国内外高温合金行业发展现状与市场应用前景预测分析报告2020

《国内外高温合金行业发展现状与市场应用前景预测分析》
更新时间:2020
版本：2020新版
目录
第一章高温合金行业相关概述 (1)
第一节高温合金行业相关概述 (2)
第二节高温合金产品分类 (3)
1、按基体元素种类 (4)
2、合金强化类型 (5)
3、材料成型方式 (6)
第三节高温合金行业发展历程 (7)
第二章2018-2019年国际高温合金行业市场运行分析 (8)
第一节国际高温合金发展现状分析 (9)
一、国际高温合金行业现状分析 (10)
二、国际高温合金产业分布情况 (11)
三、国际高温合金产量分析 (12)
四、国际高温合金销售量分析 (13)
五、国际高温合金市场份额分析 (14)
六、国际高温合金行业发展前景及预测分析 (15)
第二节国际高温合金重点区域研究分析 (16)
一、美国 (17)
二、日本 (18)
三、欧洲 (19)
第三节国际高温合金部分品牌运行现状分析 (11)
一、通用电气公司（GE） (21)
二、普特拉-惠特尼公司（PW） (13)
三、新日本制铁公司 (23)
四、罗尔斯-罗伊斯公司 (15)
第四节外资企业进入中国市场发展状况分析 (16)
一、外资企业进入中国市场的策略分析 (26)
二、外资企业高温合金进入中国市场发展现状分析 (27)
三、外资企业进入中国市场带来的利弊分析 (28)
第三章2018-2019年中国高温合金行业发展现状分析 (29)
第一节2018-2019年中国高温合金行业发展现状分析 (30)
一、中国高温合金行业发展现状分析 (31)
二、疫情对中国高温合金产业影响 (32)
三、中国高温合金产业驱动因素分析 (33)
四、疫情后中国高温合金行业发展情景分析 (34)
第二节2018-2019年中国高温合金技术研究分析 (19)
一、中国高温合金行业技术现状分析 (36)
二、中国高温合金技术研究方向及前景分析 (37)
第三节2018-2019年中国高温合金应用领域分析 (38)
一、高温合金在航空航天领域应用现状及前景分析 (39)
二、高温合金在在核电装备应用现状及前景分析 (24)
三、高温合金在运输领域应用现状及前景分析 (25)
四、高温合金在燃气轮机领域应用现状及前景分析 (26)
第四节2018-2019年中国高温合金行业发展存在的问题43
第一章高温合金行业相关概述
第一节高温合金行业相关概述
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；并具有较高的高温强度，良好的抗氧化和抗腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能。

高温合金为单一奥氏体组织，在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用可靠性。

基于上述性能特点，且高温合金的合金化程度较高，又被称为“超合金”，是广泛应用于航空、航天、石油、化工、舰船的一种重要材料。

按基体元素来分，高温合金又分为铁基、镍基、钴基等高温合金。

铁基高温合金使用温度一般只能达到750~780℃，对于在更高温度下使用的耐热部件，则采用镍基和难熔金属为基的合金。

镍基高温合金在整个高温合金领域占有特殊重要的地位，它广泛地用来制造航空喷气发动机、各种工业燃气轮机最热端部件。

第二节高温合金产品分类
传统的划分高温合金材料可以根据以下3种方式来进行:按基体元素种类、合金强化类型、材料成型方式来进行划分。

1、按基体元素种类
⑴铁基高温合金
铁基高温合金又可称作耐热合金钢。

它的基体是Fe元素，加入少量的Ni、Cr等合金元素，耐热合金钢按其正火要求可分为马氏体、奥氏体、珠光体、铁素体耐热钢等。

⑵镍基高温合金
镍基高温合金的含镍量在一半以上，适用于1000℃以上的工作条件，采用固溶、时效的加工过程，可以使抗蠕变性能和抗压抗屈服强度大幅提升。

目前就高温环境使用的高温合金来分析，使用镍基高温合金的范围远远超过铁基和钴基高温合金用处。

同时镍基高温合金也是我国产量最大、使用量最大的一种高温合金．很多涡轮发动机的涡轮叶片及燃烧室，甚至涡轮增压器也使用镍基合金作为
制备材料。

半个多世纪以来，航空发动机所应用的高温材料承受高温能力从20世纪40年代末的750℃提高到90年代末的1200℃应该说，这一巨大提升也促使铸造工艺加工及表面涂层等方面快速发展。

