新材料行业2019年下半年投资策略：精选高景气、高门槛子行业-20190617-东莞证券-26页.pdf

本报告的信息均来自已公开信息，关于信息的准确性与完整性，建议投资者谨慎判断，据此入市，风险自担。请务必阅读末页声明。新材料行业新材料行业 推荐（上调）精选高景气、高门槛子行业精选高景气、高门槛子行业 风险评级：中风险 新材料行业 2019 年下半年投资策略 2019 年 6 月 17 日 投资要点：投资要点：李隆海 SAC 执业证书编号：S0340510120006 电话：0769-22119462 邮箱：LLH 细分行业评级细分行业评级 半导体材料 推荐 高温合金 推荐 高端钛材 推荐 行业指数走势行业指数走势 资料来源：东莞证券研究所，Wind 相关报告相关报告 半导体材料：进口替代空间巨大，受益下游产能大幅扩张。半导体材料：进口替代空间巨大，受益下游产能大幅扩张。在半导体材料领域，我国半导体材料在国际分工中多处于中低端领域，高端产品市场主要被欧美日韩台等少数国际大公司垄断。国内大部分产品自给率较低，基本不足30%，并且大部分是技术壁垒较低的封装材料，在晶圆制造材料方面国产化比例更低，主要依赖于进口。我国进口商品中，集成电路连续稳居第一，近几年芯片进口额稳定在2000亿美元以上，2018年，我国芯片进口额为3120.58亿美元，同比增长19.8%；2018年集成电路贸易逆差增长到2274.2亿美元。半导体材料主要应用于集成电路，随着国家集成电路产业发展推进纲要等一系列政策落地实施，我国集成电路产业保持了高速增长，预计到2020年中国半导体行业维持20%以上的增速。目前大基金第二期方案已上报国务院并获批，正在募集阶段。各大IC制造业厂商都加码中国市场，扩张IC制造产能。半导体制造每一个环节都离不开半导体材料，对半导体材料的需求将随着增加，上游半导体材料将确定性受益。建议重点关注：上海新阳（300236）（国内电镀液及清洗液龙头企业，入股大硅片项目）、江化微（603078）（国内湿电子化学品龙头企业）、飞凯材料（300398）（布局光纤涂覆材料、半导体材料及屏幕显示材料）、雅克科技（002409）（国内阻燃剂龙头，并购进入特气、封装材料）、晶瑞股份（300655）（微电子化学品领域的领军企业，双氧水技术打破国外垄断）、江丰电子（300666）（国内高纯溅射靶材行业龙头）。高温合金材料：快速增长的朝阳行业。高温合金材料：快速增长的朝阳行业。高温合金是可以在600以上的高温环境中长期工作的材料。航空航天发动机、燃气轮机是高温合金的主要下游。在现代航空发动机中，高温合金材料的用量占发动机总重量的40%60%。太行发动机可靠性和稳定性基本成熟，第三代战斗机发动机有望实现完全国产化。随着航空航天发动机和燃气轮机国产化加速，我国对高档高温合金的需求将会出现持续快速增长。主要上市公司有钢研高纳（300034）、抚顺特钢（600399）、炼石航空（000697）。高端钛材：化工钛材全面复苏，航空航天钛材需求快速增长。高端钛材：化工钛材全面复苏，航空航天钛材需求快速增长。钛材主要用于商用航空及军工领域，美国航空航天领域的用钛量达到73%；我国的钛材应用中，化工行业需求占到50%，航空航天领域只占15%左右。近几年我国航空航天钛材需求量保持高速增长，根据中国有色金属工业协会数据，2015-2017年航空航天钛材消费量分别为6862吨、8519吨、8986吨，分别同比增长41%、24%、5%。这与我国航空航天高速发展密切相关，运-20量产，太行发动机稳定量产。国内高端钛材的生产集中于宝钛股份、西北有色研究院等少数企业，对应的上市公司分别为宝钛股份（600456）、西部材料（002149）。风险提示风险提示：需求低于预期，行业政策风险，产品研发风险。-40%-35%-30%-25%-20%-15%-10%-5%0%5%10%15%金属非金属新材料(申万)沪深300投资策略投资策略行业研究行业研究证券研究报告证券研究报告 新材料行业 2019 年下半年投资策略 2 请务必阅读末页声明。目 录 1.半导体材料：进口替代空间巨大，受益下游产能大幅扩张.4 2.