它是高端装备首选材料发展60年却仍依赖进口！

  时间回溯到1964年，当时中国的新型战斗机已经设计出来了，然而发动机用的耐高温度高压力涡轮叶片却迟迟没有着落。此前，只有美国能研制这种空心叶片，国内的人几乎都没见过。一天晚上，航空材料研究所的副总工程师荣科找到师昌绪家里，从此开始了一段艰难的高温合金开拓之路......

  在20世纪50年代初，高温合金是航空、航天与原子能工业发展中必不可少的材料。然而，当时中国既缺镍又无铬，加上资本主义国家的封锁，使得中国不得不提出发展铁基高温合金的战略。

  为了克服一般铁基高温合金耐热性能差的弊端，师昌绪等人在设计成分时一反铁基高温合金中钛高铝低的常规做法，经过多年努力，终于研制出中国第一个铁基高温合金808，代替了当时镍基高温合金GH33作为航空发动机的涡轮盘。

  时至今日，高温合金已成为高端装备制造关键材料，从航空发动机，到海空军装备，再到舰船、发电等燃气轮机逐渐的国产化。表面上看高温合金的发展状况似乎不错，那么，经过50年发展的高温合金究竟是什么状况呢？能否满足日益增大的装备国产化的需求呢？

  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。

  高温合金位于整个刚材料金字塔的顶端， 只占整个刚材料市场的 0. 2%，是皇冠上的明珠。

  1956年在苏联专家指导下熔炼出第一炉高温合金GH3030，拉开了我国研制和生产的序幕。本阶段主要是通过仿制前苏联高温合金为主体的合金及其工艺、以满足WP6、WP7、 WP8需求。

  引进一系列欧美体系合金，特别在WS-8、WS-9、WZ-6、WZ-8等发动机所需高温合金材料研制中全面引进欧美技术。我国高温合金生产水平接近西方工业国家的水平。

  应用和开发出一批新工艺，研制和生产了一系列高性能、高档次的新型高温合金材料。同时， 我国主要品种GH4169性能显著提升。

  1956年在苏联专家指导下熔炼出第一炉高温合金GH3030，拉开了我国研制和生产的序幕。本阶段主要是通过仿制前苏联高温合金为主体的合金及其工艺、以满足WP6、WP7、 WP8需求。

  引进一系列欧美体系合金，特别在WS-8、WS-9、WZ-6、WZ-8等发动机所需高温合金材料研制中全面引进欧美技术。我国高温合金生产水平接近西方工业国家的水平。

  应用和开发出一批新工艺，研制和生产了一系列高性能、高档次的新型高温合金材料。同时， 我国主要品种GH4169性能显著提升。

  高温合金材料是航空发动机首选材料，在现代航空工业的发展中处于无法替代的位置。此外，高温合金在柴油机和内燃机涡轮增压、 燃气轮机、能源动力、石油化学工业、玻璃建材等民用工业中有着广范的应用。

  随着高温合金的发展，新型高温合金材料的出现， 高温合金的市场需求处于逐步扩大和增长的趋势， 从全世界而言， 高温合金年消费量达到28万吨， 市场空间超过100亿美元。

  研究表明， 航空航天领域用高温合金占高温合金总需求的55%左右，其次是能源电力领域(20%)，再次是机械汽车领域(10%)。而这一需求量随着未来全球高端工业发展将会继续提升。

  从整体上看， 2010年我国高温合金材料年产量在1 万吨左右，需求可达2万吨。到2013年，市场供给情况并没有较大改变，但需求量增长至3万吨左右。以我国航空航天、发电领域使用的高端和新型高温合金领域为例， 2010年的市场需求量在3400余吨， 在其后的5-10年内，每年呈15%以上的速度增长。若以此进行测算， 保守估计2016年该领域市场需求将接近8000吨。

  在现代先进的航空发动机中，高温合金材料用量占发动机总量的40%-60%。在航空发动机上，高温合金大多数都用在燃烧室、导向叶片、涡轮叶片和涡轮盘四大热段零部件；此外，还用于机匣、环件、加力燃烧室和尾喷口等部件。

  根据测算， 未来20年我国军用航空发动机高温合金需求为17.75万吨，民用大中型飞机发动机高温合金需求为7.36万吨。此外，低空开放将有望打开我国通用航空发展的瓶颈，未来20年通用航空保有量超过20000架，以平均1台发动机测算，通用航空发动机高温合金需求为5万吨。综上，我们预测未来20年航空发动机高温合金需求为30.11万吨，平均每年市场空间1. 51万吨。

  根据测算， 未来20年我国军用航空发动机高温合金需求为17.75万吨，民用大中型飞机发动机高温合金需求为7.36万吨。此外，低空开放将有望打开我国通用航空发展的瓶颈，未来20年通用航空保有量超过20000架，以平均1台发动机测算，通用航空发动机高温合金需求为5万吨。综上，我们预测未来20年航空发动机高温合金需求为30.11万吨，平均每年市场空间1. 51万吨。