⑶钴基高温合金
钴基高温合金是以钴为基体，钴含量大约占60%，同时需要加入Cr、Ni等元素来提升高温合金的耐热性能，虽然这种高温合金耐热性能较好，但由于各个国家钴资源产量比较少，加工比较困难，因此用量不多。

通常用于高温条件(600～1000℃)和较长时间受极限复杂应力高温零部件，例如航空发动机的工作叶片、涡轮盘、燃烧室热端部件和航天发动机等。

为了获得更优良的耐热性能，一般条件下要在制备时添加元素如W、MO、Ti、Al、Co，以保证其优越的抗热抗疲劳性。

2、合金强化类型
根据合金强化类型，高温合金可以分为固溶强化型高温合金和时效沉淀强化合金。

⑴固溶强化型
所谓固溶强化型即添加一些合金元素到铁、镍或钴基高温合金中，形成单相奥氏体组织，溶质原子使固溶体基体点阵发生畸变，使固溶体中滑移阻力增加而强化。

有些溶质原子可以降低合金系的层错能，提高位错分解的倾向，导致交滑移难于进行，合金被强化，达到高温合金强化的目的。

⑵时效沉淀强化
所谓时效沉淀强化即合金工件经固溶处理，冷塑性变形后，在较高的温度放置或室温保持其性能的一种热处理工艺。

例如:GH4169合金，在650℃的最高屈服强度达1000MPa，制作叶片的合金温度可达950℃。

3、材料成型方式
通过材料成型方式划分有:铸造高温合金(包括普通铸造合金、单晶合金、定向合金等)、变形高温合金、粉末冶金高温合金(包含普通粉末冶金和氧化物弥散强化高温合金)。

⑴铸造高温合金
采用铸造方法直接制备零部件的合金材料叫铸造高温合金。

根据合金基体成
分划分，可以分为铁基铸造高温合金、镍基铸造高温合金和钻基铸造高温合金3种类型。

按结晶方式划分，可以分为多晶铸造高温合金、定向凝固铸造高温合金、定向共晶铸造高温合金和单晶铸造高温合金等4种类型。

⑵变形高温合金
目前仍然是航空发动机中使用最多的材料，在国内外应用都比较广泛，我国变形高温合金年产量约为美国的1/8。

以GH4169合金为例，它是国内外应用范围最多的一个主要品种．我国主要在涡轮轴发动机的螺栓、压缩机及轮、甩油盘作为主要零件，随着其他合金产品的日益成熟，变形高温合金的使用量可能逐渐减少，但在未来数十年中仍然会是占主导地位。

⑶新型高温合金
包括粉末高温合金、钛铝系金属间化合物、氧化物弥散强化高温合金、耐蚀高温合金、粉末冶金及纳米材料等多种细分产品领域．
①第三代粉末高温合金的合金化程度提升，使其兼顾了前两代的优点，获得了更高的强度较低的损伤，粉末高温合金生产工艺日趋成熟，未来可能从以下几个方面开展:粉末制备、热处理工艺、计算机模拟技术、双性能粉末盘;
②钛铝系金属间化合物已经开发到第四代，逐步向着多元微量和大量微元这两个方向拓展，德国的汉堡大学，日本京都大学，德国的GKSS中心等都进行了广泛的研究，钛铝系金属间化合物现已应用于船舶、生物医用、体育用品领域;
③氧化物弥散强化高温合金是粉末高温合金一部分，正在生产研制的有近20余种，具有较高的高温强度和低的应力系数，广泛的应用于燃气轮机耐热抗氧化部件、先进航空发动机、石油化工反应釜等；
④耐蚀高温合金主要用于替代耐火材料和耐热钢，应用于建筑及航天航空领域。