高温合金材料：快速增长的朝阳行业.10 3 高端钛材：化工钛材全面复苏，航空航天钛材需求快速增长.15 插图目录 图 1：半导体材料市场规模占比.4 图 2：全球集成电路硅片占有率.4 图 3：2015 年全球 300mm 大硅片市场份额.6 图 4：全球硅片出货量（应用于半导体生产）（单位：百万平方英尺）.6 图 5：我国近年来集成电路产业销售额维持 20%的增速.7 图 6：我国集成电路进口额高达 2000 亿美元之上，进口替代需求大.8 图 7：高温合金在众多领域发挥着不可替代的关键作用.11 图 8：高温合金在航空航天发动机上热端应用.11 图 9：高温合金在燃气轮机上的应用.11 图 10：我国三大军用发动机.13 图 11：珠海航展期间歼 10B 安装矢量验证机表演“眼镜蛇”机动.14 图 12：钛合金在飞机上主要应用部位和部件.16 图 13：全球钛消费结构.19 图 14：我国钛消费结构.19 图 15：纯碱价格走势.19 图 16：烧碱价格走势.19 图 17：我国钛材下游消费量结构（航空航天钛材快速增长）（吨）.20 图 18：飞机的主要用钛部件.20 图 19：航空发动机使用 钛材部位示意图（蓝色部分）.20 图 20：C919.21 图 21：运 20.22 图 22：中美俄各类战机数量对比.22 图 23：二代作战飞机仍占我国作战飞机中三分之一.23 图 24：歼-20.23 表格目录 表 1：不同种类半导体材料的国产化程度.5 新材料行业 2019 年下半年投资策略 3 请务必阅读末页声明。表 2：2015 年-2030 年国家集成电路产业发展推进纲要发展目标.7 表 3：高温合金简介.10 表 4：高温合金主要下游及应用部位.12 表 5：国内高温合金主要企业.12 表 6：我国军用航空发动机生产情况.13 表 7：舰船动力装置比较.14 表 8：国内高温合金上市公司.15 表 9：金属钛及其合金凭借优异性能而被广泛应用.15 表 10：全球主要钛材供应国产量情况（单位：吨）.18 表 11:我国主要大飞机型号.20 表 12:我国主要飞机钛使用量情况.23 表 13:2014 年中国主要钛加工材生产企业在不同领域的销售量.24 表 14：重点公司盈利预测及投资评级（2019/6/14）.25 新材料行业 2019 年下半年投资策略 4 请务必阅读末页声明。1.半导体材料：进口半导体材料：进口替代空间替代空间巨巨大，受益大，受益下游产能下游产能大幅扩张大幅扩张 半导体材料是指电导率介于金属与绝缘体之间的材料，半导体材料的电导率在欧/厘米之间，一般情况下电导率随温度的升高而增大。半导体材料是制作晶体管、集成电路、电力电子器件、光电子器件的重要材料。半导体材料市场可以分为晶圆材料和封装材料市场。其中，晶圆材料主要有硅片、光掩膜、光刻胶、光刻胶辅助设备、湿制程、溅射靶、抛光液、其他材料。封装材料主要有层压基板、引线框架、焊线、模压化合物、底部填充料、液体密封剂、粘晶材料、锡球、晶圆级封装介质、热接口材料。图1：半导体材料市场规模占比 资料来源：SEMI，东莞证券研究所 半导体材料自给率低半导体材料自给率低 在半导体材料领域，由于高端产品技术壁垒高，国内企业长期研发投入和积累不足，我国半导体材料在国际分工中多处于中低端领域，高端产品市场主要被欧美日韩台等少数国际大公司垄断，比如：硅片全球市场前六大公司的市场份额达 90%以上，光刻胶全球市场前五大公司的市场份额达 80%以上，高纯试剂全球市场前六大公司的市场份额达80%以上，CMP 材料全球市场前七大公司市场份额达 90%。图2：全球集成电路硅片占有率 大硅片33%光掩膜13%光刻胶6%光刻胶配套试剂7%湿化学品4%气体14%溅射靶材3%抛光液和抛光垫7%其他13%新材料行业 2019 年下半年投资策略 5 请务必阅读末页声明。资料来源：中国产业信息网，东莞证券研究所 国内大部分产品自给率较低，基本不足30%，并且大部分是技术壁垒较低的封装材料，在晶圆制造材料方面国产化比例更低，主要依赖于进口。另外，国内半导体材料企业集中于6英寸以下生产线，目前有少数厂商开始打入国内8英寸、12英寸生产线。