（报告出品方/作者：中航证券，张超、梁晨）

一、军工行业之基石——军工材料

1、材料是人类发展的物质基础

材料是人类赖以生存和发展的物质基础，但不是所有物质都可以称为材料。燃料和化学原料、工业化学品、食物和药物，一般都不算是材料。一般材料是指人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品 的那些物质。材料有众多的分类方式，包括按化学组成、尺寸形态、结晶状态以及功能用途等分类。还可以按物理性质（半导体材料、磁性材料、高强度材料、高温材料、超导材料等）、物理效应（压电材料、光 电材料、激光材料、记忆材料等）以及材料用途（军工材料、生物材料、电子材料、建筑材料等）等进行 分类。

以化学成分来分类主要分为：①金属材料（包括各类金属和合金）、②无机非金属材料（如玻璃、陶瓷、 碳纤维等）、③有机高分子材料（如合成塑料、有机纤维、橡胶、天然的羊毛棉花等）、④复合材料（由两 种以及两种以上的材料组成，如水泥、碳纤维复合材料等）。在工业时代，由于人类社会冶炼及生产技术的快速提高，金属材料的应用得到了快速的发展，随着 21 世纪的到来，人们对材料性能多元化发展的要求 不断提升以及新材料技术的不断突破，高分子材料、无机非金属材料（陶瓷材料）以及复合材料等新材料 迎来了快速发展。

衡量材料性能有众多指标，可以从力学性能、物理性能、化学性能、工艺性能等多方面进行评价，从 材料的整体趋势来看，这些性能指标随着新材料的发展而不断优化。在武器装备的应用上，军工材料总体 向着“高性能化、轻量化、多功能化”等方向发展，在性能指标方面的要求也更加严苛。

2、新材料促进技术发展与产业升级，扶持政策不断深化

回顾历史长河，人类的发展史某种程度上其实就是一部材料的进阶史，从“石器”时代，“青铜”时代， “铁器”时代，“蒸汽”和“电气”时代（“钢铁”时代），到如今的信息时代（半导体时代），人类社会的 每一次巨大进步都伴随着材料技术的突破性发展。因此 21 世纪科技发展的主要方向之一是新材料的研制 和应用。新材料的研究，是人类对物质性质认识和应用向更深层次的进军。目前新材料是指新近发展或正 在发展的具有优异性能的结构材料和有特殊性质的功能材料。近几年，化工新材料、微电子、光电子、新 能源材料成了研究最活跃、发展最快、最为投资者所看好的新材料领域，材料创新已成为推动人类文明进步的重要动力之一，也促进了技术的发展和产业的升级。

新材料产业作为当今科技和经济发展中最为活跃的产业领域之一，呈现出产业关联度高、经济带动力 强、发展潜力大的特点，已成为促进经济快速增长和提升企业、地区竞争力的源动力。近年来新材料正逐渐成为国家战略重点发展的产业之一，扶持政策不断加码、深化。

3、军工新材料是高端武器装备发展的先决要素

军工材料是按材料用途分类的重要应用领域。由于军工装备工作环境的苛刻性，军工材料多需要在极 端条件下能够正常工作，尤其是航空航天对结构材料要求更高，因此这些军工材料一般需要具有高强度、 耐高温、耐腐蚀、低密度等多种性能特点。对于此类具有优异特性和功能，能满足军用高性能需求的材料， 我们称为军工材料或军工高端材料。军工行业是一个综合性的行业，涉及的工业门类广，因此在材料种类 的需求方面也更加繁杂，主要可分为金属材料、以高性能纤维作为强化相的各类复合材料，以及其他功能 性新材料等。

军工材料是发展武器装备的物质基础。在各个时代，最先进的技术最早往往为军事用途服务。一代武 器，一代材料，材料在国防工业中占据着举足轻重的作用，是高端武器装备发展的先决要素。电子技术的 发展依赖于半导体材料的发展；战略导弹、战术导弹和卫星的发展依赖于先进复合材料技术的发展；新型 的复合装甲材料技术（即抗弹陶瓷和树脂基复合材料技术等），使坦克的防护迎来了新的发展机遇；工程塑 料在枪械上的应用，使世界枪械研究徘徊不前的局面得以打破；发动机性能的改进一半靠材料。

军工新材料技术是决定武器装备性能与水平的重要因素。高效低成本树脂基弹箭复合材料研制成功及 其在战略和战术弹箭上的应用，显著改进了武器装备战技指标，大大地增加了战略导弹的射程；轻型反坦 克导弹的增程，主要依赖于碳纤维/玻纤混杂增强环氧复合材料发动机壳体、有机硅耐烧蚀涂料和橡胶基 复合材料防护层的成功研制于应用；四代战斗机的“4S”性能特点，十分依赖新材料技术的发展与应用。

军工新材料引领技术发展，奠定我国整体材料基础。军工新装备的牵引是我国的高端新材料技术快速 发展的动力源之一，尤其是在国外封锁的环境下，军工材料是我国新材料技术的突破口，通过近几年的发展，可以看到我国正逐渐打破西方列强的围剿封锁。以“碳纤维”为例，以往国际碳纤维行业主要市场被 美日等国垄断，但随着我国国家的重点扶持，以及如光威复材、中简科技等企业的不懈努力，通过军品的 研发供应，我国在高性能碳纤维方面取得了十足的进步，为未来高端民用市场奠定了基础。

军工材料正向着“轻量化、高性能化、多功能化、复合化、低成本化以及智能化”等方向发展。在航 空航天领域，轻量化意味着飞行器在节省燃油的同时扩大了作战半径，提高了战场生存力和战斗力，因此 发展趋势是采用轻质、高强、高模材料，从而提高结构效率。高性能化是军工新材料从始至终贯穿的要求， 这种性能体现在多方面，既可以是力学强度、韧性方面，也可以是耐高温性能方面等

此外，由于 武器装备对可靠性的高要求，军工材料具有性能高于经济性的特点。 新型号、新装备放量，对高性能材料需求明显增加。目前在新型武器装备的应用中，钛合金、高温合金、以及复合材料（碳纤维等）等脱颖而出，市场空间不断增长。以航空领域对材料需求来看，在 100 多 年来经历了四个阶段的发展，目前正在跨入第五阶段，这一阶段的特点是：机体结构材料大量使用复合材料、钛合金用量不断创新高。

4、“十四五”军工材料迎来快速扩张，“军转民”带来第二增长动力

下游列装加速，上游材料供不应求。进入“十四五”我国军工装备加速建设，新型号军机的快速列装， 以及导弹“数量级”增量建设等都对上游材料形成了强劲的需求。叠加“自主可控”增量以及新型号装备 中高端高性能材料应用比例增加，目前军工产业链中，上游材料呈现出较为强烈的“供不应求”，同时也表 现出相较于下游更高的业绩增加弹性。