第三节高温合金行业发展历程
我国高温合金的发展经历了三个阶段：
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。

根据国内航空发动机研制与生产的需求，开发了有我国特色的工艺，形成了与我国装备相适应的生产路线。

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。

随着新型航空发动机的试制和生产，对发动机用高温合金材料的纯洁度、均匀性和综合性能比过去提出了更高的要求。

在研发过程中，全面按照国外的技术标准进行研制和生产，按照国外的规范加强质量控制和质量检测工作。

经过这一阶段的工作，不但研制成功一系列新的合金，包括高性能变形合金、铸造合金、定向凝固及单晶合金，更重要的是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。

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。

本阶段的特点是应用和开发出一批新工艺，研制和生产了一系列高性能、高档次的新合金。

随着新型先进航空发动机的设计、研制和生产，要求研制和发展高性能的新高温合金材料。

图表1高温合金行业发展历程
资料来源：灵动核心收集整理
第二章2018-2019年国际高温合金行业市场运行分析
第一节国际高温合金发展现状分析
一、国际高温合金行业现状分析
目前，国际市场上每年消费高温合金材料近46万吨，被广泛应用于各个领域。

全球范围内能够生产航空航天用高温合金的企业不超过50家，主要集中在美、英、法、德、俄、日等国，整个行业具有较为明显的寡头特征。

在涉及航天航空应用领域的高温合金钢产品，发达国家作为战略军事物资，从不出口。

二、国际高温合金产业分布情况
世界上具有完整高温合金体系的国家只有美、英、俄、中四国。

而在全球范围内能够生产航空航天用高温合金的企业不超过50家，以特殊金属公司、国际汉因斯公司、国际因科公司、豪迈特公司、卡彭特公司等为代表，主要集中在美、英、法、德、俄、日等国，整个行业具有较为明显的寡头特征。

三、国际高温合金产量分析
2019年全球高温合金产量达到45.87万吨，同比增长9.31%。

2018年全球高温合金产量达到41.96万吨，同比增长8.87%。

图表22015-2019年全球高温合金产量及增速对比
数据来源：灵动核心收集整理四、国际高温合金销售量分析
图表32015-2019年全球高温合金销量及增速对比
数据来源：灵动核心收集整理五、国际高温合金市场份额分析
高温合金是航空制造业特别是航空发动机的关键原材料，也是核电、大型舰艇的基础原材料。

目前，受到世界航空制造业分布的影响，全球的高温合金主要
消费地集中在欧美等航空制造业比较发达的国家或地区，特别是在航空制造业最为发达的美国；中国及其他各地高温合金的消费量比较小。

据统计，世界高温合金消费市场中，美国占比45%；其次为欧洲，占比24%；亚洲地区消费占比则为252%左右，其他地区为6%。

图表4全球高温合金消费区域分布占比情况
数据来源：灵动核心收集整理六、国际高温合金行业发展前景及预测分析
目前，国际市场上每年消费高温合金材料近46万吨，被广泛应用于各个领域。

在涉及航天航空应用领域的高温合金钢产品，发达国家作为战略军事物资，从不出口，而随着国际局势朝着不稳定趋势发展，这一部分高温合金会受到也来越多的重视，在民用方面由于高温合金应用方面，由于这种合金的某些特性会越来越多的在民用领域应用，市场前景总体乐观。