表 1：不同种类半导体材料的国产化程度 材料类别 用途 相关企业 国产材料市场占比 硅晶片 全球 95%以上的半导体芯片和器件是用硅片作为基底功能材料生产出来的 浙江金瑞泓、国盛、上海新傲、上海新阳（待投产）主要以 6 寸及以下为主，少量 8 寸，12 寸基本靠进口 光刻胶 用于显影、刻蚀等工艺，将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工基衬底 北京科华、苏州瑞红为主、飞凯材料&强力新材 产品以 LCD、PCB 为主，集成电路用光刻胶主要靠进口，对外依存度 80%以上 电子气体&MO 源 广泛应用于薄膜、刻蚀、掺杂、气相沉积、扩散等工艺 苏州金宏、佛山华特、大连科利德、巨化股份、南大光电（MO 源）对外依存度 80%以上 CMP 抛光液 用于集成电路和超大规模集成电路硅片的抛光 上海新安纳、安集微电子 国产化率不到 10%CMP 抛光垫 用于集成电路和超大规模集成电路硅片的抛光 时代立夫、鼎龙股份 国产化率不到 5%电镀液 上海新阳 小部分实现国产替代 超纯试剂 是大规模集成电路制造的关键性配套材料，主要用于芯片的清洗、蚀刻 江化微、晶瑞股份、华谊、上海新阳、凯圣氟等 部分品类国产可满足，国产化率 3 成 溅射靶材 用于半导体溅射 江丰电子、有研亿金 大部分进口 资料来源：SEMI，东莞证券研究所 例子：大硅片例子：大硅片 硅片也称硅晶圆，是最主要的半导体材料，主要包括抛光片、退火片、外延片、节隔离片和绝缘体上硅片，其中抛光片是用量最大的产品，其他的硅片产品也都是在抛光片的基础上二次加工产生的。硅晶圆片的市场销售额占整个半导体材料市场总销售额的32%40%。硅片直径主要有 3 英寸、4 英寸、6 英寸、8 英寸、12 英寸（300mm），目前已发展到 18 英寸（450mm）等规格。直径越大，在一个硅片上经一次工艺循环可制作的集成电路芯片数就越多，每个芯片的成本也就越低。因此，更大直径硅片是硅片制各技术的发展方向。但硅片尺寸越大，对微电子工艺设各、材料和技术的要求也就越高。硅片具有极高的技术壁垒，全球市场呈现出寡头垄断的格局，日本信越和 SUMCO（由三菱硅材料和住友材料 Sitix 分部合并而来）一直占据主要市场份额，双方约各占30%左右，其他主要公司有德国 Siltronic（德国化工企业 Wacker 的子公司）、韩国 LG Siltron、美国 MEMC 和台湾中美硅晶制品 SAS 四家公司。上述 6 家供应商合计占据全球 90%以上的市场份额。新材料行业 2019 年下半年投资策略 6 请务必阅读末页声明。图3：2015 年全球300mm 大硅片市场份额 资料来源：CNKI，东莞证券研究所 目前，国内 8 寸的硅片生产厂商仅有有研新材、金瑞泓等少数厂商，远没有满足国内市场，12 寸硅片目前基本上采用进口，过去可以说是国内半导体产业链上缺失的一环。国内上海新昇实现 300 毫米半导体硅片的国产化。公司自 2017 年第二季度开始有挡片、空片、陪片等测试片的销售，并向中芯国际、上海华力微、武汉新芯等晶圆制造企业提供正片进行认证。2018 年一季度末，上海新昇 300mm 硅片正片通过上海华力微电子有限公司的认证并开始销售。2018 年 12 月 20 日，上海新阳在互动平台上透露，上海新昇公司大硅片已通过中芯国际认证。上海新昇2018年底月产能达到 10万片，2020年底前将实现月产 30 万片产能目标，最终将达到 100 万片的产能规模。目前，硅片主流产品是 12 英寸，根据 SUMCO 的预测，300mm 总需求将会从 2018年的 600 万片/月增加到到 2021 年的 720 万片/月，复合增速约为 6%。从 2013-2018 年，全球硅片出货量（应用于半导体生产）稳步增长，2018 年全球硅片出货量为 12733 百万平方英尺，同比增长 7.82%。图4：全球硅片出货量（应用于半导体生产）（单位：百万平方英尺）资料来源：wind资讯，东莞证券研究所 -6.04%-17.57%39.70%-3.49%-0.13%0.40%11.36%3.34%2.91%9.98%7.82%-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%020004000600080001000012000140002007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018全球硅片出货量增速 新材料行业 2019 年下半年投资策略 7 请务必阅读末页声明。半导体产业加速向国内转移半导体产业加速向国内转移 半导体材料主要应用于集成电路，我国集成电路应用领域主要为计算机、网络通信、消费电子、汽车电子、工业控制等，前三者合计占比达 83%。2015 年，随着国家集成电路产业发展推进纲要 等一系列政策落地实施，国家集成电路产业投资基金开始运作，中国集成电路产业保持了高速增长。