耐蚀合金行业企业市场现状及竞争格局

耐蚀合金行业企业市场现状及竞争格局一、 特种合金材料行业产业链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。高温合金产业链上游原材料主要有铁、钴、镍等，其中游从材料成型方式来看，主要包括铸造高温合金、变形高温合金、新型高温合金，基于高温合金的相关性能特点，且高温合金的合金化程度较高，又被称为超合金，被广泛应用于航空航天、核电、汽车工业、燃气轮机、石油化工等领域。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，由此可见铁、镍、钴是高温合金主要的原材料，但我国镍、钴资源短缺，已探明的钴矿储量占全球的比重不到2%，镍资源占全球的比重约4%。从近几年的储量来看，铁矿、镍矿、钴矿整体均处于下降状态，在2020年下降幅度明显，主要受到新冠疫情的影响，开采程度有所下降。2021年中国铁矿储量为1612亿吨，镍矿储量为422万吨、钴矿储量为139万吨。高温合金主要应用于航空航天领域和能源领域，其中，航空航天占比超过50%。作为飞机动力装置的航空发动机，是航空工业中技术含量最高、难度最大的部件之一，特别重要的是金属结构材料要具备轻质、高强、高韧、耐高温、抗氧化、耐腐蚀等性能，这几乎是结构材料中最高的性能要求。而高温合金作为在600以上及一定应力条件下长期工作的金属材料，满足现代航空发动机对材料的苛刻要求，至今已成为航空发动机热端部件不可替代的一类关键材料。在先进的航空发动机中，高温合金用量所占比例已高达50%以上。我国发展自主航空航天产业研制先进发动机，将带来市场对高端和新型高温合金的需求增加。据统计，我国航空发动机营业收入在2017-2021年间上升趋势明显，虽然在疫情影响下，2020年增长速度有所下降，但不影响营业收入增长的趋势，2021年航空航天发动机营业收入将达到2661亿元，较2020年上升374个百分点。随着经济发展的快速发展，为中国的航空产业提供了广阔的发展空间，而中国强大的工业力量，也为中国的航天事业提供了充足的保障；据统计，在2017-2021年我国民航运输飞机和飞机均处于增长状态，到2021年中国民航运输飞机达到了4054驾，飞机达到了3285驾。国内飞机数量的不断增加，导致航空发动机叶片行业市场空间不断扩大，航空发动机是飞机制造的核心部件，在工作的过程中，叶片受离心力、动气力、热应力等因素影响，占据发动机35%以上的工作量，由此可见，叶片是其重要的组成部分，其性能将直接影响到发动机的可靠性；而高温合金是制造叶片的主要材料，航空发动机叶片强劲发展将带动高温合金需求增长。二、 特种合金材料行业行业格局分析随着高温合金行业的发展，目前我国高温合金企业主要分为三大类。第一类是特钢企业，有抚顺特钢、宝钢特钢、长城特钢等等，以变形高温合金为主要产品，依托生产设备齐全、拥有大规模熔炼能力的优势，以生产批量较大、结构简单的合金板材、锻件为主；第二类是研究院转型企业，包括钢研总院（钢研高纳）、北京航空材料研究院、中科研金属所等，科研机构研究实力较强，以生产叫小批量、结构复杂高端产品为主，主要供应航空航天、船舶等高端需求领域需求；第三类是具有民营背景的企业，包括图南股份、西部超导、隆达股份等等。以抚顺特钢、钢研高纳、图南股份为例，根据中国上市企业高温合金市场格局来看，2021年钢研高纳占比为908%，抚顺特钢占比为595%，而图南股份占比较少，为223%，由此可见，中国高温合金主要以高技术、大规模企业为主。