变形高温合金行业发展概况分析

变形高温合金行业发展概况分析高温合金在航天领域的应用和发展状况2018年以来，我国进入星际探测的高峰期：每年火箭发射均超过30次。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。预计我国将持续强化国家战略科技力量，保持一定规模的火箭发射。结合我国未来主力运载火箭长征七号和长征八号芯一级、芯二级、助推器配置的发动机型号及数量，以及发动机中涡轮泵、燃烧室等部件高温合金使用量，并假设未来每年发射长征七号25次、长征八号10次，五矿证券研究所预计未来10年我国火箭发动机用高温合金需求量为1200吨。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。高温合金的发展历程和趋势高温合金自20世纪30年代开始研制，变形高温合金、铸造高温合金与粉末高温合金相继问世。变形高温合金是最早研发和生产的高温合金，在航空发动机上主要用于盘件、轴件、环形件、紧固件、钣金件等，在燃气轮机上主要用于透平盘和燃烧室。20世纪90年代，国外开发真空感应熔炼+电渣重熔+真空自耗熔炼正三联熔炼工艺，其组合技术优势已经被国际变形高温合金界证实，美国通用电气、美国普惠、英国罗罗、法国斯奈克玛、德国MTU航空发动机企业等航空发动机企业均认为，三联熔炼工艺是变形高温合金零部件长寿命、高可靠性的基础，用于涡轮发动机的变形高温合金转动部件必须通过三联熔炼工艺制备。目前，国内变形高温合金的主流冶炼工艺仍是真空感应+真空自耗重熔或真空感应+电渣重熔的双联冶炼。国内采用三联工艺已实现进展，并小批量研制和试产，但尚未批量生产，预计在十四五期间进一步推广使用并实现产业化。铸造高温合金问世较变形高温合金晚，在航空发动机上主要用于涡轮叶片、导向叶片等，在燃气轮机上主要用于透平叶片。铸造高温母合金按照凝固成型后材料宏观表现出的晶体形态，可以分为等轴、定向和单晶。这种分类方式也代表着合金提升承温能力的发展趋势和方向，以满足更高推重比航空发动机的技术需求。其中，代表先进技术水平的单晶高温合金自20世纪80年代研制成功。目前，国外主流航空发动机、燃气轮机已成熟应用单晶高温合金，国内单晶产业化规模仍较小。高温合金在石油化工领域的应用和发展状况石油化工设备的工作环境较为恶劣，有些部件的工作温度较高。以石油化工管式裂解炉为例，管内通以裂解原料，管外用液体燃料或气体燃料燃烧所发出的热量来加热管外壁。通过管壁的传热，将热量传递给管内的反应物料。裂解反应温度较高（约800℃），而管外壁的温度更高，这样才能把热量传导到管内去。因此必须用高热强度及耐高温1000℃以上的合金。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，主要牌号有：IN718、IN625、IN725、IN825、IN925、C276、IN600等。其中，IN718合金在油气开采钻具上可用作注射阀、运转阀、升举阀、安全阀等；IN625合金可用作水压设备管线；IN825可作为绳索管道、水压控制管线、水压设备套圈等；IN925可作为XLD假阀、XLI升举阀、水压设备螺母等；IN600可作为安全隔板等。高温合金行业基本情况高温合金是以铁、镍、钴为基体元素，能在600℃以上的高温环境下抗氧化或耐腐蚀，并能在一定应力作用下长期工作的一类金属材料。高温合金不仅有优良的高温强度、良好的抗氧化和耐腐蚀性能，而且还有良好的综合性能，如蠕变性能、疲劳性能、断裂韧性、组织稳定性、工艺性能等，主要应用于涡轮叶片、涡轮盘、燃烧室、压气机盘、机匣、环形件、尾喷管及紧固件等部件，是国防建设、航天航空、能源、船舶等战略性产业的关键战略材料。按制备工艺，高温合金可分为铸造高温合金、变形高温合金和粉末高温合金。铸造高温合金强化相数量较多，不易变形加工，因此重熔高温合金母合金，在铸造型腔内浇注为铸件，通常用于制造航空航天发动机和燃气轮机等先进动力装备的关键热端部件，其需求量约20%；按结晶方式可细分为等轴、定向以及单晶铸造高温合金。