根据中国半导体行业协会统计，2015 年我国集成电路产业销售额达到 3609.8 亿，同比增长 19.7%；2016 年我国集成电路产业销售额达到4335.5 亿元，同比增长 20.1%；2017 年我国集成电路产业销售额达到 5411.3 亿元，同比增长 24.8%；2018 年我国集成电路产业销售额达到 6532 亿元，同比增长 20.7%；2019年 1-3 月我国我国集成电路产业销售额达到 1274 亿元，同比增长 10.5%。图5：我国近年来集成电路产业销售额维持20%的增速 资料来源：wind资讯，东莞证券研究所 2014 年 6 月，国家发布国家集成电路产业发展推进纲要；2014 年 9 月，为了贯彻国家集成电路产业发展推进纲要，正式国家集成电路产业投资基金。2018 年，大基金第二期方案上报国务院并获批。表 2：2015 年-2030 年国家集成电路产业发展推进纲要发展目标 集成电路产业链 2015 年 2020 年 2030 年 材料与设备 65-45nm 关键设备和 12英寸硅片投入使用 进入国际采购体系 主要环节到达国际先进水平，一批企业进入国际第一梯队 IC 设计 接近国际一流水平 IC 制造 32/28nm 量产 16/14 nm 量产 IC 封测 中高端封装测试收入占比达 30%以上 技术水平达到国际领先水平 资料来源：国家集成电路产业发展推进纲要，东莞证券研究所 芯片进口替代空间巨大，半导体材料受益芯片进口替代空间巨大，半导体材料受益 由于我国半导体市场需求巨大，而国内很大一部分不能供给，致使我国集成电路（俗称芯片）进口金额巨大，近几年芯片进口额稳定在 2000 亿美元以上，2017 年我国芯片进口额为 2601.16 亿美元，同比增长 14.6%；2018 年，我国芯片进口额为 3120.58 亿美29.8%34.3%11.6%16.2%20.2%19.7%20.1%24.8%20.70%10.50%0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%30.0%35.0%40.0%01000200030004000500060007000中国集成电路产业销售额增速 新材料行业 2019 年下半年投资策略 8 请务必阅读末页声明。元，同比增长 19.8%。贸易逆差逐年扩大，2010 年集成电路贸易逆差 1277.4 亿美元，而在 2018 年集成电路贸易逆差增长到 2274.2 亿美元，如此大的贸易逆差反映出我国集成电路市场长期严重供不应求，进口替代的市场空间巨大。图6：我国集成电路进口额高达2000亿美元之上，进口替代需求大 资料来源：wind资讯，东莞证券研究所 上海新阳（上海新阳（300236300236）公司是一家专业从事半导体行业所需电子化学品的研发、生产和销售服务。公司主营业务产品产能情况：引脚线表面处理化学品产能 5600 吨/年，晶圆镀铜、清洗化学品产能 2000 吨/年，晶圆划片刀产能 5000 片/月，公司在半导体传统封装领域已经成为国内市场的主流供应商。另外，公司 2012 年收购江苏考普乐涂料有限公司，拥有 1 万吨特种工业涂料产能。公司晶圆化学品覆盖中芯国际、武汉新芯、无锡海力士、华力微电子、通富微电、苏州晶方、长电先进封装等优质客户，其中在芯片铜互连电镀液产品方面已经成为中芯国际 28nm 技术节点的 Baseline，无锡海力士 32nm 技术节点的 Baseline；用于晶圆制程的铜制程清洗液和铝制程清洗液也都分别开始供货；在 IC 封装基板领域，公司的电镀铜添加剂产品仍处于少量供货阶段。同时公司获得台积电合格供应商资质，目前正在进行产品验证。随着国内晶圆加工产线的不断达产及认证完成，在国产化率提升背景下，公司电镀液、清洗液产品逐步放量，业绩提升空间巨大。江化微（江化微（603078603078）国内湿电子化学品龙头企业，目前拥有湿电子化学品产能 4.5 万吨/年，包括硝酸、氢氟酸、氨水等超净高纯试剂 3.24 万吨/年和金属刻蚀液、光刻胶显影液、光刻胶剥离液等光刻胶配套试剂 1.26 万吨/年。产品应用于平板显示、半导体、光伏太阳能。目前在平板显示领域，客户覆盖京东方、中电熊猫等国内优质企业，半导体领域客户包括中芯国际、华润微电子、长电科技等优质企业。