  ①习在“十三五”规划建议说明中提出， 要在航空发动机等领域部署一批体现国家战略意图的重大科学技术项目。

  ②2015年政府工作报告中首次写入航空发动机项目， 提出要实施航空发动机、燃气轮机等重点项目，加大国防科研和高新技术武器装备建设力度。

  ③国务院出台的“中国制造2025”计划，提出十大重点工程，其中排名第三即为航空航天装备。计划要求突破高推重比、先进涡浆(轴)发动机及大涵道比涡扇发动机技术， 建立发动机自主发展工业体系。

  航空发动机项目的快速推进和下游需求量开始上涨， 为高温合金材料带来非常大需求。为提升高温合金材料技术，我国出台了系列扶持政策，2010年国家最高科技奖授予了我国高温合金之父师昌绪院士。

  另外，工信部发布的2015-2016年增材制造发展计划，明白准确地提出要求突破高温合金等材料技术。

  航空发动机项目的快速推进和下游需求量开始上涨， 为高温合金材料带来非常大需求。为提升高温合金材料技术，我国出台了系列扶持政策，2010年国家最高科技奖授予了我国高温合金之父师昌绪院士。

  另外，工信部发布的2015-2016年增材制造发展计划，明白准确地提出要求突破高温合金等材料技术。

  燃气轮机是高温合金的另一个主要用途。燃气轮机装置是一种以空气及燃气为介质的旋转式热力发动机，它的结构与飞机喷气式发动机一致，也类似蒸汽轮机。燃气轮机属于内燃机，所以也叫内燃气轮机，构造有四大部分：空气压缩机，燃烧室，叶轮系统及回热装置。燃气轮机的需求量开始上涨迅速，除用于发电外，还用于舰船动力、天然气疏松的加气站等，

  按照未来15年将建设5个航母编队(2常+3核)、3个两栖攻击/登陆编队和3个近海防御舰队规模的假设，再考虑到燃机的更新与维护， 我们估算未来15年30MW级燃机需求600 台， 4MW级燃机需求1476台，通过测算，未来15年燃气轮机高温合金需求达6. 23万吨， 平均每年4152吨。

  按照未来15年将建设5个航母编队(2常+3核)、3个两栖攻击/登陆编队和3个近海防御舰队规模的假设，再考虑到燃机的更新与维护， 我们估算未来15年30MW级燃机需求600 台， 4MW级燃机需求1476台，通过测算，未来15年燃气轮机高温合金需求达6. 23万吨， 平均每年4152吨。

  高温合金在汽车中主要使用在于涡轮增压器的制造， 其次还有排气阀、烧嘴、热发生器等零件。

  面对与日俱增的环保和能源压力， 内燃机节能减排是大势所造。涡轮增压是内燃机节能減排的有效手段，其中汽油机节油效果5-10%，柴油机节油效果1 0-20%左右。 2012年我国内燃机涡轮增压器综合配置率为6.7%；其中车用柴油机配置率为62%，未来的增长点大多数来源于于轻卡装配率提升； 而车用汽油机配置率仅5%左右， 未来提升空间巨大。

  我国目前每万辆汽车对高温合金的需求为2. 04 吨，随着涡轮增压器配置率的提升，每万辆汽车的高温合金使用量将持续提高，到2020年汽车产量复合增速5%， 2020年一2030年汽车产量复合增速3%，依据测算， 2020年汽车用高温合金需求为8715吨， 2030年为1.9万吨。

  我国目前每万辆汽车对高温合金的需求为2. 04 吨，随着涡轮增压器配置率的提升，每万辆汽车的高温合金使用量将持续提高，到2020年汽车产量复合增速5%， 2020年一2030年汽车产量复合增速3%，依据测算， 2020年汽车用高温合金需求为8715吨， 2030年为1.9万吨。

  目前我国高温合金生产公司数有限， 生产能力与需求之间有较大缺口，在燃气轮机、核电等领域的高温合金主要还依赖进口。

  我国高温合金生产水平与美国、俄罗斯等国有着较大差距， 在高端产品供应上无法满足应用需求。

  目前我国高温合金生产企业数量有限， 生产能力与需求之间存在比较大缺口，在燃气轮机、核电等领域的高温合金主要还依赖进口。

  我国高温合金生产水平与美国、俄罗斯等国有着很大的差距， 在高端产品供应上不足以满足应用需求。

  世界上具有完整高温合金体系的国家只有美、英、俄、中四国。而在全世界内能够生产航空航天用高温合金的企业不超过50家，大多分布在在美、英、法、德、俄、日等国，整个行业具有较为显著的寡头特征。

  材智汇NewM是目前国内有代表性的、以“新材料早期项目孵化及投资”为目标的创新型孵化器。是高性能土木工程材料国家重点实验室、省级科技公司孵化器、新材料专业孵化器。

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