超高纯不锈钢市场现状分析及发展前景

超高纯不锈钢市场现状分析及发展前景

进入先进金属材料行业的主要壁垒及障碍（一）先进金属材料行业技术壁垒高温及高性能合金和高品质特种不锈钢产品技术壁垒较高，加工工艺复杂，特种冶炼、锻造等工序需要技术积淀和不断的技术创新。国内外的大型先进金属材料生产企业均同时是合金材料研发的主体，材料科学研究和先进加工技术相辅相成，技术工艺和产品开发在行业内处于领先水平。材料开发和生产工艺技术研发是本行业企业发展的根本，新产品从开始研发至最终实现销售需要经过论证、研制、定型等系列过程。因此，高温及高性能合金和高品质特种不锈钢等先进金属材料领域存在着较高的技术壁垒。（二）先进金属材料行业资质及市场准入壁垒国家对武器装备科研生产活动实行许可管理，未取得许可不得从事相应生产活动。从事军品相关生产活动必须通过严格审查并取得资质。在航空发动机、核电装备等领域，各主要下游客户也各自存在相应的资质认证管理体系，生产厂家需要通过获得相关客户的合格供方资质和认证，方能进入这些市场。此外，在产品方面，航空发动机用高温合金等尖端应用领域还需要对于相应牌号产品进行长流程验证评审，一般验证的周期在3-6年。这些准入资质要求严格，且考察周期较长，需要企业具备较强的研发、管理和质量控制能力。（三）先进金属材料行业经验壁垒高温及高性能合金和高品质特种不锈钢产品生产工艺复杂，专业设备使用量大，生产人员多，过程控制难度大，其生产具有多品种、多规格、小批量、制造工艺复杂、专业设备使用量大、生产人员多、过程控制难度大等特点。以上特点要求企业在生产管理上建立先进的生产管理模式，拥有一支具有丰富生产管理经验的管理团队和具备较高专业操作技能的员工队伍，具有较高的生产组织管理准入门槛。此外，如果没有精细化管理难以降低成本，对市场变化和客户的定制要求作出快速反应。（四）先进金属材料行业资金壁垒研发，生产及销售高温及高性能合金和高品质特种不锈钢等产品生产属于技术密集和资金密集活动，对企业资金的充沛程度有较高的要求。随着高温合金、高性能合金等产品技术的不断进步，对于企业的生产设备提出了更高的要求。企业需要投入较高成本进行先进生产设备的购置，从而提升工艺水平以达到客户需求。同时，产品的研发也需要持续的资金投入，而新产品的认证周期相对较长，这也对企业的流动资金提出了一定的要求。以上因素综合导致了进入相关生产领域需要具备一定的资金规模，本行业的进入具有较高的资金壁垒。中国高温合金市场发展现状在市场产量方面，2020年我国高温合金市场产量约为3．2万吨，与2019年同期相比增加了0．6万吨，同比增长23．1%，2021年全国高温合金市场产量继续增长，达到4万吨左右，同比上年末增加了0．8万吨，同比增长25%。随着高温合金行业下游各应用领域的快速发展，整体市场的需求量也在不断上升，据北京研精毕智整理的市场数据显示，2020年我国高温合金市场需求量约为5．5万吨，较2019年的4．9万吨相比增加了0．6万吨，同比增长12．3%，2021年市场需求量增长至6．4万吨左右，与上年同期相比增加了0．9万吨，同比增长16．4%。近些年我国航空航天领域取得了高速发展，在一定程度上推动了高温合金领域的发展，在国内市场规模方面，根据北京研精毕智调研统计，2020年我国高温合金市场规模约为190亿元，同比增长11．6%，2021年市场规模达220亿元左右，同比增长15．8%，预测到2025年我国高温合金市场规模将上升至300亿元以上，市场增长潜力巨大。高温合金作为重要的高性能材料之一，其生产工艺相对复杂，近几年我国高温合金行业专利技术申请数量呈现逐年增长的趋势，2016-2020年，由580项增长至1060项左右，年平均增长率约为20．