公司坚持高端化产品布局，不断提升平板及半导体电子化学品比例，优化产品结构，平板和半导体领域湿电子化学品的应用将成292.46 325.66 534.35 877.00 608.66 690.63 610.21 668.77 846.36 1569.86 1701.99 1920.65 2313.36 2176.16 2299.28 2270.26 2601.16 3120.58 1277.40 1376.33 1386.30 1436.36 1567.50 1608.65 1660.05 1932.39 2274.22 0.00500.001000.001500.002000.002500.003000.003500.00201020112012201320142015201620172018我国集成电路进出口额出口额进口额逆差 新材料行业 2019 年下半年投资策略 9 请务必阅读末页声明。为公司未来重点发展方向。募投项目年产 3.5 万吨超高纯湿法电子化学品进展顺利，市场前景值得期待。募投项目在 2018 年建成，主要生产 G3、G4 级的超净高纯试剂、光刻胶及光刻胶配套试剂等高端湿电子化学品，能够满足 8 寸以上晶圆及 6 代线、8 代线以上平板显示生产对湿电子化学品的需求。项目投产后有望提高公司在高端电子化学品市场的占有率，盈利能力将显着提升。另外，公司与镇江新区管委会签订建设年产 26 万吨超净高纯试剂、光刻胶配套试剂等各类高端电子化学品材料项目，在成眉石化园区建设年产 5 万吨超高纯湿电子化学品及再生利用项目。飞凯材料（飞凯材料（300398300398）公司主营业务是紫外固化光纤涂覆材料和半导体电子化学品。紫外固化光纤光缆涂料产能 7000 吨/年，国内市占率高于 60%，世界范围产品市占率达到 30%以上，产品主要应用于保护光缆的光导玻璃纤维免受外界环境影响等方面。在 4G 及未来 5G 通讯时代网络发展背景下，光纤光缆市场需求量高速增长，公司受益。外延并购布局半导体材料产业链，逐渐形成协同效应。2017 年 3 月，子公司安庆飞凯完成对于长兴昆电60%股权的收购，进入半导体封装材料环氧塑料领域；2017年7 月，公司收购 APEX 持有的大瑞科技 100%股权，进入半导体封装用锡球领域，大瑞科技主要从事半导体封装用的锡球制造与销售，系全球 BGA、CSP 等高端 IC 封装用锡球的领导厂商；2017 年 9 月，公司子公司香港飞凯拟以自有资金 8.96 亿新台币收购台湾利绅科技45%股权，进入半导体封装用电镀液领域，力绅科技承诺 2017 至 2019 年分别实现净利润 1.10 亿、1.40 亿和 2.12 亿新台币。雅克科技（雅克科技（002409002409）2016 年公司收购华飞电子，进入半导体封装用球形硅微粉领域，业务重心由阻燃剂转型成电子材料。华飞电子是国内领先的硅微粉生产企业，目前已具备了年产 6300 吨球形硅微粉的生产能力。2018 年公司收购科美特 90.0%股权和江苏先科 84.825%股权，使科美特和江苏先科成为公司全资子公司。科美特从事高纯特种气体，现拥有六氟化硫8500 吨和年产 1200 吨电子级四氟化碳的生产能力，年产 3500 吨半导体用电子级三氟化氮项目正在建设中，目前半导体级四氟化碳已实现量产销售，2016 年成功进入台积电供应链。公司通过江苏先科间接持有 UPChemical100%的股权。UPChemical 主要生产高技术壁垒、高附加值的前驱体产品，属于电子特种气体，广泛应用于 16 纳米、21 纳米、25纳米等高端制程下DRAM以及先进的3DNANDFlash的制造工艺，主要客户包括SKHynix、三星电子等大型芯片制造商。公司已经成为国内规模较大的电子材料企业，下游涵盖半导体、OLED、封装等多个应用领域。另外，国家集成电路产业基金入出资 5.5 亿参与公司定增，持有上市公司 5.73%股权，为雅克科技第三大股东，公司将成为大基金直接参股的第一家材料类上市公司。大基金是中芯国际、长江存储、京东方等国内 IC 制造商的第二大股东，有利于公司产品快速导入下游产业链。晶瑞股份（晶瑞股份（3 30065500655）公司是微电子化学品领域的领军企业，主要生产超净高纯试剂、光刻胶、功能性材料和锂电池粘结剂四大类微电子化学品，广泛应用于半导体、光伏太阳能电池、LED、平板显示和锂电池等五大新兴行业。公司微电子化学品年产能 4.8 万吨，其中超净高纯试剂 3.87 万吨，光刻胶 480 吨，功能性材料 7000 吨，锂电池粘结剂 1500 吨。新材料行业 2019 年下半年投资策略 10 请务必阅读末页声明。公司研发的超大规模集成电路用超净高纯双氧水技术打破了国外技术垄断，产品品质可以达到 SEMI 最高纯度等级 G5，品质达到 10ppt 级别，成功填补了国内市场空白。