1、高溫合金和鈦合金整體需求可觀?1.1.高溫合金和鈦合金的上下游以及需求結構材料上游原料主要為金紅石和鈦鐵礦，中游產品主要為板材、管材、棒材、絲材、環(huán)材。憑借鈦元素優(yōu)異性能，鈦材料下游應用領域廣泛，主要應用于化工、海洋工程、航空航天、軍事

1、高溫合金和鈦合金整體需求可觀 ?

1.1. 高溫合金和鈦合金的上下游以及需求結構

材料上游原料主要為金紅石和鈦鐵礦，中游產品主要為板材、管材、棒材、絲材、環(huán)材。憑借鈦元素優(yōu)異性能，鈦材料下游應用領域廣泛，主要應用于化工、海洋工程、航空航天、軍事、冶金、醫(yī)療、體育休閑等領域。

作為航空飛機用高端金屬材料，鈦合金和高溫合金需求整體可觀，從航空發(fā)動機直接受益的產業(yè)鏈來看，高溫合金和鈦合金將核心受益，高溫合金和鈦合金是航空發(fā)動機中占比最大的兩種材料，分別為 40%和 30%。

撫順特鋼是軍工高溫合金材料核心企業(yè)，2021Q2 業(yè)績同比、環(huán)比均大幅增長進一步驗證了軍工產業(yè)的高景氣度。高溫合金是軍工的核心上游賽道，其直接反映航空發(fā)動機行業(yè)的景氣程度，撫順特鋼以及鋼研高納的接連公告表明目前高溫合金行業(yè)正處于景氣度上行階段，從而驗證航空發(fā)動機產業(yè)鏈的高景氣。

寶鈦股份屬于軍工鈦合金領域，我國戰(zhàn)斗機升級換代過程中鈦合金占比會進一步提高，目前二代機的鈦合金占比約為2-4%，而作為十四五期間重點放量機型的三代半和四代機，其鈦合金占比將提高到15%-25%，推升了上游鈦合金行業(yè)的景氣度。

高溫合金下游主要為航空發(fā)動機、燃氣輪機、核電和燃油汽車，全球高溫合金需求結構中航空航天占比達 55%，其次是電力 20%和機械 10%領域。高溫合金從誕生之日就用于航空發(fā)動機，在現(xiàn)代航空發(fā)動機中，原材料占航空發(fā)動機成本約 50%，高溫合金材料的成本約占發(fā)動機成本的 40%，發(fā)動機關鍵的熱端承力部件全部為高溫合金，且具有不可代替性。

航空發(fā)動機的發(fā)展趨勢是不斷提高推重比和渦輪前溫度，同時降低燃油消耗率。在其它條件不變的前提下，渦輪進口溫度每提高 100K，航空發(fā)動機的推重比能夠提高 10%左右。

從全球來看，從第一代航空發(fā)動機發(fā)展至目前的第五代發(fā)動機，渦輪前溫度已經由 1200-1300K 提高到了 1850-2000K，推重比從 3-4 提高到了 12-13。渦輪前溫度的提高很大程度上得益于耐高溫材料的發(fā)展。

因此，高溫合金材料成為了制約航空發(fā)動機發(fā)展的關鍵要素之一。

發(fā)動機需要定期檢查修理，屬于耗材，維護費用大于采購費用。發(fā)動機的結構設計和制造復雜，其需求周期略滯后，且發(fā)動機維修貴、壽命短與機身，兩者疊加導致高溫合金需求景氣的持續(xù)性。

從中長期看，軍機換代和列裝成為航空裝備產業(yè)鏈需求的重要支撐。

國內目前高溫合金供給量較少，由于行業(yè)和技術壁壘高，技術受限國內高溫合金企業(yè)不僅在產能上無法滿足我國龐大的軍需市場，因其精密制造工藝水平相對有限，造成高溫合金產品（單晶葉片）的總體性能偏弱，供需缺口較大，高度依賴進口，未來 2-3 年供給格局不會發(fā)生明顯變化。外資企業(yè)瓜分了國內大量航空發(fā)動機的訂單的生產與日常維護工作，如我國殲十戰(zhàn)機前期搭載的是俄制 AL31FN 渦扇發(fā)動機，高溫合金葉片訂單也順理成章地由俄方企業(yè)承接。

在此種背景下，內資企業(yè)的產能無法完全得以充分釋放，后期高溫合金廠家獲得進一步突破，關鍵在于打破相關產業(yè)鏈技術的桎梏。此外，除了航空發(fā)動機外，高溫合金在燃氣輪機方面的需求較大，同時疊加核電行業(yè)的復蘇和汽車產業(yè)的需求，高溫合金的市場前景較好。