第二节国际高温合金重点区域研究分析
一、美国
美国在高温合金研发以及应用方面一直处于世界领先地位，年产量约为5万吨，其中近60%用于民用工业。

主要高温合金企业的营业收入和营业利润均在
波动中上升。

美国有很多独立的高温合金公司，能够生产航空发动机所用高温合金的公司有通用电气公司（GeneralElectricCompany），普特拉—惠特尼公司（Pratt&WhitneyCompany），还有其他的生产特钢和高温合金的公司如汉因斯-斯泰特公司（HaynesStelliteCompany），佳能—穆斯克贡公司（Cannon-MuskegonCorporation），因科国际公司（IncoInternationalInC），特殊金属公司（SpecialMetalInC）和卡彭特公司（Carpenter）等。

这些公司都先后发展了公司自己的高温合金牌号。

二、日本
日本在镍基单晶高温合金、镍基超塑性高温合金和氧化物晶粒弥散强化高温合金方面取得较大的成功。

近年来，致力于开发新型的耐高温合金，并成功开发出在1200℃高温下依然能保持足够强度的新合金。

日本主要的高温合金生产企业是IHIcorporation，JFE、新日铁和神户制钢公司。

但是近年来，日本所有钢企的整体营业利润不容乐观，公司整体业绩呈下滑趋势，但是生产航天航空领域所需要的钢材是营业利润主要来源之一，用以弥补其他业务收入的损失。

三、欧洲
欧盟国家中英、德、法是世界上主要的高温合金生产和研发代表。

英国是世界上最早研究和开发高温合金的国家之一。

英国的铸造合金技术世界领先，代表性的是国际镍公司（MondNickelcompany）的Nimocast合金，后来该国的飞机发动机制造商罗尔斯。

罗伊斯控股公司（Rolls-Royceplc）又研制了定向凝固和单晶合金SRR99、SRR2000和SRR2060等，其研制的高温合金主要用在航空发动机制造方面，整体来看，近年该公司的主营业务收入和利润一直处于提升的状态。

第三节国际高温合金部分品牌运行现状分析
一、通用电气公司（GE）
美国通用电气公司（GeneralElectricCompany，简称GE，创立于1892年，又
称奇异公司，NYSE：GE），是世界上最大的提供技术和服务业务的跨国公司。

GE 是在公司多元化发展当中逐步成长为出色的跨国公司。

目前，公司业务遍及世界上100多个国家，拥有员工315，000人。

美国通用电气公司（GE）是世界上最大的多元化服务性公司，从飞机发动机、发电设备到金融服务，从医疗造影、电视节目到塑料，GE公司致力于通过多项技术和服务创造更美好的生活。

GE在全世界100多个国家开展业务，在全球拥有员工近300，000人。

杰夫·伊梅尔特先生自2001年9月7日起接替杰克·韦尔奇担任GE公司的董事长及首席执行官。

通用电气公司的历史可追溯到托马斯·爱迪生，他于1878年创立了爱迪生电灯公司。

1892年，爱迪生电灯公司和汤姆森-休斯顿电气公司合并，成立了通用电气公司（GE）。

GE是自道·琼斯工业指数1896年设立以来唯一至今仍在指数榜上的公司。

7个发展引擎产生85%利润，消费者金融集团、商务融资集团、能源集团、医疗集团、基础设施集团、NBC环球、交通运输集团；4个现金增长点在增长的经济环境下持续产生现金流和收益：高新材料集团、消费与工业产品集团、设备服务集团、保险集团。

通用电气公司的总部位于美国康涅狄格州费尔菲尔德市(fairfield，CT)。

这家公司的电工产品技术比较成熟，产品品种繁多。

它除了生产消费电器、工业电器设备外，还是一个巨大的军火承包商，制造宇宙航空仪表、喷气飞机引航导航系统、多弹头弹道导弹系统、雷达和宇宙飞行系统等。

闻名于世的可载原子弹和氢弹头的阿特拉斯火箭、雷神号火箭就是这家公司生产的。

旗下公司：GE资本、GE航空金融服务、GE商业金融、GE能源金融服务、GE金融、GE基金、GE技术设施、GE航空、GE企业解决方案、GE医疗、GE交通、GE能源设施、GE水处理、GE油气、GE能源、GE消费者与工业、GE器材、GE照明、GE电力配送
GE的品牌口号是“梦想启动未来”（imaginationatwork）。