目前已在华宏完成测试，即将进入中芯国际产线测试。高纯双氧水和硫酸是 12 寸晶圆用量最大的两种高纯试剂，这将带动公司进一步优化产品结构，向中高端领域转向。公司收购江苏阳恒 80%股权，并引入日本三菱化学株式会社提纯技术，将建设年产 9 万吨电子级硫酸项目。全资子公司苏州瑞红承担了国家重大科技项目 02 专项“i 线光刻胶产品开发和产业化”项目，在国内率先实现目前集成电路芯片制造领域大量使用的核心光刻胶的量产，可以实现 0.35m 的分辨率，i 线光刻胶已通过中芯国际上线测试。公司开发了系列功能性材料用于光刻胶产品配套，目前已进入半导体制造厂商宏芯微、晶导微的供应商体系。江江丰电子（丰电子（300666）公司主要从事高纯溅射靶材的研发、生产和销售业务，是国内高纯溅射靶材行业龙头，主要产品包括铝靶、钛靶、钽靶、钨钛靶等，公司产品主要应用于半导体、平板显示、太阳能等领域。公司在 16 纳米技术节点实现批量供货，成功打破了美、日跨国公司的垄断格局，填补了我国电子材料行业的空白。公司在铝靶、钛靶、钽靶等领域已成为台积电主要供应商；在铝靶、钛靶、钽靶、铜阳极材料方面成为中芯国际主要供应商；平板显示领域，铝靶产品已实现对京东方、华星光电批量销售。2.高温合金高温合金材料材料：快速增长的朝阳行业：快速增长的朝阳行业 高温合金是可以在 600以上的高温环境中长期工作的材料，其主要特性有三点：1，在高温下可以保持一定的强度和韧性；2，性能稳定，耐腐蚀，抗氧化；3，金属热膨胀系数小。按照主要成分，高温合金可以分为铁基、镍基和钴基。铁基高温合金的最高工作温度较低（最高800），而钴价格太高（最高使用温度1100），所以目前镍基高温合金的应用最广（最高使用温度1150）。按照加工和生产工艺，高温合金又可以分为变形高温合金、铸造高温合金、新型高温合金。变形高温合金可进行热冷变形加工，具有良好的力学性能和综合的强、韧性指标，具有较高的抗氧化、抗腐蚀性能。铸造高温合金是可以或只能用铸造方法成型零件的一类高温合金，新型高温合金包括粉末高温合金、ODS合金、金属间化合物、高温金属自润滑材料等品种。表 3：高温合金简介 种类 制备方法 常用温度范围 性能特点 铸造高温合金 铸造方法 6001100 优良的综合性能和抗氧化、抗热腐蚀性能 变形高温合金 热、冷变形加工 6001320 良好的力学性能和综合的强度、韧性 粉末冶金高温合金 制粉、热等静压 750 合金的屈服强度和疲劳性能有较大的提高 ODS 高温合金 机械合金化 1001350 居高温合金抗氧化、抗碳、硫腐蚀之首位 金属间化合物 合金化 6001000 低密度、高温高强度、高钢度 环境高温合金 视不同材料而定 应用在民用领域 资料来源：中国金属学会高温材料分会，东莞证券研究所 新材料行业 2019 年下半年投资策略 11 请务必阅读末页声明。高温合金广泛应用于航空航天产业、电力、汽车、冶金、玻璃制造、原子能等工业领域，航空航天和电力是高温合金的主要下游（超过70%）。除航空发动机、舰船燃气轮机外，高温合金还广泛应用于航天发动机、燃气发电轮机、汽车涡轮增压、核电、石油化工、冶金、纺织、玻璃制造等众多民用领域。图7：高温合金在众多领域发挥着不可替代的关键作用 资料来源：钢研高纳公司公告，东莞证券研究所 高温合金从诞生起就用于航空发动机，在现代航空发动机中，高温合金材料的用量占发动机总重量的40%60%，主要用于四大热端部件：燃烧室、导向器、涡轮叶片和涡轮盘，此外，还用于机匣、环件、加力燃烧室和尾喷口等部件。发动机的进步主要决定于其推重比指标，而要使航空燃气涡轮发动机在尺寸小、重量轻的情况下获得高性能，主要的措施是采用更高的燃气温度。涡轮进口温度每提高100，航空发动机的推重比能提高10左右。目前，国外现役最先进第四代推重比10 一级发动机的涡轮进口平均温度已经达到了1600左右，预计未来新一代战斗机发动机的涡轮进口温度有望达到1800左右。燃气轮机是高温合金的另一个主要用途，轻型燃气轮机分主要用于电力调峰、船舶动力。重型燃气轮机为工业型燃机主要用于联合循环发电、热电联产。燃气轮机喷射到叶轮上的气体温度高达1300，因此叶轮需要用高温合金来制造。目前我国每年花费在进口涡轮叶片备件上就达上亿美元。国内燃气轮机发展前景为高温合金的使用提供了巨大的空间。图8：高温合金在航空航天发动机上热端应用 图9：高温合金在燃气轮机上的应用 新材料行业 2019 年下半年投资策略 12 请务必阅读末页声明。