变形高温合金的热加工塑性较好，可以在锻轧机械的外力作用下塑性变形为特定形状和尺寸的锻件和型材，在固溶、时效状态下的高温强度优异，其需求量约占高温合金的70%。其余10%需求量为粉末高温合金。按基体元素，高温合金可分为镍基高温合金、铁基高温合金和钴基高温合金。镍基高温合金的应用范围较广，需求量约占高温合金的80%。高温合金在燃气轮机领域的应用和发展状况燃气轮机是以连续流动的气体为介质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。按其输出功率，燃气轮机可以分为微型、轻型和重型，前两者通常由航空发动机改装，功率通常在50MW以内，可用于工业发电、船舶动力、管道增压、坦克、分布式发电等；后者功率通常在50MW以上，主要用于陆地上固定的发电机组，如城市电网。按燃烧室温度，燃气轮机可以分为E级、F级、G级和H级等多个等级。燃气轮机的核心部件是压气机、燃烧室和燃气透平。受工作环境的限制，燃烧室和燃气透平的主要使用镍基高温合金和钴基高温合金制造。与航空发动机涡轮叶片相比，燃气轮机燃气透平叶片对材料的使用寿命、耐腐蚀性能要求更高，叶片的尺寸更大。结合通用电气、西门子、三菱重工历代燃机型号的发展历程看，先进燃机透平叶片的主要选材是镍基和钴基铸造高温合金，代表性牌号是IN738LC、Rene80、IN792、FSX414、Mar-M247等。与航空发动机涡轮轮盘相似，燃气轮机透平轮盘不同部位的温差也较大，形成径向热应力。因此，需要材料在工作温度下具有较高的抗拉强度、屈服强度和低周疲劳强度。燃气轮机透平轮盘的主要选材是镍基变形高温合金，如IN718、IN706和GH4698等。由于燃气轮机透平轮盘直径通常是航空发动机涡轮轮盘的3倍以上，因此需要使用大尺寸变形高温合金，这对于合金纯净度的控制以及铌元素偏析控制提出了较高的要求。燃烧室是燃气轮机承温最高的部件，因此所选用的材料需要具有较高的拉伸性能、高周疲劳强度和蠕变强度，同时工艺上具有较好的加工性能。目前，燃烧室的材料通常采用镍基高温合金，主要牌号有NimonicC263、Haynes230和IN718等。我国航空高温合金市场概况1951年下发《关于航空工业建设的决定》，新中国航空工业开启蓝天追梦之旅。70年来，我国航空事业稳步发展：尽管我国飞机数量保持稳步增长的态势，但是我国信息化程度较高、综合性能较强的新装备的数量和结构占比与美俄等相比仍有较大差距。以战斗机为例，我国服役的战斗机中，二代机占比超过50%，而四代机的占比不足1%；作为比较，美军战斗机均为三代及以上，四代机的占比超过15%。《新时代的中国国防》白皮书明确国防的全面建设，将加大淘汰老旧装备的力度，同时列装歼-20战斗机等高新技术装备。我军现代化建设跨越式发展，将推动我国飞机的数量增长和结构性调整。目前，我国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。以三代、四代战机为例，航空发动机的国产化率约70%。随着太行发动机的批量生产以及更多型号的研制，预计2040年飞机航空发动机的国产化率将提高至90%。同时，随着未来单架飞机年平均飞行时长的增加，在役飞机的维修次数和换装需求也会增长。其中，涉及发动机的维修包括涡轮叶片、涡轮盘等。这些部件主要由高温合金和钛合金制造。鉴于先进航空发动机高温合金使用量达到50%以上，因此我国飞机现代化建设的增量市场以及维修和换装的存量市场预示着国产发动机对应高温合金的市场规模增长。中信证券研究部预测我国航空发动机2025年对高温合金需求量将达到16，578吨。铜管材在石油化工行业的应用情况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。根据欧佩克公布的《2020年世界石油展望》，全球石油日消费量将从2020年的9，070万桶增至2040年的10，930万桶，其中我国石油日消费量将从2020年的1，210万桶增至2040年的1，670万桶，消费规模和全球占比进一步提高。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。