公司专注于高温合金、合金材料的研发、生产和销售,所属行业为新材料领域中的先进有色金属材料行业。根据《中国上市公司协会上市公司行业统计分类指引》,公司所属行业为有色金属合金制造(行业代码为C324)。
公司高温合金业务包括铸造高温合金和变形高温合金,下游领域应用广泛,包括航空航天、能源电力、油气石化、船舶、汽车等行业,专注“两机领域”(特指应用在上述相关行业中的航空发动机和燃气轮机设备),包括民用和军用。公司合金管材业务产品主要有铜镍合金管、高铁地线合金管,主要用于船舶、石油化工、电力和轨道交通等领域。
高温合金是应用于航空发动机和燃气轮机热端部件的关键基础材料,而航空发动机和燃气轮机是我国亟需进一步提升自主创新能力的战略性高技术产业,是我国航空、能源、电力工业等产业对高性能动力装备的重要支撑。重大装备自主可控推动高端新材料产品进口替代,国产化进程稳步推进。
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。航空发动机设计和制造技术的先进性在很大程度上取决于所使用材料的水平。可以说,材料是发展航空发动机乃至整个航空工业的物质基础和先导。在先进的航空发动机上,高温合金的用量超过50%,用途包括但不限于燃烧室、涡轮盘、涡轮叶片、压气机盘、机匣等。我用航空砥砺前行,需求持续增长;民用航空景气度回升,乘机旅行将在2023年至2024年恢复到2019年的水平,并持续向上;国际航空发动机零部件转包业务逐渐向中国及亚太地区转移,为中国及亚太地区领先的航空航天用材料研制及生产企业带来了发展机遇。
受益于“十四五”规划我国新一代航空装备整体列装需求,高温合金在单机用量和整体规模上相较于之前有了较大提升,我用航空高温合金的需求有望保持稳健增长。目前,我用飞机配套的航空发动机采取国产为主、进口为辅的模式。近年来,两机专项、飞发分离、成立航发等事项为我国航空发动机制造业的发展给予了强力支持。强国必强兵,作为全球重要经济体之一,我国有望加快军事力量装备步伐。随着我用飞机现代化建设提速以及维修和换装市场的快速扩张,对于装备的新增和替代要求不断增加,高温合金的增量(新的需求+国产替代)和存量(维修+换发)市场需求空间广阔。
民用航空领域先进适用运输装备加速推广,单通道飞机对高温合金的需求将继续占据主导地位。据《中国商飞公司市场预测年报(2021-2040)》测算,我国航空市场将接收50座级以上客机9084架,价值约1.4万亿美元。目前,国内的民航客机主要依赖进口,但波音事故造成的困局也为其他飞机制造商发展带来了机遇。单通道飞机方面,国内C919大飞机顺利完成首个商业航班飞行、正式进入民航市场,开启常态化商业运行。支线等型号飞机逐步投入运行。但发动机层面,国产民航客机仍主要使用国外发动机,但出于自主创新和降低制造维修成本的需求迫切,未来几年内民用航空材料将逐步开展国产化替代工作,对国产航空材料需求也将大幅增长。C919正在推进国产发动机替代计划,加速推进CJ-1000A商用航空发动机的试航取证。目前C919订单数量已经超过1000架,摆脱对国外发动机的依赖意义重大,也为C919大批量商用彻底铺平道路。支线飞机方面国产替代也已提上日程。高温合金在国内民航领域的市场将逐步扩大。
燃气轮机同样是关系国民经济发展的具有广阔市场前景的高技术产业,其整体结构和航空发动机相似,核心部件如燃烧室、燃气透平主要使用高温合金制造。燃气轮机主要应用于船舶动力和地面发电机组领域,工作环境需要承受高硫燃气和海水盐分的腐蚀,因此设备部件材料必须使用具有耐高温、耐高蠕变强度的高温合金材料。GRAND VIEW RESEARCH报告显示,2028年燃气轮机的市场规模有望达到350.2亿美元,其中电力和公用事业的份额将进一步扩大。伴随舰艇用燃气轮机需求的与日俱增,国产燃气轮机的研发替代也取得了阶段性进展。在电力与能源等下游产业发展、燃气轮机快速技术进步和对分布式发电技术日益重视及环保推动下,我国燃气轮机市场规模呈现增长趋势,新增装机规模增长迅速。东方电气600875)集团生产的我国首台完全自主研发的F级50MW重型燃气轮机,于2023年初正式并网发电、投入商业运行,这也填补了我国自主燃气轮机应用领域的空白。燃气轮机大规模应用为高温合金行业带来广阔的市场前景。