资料来源：wind资讯，东莞证券研究所 资料来源：wind资讯，东莞证券研究所 表 4：高温合金主要下游及应用部位 主要下游 主要产品 主要零件 备注 航空航天 航空发动机 燃烧室部件、涡轮叶片，导 向叶片、涡轮盘等 主要为军用，商用发动机的国产化是需求的主要增长点。汽车 增压涡轮 涡轮转子 具有涡轮增压装臵的工程机械同样 使用 舰船 船用燃气轮机 与航空发动机类似 电力 核电 核岛零件 燃气轮机 与航空发动机类似 超超临界火电机组 蒸汽构件 IGCC 与航空发动机类似 资料来源：高温合金材料学，东莞证券研究所 目前国内从事高温合金研究生产企业主要有两类，一类是特钢企业，目前仅有抚顺特钢、宝钢特钢、长城特钢三家拥有高温合金产能及产量，这也是是我国军工用钢老牌三大巨头。三家均以变形高温合金为主要产品，特点是依托生产设备齐全、拥有大规模熔炼能力的优势，提供大规模基础产品。另一类是研究院转型企业，要包括钢研总院（钢研高纳）、北京航空材料研究院、中科院金属研究所（中科三耐）。科研机构其研究实力，以制造难度更大的铸造高温合金、新型高温合金为主，主要供应航空航天、海军等军工领域需求。表 5：国内高温合金主要企业 类型 企业名称 简单介绍 特钢企业 抚顺特钢 国内老牌高温合金生产企业，产品主要以变形高温合金为主，规模国内最大。高温合金产能近 5000 吨，民品占比四成左右。宝钢特钢 最初的上钢五厂，也是国内老牌的高温合金生产企业，民品占比高，但也能够生产 GH4169、GH2123、GH738 等航空航天用变形高温合金及其盘锻件。按照其特种冶金生产线的设备和规模推算高温合金产量在 1000 吨以上。长城特钢 高温合金锻材和轧材 研究院转型企业 北京航材院 技术实力出众，主要从事飞机、发动机和直升机用先进材料、工艺、检测评价技术研究，具有高性能材料的小批量生产和高难度重要部件的研制与开发能力，在高温合金单晶叶片和钛铝金属间化合物领域具备较强实力。合金锭 4000 吨左右。中科院沈阳金属所 以金属材料界泰斗师昌续院士为首的研究团队，以科研和国家重大攻关项目为主，涉及高温合金各尖端领域。产能 1000 吨左右。钢研高纳 背靠钢研院，拥有技术、资金、市场和规模等众多优势。产品涵盖铸造、变形、新型高温合金等众多领域。资料来源：东莞证券研究所 国内从事高温合金的三家企业，中科院沈阳金属所主要偏向于基础理论研究，产业化能力有限。中航工业北京航空材料研究院在铸造单晶方面，实力较强，但在变形高温合金及粉末合金方面钢研高纳有其独到之处，在国外高温合金中7085%比重是变形合金。公司在国内高温合金材料供应领域具有较强优势。下游国产化加速，高温合金产品下游国产化加速，高温合金产品需求不是问题需求不是问题 新材料行业 2019 年下半年投资策略 13 请务必阅读末页声明。在整体需求方面，2009 年我国高温合金材料年生产量约1万吨左右，需求可达2万吨以上。到2013年，这一市场的供给并未有太大改变，但需求已增长至3万吨的水平，国产与进口量占比均为50%。截止2016年，国内高温合金的产量已达2万吨左右。航空航天发动机和燃气轮机占高温合金需求80%以上，随着航空航天发动机和燃气轮机国产化加速，我国对高档高温合金的需求将会出现持续快速增长。我们这里主要讨论航空航天发动机和燃气轮机。航空航天发动机航空航天发动机：太行发动机：太行发动机可靠性和稳定性基本成熟可靠性和稳定性基本成熟，第三，第三代代战斗机发动机有望战斗机发动机有望实现实现完全完全国产化国产化 我国从上世纪60年代开始发展国产航空发动机，历经坎坷，已经从最早的涡喷-5、涡喷-14“昆仑”发动机，到仿制的涡扇9（秦岭）发动机，发展到目前的涡扇10（太行）发动机，取得了巨大的进步。涡扇发动机是在涡喷发动机基础上发展而成，现在多数飞机采用涡扇作为动力来源。表6：我国军用航空发动机生产情况 仿制对象 生产企业 装备机/机型 量产时间 涡喷 14（昆仑）发动机 自主研制 沈阳黎明 JH7 涡扇 9（秦岭）发动机 英国斯贝 202 航空动力 JH7A（飞豹）系列 2002 年 涡扇 10（太行）发动机 自主研制，参照美国F101、俄罗斯 AL-31F 沈阳黎明 歼 10、歼 11 2008 年 资料来源：东莞证券研究所 2018年11月，第十二届珠海国际航展上，歼10B矢量验证机表演了“眼镜蛇机动”、“J-Turn 机动”、“落叶飘”等机动动作，其中发动机是涡扇10B发动机的矢量推力版，这进一步说明我国太行发动机可靠性和稳定性已经基本成熟。