企业积极扩产，“十四五”军工材料产能至少翻番增长。在军工上游材料整体供不应求的环境下，近年 军工材料公司相继出台了扩产计划，我们统计了主要军工材料领域上市公司的扩产计划，预计到“十四五”末期产能至少实现翻番增长，高温合金产能增长 157%、碳纤维产能增加 210%、钛合金产能增加 138%。再 考虑到新产能爬坡的情况，我们预计军工材料“十四五”期间景气度整体无忧。

钛合金、高温合金、碳纤维“十四五”期间市场需求有望维持稳定高速增长，市场空间逐渐打开。我 们预计高端钛合金、碳纤维、高温合金三种材料“十四五”期间市场需求的复合增速分别为 20%、25%以及 16%，假设三者价格分别为 35 万元/吨、15 万元/吨以及 30 万元/吨来估算，到 2025 年三种材料市场规模 将分别突破 100 亿元、200 亿元以及 300 亿元。

高端材料“民用”市场给企业带来第二增长动力。除去军品方面的快速增长，材料技术的成熟也给行 业带来了广阔的“民用”市场，为相关领域带来第二增长动力。碳纤维方面，凭借轻量化、高强高模等优 异性能，在风电、氢能储存等新能源领域展现出了良好的前景；高温合金方面，在两机专项的政策支持下， 我国目前航空发动机方面将迎来快速发展，但燃气轮机方面，目前仍正在启动中，随着技术的成熟，也有 望给高温合金市场再添发展动能。

“大飞机”蓄势待发，民机市场方兴未艾。在第十三届中国航展上，商飞公布了最新的《中国商飞公 司市场预测年报（2021-2040）》，同时波音也发布了最新的中国民航市场展望报告，都上调了中国民机的市 场空间，预计未来 20 年，民机市场空间在 9-9.5 万亿之间。那么随着 C919 的问世，将推动全球民机市场 格局由原来的“AB”向“ABC”发展。在自主化要求的环境下，对于这些给航空军机配套的上游材料企业来 说，将提供新的市场增量。

二、金属材料篇

继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。虽然非金属 材料的应用不断提升，但金属材料凭借其优良的性能，仍将有较为广泛的应用，并且前景光明。尤其是一 些新型、高端金属材料，在军工、航空航天等领域有着难以替代的地位，并随着研究的不断进展，生产出 性能更加优良的品种。常用的军工金属新材料包括钛合金、高温合金、铝合金以及镁合金等。

1、钛合金——新型武器装备的明星金属

1.1、钛合金性能优良，在军工装备中应用广泛

钛（Ti）位于元素周期表中ⅣB 族，是一种银白色的金属，钛合金是以钛为基础加入铝、锡、钒、钼、 铌等其他元素组成的合金，由于其优秀的物理性能，被广泛用于航空航天、船舶、海洋工程、兵器、汽车、 医疗、化工、冶金、体育休闲等高端工业制造中，有着“第三金属”、“空中金属”、“海洋金属”等美誉。

钛的具体优势性能包括：①比强度高：钛密度为 4.5g／cm 3，比钢轻 43%，而机械强度却与钢相差不多， 比铝大两倍，比镁大五倍，因此表现出较高的比强度（抗拉强度与材料表观密度之比）；

②耐蚀性好：常温下，钛表面易生成一层极薄的致密的氧化物保护膜，可以抵抗强酸甚至王水的作用， 表现出强的抗腐蚀性。钛合金制成的潜艇，既能抗海水腐蚀，又能抗深层压力，其下潜深度比不锈钢潜艇 增加 80%。此外，钛无磁性，不会被水雷发现，具有很好的反监视、监测作用。

③具有超导性：钛具有超导性，纯钛的超导临界温度为 0.38-0.4K。常用的铌钛合金超导体是超导工 业的“先导材料”，其成本远低于其他超导材料，同时还具有如屈伏强度与钢材接近等优点，保证了铌钛超 导合金的应用优势。

根据现行国标发布的《钛及钛合金牌号和化学成分》，钛及钛合金相关种类牌号有 100 个左右。不同类 别的钛合金，价格也不尽相同，便宜的有每千克一两百元，贵的甚至上千元。根据基体组织不同，钛合金 可以分为α合金（组织稳定，耐磨性高于纯钛，抗氧化能力强）、β合金（未热处理即具有较高的强度，淬 火、时效后合金得到进一步强化，室温强度可达 1372～1666MPa）以及α+β合金（具有良好的综合性能， 组织稳定性好，有良好的韧性、塑性和高温变形性能，能较好地进行热压力加工，能进行淬火、时效使合 金强化）。中国分别以 TA、TB、TC 表示。三种钛合金中很常用的是α钛合金和α+β钛合金；α钛合金的切 削加工性很好，α+β钛合金次之，β钛合金较差。由于其种类繁多，物化特性也多有不同，因此多种牌号 钛合金在军工装备中应用领域更为广泛。

1.1.1、航空领域：钛合金比重衡量飞机先进程度

由于钛合金具备密度低、比强度高、耐蚀性好、导热率低等特点，因此广泛的应用于飞机结构件（如 蒙皮、管材零件、紧固件、各种钣金件和承力构件等）和发动机（如压气盘、静叶片、动叶片、机壳、燃 烧室外壳、排气机构外壳、中心体、喷气管、压气机叶片、轮盘和机匣等零件）等部位。

钛合金在航空领域应用的必要性：目前新一代飞机的最高航速是音速的 3 倍以上，会使飞机与空气摩 擦而产生大量的热，一般在音速 2 倍以下时机身可以用铝合金，当飞行速度达到 2 倍以上时，就必须采用 耐高温和性能更好的钛合金，当飞行速度超过音速的 3 倍时，机身就要使用更多的钛合金。

这也是为什么 钛合金的应用水平是衡量飞机选材先进程度的重要标志。在国外第三代战斗机上，钛合金用量占机体结构 重量比为 10%～15%，在第四代战斗机上，用量超过 25%，其中 F-22 高达 41%。航空发动机的用钛量也在逐 步增加，国外先进航空发动机的钛用量已达 30%左右，例如 V2500 发动机的钛用量就高达 31%，第四代发 动机 F119 的钛合金用量为 40%。在民用飞机方面，空中客车的钛用量已从第三代 A320 的 4.5%增至第四代 A340 的 6%，而 A380 中用钛量占总重量的 10%，单机用钛材约 60 吨。（报告来源：未来智库）