从营业收入来看，三家企业高温合金营业收入上升趋势明显，其中钢研高纳作为国内高端和新型高温合金制品生产规模最大的企业之一，高温合金营业收入要优于其他两家企业，占总营业收入的比重较高；抚顺特钢由于具备雄厚的技术基础，拥有先进的冶金装备，其高温合金营业收入也相对较高，但抚顺特钢以特殊钢和合金材料的研发制造为主营业务，在2021年高温合金营业收入占总营业收入的176%；作为民营企业的图南股份由于规模较小，高温合金的营业收入也相对较小，但由于其主营业务为高温合金、特种不锈钢等高性能合金材料及其制品的研发、生产和销售，与抚顺特钢相比，高温合金营业收入占总营业收入的比重较高。从毛利率来看，抚顺特钢总毛利率低于钢研高纳和图南股份，但其高温合金毛利率与其他两家公司相比较高，这主要是因为抚顺特钢作为高温合金领域龙头，在高温合金方面规模较大，拥有先进的生产设备和技术，2021年高温合金毛利率达到了4265%；排名第二的是图南股份，高温合金毛利率为3392%；钢研高纳高温合金毛利率为2818%。由此可见，三家企业高温合金毛利率均处于较高的层面，我国高温合金向好的方向发展，未来市场空间将会不断扩大。我国的高温合金生产水平与美国、俄罗斯等地有着较大差距，随着我国研制更高性能的航空航天发动机，高温合金材料在高端产品的供应上存在无法满足需求的现象，为此，需要生产者加大研发力度，据统计，钢研高纳、图南股份两家企业研发投入都处于上升状态，且2021年占营业收入的比重也呈现上升趋势，占比分别为1050%、641%，但抚顺特钢在2021年研发投入减少，为309亿元，较2020年下降098亿元，占营业收入的比重为417%，这主要受2021年抚顺特钢毛利率下降影响，公司相应的减少对研发投入的比重。三、 高性能合金行业（一）高性能合金行业概况高性能合金是在某些维度（如物理强度、抗腐蚀性、抗氧化性、磁性等）具有特定性能指标的金属合金材料，包括超高强合金、耐蚀合金、精密合金等。超高强合金是指屈服强度和抗拉强度较高的合金，具有高强度、高韧性，一般用于飞机结构件、起落架、火箭壳体等关键承力部件上；耐蚀合金是在常温或高温的腐蚀介质中具有耐腐蚀、耐高温、耐磨损性能的金属材料，可分为铁基合金、镍基合金、镍铁基合金等，是能源、石油化工等产业中不可或缺的关键零部件，成为反映一国工业先进水平的重要指标之一；精密合金通常是指具有特殊物理性能的功能金属材料，如磁学、电学、热学等性能，主要包括磁性合金、弹性合金、膨胀合金、热双金属、形状记忆合金等。（二）高性能合金下游应用情况高性能合金在多个维度展现出优异特性，具备较高的应用价值，其中以超高强合金、精密合金、超高纯不锈钢为代表的高强度、良好物理特性的合金材料广泛应用于航空器机身结构件和发动机件，以耐蚀合金为代表的高温耐腐蚀合金材料广泛应用于航空航天、核工程、石油化工和海洋工程领域。1、高性能合金在航空航天领域的应用超高强合金在航空器结构件等特种领域的应用空间巨大。为满足飞机长寿命、容易维护、轻量化等需求，基体零件结构向整体化、复杂化、薄壁化等方向发展，新型飞机趋向整体结构设计方案，采用新型材料提高飞机的结构强度。随着材料技术、锻造技术、加工技术的不断发展，使用超高强合金制造大型飞机起落架主承力构件成为必然选择。目前，国外应用比较广泛的起落架用材为超高强度合金钢，如法国35NCD16、俄罗斯302，美国300M等，此类高强度材料可以减轻起落架质量，而减重一直是起落架设计所追求的重要指标，同时，超高强度合金材料本身的优良综合性能，可以保证起落架工作的可靠性。除超高强合金外，超高纯不锈钢、精密合金也在航空发动机、导弹，以及陀螺仪、紧固件、航电系统、管路等机载部件上投入应用。2、高性能合金在石油化工及核工程领域的应用我国石油化工行业规模庞大，设备需求旺盛，具备对高性能合金的需求基础。加之近年来陆上油气田已逐步进入开采的中后期，后期发现油田的开采环境愈发恶劣，主要表现在油井深度的增加、油气埋藏压力和温度的增加以及开采环境中的腐蚀性的增强，因而对耐蚀合金产生了更大的需求量。