第三大战斗机J10，由于是单发动力，以前基本上是安装俄罗斯航空发动机。随着太行发动机的成熟，第三代战机航空发动机逐步实现完全国产化，实现进口替代。图10：我国三大军用发动机 资料来源：钢研高纳公司公告，东莞证券研究所 新材料行业 2019 年下半年投资策略 14 请务必阅读末页声明。图11：珠海航展期间歼 10B安装矢量验证机表演“眼镜蛇”机动 资料来源：百度网址，东莞证券研究所 燃气轮机燃气轮机：舰船动力装置主要有：蒸汽动力装置、柴油机动力装置、核动力装置、燃气动力装置和联合动力装置。前两种装置发展得比较早，广泛应用于各类舰船，后面三种，系近十多年来迅速发展起来的新型动力装置。舰船燃气轮机动力装置是指以燃气轮机为主机的全燃化动力装置。它自五十年代末期起，尤其是六十年代中期以来，已得到了极其广泛的应用。功率总数日益增长，装舰使用范围日益扩大，已由快艇发展到了护卫舰、导弹驱逐舰、巡洋舰和直升机航空母舰等。燃气轮机独有的三大特性使其非常适用于军舰动力系统。第一是功率密度极大。同等功率的燃机体积是柴油机的三分之一到五分之一，是蒸汽轮机的五分之一到十分之一左右。非常适合军舰分舱小、航速要求高的特点。第二是启动速度快。而柴油机由于转子运动源于活塞的往复，加速较慢，蒸汽轮机更是“反应迟钝”，整个系统达到最高功率输出可能需要长达一小时的时间。而启动速度，对于军舰的战时出动和反潜作战时加减速性能有着直接的影响。第三是噪声低频分量低。由于燃气轮机本身处于高速稳定转动当中，产生的噪声更多是高频啸声。而柴油机的活塞往复产生了大量低频机械振动噪声，恰好迎合了海洋容易传播低频噪声的特点，导致军舰容易被敌方声纳探测。因此老牌海军强国如美国海军、英国海军、日本海上自卫队的主力水面作战舰只早已完成动力燃气轮机化。表7：舰船动力装置比较 发动机种类 功率密度 启动速度 噪音 燃气轮机 极高 1-2 分钟 高频不易传播 柴油机 低 20 分钟 低频易传播 蒸汽机 非常低 60 分钟 资料来源：网易，东莞证券研究所 燃气轮机技术与航空发动机同源，绝大多数燃机是由某型航空燃机作为母型机改型 新材料行业 2019 年下半年投资策略 15 请务必阅读末页声明。而来，世界著名的舰用燃机LM2500燃气轮机衍生自美国GE公司的GE9。中国虽然发展船用燃气轮机较早，但是由于技术基础不足，因此研制过程一直比较困难，到本世纪初还没有实用的国产燃气轮机。中国052型驱逐舰采用的是引进的美国LM-2500型燃气轮机，由于美国此后对中国实行武器禁运，中国引进燃气轮机的渠道中断。由于燃气轮机的技术瓶颈，直接导致了国产驱逐舰建造的停滞，在2005 至2010 年间几乎没有新的驱逐舰下水。我国在本世纪初从乌克兰引进了 UGT25000 型燃气轮机，用于建造 052B/C 驱逐舰。该发动机是前苏联研制的第四代舰用燃气轮机，1990 年完成研制。据相关资料，UGT-25000 燃气轮机采用 9 级高压风扇、9 级低夺风扇，1 级高压涡轮和 1 级低压涡轮，功率 25000KW，燃料初温 1250 度，机组重量 14 吨，寿命 60000 小时，首翻寿命 20000小时，系统采用模块式结构，维护性较好。近年来我国成功实现了 UGT-25000 国产化以后，进行了严格的测试，为国产驱逐舰的批量生产扫清了最后一个也是最关键的障碍。表 8：国内高温合金上市公司 公司公司名称名称 简介简介 钢研高纳（300034）公司是高温合金行业的龙头企业，多个细分产品占据市场主导地位。公司在高温合金领域的技术水平处于国内领先水平，具有生产国内 80%以上牌号高温合金的技术和能力。公司在航空航天发动机用高温母合金市场占有率大于 30%，在航天发动机铸造高温合金精铸件市场占有率超过 90%。抚顺特钢（600399）抚顺特钢主营传统特钢和高温合金两块业务，是国内最大的高温合金供应商，高温合金主要应用于航空航天高端武器等军工领域，航空发动机相关高温合金产品主要提供给西安航空发动机厂。公司高温合金产能 5000 吨，高温合金主要以变形高温合金为主。炼石航空（000687）炼石有色为原主要产品为钼精粉。公司目前拥有矿山一座及两个选矿厂。公司钼矿中伴生稀有金属铼储量176.1 吨，约占全球探明铼储量7%。利用铼资源的优势，转型做含铼高温合金单晶叶片。另外，2017年6月12日，公司完成收购英国Gardner100%的股权事项。Gardner主要产品为飞机及发