1.1.2、航天领域：重大工程建设及导弹储备将增加钛合金需求

航天飞行器结构设计与制造中考虑最多的就是减重问题，提高结构效益是关键，同时要求结构材料具 有良好的环境适应性，如适应高温、高湿、高盐等腐蚀性服役环境等。钛合金材料代替传统的钢制材料， 在大幅度降低航空航天飞行器的结构重量的同时可提高航空航天飞行器结构的抗腐蚀损坏能力，对增加航 空航天飞行器航射程、降低燃料消耗、延长服役寿命、提高服役可靠性等方面均具有重要意义。因此钛合 金材料自产生以来特别受到航空航天飞行器设计者的青睐，钛合金在航天火箭中所占质量为 5%～30%，实 际上没有一种航天火箭是不使用钛及钛合金的。如在前苏联的“能源-暴风雪”号、“金星”号、“月球”号、 “和平”号等航天器中得到非常广泛的应用。目前钛合金在航天领域的应用主要有三方面：

①在火箭发动机系统中的应用

随着航天飞行器设计对重量的控制要求越来越苛刻，以固体火箭发动机为代表的航天动力系统结构件， 越来越多的采用钛合金材料。目前一部分先进的固体火箭发动机所使用的复合材料壳体的前后接头、前后 封头、前后裙框等支撑部件均采用钛合金材料制造，常见的材料牌号有 TC4、TC6、TC11 等钛合金。此外喷 管是固体火箭发动机的关键部件，在使用过程中承受着高温高压的严苛考验，目前绝大部分的固体火箭发 动机喷管壳体的金属件采用 TC4、TC8、TC11 等钛合金材料制造。

②在空间飞行器动力系统中的应用

为了实现空间飞行器的发射减重及有效降低在轨调姿的动能惯性，目前卫星、宇宙飞船等空间飞行器 的推进动力系统大量采用钛合金材料制造其推进剂储箱、推进喷管支撑壳体等。

③在导弹武器系统中的应用

导弹武器系统为了减轻其发射重量、增加射程以及提高结构件使用温度，也开始大量使用钛合金材料 替代传统的结构钢、铝合金等材料。如新一代的巡航导弹飞行速度由过去的 0.8 马赫提高到 3.5 马赫甚至 更高，导弹的表面温度达到 300℃-650℃，传统铝合金材料制造的隔框、蒙皮、油箱等无法满足要求，必 须使用钛合金材料制造这些导弹部件。同样巡航导弹使用的涡喷发动机动力系统也大量使用钛合金材料制 造其结构部件，包括压气机机匣、压气机盘、压气机叶片等部件。

1.1.3、船舶军舰：优异的耐蚀性能天生适合舰船

由于钛合金具有比强度高，且在海水及海洋气氛下具有优异的耐蚀性能，因此在船舶领域也得到了广 泛的运用。主要应用于耐压艇体、结构件、浮力系统球体，水上船舶的泵体、管道和甲板配件，快艇推进 器、推进轴、水翼艇水翼、鞭状天线等。目前钛合金在舰船的应用主要集中在一些关键部位，但随着钛合 金产业的不断成熟，成本下降，未来舰船钛合金应用占比将不断提高。

1.2、中游高端钛材研发及制造是产业链核心壁垒

钛合金产业链上游为钛金属冶炼行业，主要通过冶炼钛铁矿或金红石得到含钛量较高的海绵钛，经熔 铸等工序得到钛锭、钛合金或钛粉；再通过加工处理（如轧制、铸造、锻造或粉末冶金）后，获得钛加工 材；产业链下游企业通过购买钛合金零部件应用到各自领域当中。

提炼加工难度大，成本较高：钛元素虽然在地壳中含量高，但是由于活性大，提炼困难，需要经过多 次氧化还原过程达到工业应用的品位。通常采用氯还原法提纯金属钛，熔炼采用多次真空电弧熔炼工艺， 另外钛合金变形抗力较大，属于难变形材料，叠加钛合金材料制备工艺复杂、流程长等原因致使其成本高。 钛原料需求升级，质量要求提升：我国钛工业经过几十年的发展，已从 20世纪的以传统化工为主要 需求的领域，逐渐转向以航空航天、船舶、海洋工程和高端化工装备为主要需求的领域，钛原料的需求也 从原来的以工业级海绵钛(2 级)为主转向以航空级海绵钛(0 级)为主要需求，对钛原料的批次稳定性和质 量要求更高。

目前国内海绵钛生产原料主要依赖进口，随着航空级海绵钛需求的快速增长，军工行业对原 料的稳定供应和品质提出了更高的要求。由于我国绝大多数海绵钛生产企业没有自己的钛矿砂资源，这也 对高端钛产品长期稳定供应、产品质量和成本造成了很大的影响。

海绵钛价格波动主要受供求关系影响。海绵钛作为钛产品的核心原料，其在钛材生产成本中占比超 80%， 是影响行业利润的重要因素，其价格波动主要受制于供求关系影响，2014-2016 年由于我国海绵钛产业受 库存积压、中低端钛材产能过剩及需求下降等多种因素影响，其价格一直处于低位，后伴随下游需求的逐 步修复，海绵钛价格开始逐步回暖，由 2016 年 6 月末 4.65 万元/吨涨至 2019 年 8 月的 8 万元/吨左右。 2021 年初至今，受“双控”等因素影响，海绵钛上游镁锭、四氯化钛等原材料价格持续上升，海绵钛价格 也一路上涨，截至 10 月份价格已经突破 8 万元/吨。近两年海绵钛产能快速扩张，因此长期来看，海绵钛 将由高端需求的持续提升与下游产能的不断扩张两种因素共同主导价格走势，在需求与供给共同提升的情 况下，海绵钛价格也将逐步趋稳。

军品高端钛合金价值高于民用：目前航空航天、军工装备等是国内高端钛合金主要需求领域，价格方 面来看在 30-40 万左右，可以看到产品主要为军品钛合金的西部超导吨钛价格以及毛利率，明显要高于具 有较大比例民品钛合金生产的宝钛股份和西部材料。值得注意的是由于军品价格相对固定，公司成本的波 动较难向下游转移，因此海绵钛价格波动，会对军品毛利率产生影响，一般海绵钛价格每提升 1 万元，对 军品钛合金毛利率影响在 3%左右。

存在“卡脖子”情况，差距不断缩减：目前，我国高端需求用航空级海绵钛、3D 打印用钛粉、航空紧 固件用钛合金棒丝材、船舶用钛合金宽厚板坯等产品由于在批次稳定性上还与国外有一定的差距，仍需进 口，一部分关键核心技术没有完全自主可控。但通过国内企业的装备进步技术创新，差距正逐步缩减，产 品质量不断提高。

中高端领域的钛材需求量呈加速增长势头：2020 年，我国钛工业不论在产量、产能和经济效益上都取 得了突飞猛进的发展，其中，高端化工、航空航天、海洋工程、船舶和体育休闲等中高端领域的钛材需求 量呈加速增长势头，平均增长幅度在 20%以上，医疗行业受疫情影响需求有所回落，低端的电力和制盐等 行业也有一定的增长，但增幅不大，行业整体盈利能力进一步增强。以军工为代表的高端行业需求拉动下， 促使我国钛材产量连续第 6 年呈稳步快速增长的势头，钛材产量由 2015 年的 4.86 万吨上升到 2020 年的 9.70 万吨，增长几乎翻倍。