鈦及鈦合金廣泛應用在化工、航空航天、電力、體育休閑等領域，在我國，鈦加工材在化工領域應用最大，占 51%，航空航天占 18%，其次是醫(yī)藥和海洋工程。在化工方面，由于鈦具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，在氯堿、純堿、塑料的生產中作為抗腐蝕材料廣泛應用。

但受到近年來環(huán)保壓力的增大，鈦合金在化工領域的用量逐漸減少。在航空航天方面，鈦合金主要用于機身，以冷端承載為主，機身更換維修頻率低，屬于耐用品，其在發(fā)動機前端（冷端）的風扇、壓氣機也有應用，占發(fā)動機總重量的 20-30%，占發(fā)動機成本 30%。

目前，我國的鈦合金市場成熟、航空用鈦材基本實現(xiàn)國產自主供應，但我國航空航天用鈦合金與國際平均水平（50%）有較大差距，和美、俄（70%以上）相比差距更大。受軍用飛機和民用飛機增量需求，高端鈦合金前景較好，但需注意鈦合金主要的機身結構件應用已經部分被碳纖維代替。

1.2. “十四五”裝備升級大時代，軍用航天迎來高光時刻

實現(xiàn)建軍百年奮斗目標，國產替代刻不容緩。

我國目前已經能夠自主研制軍用航空發(fā)動機，如殲-16、殲-20 已經大規(guī)模換裝國產 WS-10 系列發(fā)動機，但我國尚無商用航空發(fā)動機產品，仍依賴進口發(fā)動機。例如運-20 目前使用的主要是俄制 D-30KP2 渦扇發(fā)動機，未來可能在改進型號中換裝 WS-20 大涵道比渦扇發(fā)動機，C919 目前使用的是 CFM 國際生產的 LEAP-1C 渦扇發(fā)動機，未來自行研制的 CJ-1000A 渦扇發(fā)動機的服役將彌補我國商用航空發(fā)動機產品的空白。

推動航空產業(yè)發(fā)展政策的陸續(xù)出臺，發(fā)展航空發(fā)動機對于實現(xiàn)百年建軍百年奮斗目標意義重大。

2015 年首次將發(fā)展航空發(fā)動機、燃氣輪機列入國家戰(zhàn)略新興產業(yè)；2017 年 3 月，兩機專項計劃啟動，航空發(fā)動機、燃氣輪機的資金投入預計 3000 億元以上；2019 年 11 月空軍成立 70 周年主題活動上強調“把人民空軍全面建成世界一流空軍”，空軍規(guī)劃出未來發(fā)展“三步走”目標，向全面建成世界一流空軍邁進；2020 年 7 月，要增強使命感和緊迫感，努力實現(xiàn)我軍現(xiàn)代化建設跨越式發(fā)展，加快突破關鍵核心技術，加快發(fā)展戰(zhàn)略性、前沿性、顛覆性技術，加快實施國防科技和武器裝備重大戰(zhàn)略工程，不斷提高我軍建設科技含量；2020年首次提出“確保二〇二七年實現(xiàn)建軍百年奮斗目標”，此外提到“全面加強練兵備戰(zhàn)”、“加強軍事力量聯(lián)合訓練、聯(lián)合保障、聯(lián)合運用”，“加速武器裝備升級換代和智能化武器裝備發(fā)展”。

實現(xiàn)建軍百年奮斗目標，要以先進武器裝備體系提供強大物質技術支撐，在十四五期間我國航空裝備尤其主戰(zhàn)機型將加速列裝以及更新?lián)Q代，此外實戰(zhàn)化訓練也會增加對戰(zhàn)斗機等武器裝備的損耗，由此從增量和存量兩方面都會增加對航空發(fā)動機的需求，因此航發(fā)動力在十四五期間有望大規(guī)模放量。

隨著“十四五”強國強軍政策的進一步指導，我國將重點建設國防安全與國防現(xiàn)代化，對國防裝備能力進行更新?lián)Q代，我國軍機配置將不斷增強，對于美國我國仍有較大的追趕機會。

根據《世界空軍力量2021》，美國擁有全世界最強大的空中力量，截至2020年底，美國軍用飛機（各類飛機和直升機）總數(shù)達 13232 架，同比減少 0.51%，依然擁有絕對領先的軍機力量。我國擁有軍機 3260 架，較美國的 13232 架仍有較大差距，同比增長 1.56%。