关系营销及其本质特征约翰•伊根认为对关系营销目标最好的描述是：“在适当情况下，识别和建立、维持和增进同消费者和其他利益相关者的关系，同时在必要时终止这些关系，以利于实现相关各方的目标；这要通过相互交换及各种承诺的兑现来实施。”菲利普•科特勒认为：“关系营销致力于与主要顾客建立互相满意且长期的关系以获得和维持企业业务。”关系营销是以系统论为基本思想，将企业置身于社会经济大环境中来考察企业的市场营销活动，认为企业营销乃是一个与消费者、竞争者、供应者、分销商、政府机构和社会组织发生互动作用的过程。关系营销将建立与发展同所有利益相关者之间的关系作为企业营销的关键变量，把正确处理这些关系作为企业营销的核心。关系营销奉行的黄金法则是：同等条件下，人们将和他们认识、喜欢并且信任的人做生意。关系营销的本质特征包括以下几点：（1）信息沟通的双向性。社会学认为关系是信息和情感交流的有机渠道，良好的关系即是渠道畅通，恶化的关系即是渠道阻滞，中断的关系则是渠道堵塞。交流应该是双向的，既可以由企业开始，也可以由营销对象开始。广泛的信息交流和信息共享，可以使企业赢得更多、更好的支持与合作。（2）战略过程的协同性。在竞争性的市场上，明智的营销管理者应强调与利益相关者建立长期的、彼此信任的、互利的关系。这可以是关系一方自愿或主动地按照对方要求调整自己的行为；也可以是关系双方都调整自己的行为，以实现相互适应。各具优势的关系双方，互相取长补短，联合行动，协同动作去实现对各方都有益的共同目标，可以说是协调关系的最高形态。（3）营销活动的互利性。关系营销的基础，在于交易双方相互之间有利益上的互补。如果没有各自利益的实现和满足，双方就不会建立良好的关系。关系建立在互利的基础上，要求互相了解对方的利益要求，寻求双方利益的共同点，并努力使双方的共同利益得到实现。真正的关系营销需要达到关系双方互利互惠的境界。（4）信息反馈的及时性。关系营销要求建立专门的部门，用以追踪各利益相关者的态度。关系营销应具备一个反馈的循环，连接关系双方，企业可由此了解到环境的动态变化，根据合作方提供的信息，以改进产品和技术。信息的及时反馈，使关系营销具有动态的应变性，有利于挖掘新的市场机会。市场营销与企业职能迄今为止，市场营销的主要应用领域还是在企业。在下一节我们将会看到，市场营销学的形成和发展，与企业经营在不同时期所面临的问题及其解决方式是紧密联系在一起的。在市场经济体系中，企业存在的价值在于它能不断提供合适的产品和服务，有效地满足他人（顾客）需要。因此，管理大师彼得，德鲁克指出：“顾客是企业得以生存的基础，企业的目的是创造顾客，任何组织若没有营销或营销只是其业务的一部分，则不能称之为企业。”“市场营销和创新，这是企业的两个功能。”其中，“营销是企业与众不同的独一无二的职能”。这是因为：（1）企业作为交换体系中的一个成员，必须以对方（顾客）的存在为前提。没有顾客，就没有企业。（2）顾客决定企业的本质。只有顾客愿意花钱购买产品和服务，才能使企业资源变成财富。企业生产什么产品并不重要，顾客对他们所购物品的感受与价值判断才是最重要的。顾客的这些感觉、判断及购买行为，决定着企业命运。（3）企业最显著、最独特的功能是市场营销。企业的其他职能，如生产、财务、人事职能，只有在实现市场营销职能的情况下，才是有意义的。因此，市场营销不仅以其“创造产品或服务的市场”标准将企业与其他组织区分开来，而且不断促使企业将营销观念贯彻于每一个部门。在现实中，许多企业尽管对市场营销及其方法颇为重视，但并未真正把它作为企业核心职能进行全面贯彻。如一些经理认为营销就是“有组织地执行销售职能”。他们着眼于用“我们的产品”，寻求“我们的市场”，而不是立足于顾客需求、欲望和价值的满足。但是，市场营销并不等于销售。市场营销的核心是清楚地了解顾客，并使企业所提供的产品（服务）适合顾客需要。不做好这一工作，即使拼命推销，顾客也不可能积极购买。因此，企业尽管也需要做销售工作，但市场营销的目标却是要减少推销工作，甚至使得销售行为变得多余。全面构建和贯彻面向市场（顾客）的企业职能，关系到企业能否生存和健康成长。制订计划和实施、控制营销活动对目标市场、定位和营销组合的思考与决策，最后要形成营销计划，作为营销行动的依据。