高温合金材料因其耐高温、耐高强度等优异特性,在核电领域具有难以替代的作用,主要应用于承担核反应工作的核岛内。核电装备中主要使用高温合金的部件包括燃料机组、控制棒驱动机构、压力容器、蒸发器、堆内构件、燃料棒定位格架、高温气体炉热交换器等。这些部件在工作时需要承受600-800℃的高温,并具备较高的蠕变强度。
汽车涡轮增压器的工作温度约600℃,因此也是高温合金的应用领域之一。目前,发达国家重型柴油机的增压器装配率为100%,中小型装配比例达到80%,而我国约为50%。在节能减排的环保背景下,我国车用涡轮增压器渗透率的提高,每万辆机动车所用高温合金有所提升。
高温合金可用于航天发动机中涡轮泵、燃烧室等部件。目前我国航天发动机的国产化率已达99%到100%,基本实现完全国产化,但航天发动机性能有所差距。从推力和比冲这两项最重要的两项数据看,在关键的航天发动机领域我国同俄罗斯、美国和日本的差距仍很明显,部分原因在于高温合金材料的差距。航天发动机燃烧室需承受高温(3000-4000°C)、高压(20MPa)和高流速(2500-5000m/s)燃气冲刷,对高温合金材料要求极高。十四五规划瞄准空天科技等前沿领域,实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目,攻关新一代重型运载火箭和重复使用航天运输系统。为实现航天强国梦,持续强化国家战略科技力量,结合低轨卫星产业发展需求,未来我国将保持高强度、高密度的火箭发射。
随着社会需求的扩大、环保法规的趋严以及炼油工艺的不断发展,高温合金在石化装置上的应用越发广泛,诸如火焰式加热炉、集合管、阀门、旋风分离器、流化催化裂化装置、水蒸汽转化制氢装置、乙烯裂解装置中高温阀门、催化剂炉管、二次转化炉内构件、反应器再热器、波纹管,均为高温部件,需使用大量高温合金。
油气开采的工作环境高压、高温及易腐蚀,而深井开采的工作环境更恶劣。现代油气开采通常选用镍基高温合金,如油气开采钻具上的注射阀、运转阀、升举阀、安全阀等;水压设备管线、绳索管道、水压控制管线、水压设备套圈等;XLD假阀、XLI升举阀、水压设备螺母、安全隔板等油气开采设施设备中应用多种牌号高温合金。我国是世界第一大石油进口国和第二大石油消费国,石油化工市场规模庞大,相关设备的换代更新将对应着庞大的高温合金材料需求。
综上所述,未来一段时间内,我国将持续推进航空发动机和燃气轮机提高自主创新能力,持续推进国防建设和能源等战略性产业的自主可控发展。高温合金主要应用领域的发展态势折射出市场乃至国家战略对我国高温合金特别是航空级高温合金的巨大需求。
随着公司战略转型,合金管材业务中铜镍合金管(按成分属于白铜管)和高铁地线合金管(按成分属于黄铜管)因附加值在行业内较高且属于鼓励类产品而稳定发展。铜管材的下游应用主要为海洋工程、船舶、石油化工、轨道交通等。
在海洋工程、船舶等行业中,各类铜及铜合金管也得到大量使用。据产业信息网测算,在一般军用和商用船上,铜及铜合金的用量可占到舰船自重的2%-3%。在海洋工程中,由于铜合金冷凝管具有导电性、导热性以及耐腐蚀等优良性能,应用前景广阔。
舰船冷凝器是保证舰船动力装置正常运转所不可缺少的重要组成部件。对于海水淡化设备和大面积浸泡于海水受海水腐蚀的船舶领域,大量使用白铜管作为冷凝管。
铜换热管是换热压力容器(又称热交换器)的组成部分,后者广泛应用于石油化工行业。石油消费量的稳步增长将促进石油化工设备制造业的长期发展,从而带动石油化工行业对铜换热管的需求。