而全球海洋油气资源、页岩气等非常规油气资源开采潜力巨大，勘探前景良好，但也同样面临开采环境逐渐严苛的问题，大陆架浅水区域的油气资源勘探开发起步较早，未来需要将储量开采延伸至海上深水区，深水区的腐蚀性更强，会对合金性能提出更高的要求；此外，相比常规油气开采而言，页岩气开采过程中，对耐腐蚀、耐高温、耐磨损材料的性能要求更高，需求量更大。高性能合金在石油化工领域的增长前景良好。核电作为清洁、高效的能源，一直是世界各国的发展方向。截至2020年年底，全球核反应堆共有448座，总容量为39778GW。2022年3月，国家发改委、国家能源局联合印发十四五现代能源体系规划，明确提出全面掌握三代核电技术，积极安全有序发展核电。到2025年，核电运行装机容量达到7，000万千瓦左右，将成为未来的主要能源之一，这将有望推动上游耐蚀合金等高性能合金的需求发展。3、高性能合金在海洋工程领域的应用以海洋油气资源为代表的海洋矿产资源是当前世界海洋资源开发的重点和热点，加快海洋资源开发和利用已成为世界各国发展的重要战略取向。金属在海水腐蚀中易产生应力腐蚀断裂、氢脆、腐蚀疲劳、晶间腐蚀等现象，高性能合金所具备的高强度、高韧性、高耐蚀等特性有效保障了海洋工程的实施。随着国内对海洋平台、海洋油气开发装备核心技术和关键共性技术的研究的持续投入，深海铺管系统、深海立管系统、水下作业装备等建造能力的增强，配套设备的国产化率将不断提高海洋工程专用设备制造业的快速发展及进口替代趋势，将有力推动国内耐蚀合金业的发展。此外，我国属于全球人均淡水资源最贫乏的国家之一，人均淡水资源量仅为世界平均水平的1/4。未来，我国海水淡化工程将出现较大的发展契机，这也将促进耐蚀合金等高性能合金材料的需求增长。四、 先进金属材料行业的周期性及区域性特征（一）先进金属材料行业周期性高温及高性能合金和特种不锈钢应用于航空航天、核工程、燃气轮机及汽轮机、石油化工等国民经济重要领域。行业与宏观经济关系波动相关，受单一行业的影响较小。其中特种不锈钢产品主要应用于石油化工行业。国际油气价格的大幅波动将影响油气开采及石油制品的需求，相关业务可能因石油天然气价格大幅波动而呈现出一定的周期性。（二）先进金属材料行业区域性高温合金行业不存在明显的区域性；耐蚀合金及特种不锈钢行业具有一定的区域性，主要集中在华东地区，主要因为长三角地区是我国耐蚀合金及不锈钢加工与流通的核心区域，聚集了一批新型高端材料生产厂商。五、 特种合金材料行业行业现状虽然高温金属合金材料在我国已发展近60年，但行业发展仍处于成长期。在2015-2021年中国高温合金产量及需求量呈现逐年上涨的趋势，但在此过程中，由于我国生产能力不足，加之我国航空航天、石化等领域对高温合金需求量的增加，导致生产和需求之间存在较大缺口，在2021年中国高温合金产量为38万吨，需求量为62万吨。随着高温合金在下游领域的不断发展，国内市场规模逐步发展，2020年受到疫情的冲击，增长速度下滑，为10%，但在2021年又呈现上升趋势，为171%，市场规模达到了219亿元。六、 特种合金材料行业发展趋势19世纪80年代美国贝塞麦发明炼钢用转炉，标志着世界钢铁时代的开启。世界钢铁行业随着上百年的发展，钢铁行业的主要生产国先后由美国转变为日本，现在转变到中国。全球钢铁行业粗钢产量也由整个19世纪的2600万吨增长到2020年1年的产量近20亿吨。世界钢铁行业由初创期、成长期逐步走向了成熟期。我国钢铁行业起步较晚，1890年张之洞创办的汉阳钢铁厂是中国钢铁行业的前身。新中国成立后，我国钢铁行业有了长足发展。2020年中国粗钢产量首次突破10亿吨。中国粗钢产量已经占到世界粗钢总产量的一半以上。世界各国对特殊钢尚无统一的概念和定义，要在特殊钢和普通钢间划分明确的界线更难。一般认为特殊钢是具有特殊成分、特殊生产工艺、具有特殊的组织和性能，能够满足特殊需要的钢类，即除了普通钢以外所有钢类都属于特殊钢。