由此，我國軍用飛機數(shù)量存在較大的增長潛力和發(fā)展空間。

十四五期間我國航空裝備尤其主戰(zhàn)機型的加速列裝以及升級換代將大幅增加軍機的數(shù)量，此外實戰(zhàn)化訓練也會增加對戰(zhàn)斗機等武器裝備的損耗，由此增加對軍機的需求。 其次，鈦合金在軍用飛機上的用量不斷提升。

鈦合金在飛機及其發(fā)動機中的用量不斷創(chuàng)新高。由于鈦合金的密度比鋼小得多，而強度又和鋼很接近，因此，它可以大大減輕飛機及其發(fā)動機的重量。美國戰(zhàn)斗機和轟炸機上鈦合金用量不斷增高，在 F/A-22 上達到了高峰，達到 41%，創(chuàng)造了戰(zhàn)斗機鈦用量迄今為止的最高世界紀錄。我國殲擊機的鈦用量也呈逐漸升高的趨勢：殲8為 2%，殲10為 4%，殲11為15%， 殲20為 20%，殲31則高達25%。

我國太行發(fā)動機的鈦用量達25%，與國外先進發(fā)動機的鈦用量相當。商用方面，C919 大飛機與 ARJ21 新支線飛機未來批量生產逐步啟動，對鈦合金的應用大幅度提高，將會有力地帶動鈦合金需求市場的增長。

2、航天航空領域下高溫合金和鈦合金需求 ?

2.1. 國內軍用航空領域：軍機增量和存量共同拉升兩金需求

根據中國航空發(fā)動機集團有限公司披露的材料數(shù)據，基于對不同軍用機型未來交付量的預測，假設軍機高溫合金在發(fā)動機重量占比為 60%，部件成材率 30%，按照不同機型配備的發(fā)動機類型和數(shù)量，同時新交付飛機需備用同樣臺數(shù)的發(fā)動機，得出新增高溫合金需求。

另外，考慮到軍用飛機維護相對頻繁，假設存量二代機等偏舊機型 10 年發(fā)動機更換周期，得出軍機維護需求。最后由于產品裝備部隊前用作試驗的發(fā)動機臺數(shù)眾多，在研發(fā)試驗中也會產生大量需求，假設占整體飛機交付材料需求量為 10%，再根據發(fā)動機使用壽命以及空軍年均飛行小時數(shù)，假設飛機年維護數(shù)量，預計年軍用航空領域高溫合金年化需求在 11209 萬噸左右。

鈦合金主要應用在軍機的機體結構和發(fā)動機等部件，為了減輕飛機結構重量、提高機體壽命、滿足耐高溫耐腐蝕等方面要求，新型軍機用鈦量不斷抬升。

目前全球各種先進戰(zhàn)機鈦合金用量基本都達到了 20%以上，其中美國 F-22 戰(zhàn)斗機用鈦量更是達到了 41%，我國新型戰(zhàn)斗機的代表殲-20 和殲-31 鈦合金用量也分別達到20%和25%。

根據 World Air Force 統(tǒng)計， 截至2018年，我國軍機結構中老舊型號的二代機仍占40%，而最新的殲-20數(shù)量不足50架，與美俄兩大空軍強國相比，我國新型軍機數(shù)量占比差距巨大，未來升級換代需求明顯，除了列裝飛機數(shù)量的增加，單機用鈦量的提升，都將大幅增加對于高端鈦材的需求。

基于對未來 5 年我國不同軍用機型飛機交付數(shù)量的預測，假設不同機型鈦用量占比，鈦合金部件生產成材率 30%，并考慮飛機維護需求以及研發(fā)試驗中產生的需求，預計21年國內軍用航空市場對于鈦材需求為2992噸。

2.2. 民用航空發(fā)動機：高溫合金、鈦材景氣度向好，需求提升

按照高溫合金部件在航空發(fā)動機中的總量占比 40%-50%來測算，未來 3 年，高溫合金部件重量達到 4601 噸，按照成材率 30%測算，國內商用飛機市場牽引的高溫合金材料年需求為 5112 噸。

商用方面，C919大飛機與ARJ21新支線飛機未來批量生產逐步啟動，對鈦合金的應用大幅度提高，將會有力地帶動鈦合金需求市場的增長。

2021年3月1日，中國東方航空作為國產大飛機C919全球首家啟動用戶，與中國商飛公司在上海正式簽署C919大型客機購機合同，首批引進5架，東航將成為全球首家運營C919大型客機的航空公司。東航與商飛簽訂的C919正式的購機合同這標志著國產大飛機開始邁入商業(yè)運營時代。