高端用钛占比依旧偏低，未来增长空间广阔：从全球市场需求结构来看，钛合金主要应用于航空工业、 国防军工以及其他工业。其中，在航空工业的应用需求最大，约占 50%，主要是用于飞机和发动机的制造。 但是对比国内来看，钛制品需求结构存在明显差异，在拥有发达的航空航天和军工国防工业的北美和欧盟 地区，尤其是美国，50%以上的钛制品需求来自于航空航天和军工国防领域。我国虽然是全球最大的钛金属 生产国和消费国之一，但是我国钛制品需求大部分来自化工领域，应用主要为抗腐蚀材料，技术含量相对 不高，航空航天领域高端需求，虽然近两年占比有所提升，但仍只占 18.4%（1 万吨）左右，远不及国际平 均水平。

“十四五”军队加速建设，航空航天领域将进一步拉动钛合金行业景气度：2021 年起中国“十四五” 规划和军队现代化建设正式进入加速期，有望进一步促进航空航天、军工装备等高端领域用钛的大幅提升。 尤其是在航空领域，随着我国大飞机自主建设和军机迎来快速换代窗口期，军民两方面的飞机需求将会持 续放量。我国航空领域的大跨越式发展将带动产业链相关公司加速转型和成长，航空需求放量将大幅带动 高端钛材需求，拉动行业高景气发展。 从钛合金在飞机中应用来看，民机约为 5%-15%、军机约为 10%-30%。

民机方面，根据中国商飞公司市场预测年报（2021-2040），预计 2021-2040 年中国将累计交付 9084 架 新机，假设这些新增飞机都是我国自产型号，那么预计未来二十年钛合金需求总量在 38 万吨，算上商用 飞机发动机的 11 万吨需求，民用航空需求总量将达到 50 万吨左右，市场空间在 2000 亿规模。

1.4、钛合金的“百货商店”与“专卖店”式竞争格局

军用高端钛合金与国外不直接竞争，但仍有一定差距：尽管近年来我国钛合金材料的研究工作已取得 了显著的进展，但高端领域用钛合金产品的品质与国外相比还有很大的差距，如钛合金挤压型材、模锻件、大型钛合金宽厚板、大型钛合金铸件、航空紧固件用钛合金棒丝材等，亟需我国钛行业提高产品品质，以 充分满足国防军工对钛合金的发展需要。目前国外的主要厂商有日本东邦钛公司、美国钛金属公司、俄罗 斯 VSMPO-AVISMA 等。由于各国对军工材料的出口均有严格的限制，因此目前国内高端钛合金军工市场方 面基本上不会面临来自国外公司的竞争。但未来随着我国民用航空大飞机的落地批产，一方面打开了市场 空间，另一方面也将在民用航空钛合金方面与国际钛合金龙头企业形成竞争。

钛加工行业已形成国有大型企业为龙头的格局：目前，我国钛加工行业通过近 10 年的结构调整和转 型升级，已形成以宝钛股份、西部超导、西部材料和金天钛业等国有大型企业为代表的一线龙头企业，他 们以各自的多年行业技术积累和背景为依托，不论在产量还是利润水平方面，均取得了近 10 年来的最好 水平。

“十四五”纷纷出台扩产计划：2021 年三家钛合金上市企业分别公告扩产计划，2020 年宝钛集团提 出了在“十四五”末，钛材市场占有率居世界第一、钛材产量达到 5 万吨的目标计划；西部材料预计募投 项目达产后钛合金总体产能达 1 万吨；西部超导预计募投项目达产后钛合金产能将超 1 万吨，综合来看三 家企业到十四五末期，钛合金总产能将超 7 万吨，我们预计其中军品产能有望达到 3 万吨左右。

“百货商店”与“专卖店”式竞争格局：从历史来看，宝钛、西部超导和西部材料同源，原先三家是 一家，是国家建设的军工服务研究地，最早在宝鸡是研究院加上加工厂，一直到 80 年代中期。研究院独立 成为西北有色金属研究院，从宝鸡搬迁西安，之后先后成立西部材料和西部超导。西部材料最开始从事稀 有难熔金属，后面西部钛业和西部材料重组，加入了钛合金业务。西部超导最早是做超导材料，钛合金也是后续发展加入的业务。

从目前来看，由于历史地位的存在，宝钛是产业化最长、最大、材料品种最全的 钛合金生产企业，可以看为是钛合金的“百货商店”。而西部材料与西部超导两家实控人同为西北有色金属 研究院，因此存在同业竞争限制，致使西部材料主要是钛合金板材、管材，西部超导主要是钛合金棒丝材。 两家各自在自己领域有较强的竞争力，可以看做是某一类钛合金的“专卖店”。

1.5、小结

钛合金凭借其密度低、比强度高、耐蚀性好、导热率低等特点，在航空航天、船舶军舰等领域中广泛 应用。目前，我国钛行业结构性调整已初见成效，已由过去的中低端化工、冶金和制盐等行业需求，正快 速转向中高端的军工、高端化工(PTA 装备)和海洋工程等行业发展，行业利润由上述中低端领域正逐步快 速向以军工为主要需求的高端领域转移。伴随着“十四五”的到来，高端军用钛合金在下游需求旺盛的环 境下，供不应求，行业迎来高端产能快速扩张的窗口期。

2、高温合金——现代物理冶金学和冶金工艺的集大成材料

2.1、高温合金是现代航空发动机的基石

高温合金是以金属镍、铁、钴元素为基体，能在 600℃以上的高温下承受一定应力长期工作，并具有 优异抗氧化、抗腐蚀能力的一类先进结构材料。

高温合金的最大特点不是其绝对熔点很高，而是在高温下仍然具有良好的特性：尽管纯金属材料中有 熔点高达 2000℃以上的，如钨（3390℃）、钽（2996℃）、钼（2610℃）和铌（2468℃）等，可是在远低于 其熔点下，其力学强度就迅速下降，高温氧化、腐蚀严重，因而，极少用纯金属直接作为超耐热材料。相 比普通金属，高温合金在复杂工作环境下的性能优异：①高温强度；②抗氧化性；③抗热腐蚀；④抗疲劳 性；⑤断裂韧性；⑥内部组织稳定，使用可靠。虽然性能优异但高温合金制备难度较大，欧美也称其为超 级合金。正如剑桥大学材料学家 R.W.Cahn 教授所述：“高温合金结合并利用了现代物理冶金学和冶金工艺 的所有资源，显示了人类为实现极富挑战性的目标而做出的卓越成就。”

2.1.1、航空领域：现代航空发动机中，高温合金占总重量的 40%～60%

高温合金主要应用于航空发动机，航空发动机被称为“工业之花”，是航空工业中技术含量最高、难度最大的部件之一。作为飞机动力装置的航空发动机，尤其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，而这些几乎是结构材料中最高的性能要求。在现代燃气涡轮航空发动机 中，高温合金材料的用量占发动机总重量的 40%-60%。