贯通地线是一种铁路信号设备,通常在铁路信号系统轨道电路区段与电缆同沟敷设,由绞合铜导体和外护套构成。其中,外护套的核心指标主要是机械物理性能(体积电阻率、抗拉强度、断裂伸长率)、环保性能(有害物质含量)和耐腐蚀性能等。铜合金护套具有优良的耐酸碱盐、抗腐蚀性能、稳定可靠的导电性、良好的阻燃特性,因此替代了铅、铝合金、导电塑料等护套用材料。根据中国国家铁路集团有限公司发布的《新时代交通强国铁路先行规划纲要》,2035年我国高铁里程预计达到7万公里,是2019年末的2倍。这意味着,我国在较长一段时间内对信号控制用高铁贯通地线有较大规模的需求。
公司专注于航空航天和燃气轮机等领域用高品质高温合金业务,产品主要有铸造高温合金母合金和变形高温合金,聚焦两机产业链,面向国内外市场,并参与国产航空发动机和重型燃气轮机热端部件高温合金的研发和试制。公司深耕高性能合金管材、镍基耐蚀合金业务,产品主要用于船舶、核电、石油化工、电力和轨道交通等领域。报告期内,公司主营业务未发生重大变化。
关于高温合金业务:公司牵头承担了2项与高温合金相关的国家重大科技专项项目,项目类型分别为“航空发动机及燃气轮机重大专项基础研究项目”和“大型飞机材料研制与应用研究项目”;公司牵头承担了1项与高温合金相关的国家重大项目,项目类型为“工业强基工程”;公司牵头承担了重大技术攻关、重大成果转化和战略性新兴产业发展专项等多项省级重大项目。公司单晶铸造高温合金、等轴晶铸造高温合金已批量用于“两机”热端部件的制造和研发,部分牌号已用于热端部件(燃烧室、涡轮部件)中要求最高、代表材料先进技术水平的转动件。公司变形高温合金三联工艺路线已贯通投产,该路线为国际公认的生产航空转动件用大规格变形高温合金棒材的路线,显示公司在变形高温合金行业处国内领先水平。公司构建了高温合金技术研究院,设立了江苏省博士后创新实践基地,研发平台获评江苏省高温合金工程技术研究中心、江苏省高温合金工程研究中心和江苏省高温合金联合创新中心。公司是我国工业强基工程之航空发动机和燃气轮机耐高温叶片“一条龙”应用计划的示范企业,是国家“两机重大专项”关键材料研制任务的承接单位之一,获评2022年度国家级专精特新“小巨人”企业。
关于合金管材业务:公司建立了江苏省院士工作站,承担了2017年度国家工业强基工程“高强耐磨耐蚀特种铜合金材料”项目。近年来,公司开发了高铁贯通地线用铜合金无缝盘管和大型舰船用高强耐蚀铜合金无缝管新产品,并先后通过省级新产品鉴定。铜镍合金管和高铁地线合金管属特定领域用高性能合金管材,附加值相对行业水平较高,报告期内稳定发展。
公司根据客户对产品化学成分、纯净度、微观组织、综合性能以及尺寸形状等方面的要求,采购原材料并熔炼生产为符合客户技术标准的多种牌号、不同结构的合金产品,从而获取合理利润。公司高温合金产品主要服务航空航天和燃气轮机等领域。
公司采购实行计划管理。公司根据生产计划和库存情况编制原辅材料及委外加工采购计划;按照研发需求编制研发采购计划;按照项目投资计划安排项目所需物资的采购。
公司采购的原材料主要是铜、镍、钴、钛、铌、钽、钼、铼等元素料和再生原料;其他采购还有辅材、外协加工和设备。对于原辅材料和外协加工,公司通常在合格供货商名录中择优合作。
高温合金产品的原材料价值较高且波动较大,因此公司主要采取“以销定产”的模式生产民用高温合金产品;但为保障军品任务,公司采取“以销定产+合理库存”的模式生产军用高温合金产品。合金管材产品的原材料价值相对不高,因此公司采取“以销定产+合理库存”的模式生产。生产部门根据销售订单、交货期和库存情况,结合各款产品各个牌号的生产工序和主要设备的生产能力,安排生产计划并组织生产。同。
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