GE公司致力于不断创新、发明和再创造，将创意转化为领先的产品和服务。

GE由四大业务集团构成，每个集团都包括多个共同增长的部门。

GE的业务推动着全球经济发展和人们生活条件的改善。

GE的4个全球研发中心吸引着世界上
最出色的技术人才，超过3000名研究人员正努力创造新一代的技术创新。

2016年1月15日，海尔集团与美国通用电气在美国签署了合作谅解备忘录。

第四季度总营收262.38亿美元，上年同期264.99亿美元。

其中航空部门营收89.36亿美元，卫生保健部门营收54亿美元，能源部门营收54亿美元，可再生能源部门营收47.5亿美元。

净利润5.38亿美元，上年同期5.74亿美元。

2019年全年总营收952亿美元，上年970亿美元。

全年净亏损54.39亿美元，上年净亏损228亿美元。

二、普特拉-惠特尼公司（PW）
普拉特·惠特尼集团公司（Pratt&WhitneyGroup），简称普·惠公司（P&W），创建于1925年，是美国最大的两家航空发动机制造公司之一，也是世界主要的航空燃气涡轮发动机制造商之一。

普拉特·惠特尼集团公司是全球最重要的军民用航空发动机及空间推进装置设计、制造和维护商之一，也生产轮船和其他工业用动力设备。

普惠公司提供的服务，除了对公司生产的各种发动机进行维护、支持和零部件提供、设备支持以外，公司还提供客户训练、客户技术服务、发动机租赁等服务。

目前，由该公司生产的F135推进系统将作为F-35联合攻击机(JSF)的动力系统，下一步将为美国无人航空器(UAV)开发陶瓷涡轮机。

该公司还为NASA研究先进涡轮发动机材料并参与国家空天飞机用的冲压发动机的研制等。

公司主要客户：民用航空公司和飞机租赁公司，民用及商务飞机生产商，美国政府、包括NASA和军队系统，支线飞机公司。

公司主要的发动机型号有：F100、F117、F404、J52、JT8D-200、JT9D、JT15D、PT6、PW100、PW200、PW300、PW901A、PW2000、PW4000和IAEV2500等国际合作发动机；新产品包括普惠和GE公司合资企业开发的用于宽体大型客机的GP700，普惠加拿大公司开发的PW500和ST18，用于更大型波音777系列的PW4098。

三、新日本制铁公司
新日本制铁公司是日本跨国公司，日本最大的钢铁公司，也是世界大型钢铁公司之一，总公司设在东京。

新日本制铁公司前身是于1897年建成的官营八幡
制铁所。

它不仅是新日本制铁公司的发祥地，还是日本钢铁工业的发祥地。

1934年2月由官营的八幡制铁所和民间的轮西制铁、釜石矿山、富士制铁、东洋制铁、三菱制铁、九州制铁6家合并组成。

1950年，分成八幡制铁、富士制铁两家钢铁公司和日铁轮船公司及播磨耐火砖公司。

1970年3月，八幡、富士两家公司合并，诞生了新日本钢铁公司，简称新日铁，至此该公司成为了世界上最大的钢铁公司之一。

新日本制铁公司以多层次、综合的业务和广泛的知识为基础，新日本制铁公司一直致力于为顾客提供高质量的产品，促进日本的工业和经济发展。

新日本制铁公司是世界上最大的钢铁公司之一，总部位于东京。

公司的产品包括：圆钢、合金钢、不锈钢、各种钢管、冷/热轧钢板、化学制品、炼铁用成套设备，各种产业机械等。

业务范围
新日本制铁公司的产品包括：钢轨、工型钢、圆钢、冷轧钢板、热轧钢板、镀锡板、镀锌板、各种钢管、合金钢、不锈钢、铣铁、各种钢坯、化学制品、炼铁用成套设备，各种产业机械。