高温合金主要用于发动机四大热端部件：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。 航空发动机的技术进步与高温合金的发展密切相关，军用航空发动机通常可以用其推重比（推力/重 量）来综合地评定发动机的水平。提高推重比最直接和最有效的技术措施是提高涡轮前的燃气温度，因此 高温合金材料的性能和选择是决定航空发动机性能的关键因素。随着航空装备的不断升级，对航空发动机 推重比的要求不断提高，发动机对高性能高温合金材料的依赖越来越大。

2.1.2、航天领域：高温合金材料技术的发展直接影响航天发动机研制水平

高温合金主要应用于火箭或导弹等航天器中动力部分（液氢液氧、液氧煤油、燃气涡轮、冲压发动机） 的承力热端部件（涡轮泵弯通、法兰盘、石墨舵紧固件等），还包括火箭涡轮转子、燃烧室等。航天发动机 中的特殊工作环境要求其使用的材料必须能够承受高温、高压、高的温度梯度变化、高动态载荷和特殊介 质的考验，因此对材料的综合性能和加工性能提出了很高的要求。高温合金材料已经占据了航天发动机相 当大的比重，接近总重量的一半，高温合金材料技术的发展直接影响航天发动机研制水平。

高温合金材料技术的发展直接影响航天发动机研制水平。火箭发动机性能落后的根本原因在于高温合 金材料的差距。火箭发动机燃烧室需承受高温（3000-4000℃）、高压（20MPa）和高流速（2500-5000m/s） 燃气冲刷，对高温合金材料要求极高；高性能涡轮泵需承受超低温液氧和燃料的冲刷，且转速高、压力大、 密封性要求高，是液体火箭发动机最核心的部件，对高温合金原材料及制造工业提出了很高的要求。

2.1.3、船舶军舰：集中应用在舰船的动力装置中

高温合金在船舶军舰中的应用也主要是集中在动力装置的结构件和动力装置中使用的大量高温螺栓。 世界各国舰艇动力设备分主动力（主要是大型柴油机或核反应堆）和辅助动力（主要是燃气轮机），两部分 都需要使用大量的高温合金。柴油机具有热效率高、功率范围广等优点，在舰船动力装置中所占份额极大， 高温合金主要应用于大型柴油机的预燃室喷嘴、高温耐腐蚀的弹性件和紧固件、气阀和气阀座合金、增压 涡轮、增压器以及排气系统。而燃气轮机中需要用到高温合金的部位则包括空气压缩机、燃烧室、叶轮系 统及齿轮减速器。喷射到叶轮上的气体温度高达 1300℃，因此叶轮系统需要选用高温合金材料。

2.2、分类多、品种多，对研发实力、经验积淀要求高

高温合金可有多种分类方法：按主要元素可分为铁基、镍基和钴基三类高温合金；按制备工艺可分为 变形（牌号 GH）、铸造（等轴晶——牌号 K、定向柱晶——牌号 DZ 和单晶——牌号 DD）、粉末（牌号 FGH） 和金属间化合物高温合金（牌号 JG）四大类高温合金；按强化方式可分为固溶强化、时效强化、氧化物弥 散强化和晶界强化。

镍基高温合金应用范围最广：相较于铁基和钴基，镍基高温合金应用范围最广，占比达 80%，主要是 得益于其在高温时强度更高；铁基高温合金则是从不锈钢发展起来的，优势在于有较好的中温力学性能和 良好的热加工塑性，合金成分比较简单，成本较低；钴基高温合金，高温强度、抗热腐蚀和抗氧化能力具 有一定优势，但钴是一种重要战略资源，世界上大多数国家缺钴，以致钴基合金的发展受到限制。相比较 钴基更适合作为高温静止零件的材料，镍基则更适合作为高温转动零件的材料。

变形高温合金占比高、种类多：变形高温合金在整个高温合金的产量中占比为 70%以上，产品种类也 相对最多，在航空发动机里可用于制造盘轴、机匣、燃烧室、紧固件等多种零件；铸造高温合金多用于制 造航空发动机中的机匣、叶片等结构复杂的零件；粉末高温合金方面，主要用于航空发动机中的盘轴类锻 件，通常情况下服役条件较变形高温合金更为苛刻。 高温合金产业链上游为金属冶炼行业，主要通过冶炼金属矿石得到金属原材料。通过对金属原材料进 行加工处理（如轧制、铸造或粉末冶金）后，获得变形高温合金、铸造高温合金或粉末高温合金；产业链 下游企业通过购买高温合金零部件应用到各自领域的机械设备当中。由于高温合金多数非标准化产品，产 品类型随着下游需求不同而异，所以高温合金产业链相对较短，属于以技术为核心的产业。

整个军工材料领域盈利能力最强的品种之一：高温合金是整个特钢行业或者说是整个军工材料领域盈 利能力最强的品种之一。高温合金因其原材料成本高、制备工艺复杂等原因，售价普遍较高。高温合金售 价一般在数万元至百万元之间，常见品种预计平均价格在 15-30 万元左右。

国外发达国家先发优势，我国高温合金起步较晚：高温合金诞生于 20 世纪初期的美国，被用作车站 的防腐支架。从二战开始，高温合金的研制进入了高速发展时期并大量应用。由于高温合金初期主要为军 事服务，到五十年代，几大军事强国英、美、前苏联等国各自形成了自己的高温合金体系及相应的高温合 金行业。相比较其他军事强国，我国高温合金起步较晚，技术水平与生产规模方面，与美国、俄罗斯等国 仍有着较大差距。尤其是近些年我国加大研制高性能航空航天发动机力度，导致高温合金材料在供应上无 法满足应用需求，而在涉及航天航空、国防等领域的高温合金产品，发达国家作为战略军事物资，从不出 口，进一步增加了我国军用高温合金的缺口，同时也制约了我国高性能航空发动机发展。

供给与需求之间存在较大缺口，仍然依赖进口：国产高温合金在合金纯净度、组织均匀度、加工工艺 控制和产品合格率等方面与美国、俄罗斯等国的产品仍存在差距，这些差距使得中国厂商主要集中在中低 端产品的制造上，高端产品产能不足，仍然依赖于进口。同时目前中国高温合金生产企业产能有限，供给 与需求之间存在较大缺口，燃气轮机与核电等高端民用领域的高温合金仍主要依赖进口。（报告来源：未来智库）

2.3、高温合金供不应求，“两机专项”拉动需求

高温合金供不应求，未来增量来自中国：高温合金是钢铁材料金字塔的顶端材料。目前，受到世界航 空制造业分布的影响，全球的高温合金主要消费地集中在欧美等航空制造业比较发达的国家或地区，特别是在航空制造业为发达的美国；中国及其他各地高温合金的消费量比较小。据统计，世界高温合金消费市 场中，美国是主要的高温合金消费市场，占比 48%；其次为欧洲，占比 25%；亚洲地区消费占比则为 22%左 右，其他地区为 5%。