7%，到2021年行业专利技术申请数量上升至1430项左右，同比增长34．9%。从我国高温合金市场结构来看，变形高温合金的市场占比最高，2021年占整体市场的比重约为75%，其次是铸造高温合金和粉末高温合金细分市场分别占比19%和6%。先进金属材料行业经营模式高温及高性能合金，高品质特种不锈钢等特种合金产品在产品定价上主要采用产品成本加成以获取合理的利润的模式。采购模式上，基本采用以产定购+安全库存的模式，所需原材料直接向市场采购。生产模式上，基本采用以销定产，根据客户订单进行定制生产。销售方式上，主要以直销的方式进行，也存在通过贸易商进行销售的方式。特种合金材料行业发展空间广阔随着经济的快速发展，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，高温合金材料属于航空航天材料中的重要成员，是制造航空航天发动机热端部件的关键材料，主要应用于发动机的燃烧室、导向器、涡轮叶片、涡轮盘、尾喷口及机匣等部件。其次，高温合金具备耐高温、耐腐蚀等优良性能，也被广泛应用于燃气轮机、石化、工业和汽车领域等场景。近年来，我国高温合金行业在下游需求的带动下高速发展，市场面临着巨大的需求增长空间。随着国家大力发展智能制造、轨道交通、通用航空、新能源、汽车制造等领域，高端装备用钢、新型高温合金产品的需求逐渐增多，但由于技术缺陷，我国与发达国家相比仍有较大差距，目前我国相关高温合金产品尚不能完全满足高端装备尤其是航空发动机对材料的要求，主要依赖大量进口，而发达国家将其作为战略物资，技术垄断程度高，严格禁止产品出口，在很大程度上高温合金的供给将会受到阻碍，其紧缺程度也成为制约我国航空航天发动机量产的核心因素之一，为防止国外垄断，我国大力开展相关技术研究，形成一批研究手段较高、研究设备齐全的科研单位，逐步具备自主研发能力和生产能力，极大的促进高端和新型高温合金产品的发展，由于其产品的安全性和可靠性，在航空航天、核电等新兴产业的应用变得更加广泛，从而也将助力新兴产业的发展。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161．2亿吨，镍矿储量为422万吨、钴矿储量为13．9万吨。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266．1亿元，较2020年上升3．74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。特种不锈钢行业（一）特种不锈钢行业概况特种不锈钢通常是指具有高性能、能够应对特殊要求的一类不锈钢，相对于传统不锈钢在苛刻环境中具备更优异的性能；与普通不锈钢相比，特种不锈钢生产工艺更复杂，技术水平要求更高、生产规模更为集约，下游应用主要集中于电力、石油化工、核工程、航空、船舶等行业的高端、特种装备制造领域，对国家制造业具有重要意义。包括特种不锈钢在内的高品质特殊钢是工业化的基础材料，同时也决定一个国家的高端制造发展高度。相对普通钢材而言，高品质特殊钢的应用量较小，但其作为高端制造的重要基础，为社会科技发展作出了重要贡献。不同材料之间的交叉与融合是新材料科学的发展趋势，由于高品质特殊钢作为钢铁行业的高科技子行业而不断与其他金属或非金属材料融合，其传统钢铁属性在逐渐减弱，而高科技的新材料属性在日益增强。社会发展需要高性能、低成本、高精度、易加工、绿色化等高品质特征的高品质特殊钢产品。高品质特殊钢的生产和应用水平是衡量一个国家钢铁工业水平的重要标志，更是衡量其工业化水平的重要标志。