C919大飛機進入局方審定試飛階段，預計2021年能夠取得適航證，目前C919共獲得815 架訂單。

根據中國商飛官網的統(tǒng)計數(shù)據， C919客機目前一共有包含確認訂單和意向訂單在內的總訂單數(shù)量為815架，其中國外訂單34架；國內主要訂購方為中國國航、東方航空、南方航空、海南航空等航空公司，以及國銀租賃、工銀租賃、交銀租賃等租賃公司。

C919客機機體部分以國內供應商為主，主要由洪都航空、中航飛機、中航沈飛三家上市公司包攬機身業(yè)務。

按價值量占比35%計算，假設每架C919價格5000萬美元，機體制造價值量1750萬美元。2020年2月，東航在新冠肺炎疫情最為嚴峻時期，在國有大型骨干航空運輸企業(yè)中，率先成立第一家專業(yè)運營國產民機的航空公司——一二三航空，國產ARJ21飛機在東航正式運營。

根據已有的數(shù)據，累計28家客戶815 架訂單，已知C919的鈦合金用量為9.3%，假設損耗率為80%，對應約1.6萬噸的鈦合金需求（不含發(fā)動機）。ARJ21 新支線飛機是我國首次按照國際民航規(guī)章自行研制、具有自主知識產權的中短程新型渦扇支線客機，于2014年12月30 日取得中國民航局型號合格證，2017年7月9日取得中國民航局生產許可證。

目前， ARJ21新支線飛機已正式投入航線運營，根據已有的數(shù)據，累計22家客戶596架訂單，已經ARJ21的鈦合金用量為4.8%，假設損耗率為80%，對應約3600噸的鈦合金需求（不含發(fā)動機）。

按照商飛最新的預測，2020-2039年，窄體客機全球需求量為2萬架，中國需求量為4620 架，年均 231 架。若按照商飛每年 150 架的設計產能計算，預計會為整機廠上市公司帶來每年 26.25 億美元（約 180 億人民幣）的增量。

我國目前鈦合金下游需求主要在軍用領域，未來鈦合金需求取決于軍用領域。短期來看在“兩機專項”和“飛發(fā)分離”政策之下，軍機發(fā)動機以及軍艦燃氣輪機對于鈦合金需求大幅增長，由此帶動相關企業(yè)的高速發(fā)展。

2.3. 高溫合金和鈦合金在非軍工領域需求穩(wěn)中有升

3、高溫合金需求增長略高于鈦合金 ?

3.1. 高溫合金需求量預計增長率達 11%

?高溫合金供給和需求近年來不斷增加，尤其是新機型增量以及進口替代帶來的軍用航空發(fā)動機需求量的增長，而行業(yè)產能增長以現(xiàn)有廠商擴產為主。

2021-2025E 我國高溫合金需求量呈現(xiàn)連續(xù)增長趨勢，預計近五年增速達 10%。2021 年需求主要集中在軍用航空航天領域，約占比 34.2%。

但近幾年一直處于有效供給量遠遠小于需求量的狀態(tài)，導致供需缺口出現(xiàn)較大負差，國內高溫合金國產化未完全實現(xiàn)，還有一半空間要依賴進口，國內的高溫合金依然有較大的產能空間來滿足龐大的高端需求市場，其中最主要的是實現(xiàn)在航空領域的自給自足。

3.2. 鈦合金需求量預計增長率達 8%

從我國鈦加工材在不同領域的應用來看，2018-2020 年我國鈦加工材在化工領域的用量依舊最大，其次為航空航天、電力、海洋工程、醫(yī)藥等。在進出口貿易方面，目前，我國鈦加工材以出口貿易為主，2017-2019 年，鈦加工材的貿易順差從 8385 噸擴大至 12.8 萬噸。

2019 年，鈦加工材生產企業(yè)共實現(xiàn)出口量 20.92 萬噸，同比增長 9.6%；進口量為 8116 噸，同比下降 6.5%。

未來，在十四五計劃、軍民融合等國家戰(zhàn)略的指引下，國內高端化工、航空航天、海洋工程、船舶和醫(yī)療等中高端領域的鈦材需求量呈加速增長勢頭，因此，高端鈦材的研發(fā)生產是國內鈦材產品的主要發(fā)展趨勢，預計未來三年增長率可達 8%。

4、相關企業(yè) ?

