发展大机遇 ? 高温合金核心应用是航空航天产业,但随着其优良的耐高温、耐腐蚀性能 被认可,已逐步延伸至许多民用领域. ? 军用:高温合金一直是现代航空、航天发动机热端部件关键材料中不 可替代的主角,没有高温合金就没有现代航空事业. ? 民用:石油化工、电力、汽车、核能等多个工业行业,如工业用燃 气、蒸汽轮机、车用涡轮增压器、石油化工能源转换装置等,民用领 域高温合金的使用正在逐步替代传统的不锈钢. ? 中国高温合金进入重要的发展机遇期 ? 军费开支持续增长.近年来,我国与周边国家的关系进入战略紧张 期,钓鱼岛、黄岩岛等领土争端使得军事摩擦不断升级,在此严峻形 势下,发展与大国地位相称的国防力量迫在眉睫,军费快速增长:

2014 年中国军费预算为

8082 亿元,相比

2004 年翻了近两番.2014 年军费预算占 GDP 的比例 1.32%,该比例在国际范围内均属于较低 水平,未来仍有较大提升空间. ? 大飞机........