与普通钢比较，特殊钢具有更好的强韧性、物理性能、化学性能、生物相容性和工艺性能。日本的特殊钢概念包括合金钢、中高碳钢和抗拉强度大于590MPa高强度钢，德、法与日本相似。美国的特殊钢包括不锈钢加合金钢（含碳工钢、中空钢和高强度低合金钢），但合金钢中的碳锰系除外。英国特殊钢的含义是合金钢。前苏联对特殊钢的范畴没有明确的划分。中国特殊钢包括优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素和合金工具钢、弹簧钢、轴承钢、高速工具钢、耐热钢和不锈钢、高温合金和精密合金。特殊钢是钢铁行业的细分种类，长期以来世界主要的特殊钢主要产自日本、德国、瑞典及美国等少数发达国家，高端市场也长期被发达国家垄断，它们占据了全球特钢约60%产量以及约80%的贸易量。不锈钢作为特钢的二级子行业，因其具有耐腐蚀性、耐热性、耐低温性以及良好的加工性能而被广泛的应用于餐具、白色家电、化工、能源、交通和航空航天等领域，其中餐具和白色家电领域不锈钢消费占比最高，耐蚀软磁合金又称软磁不锈钢，是特种不锈钢中的功能性材料，属于精密合金。整体下游消费市场呈多元分散态势分布。我国是世界第一大不锈钢生产国，2021年全球不锈钢粗钢产量达到58289万吨，2021年的中国不锈钢粗钢产量为30632万吨，较去年增加493万吨，同比增长164%。耐蚀软磁合金又称软磁不锈钢，是特种不锈钢中的功能性材料，属于精密合金。七、 特种合金材料行业行业进入壁垒耐蚀软磁合金在我国研发生产起步较晚，国家软磁合金标准GB/T14986-94版耐蚀软磁合金仅公布实施了1J36、1J116、1J117三个牌号产品。电磁阀用软磁材料过去主要依靠从日本、德国、意大利等国进口。耐蚀软磁合金和耐热钢材料下游企业对品质要求严苛，生产工艺复杂，工序较多，专业设备使用量大、生产人员多、过程控制难度大，生产具有多规格、多品种、小批量、定制化的特征。从而要求企业在生产上进行精细化、柔性化生产管理，具有比较高的品质管理控制能力准入门槛。耐蚀软磁合金和耐热钢均不需要特别许可经营，但高技术含量与高安全因素要求决定了该两个细分行业均具有较高的市场进入门槛和严格的供应商筛选标准：新供应商一般需经过客户接洽，现场考察，样品开发选送，抽样检测，小批量试生产，批量生产一系列过程，筛选供应商耗时较长，为保证产品生产的稳定性一般不会轻易更换厂家。因此行业进入较早且具有品质优势的企业会占据较为明显的先发优势，形成市场先入壁垒。耐蚀软磁合金属于技术密集型和资金密集型行业，对资金有着较高要求。耐蚀软磁合金生产周期长、牌号多，制造中需要投入大量生产设备和检测设备，并备用一定量的安全原材料储存。耐蚀软磁合金所需原材料纯铁、铬、镍等均属于资源类金属原材料，一般为现款现货采购。随着技术进步和产品要求的提高，需要新建厂房、改进生产工艺，加大研发投入，持续投入资金购买先进的生产和检测设备等对资金持续投入提出更高的要求。因此，本细分行业的进入具有较高的资金壁垒。特种合金材料行业是国民经济的重要产业组成部分，关系国计民生的方方面面，特种合金材料制造工业，在国民经济中占有不可或缺的地位。耐蚀软磁合金材料广泛应用在空调制冷、小家电、流体控制、汽车及气动控制等五大领域，上述领域与经济生活息息相关。如果未来国内经济增速放缓、市场需求下降，宏观经济波动可能对耐蚀软磁合金产品的发展造成一定的影响。八、 硬质合金行业产业链硬质合金行业上下游整合的趋势增强。硬质合金及工具行业属于硬质合金产业链中的中下游，其上游为钨、钴等金属化合物和粉末的开采及冶炼行业，下游为机械加工、石油和地矿挖掘、汽车制造和航空航天等应用领域。由于硬质合金细分产品数量众多，下游应用领域广泛，长期以来各细分市场间存在一定的壁垒。未来，硬质合金的开发生产和工具研发制造将进一步整合，形成产业链上下游协同发展的竞争格局，增强市场竞争能力。