4.1. 高溫合金的重點企業(yè)

我國目前從事高溫合金研究生產的主要企業(yè)分為兩類，第一類是特鋼企業(yè)，主要是撫順特鋼、寶武特冶、長城特鋼，主要生產批量較大的合金板材、棒材和鍛件，這類產品用量最大，結構簡單；另一類是科研院所轉型企業(yè)，主要是鋼研高納、航材院、中科院金屬研究所，主要生產較小批量、結構復雜的高端產品，這兩類廠家之間形成了錯位競爭的格局。

（1）撫順特鋼作為變形高溫合金龍頭表現(xiàn)為強者恒強，該公司在航空航天領域中的高溫合金市占率高達 80%,競爭格局尤為穩(wěn)固，撫鋼優(yōu)質管理機制使其經營涅槃重生，經營彈性值得期待。高溫合金的國產化率加速提升，變動趨勢即將靚麗。

（2）傳統(tǒng)鑄造龍頭鋼研高納與新晉強者圖南股份，或將分庭抗禮，近幾年這兩個公司都通過延伸后端，鑄造成型加工，大幅提升了公司的產業(yè)鏈附加值。鋼研高納作為央企子公司，研發(fā)技術實力突出，股權激勵機制落地，盈利能力不斷增強；圖南股份作為優(yōu)質民企，經營管理能力出色，毛利率處于行業(yè)前列。

（3）此外，應流股份近年布局航發(fā)葉片、結構件等熱端部件鑄造業(yè)務，是中國航發(fā)集團以外為航空發(fā)動機配套的極少數(shù)企業(yè)之一。

4.2. 鈦合金主要企業(yè)介紹

（1）鈦合金未來行業(yè)競爭格局將會面臨結構分化，高端領域例如航空航天領域尤其是軍工方向，直接參與企業(yè)較少，競爭環(huán)境穩(wěn)定，利好如西部超導這樣成熟的軍品占比較高企業(yè)，其他收益標的包括寶鈦股份、西部材料，三者皆通過募投項目進一步擴大規(guī)模領先優(yōu)勢并優(yōu)化產品結構，對沖部分中低端產品下行風險。

（2）目前我國高端鈦材訂單集中于西部超導和寶鈦股份兩家龍頭，合計占據超過 95% 以上的市場份額，已經形成較為穩(wěn)固的雙寡頭競爭格局。西部超導以棒絲材為主，側重航空領域，寶鈦股份品種齊全，板、帶、管、棒、線等廣泛應用于航空航天，亦值得重視。鈦合金行業(yè)的主要企業(yè)為西部超導（棒絲為主）、西部材料、寶鈦股份（品質齊全，海綿鈦自足并外銷）。

西部超導

產品路線高端化：公司主要從事高端鈦合金材料、超導產品和高性能高溫合金材料的研發(fā)、生產和銷售。目前擁有高端鈦合金產能 6000 噸、超導材料產能 750 噸、高溫合金產能 2600 噸。

公司是全球唯一一個擁有從鈮鈦錠棒-超導線材-超導磁體的全流程企業(yè)，擁有研發(fā)、技術、品牌優(yōu)勢以及市場先發(fā)優(yōu)勢；鈦合金產品基本偏軍工，主要是鈦合金棒絲材；高溫合金產線尚處于小規(guī)模生產階段，后續(xù)業(yè)績貢獻將逐步凸顯；

高溫合金產能有望進一步擴張：2019 年公司通過募投進一步布局鎳基高溫合金棒材（1900 噸）及粉末高溫合金母合金（600 噸），產能共 2500 噸。項目投產后，公司高溫合金總產能達到 5000 噸，深耕軍工領域，拓展公司業(yè)績中長期增長空間。

西部材料

公司是新材料行業(yè)的領軍企業(yè)，主要從事稀有金屬材料的研發(fā)、生產和銷售，經過多年的研發(fā)積累和市場開拓，已發(fā)展成為規(guī)模較大、品種齊全的稀有金屬材料深加工生產基地，擁有鈦材、稀貴金屬材料、金屬纖維及制品等七大業(yè)務板塊，產品主要應用于軍工、核電、環(huán)保、海洋工程、石化、電力等行業(yè)和眾多國家大型項目。

寶鈦股份

公司是國內最大的鈦及鈦合金生產科研基地，公司是我國最大的鈦及鈦合金生產科研基地，國內高端鈦材的寡頭之一，所在地被譽為“中國鈦谷”。

主要產品鈦材年產量位居世界同類企業(yè)前列。公司海綿鈦設計產能 1 萬噸/年，鈦錠設計 產能 3 萬噸/年，鈦材設計產能 2 萬噸/年。

按照使用領域劃分，公司的鈦材產品主要分為高端產品和民用產品，其中高端產品主要分布在航空航天、船舶和核電領域，民用產品分布在石油化工、冶金、醫(yī)療等領域。

5、風險提示 ?

軍品、民品訂單不及預期，公司募投項目受阻，訂單交付能力不足。

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作者：華寶證券 楊宇 白云飛

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