高端制造业的发展将支撑未来高端特种不锈钢需求增长。随着我国经济结构的不断优化，未来制造业转型升级将成为工作重点，《中国制造2025》等产业规划也彰显我国向产业链上游进军的决心，以汽车、能源、工程机械、国防、核工业为代表的高端制造业迎来了快速、可持续发展，高端特种不锈钢的需求也将迎来增长机遇。此外，特种不锈钢除了优异的材料性能外，另一大的优点是具有回收率较高，符合环保、节能、节约资源的国家战略。随着国内经济结构优化走向深入，以能源、工程机械、国防、核工业为代表的高端制造业迎来了快速、可持续发展，高端特种不锈钢及特殊合金材料的需求也同时迎来增长机遇。（二）特种不锈钢下游应用情况特种不锈钢在合金成分上含高镍、高铬、高钼，因而与普通不锈钢相比，有更加优秀的耐高温或者耐腐蚀性能。特种不锈钢主要应用于石油化工、海洋工程及船舶以及能源等高端装备制造领域。1、特种不锈钢在石油化工领域的应用作为全球第二大石油进口国和消费国，石油化工已是我国关系国计民生的战略性产业，也是基础设施建设的重点投资领域。石油化工设施设备对安全可靠性要求较高，且大多运行在高温、高压和高腐蚀等恶劣工况下，对工作在这类环境下的不锈钢相关性能有着较为严苛的要求。因此，具备耐高压、耐高腐蚀等特性的特种不锈钢是石油化工设施设备中重要的基础部件，在炉管、物料输送、热交换器等设施设备中得到了广泛的应用。石油化工用特种不锈钢产业同样受益于我国石油化工行业的高速发展。十三五期间，高性能且绿色安全的高端化工产品成为重点增长领域，交通运输化学品、生命科学用化学品、节能环保化学品、电子化学品、新能源用化学品等将迎来发展契机，特别是化工新能源产业将取得跨越式发展，产量规模从2013年的千万吨级提升至2020年的亿吨级。根据十四五规划及工信部等六部门联合印发的《关于十四五推动石化化工行业高质量发展的指导意见》，2025年我国石化化工行业将基本形成自主创新能力强、结构布局合理、绿色安全低碳的高质量发展格局，高端产品保障能力大幅提高，核心竞争能力明显增强，高水平自立自强迈出坚实步伐。由此带来的石油化工装备更新和投资需要也进一步打开高端特种不锈钢的应用场景和市场空间。2、特种不锈钢在海洋工程及船舶领域的应用海洋环境复杂，海洋工程设计中除考虑承受各种自然因素引起的各种力的作用外，还需考虑海水腐蚀、微生物腐蚀等因素，因此包括近海岸建筑、围海、海港等的海岸工程和包括海上平台、人工岛、石油和天然气勘探开采平台等的近海工程这些领域中，大量采用特种不锈钢用于制造各种结构件和装备。特种不锈钢具有的高强度和优异的耐应力腐蚀性能等特点，决定了其尤其适合用于海洋工程领域。特别是随着近年来深海工程的蓬勃发展，对于深水、超深水环境，特种不锈钢成为了极具吸引力的材料之一。传统船舶建设过程中，特种不锈钢材料主要用于制造耐盐、耐酸的管路，包括泵、阀等关键组件；随着液化天然气、液化石油气运输船及不锈钢液货舱化学品船的制造量不断提升，特种不锈钢在船舶领域的用量也有着显著的增加。3、特种不锈钢在能源领域的应用特种不锈钢在民用核电领域中主要用于核岛、常规岛、辅助设备等领域，如蒸汽发生器中的传热管、冷却水管道等输配水管道等。根据测算，核电蒸发器成本占核电设备投资中核岛部分的8%，而特种不锈钢主要应用于核电蒸发器中，1座100万千瓦机组的核电站需要核电蒸发器管约140-150吨。此外，核电领域中特种不锈钢也可用于锅炉、压力容器等。随着我国核电站建设提速以及核电设备的出口，核电站用特种不锈钢的需求将快速增长。目前，拥有核电级别特种不锈钢生产能力和生产许可的国内企业较少，核电站用特种不锈钢（