此外，设有一个工程事业部，专门为国外钢铁企业提供技术资料，开展帮助设计、建设和改造钢铁企业的业务。

产品除供应国内外，还向世界100多个国家出口。

在海外建立了数十家子公司，并且参与了中国宝山钢铁总厂的建设。

在公司钢铁生产业务方面，新日本制铁公司发展了先进的加工程序，能够大幅度地提供生产率和生产量，降低能源消耗。

通过采用先进的技术知识，新日本制铁公司仍然在发展一系列的艺术级的产品。

除了钢铁制造之外，新日本制铁公司也在发展其他的业务领域，这些领域包括工程、城市规划、不含铁金属、化学工业、电子、信息系统。

2019财年前三季（4至12月）合并财报净损益为亏损3573亿日元。

上财年同期为盈利2066亿日元。

当期营收63441亿日元(约577亿美元)，上年同期为67829亿日元。

当期调整后的营业利润4456亿日元，上年同期为5345亿日元。

当期归属于股东净利润551亿日元，上年同期为826亿日元。

四、罗尔斯-罗伊斯公司
英国航空工业国家垄断资本企业。

1906年由汽车设计师罗伊斯和汽车销售商罗尔斯共同创办的私人企业，从事汽车生产。

次年推出的“银色魔鬼”轿车，不久便被誉为“世界上最好的汽车”。

很多人知道劳斯莱斯汽车，却不知道罗罗（罗尔斯·罗伊斯）也是世界上最优秀的发动机制造者。

著名的波音客机用的就是罗罗的发动机。

1915年开始设计生产飞机发动机。

第二次世界大战中，被用来装备同盟国飞机。

战后，成为英国喷气发动机的主要生产者、世界军用和民用喷气发动机的最大制造厂家之一。

1971年2月为美国洛克希德公司生产RB-211喷气发动机，同年负债亏损导致破产。

后在英国政府干预下将劳斯莱斯公司一分为二，分为汽车与航空发动机两间公司。

其制造汽车、柴油机及通用发动机的部门仍为私营，称劳斯莱斯汽车公司。

罗罗航空发动机公司的产品主要为飞机发动机，可用来装配西方各国制造的近70种军用和民用飞机。

在美国、澳大利亚、巴西和加拿大建有一批子公司和拥有投资权益。

1990年，罗尔斯-罗伊斯公司的资产额为54.9亿美元，雇员为6.4万人。

公司总部在德比郡德比市。

公司在航空、能源、船舶和国防这些全球性市场都取得显著成绩。

这些里程碑还包括：在上海新船舶设备厂的开业，和为A380飞机和A330飞机购买遄达的发动机，以及第一阶段的西气东输项目的基本完工。

本着不断向系列产品的技术和能力进行投资、罗尔斯·罗伊斯公司形成了有竞争能力的系列产品。

公司已累计向世界范围的用户交付了54000台燃气轮机。

其中包括500多家航空公司、4000多家公务飞机、通用飞机和直升机用户、160家武装部队和2000多家船舶用户、其中包括70家海军用户。

罗尔斯·罗伊斯公司还拥有近120个国家的能源用户。

罗尔斯·罗伊斯公司参与全世界重大项目，包括中国的大项目，公司赢得价值1.5亿美元的合同，为西气东输项目，(WEPP)提供管道压力设备。

它还同时为两种新型民用飞机提供动力--空中客车的A380飞机和波音787飞机。

2019年集团报告营收为165.87亿英镑(约193亿美元)，2018年为157.29亿英镑。

全年集团营业亏损8.52亿英镑，2018年为营业亏损11.61亿英镑。