我国高温合金近几年供需走势持续增长，年增速保持在 20-30%，整体表现出供不应求的态势，2019 年 我国高温合金市场规模达到 169.8 亿元，同比增长 33.52%。 国内高温合金产能供给有限，长期存在较大的供需缺口。据统计，2019 年我国高温合金产量约 2.76万吨，但高温合金整体市场需求约为 4.82 万吨，供需缺口达 2.06 万吨。

“两机专项”加速推进，高温合金潜在需求提升：“两机专项”主要是航空发动机和燃气轮机两个重大 专项，两机的基本原理相同。航空发动机专项方面，将重点聚焦涡扇、涡喷发动机领域，同时兼顾有一定 市场需求的涡轴、涡桨和活塞发动机领域，主要研发大涵道比大型涡扇发动机、中小型涡扇/涡喷射发动 机、中大功率涡轴发动机等重点产品；燃气轮机专项的主要目标为，2020 年实现 F 级 300MW 燃机自主研 制，2030 年实现 H 级 400MW 燃机自主研制。

火箭发动机方面，我国的“长征”系列火箭以及“神舟”系列飞船，发动机的核心部分都采用了高温 合金材料。2021 年，中国全年发射次数首次突破 40 次，那么 预计“十四五”期间，我国航天发射次数有望超过 200 次。根据《液体火箭发动机的结构质量》，火箭发动 机核心部件涡轮泵质量占发动机质量的 20-26%，燃烧室质量占发动机质量的 1.2-3.3%。我国未来主力运 载火箭长征七号采用的 YF-100 液氧-煤油火箭发动机单台质量为 1.9 吨，每枚火箭采用 6 台 YF-100 火箭 发动机，则每枚火箭涡轮泵及燃烧室总质量，即每枚长征七号火箭所用高温合金部件质量约为 2.88 吨，我 们假设每枚火箭所用高温合金质量在 3 吨左右，按 20%-25%的成材率来看，预计“十四五”期间我国火箭 发射需求高温合金在 2400-3000 吨，每年需求或超过 500 吨。

燃气轮机方面，广泛应用于发电、船舰和机车动力、管道增压等能源、国防、交通领域，是关系国家 安全和国民经济发展的高技术核心装备，属于高科技产业。可分为微型、轻型和重型三类，其中重型燃气 轮机是我国要重点发展的对象。 在舰船领域，我国与欧美等军事强国存在巨大的差距。当前，国外现代大、中型水面舰艇和高性能舰 船都基本采用燃气轮机作为主要动力装置。

据 1981～2008年国外舰船动力装置统计，3/4 的水面舰船采用了燃气轮机(含柴-燃联合)。相比之下，我国军舰动力燃气轮机化率远低于老牌海军强国，舰艇以燃气轮机作为动力是未来军舰升级换代下的必然趋势，替代空间巨大。随着我国 QC280/QD280等舰船燃气轮机的问世，标志着我国国产舰船用燃气轮机完成国产化。假设单台燃气轮机重量为 25 吨，高温合金重量占比 40%， 成材率 25%，我们预计未来 10 年我国舰船高温合金需求量在 3.6 万吨左右。

在民用领域，发电用燃气轮机、天然气传输用燃气轮机在“西气东输”、“北气南下”以及“双碳”政 策的支持下，未来都将是重点的建设工程，尤其是燃气发电项目具有能源转换效率高、污染物排放少、启 停迅速、运行灵活等特点。 除去两机项目，高温合金在汽车、核电等多领域均有应用，过去五年我国高温合金需求量年复合增速 为 19%左右，我们以 15%左右的增速对十四五期间进行测算，预计到 2025 年我国高温合金年需求量将超过 10 万吨，市场规模有望超过 300 亿元。

2.4、竞合关系为主，共同满足市场需求

国际方面高温合金行业呈现寡头特征：高温合金行业需要依托强大的生产和研发技术方能保障企业的 正常运行，同时该行业无论军品和民品均涉及到产品认证问题，特别是军品的认证，周期长，审核严，可 以说为该行业构筑了天然的进入壁垒，全球范围仅不超过 50 家企业具有生产航空航天用高温合金的能力， 主要集中在美、英、法、德等国，行业呈现寡头特征。例如国际因科合金公司、汉因斯·司泰特公司、卡 本特公司等公司主要负责母合金的冶炼、生产，先进高温合金如粉末高温合金和单晶高温合金主要由三大航空发动机生产商（通用电气、罗尔斯·罗伊斯和普拉特·惠特尼）主导，少数企业如 PCC、ATI 等产业链 布局范围较广。对于我国来说，技术相对成熟的变形合金、等轴合金逐步开始替代俄罗斯、美国高温合金， 未来国产化率将逐步提高。

我国已形成一定规模拥有较先进技术装备的生产基地：高温合金尤其是高性能高温合金市场仍主要依 赖进口，但随着国产化越来越迫切，国产企业发展势头迅猛，开始承担航空发动机、燃气轮机等高端装备 用高温合金的研制和生产任务。中国高温合金的研发起步于 20 世纪 50 年代，经过 50 多年发展，现在已 形成自己的高温合金体系，目前已形成一定规模拥有较先进技术装备的生产基地。一类是以抚顺特钢、宝 钢特钢、长城特钢等特钢企业的高温合金冶炼基地，另一类是以钢研总院、中科院金属所、北京航材院为 代表的研究、生产基地，如钢研高纳、中科三耐等，同时一些民营企业通过自身的战略发展、研发投入， 在高温合金领域中也逐渐成长，成为行业内重要的组成部分，如图南股份、隆达股份等公司。

2.5、小结

高温合金凭借其耐高温、高强度、耐腐蚀、抗疲劳等特点，在航空航天、船舶军舰等领域应用广泛， 是动力装置向更高性能发展的重要物质基础。现阶段我国高温合金产业整体呈现出供不应求的态势，目前 全球高温合金技术集中在老牌军事强国美、欧、俄手中，我国高温合金产业在近些年加速追赶，但从产品 上仍然存在差距，这些差距根源是体现在技术及经验积累方面。

3、铝合金——军事工业中应用最广泛的金属结构材料

3.1、低成本及高模量，军工行业竞争优势明显的结构材料

铝是地壳中含量最丰富的金属元素，是世界上产量和用量仅次于钢铁的有色金属，密度仅为 2.7g/cm， 约为钢的 1/3。由于纯铝较软、强度低，所以通过在铝中加入少量元素（如镁、铜、锌、硅、锂等）制得 性能更佳的铝合金。由于铝合金具备优良的力学性能和抗腐蚀性能，是工业中应用最广泛的一类有色金属 结构材料，在建筑、航空航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。