“营销计划”是一个统称，一般分为品牌营销计划，即关于单个品牌的营销计划；产品类别营销计划，关于一类产品、产品线的营销计划，已经完成、认可的品牌计划应纳入其中；新产品计划，在现有产品线增加新产品项目、进行开发和推广活动的营销计划；细分市场计划，面向特定细分市场、顾客群的营销计划；区域市场计划，面向不同国家、地区、城市等的营销计划；客户计划，是针对特定的主要顾客的营销计划。这些不同层面的营销计划，相互之间需要协调、整合。从时间跨度看，营销计划可分长期的战略性计划和年度营销计划。战略性计划要考虑哪些因素会成为今后驱动市场的力量，可能发生的不同情境，企业希望在未来市场占有的地位及应采取的措施。它是一个基本框架，由年度营销计划使之具体化。必要时，企业需要每年对战略性计划进行审计和修订。制订营销计划之后，企业或战略业务单位需组织力量落实，并对营销进程进行控制，以保证达成预定的营销目标。以利益相关者和社会整体利益为中心的观念从20世纪70年代起，随着经济全球化、相关群体利益多元化、环境破坏、资源短缺、人口爆炸、通货膨胀和忽视社会服务等问题日益突出，要求企业顾及消费者和利益相关者的整体与长远利益，即社会整体利益的呼声越来越高。在西方市场营销学界提出了一系列新的观念，如人类观念、理智消费观念、生态准则观念、绩效营销观念等。其共同点是认为企业生产经营不仅要考虑消费者需要，而且要考虑消费者、利益相关者和整个社会的长远利益。这类观念可统称为全方位营销观念或社会营销观念。全方位营销观念认为，所有事物都与营销相关，企业和组织应该以对营销项目、过程和活动的开发、设计及实施的范围和相关关系的了解为基础，实施更加整体化、更具一致性的策略，以维护与增进顾客和社会的福利。全方位营销主要包括关系营销、整合营销、内部营销和绩效营销四个部分。其中，关系营销要求企业与重要团体—一顾客、供应商、分销商和其他营销伙伴建立长期、互惠的满意关系，形成营销网络，以获得并保持长期的业绩和业务。整合营销要求通过设计营销活动并整合营销项目，使为顾客创造、传播和传递价值的能力最大化。内部营销要求成功地雇用、培训和激励有能力的员工，使之更好地为顾客服务。绩效营销要求审视营销获得的商业回报，并更广泛地关注营销对法律、伦理、社会和环境的影响和效应。全方位营销观念是对市场营销观念的深化与发展。市场营销观念的中心是满足消费者的需求，进而实现企业的利润目标。但往往出现这样的现象，即在满足个人需求时，与社会公众的利益发生矛盾，企业的营销努力可能不自觉地造成社会的损失。市场营销观念虽也强调消费者的利益，不过它认为谋求消费者的利益必须符合企业的利润目标，当两者发生冲突时，保障企业的利润要放在第一位。全方位营销观念则强调，要以实现消费者满意以及企业内外经营者和社会公众的长期福利作为企业的根本目的与责任。理想的市场营销决策应同时考虑到：消费者的需求与愿望；消费者和社会的长远利益；企业及其营销伙伴的营销效益。树立并全面贯彻适应现代市场环境要求的新观念，包括营销观念和全方位营销观念，建立真正面向市场的企业，是企业成功经营的关键。品牌资产增值与市场营销过程品牌资产增值是市场营销活动的重要结果。品牌存在于顾客的心智之中。营销者在建立强势品牌时面临的挑战是：他们必须保证提供的产品和服务能针对顾客的需求，同时能配合市场营销方案，从而把顾客的思想、感情、形象、信念、感知和意见等与品牌关联起来；而基于顾客的品牌资产就是顾客品牌知识所导致的对营销活动的差异化反应。品牌资产来源于以往对此品牌的营销投资。营销者在长期实践中创造的品牌知识，决定了该品牌的未来方向。消费者是基于其品牌知识进行品牌选择的，这意味着“顾客会认为品牌应该与营销活动或文案如影随形。”“品牌资产可以提供更多的注意力和领导能力，并给营销者提供一个途径，以解释他们过去的营销业绩以及对未来营销方案的设计。公司所做的一切都可能会增强或破坏品牌资产”。正所谓营销做来做去做品牌，品牌资产增值的主要表现是溢价。与此相对，强势品牌也自然产生市场营销优势，如“对产品性能的良好感知”“更高的忠诚度”“受到更少的竞争性营销活动的影响”“受到更小的营销危机的影响”“更大的边际收益”“顾客对涨价缺乏弹性”“顾客对降价富有