铝合金在力学、化学等方面均具备优良的性质：①力学方面，主要体现在密度低，强度较高，模量高 等方面。铝的密度仅为 2.7g/cm，与其他金属相比质量较轻，仅为钢的 1/4，因此适合应用于对轻质化要求 较高的领域；②化学性质方面，由于铝合金在空气中表面可以生成一层致密的氧化物薄膜，具有保护自身 防止深层氧化的作用，因此具有出色的耐腐蚀性质，化学组成十分稳定。③铝合金的塑性很好，可加工成 各种型材，具有优良的导电性、导热性，因此在工业上使用十分广泛，使用量仅次于钢。 目前，行业内已经出现的不同成份的铝合金有 250 多种。为了便于区分，根据合金成分的不同，我国 采用国际通用的四位数字牌号法分类，以便生产现场标记和记忆和计算管理。在军事工业中应用的铝合金 主要有铝锂合金、2XXX（A1-Cu-Mg）系列和 7XXX 系列铝合金等。

铝锂（Al-Li）合金，是近年来航空材料中发展最迅猛的轻量化材料，具有密度低、弹性模量高、比刚 度高、疲劳性能好、耐腐蚀等特点，取代常规铝合金后，质量可减轻 10%-20%，刚度提高 15%-20%。我国自 主研制的 Al-Li 合金牌号极少，仅 1420 合金获得应用，C919 客机使用的铝锂合金由美国铝业公司提供。 国内仅能生产 1420、2195、2197、2A97 等有限合金牌号，航空高端应用领域尚未实现工业生产。因此开展 新型铝锂合金设计、超大规格铸锭制备和深加工技术具有重要意义。

2XXX（A1-Cu-Mg）系铝合金，具有高的抗拉强度、韧性和疲劳强度，良好的耐热、加工及焊接性能， 被广泛应用于空天、汽车及兵器工业等领域。国外在 2024-T351 铝合金厚板基础上，已开发出了具有不同 强度、韧性、疲劳、耐腐蚀性能匹配的 2324、2624 等机翼下翼面用高损伤容限铝合金，并实现装机应用。 我国装备型号向轻量化、长寿命、高可靠、低成本方向发展，对机身蒙皮材料的断裂韧性、抗裂纹扩展能 力和耐蚀性能具有较高的要求，迫切需要开展高损伤容限 2XXX 系铝合金的开发工作，未来，复合微合金化 将是 Al-Cu-Mg 系高强铝合金一个重要发展方向。

7XXX 系铝合金，具有较好的耐应力腐蚀性能，是铝合金中强度最高的一个系列，是国际上公认的航空 主干材料。最近，国外开发了 7055 合金（Al8Zn-2.05Mg-2.3Cu-0.16Zr），其在 T77511 状态下屈服应力超 过了 620MPa，用于波音 777 飞机，减重 635kg。目前我国航空用 7XXX 系铝合金缺乏系统的合金设计和制 备加工技术，某些产品完全依靠进口。开发新型 7XXX 系铝合金具有重要意义。

铝合金应用成本较低，竞争优势明显：以铝锂合金为例，在铝合金中加入锂既能降低密度又能提高弹 性模量（向铝金属中每添加1%的锂，铝合金的密度就下降约 3%，而其弹性模量则会上升约 6%），从而铝锂 合金成为复合材料(碳纤维复材)强有力的竞争产品。据波音飞机公司测试，采用铝锂合金制造波音飞机， 其重量可以减轻 14.6%，燃料节省 5.4%，飞机制造成本可下降2.1%，每架飞机每年的飞行费用可降低 2.2%。

由于铝锂合金的成本大约只是复合材料(碳纤维复材)的 10%，因而在应用上具有明显的比较优势。所以， 铝合金是武器轻量化首选的轻质结构材料。铝合金在航空工业中主要用于制造飞机的蒙皮、隔框、长梁和珩条等；在航天工业中，铝合金是运载火箭和宇宙飞行器结构件的重要材料，在兵器领域，铝合金已成功 地用于步兵战车和装甲运输车上，一些新型榴弹炮炮架也大量采用了新型铝合金材料。

3.1.1、航空领域：占比逐步减少，但以高性能铝合金应用为主

铝合金在航空产业主要用作结构材料，如蒙皮、框架、螺旋桨、油箱、壁板和起落架支柱等。根据飞 机不同的使用条件和部位，主要用了三种铝合金： ①高强铝合金（主要用于飞机机身部件、发动机舱、座椅、操作系统等）； ②耐热铝合金（主要用于靠近发动机的机舱、空气交换系统等）； ③耐蚀铝合金（主要用于水上飞机）。 高强铝合金由于具有高的比强度、比模量和良好的断裂韧性、抗疲劳、耐腐蚀等性能，一直被用作飞 机的主要结构材料。并且，由于铝的资源丰富，铝合金性能优良、易加工成形、价格合理、可回收性强等 诸多优点，加上材料合金化与制备技术的不断进步保证了其在航空领域有很强的竞争力，一直是军用飞机 结构的首选材料。

国产涡扇支线客机 ARJ21 选用了符合国际先进标准即美国航空材料标准（AMS）的铝合金，包括板材、 箔材、型材、管材、棒材、锻件等多种规格材料，铝结构质量占总质量的 75%。选用的铝合金基本与 B777 飞机一样，在飞机的主要结构件上选用了综合性能较好的第四代高强耐损伤铝合金。机翼下壁板采用高损 伤容限型的铝合金，机翼上壁板采用高强耐蚀的预拉伸厚板。其他承力构件如机翼梁、机身桁条、机身框 架、隔框、机翼上桁条、翼肋和翼梁等部位也使用了大量铝合金。

3.1.2、航天领域：轻量化关键结构件

在任何发射航天器的火箭到航天器上都用了铝。从中国的长征一号火箭到长征四号火箭的结构多为金 属板材和加强件组成的硬壳、半硬壳式结构，材料多为比强度和比刚度高的铝合金，也采用了一部分不锈 钢、钛合金和非金属材料，但铝合金占结构材料总质量的 70%以上。 长征一号至四号火箭的结构材料基本上是铝合金，大多采用 2024 与 7075 铝合金，也有采用 2219 铝 合金。此外，铝合金也用于制造燃料箱和助燃剂箱。 在航天产业开发初期，美国采用 2014 铝合金，后来，由于自动焊接技术的开发与成熟，改用 2219 铝 合金。

3.1.3、船舶军舰：在舰艇上广泛应用

铝合金在舰艇上获得了广泛的应用，在建造航空母舰、巡洋舰、护卫舰、导弹驱逐舰、潜艇、快艇、 炮艇、登陆艇时，应用铝合金的实例很多。 铝合金在航空母舰上的应用：铝合金在航母上的应用部位从飞机起飞和降落的部分甲板、巨大的升降 机、大量管道，覆盖到舷窗盖、吊灯架、门、舱室隔壁、舱室装饰、家具、厨房设备和部分辅机等。例如， 美国“企业”号航空母舰的四个巨大的升降机是用铝-镁合金焊接的。“辽宁”号航母的铝材用量估计约 650t， 合金多为 5052 与 6063。

合金在快艇及高速船上的应用：对于快艇艇体材料和高速船船体材料，一般要求在保证足够的强度 和刚度的条件下，尽量减轻质量，并要求材料具有良好的耐海水腐蚀性能和可焊性。美国从 300 多吨的大 型反潜水翼研究船、200 多吨的炮艇及导弹水翼艇，到 PTF 级快艇、LCM8 登陆艇等，大多采用 5×××系 铝合金焊接结构，应用包括鱼雷快艇；巡逻艇、炮艇；水翼艇；登陆艇；气垫船；双体船；地效翼船；美 国新型铝合金无人水面艇等 铝合金在民用船舶上的应用：铝合金在民船上也是被广泛的应用，例如，油轮的内衬板主要是 5054 合 金，每艘 3 万吨级的油轮用铝超过 1000t。此外，日本在民用船舶制造中使用的铝材较多，从渔船、渡船、 游船到大洋型游轮都大量使用铝合金。（报告来源：未来智库）

3.2、产业链正在向高端铝材方向深化发展

铝合金按加工方法可以分为“形变铝合金”和“铸造铝合金”两大类。 铸造铝合金是在合金熔炼后直接浇铸成型。按化学成分可分为铝硅合金（有良好铸造性能和耐磨性能， 热胀系数小，在铸造铝合金中品种最多，用量最大的合金，广泛用于结构件，如壳体、缸体、箱体和框架 等）、铝铜合金（主要用于制作承受大的动、静载荷和形状不复杂的砂型铸件）、铝镁合金（在大气和海水 中的抗腐蚀性能好，室温下有良好的综合力学性能和可切削性，可用于作雷达底座、飞机的发动机机匣、 螺旋桨、起落架等零件）和铝锌合金（常用于制作模型、型板及设备支架等）。铸造铝合金的合金元素含量 一般多于相应的形变铝合金的含量。

铝合金产业链上游为金属矿开采及冶炼行业，主要由铝土矿开采、氧化铝提炼、电解铝生产三个环节 组成。通过对电解铝进行加工处理（主要是铸造和轧制）后，获得铝合金铸件、铝板带及铝型材等产品； 产业链下游企业通过购买铝加工材广泛应用于建筑、汽车、航天航空、船舶、包装等领域。

铝的加工生产方式很多，行业正在向高端铝材方向深化发展，特别是在大交通领域的应用，主要包括 中厚板、薄板带、各类型材。其中，中厚板系列主要涵盖航空用板、船舶用板、轨道车辆用板、容器罐体 用板等方面；薄板带系列主要涵盖航空用薄板、汽车用板、船体用板、罐盖拉环料等方面；型材系列主要 涵盖建筑型材、车用型材以及动车组用铝型材等。整体来看铝合金的市场需求较大，而在高端产品领域对 品质与技术的要求也较高，因此对国内有技术实力的大型铝合金企业议价能力较强，而中小型铝合金企业 议价能力则偏弱。

国外先发优势，高端领域形成了一定霸权：工业发达国家铝合金材料开发与应用的历史时间长，基础 好，研究积累雄厚，铝合金材料体系系统性强，产业技术水平较高。尤其是美国、俄罗斯等工业强国较早 开展了铝合金材料的研发工作，申请了大量的铝合金牌号，广泛应用于汽车、船舶、空天等领域，现已形 成了一定程度的专利霸权。 “十三五”取得了巨大进步，但相当部分高端材料不能自给：“十三五”以来，我国铝材生产能力和技 术水平取得了巨大进步，铝材产量居世界首位，我国自行研制的新型高强韧铸造铝合金、第三代铝锂合金、 高性能铝合金型材的性能均达到国际先进水平。在《变形铝及铝合金化学成分》（GB/T3190—2020）中，近 10 年我国共增加了 29 个国产铝合金牌号，在国防及汽车等领域，部分品种替代了进口产品。

端应用，轻量化等推动铝合金产业仍是发展重点：轻量化是推进节能减排、碳中和、实现绿色发展 的重要途径，而铝合金凭借其轻量化应用中的成本及物化优势，在这一过程中仍是重点发展的领域，尤其 是高端铝合金，存在进口替代的空间，在保障我国材料安全的环境下，铝合金领域的发展政策国家也给予 了大量的支持。在国内 124 个工业部门中，有 113 个部门涉及铝，铝的行业关联度高达 91%。因此，在这 些关联行业做好铝材料的推广，前景广阔。

3.3、中国已经成为世界最大的铝产业制造和消费国

氧化铝、原铝产量中国均超过一半比重。据国际铝业协会数据，2020 年全球氧化铝产量为 13421 万 吨，同比增长 1.41%。2020 年中国氧化铝产量总计为 7035.3 万吨，占比 52.42%。原铝方面，2020 年全球 原铝产量为 6526.7 万吨，同比增长 2%，2020 年中国原铝产量为 3731.7 万吨，占全球原铝产量的 57.18%。 此外，中国电解铝产量、消费也超全球一半比重。中国电解铝产量占据 57.18%左右的份额，中国电解铝消 费量占据全球 58.97%左右的市场份额。

3.4、低端竞争激烈，共同开拓航空等高端铝合金市场

高端铝材还需要依赖国际铝业公司：目前国内铝加工行业现状是企业数量多，超过 1500 家，但规模 大小参差不齐，产能达到 20 万吨以上的约 25 家。国内铝加工企业装备水平呈两级分化现象，低端产品产 能严重过剩，但是高端铝材还需要依赖进口。例如，世界范围内，民用航空铝材的主要厂商是美国铝业公 司（Alcoa）、爱励铝业公司（Aleris）、凯撒铝及化学公司（Kaiser）、加拿大铝业集团（Alcan）等。 国产大飞机有望带动我国高端铝合金企业快速发展：我国与国外这些企业的技术差距还较大，特别是 在合金研发与基础理论研究方面。不过，随着国产大飞机 C919 的量产临近，我国民用飞机制造行业将迎来 新的快速发展阶段，这为国内高端铝材制造企业带来了更多的商机。

3.5、小结

铝合金凭借其低密度、高强度、高模量、耐腐蚀等特点，在航空航天、船舶军舰等领域应用广泛，是 整机设备向更轻质化发展的重要途径。铝合金在飞机上主要是用作结构材料，如蒙皮、框架、螺旋桨、油 箱、壁板和起落架支柱等，由于铝合金具备特别优异的耐腐蚀性能，完全能够适应海洋应用的需要，铝合 金板材常应用在船舶的船体结构和隔舱等部位。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

精选报告来源：【未来智库】。未来智库 - 官方网站