工业燃气轮机高温合金潜在需求广阔，受益清洁环保能源开发。根据GRAND VIEW RESERRCH出具的报告显示，2020年燃气轮机全球市场规模约203.8亿美元，电力 和公用事业是燃气轮机的主要应用场景，收入贡献超过85%。该报告同时预测燃气 轮机的市场规模将在2028年达到350.2亿美元，其中电力和公用事业的份额将进一步 扩大，部分受益于全球人口的增长和城市化带来的用电需求，部分受益于环保型发 电的开发。
3.应用领域三：核电设备，安全性、可靠性高要求牵引高温合金需求
核电站工作环境恶劣，为了保障其安全可靠性，对采用材料性能要求较高。核电站 主要由核岛和常规岛组成。其原理是使用冷却水将热能从反应堆堆芯传递到蒸汽发 生器，蒸汽发生器然后将热量传递到二级回路系统以产生高温和高压蒸汽，从而驱 动发电机产生电力。核电站结构部件一般使用环境比较复杂，如暴露于较高的温度， 较高的中子剂量，辐射损失以及腐蚀性的环境等。为了保障核电站的安全可靠性， 核电结构材料不仅要保证具有良好的强度、优异的耐蚀性、高疲劳性和韧性，而且 对于堆芯的材料还必须具备良好的抗辐照脆化性能、热稳定性、化学稳定性和辐射 稳定性等。
高温合金材料因其耐高温、耐高强度等优异特性，在核电领域具有难以替代的作用。 核岛是整个核电站的核心，是承担热核反应的主要部分，负责将核能转化为热能， 是核电站中工艺最复杂、投入成本最高的部分。核岛的核心为反应堆，反应堆的重 要部件包括包壳材料、堆内构件材料、反应堆压力容器材料、反应堆回路材料、蒸汽 发生器材料、控制材料、安全壳材料等。其中需要采用高温合金的部件为部分堆内 构件和蒸汽发生器，例如，因为部分堆内材料面对活性区、受到冷却剂充数和高温、 高压作用，所以采用镍基高温合金。
我国核电建设仍有较大提升空间，带动高温合金需求增长。根据国家统计局，2020 年全国累计发电量为74170.4亿千瓦时，其中商运核电机组总发电量（包含上网电量 及厂用电量）为3662.5亿千瓦时，约占全国总发电量的4.94%。2021年1-8月，我国 核电发电量达2698.5亿千瓦时，约占全国总发电量的5.01%，较2020年底进一步提 高，但仍远低于世界平均水平（10%）。截至2021年8月底，我国在运核电机组数量 有51台，总装机容量5326万千瓦；在建核电机组数为18台，装机容量为1902万千瓦。
（三）从当前国内高温合金企业投产节奏，前瞻行业景气度提升的预期
当前国内主要高温合金企业陆续投资扩产。国内主要高温合金企业钢研高纳、图南 股份和抚顺特钢在2019~2020年集中开始建设产能扩张和研究基地项目，按照项目 1~3年的建设规划，2021~2023年，这批集中扩产的项目有望在中短期内落地生产。 高温合金企业处于航空发动机及飞机关键结构件上游环节，产能扩张节奏或反映板 块需求景气度的提升预期。我们认为，高端装备需求的偏计划性、政府采购为主等， 决定了相关企业无论是基于客户对供应链可靠性的要求，还是最小化其资金成本的 角度，对产能投入计划性较高，尤其体现在配套地位核心、供应核心装备的环节或 者公司。（报告来源：未来智库）
（四）长周期的稳定性：多元下游 广阔后市场空间奠定需求的稳定性
长周期范围内，多元下游以及后市场特征下，高温合金企业的盈利质量仍然具有长 周期的稳定性。
1.下游多元化，利于减少单一市场、单一型号的不利影响
产业链位置越向上，市场布局多元化程度越高。PCC出身于中游铸造厂，早期也只 专营航空市场，后来通过产业链横纵向整合成为航空产业链一体化的公司；而ATI出 身于上游钢铁厂，早期从事于一般工业和航空市场，因此从高温合金赛道的相对比 较来看，PCC核心业务位于产业链中游，ATI核心业务位于产业链上游。由于产业链 位置的相对差异性，PCC和ATI及CRS（也出身于钢铁厂）的市场多元化程度存在明 显差异。PCC航空市场营收占比明显高于ATI，2006~2015年PCC航空市场营收占比 平均为60%，而ATI仅为32%。此外，从客户集中度来看，PCC第一大客户GE对营 收的贡献持续高于10%，而ATI任何年份均没有单一客户营收贡献率超过10%。
高温合金相关企业处于航空航天发动机产业链的中上游材料环节，产品标准化特征 弱化下游型号研制及客户风险。（1）相比下游主机厂，可缓释型号研制失败风险。 发动机研制具有高风险特征，尤其在强调高安全性的商业航空市场。RR公司由于近 年在Trent1000型号的故障事故承担高昂的维修及违约成本。但由于PCC作为锻铸环 节供应商，产品具有标准化程度高、技术迭代速度慢的特征，某一型号研制失败及 初期批产的良率风险难以传导至PCC所处环节，即多数锻铸件在老型号与新型号可 实现程度的技术复用，产品的收入持续性较高。
（2）相比下游主机厂，可减少对单 一客户的依赖。在航空发动机市场，由于下游飞机整机厂客户的寡头特征，多数中 下游环节企业对单一型号及单一客户的依赖程度较高。例如，在民航领域，波音公司结构件一级供应商SPR收入构成中737MAX贡献较高，因此在737MAX出现飞行事 故后，SPR业绩规模下滑较为严重；在军用航空领域，F-35项目作为美军大型的战 机计划，普惠公司和GE等发动机企业在初期积极参与该项目的竞争。后期普惠公司 被美国国防部选中，成为F-35项目发动机的独家承包商，PCC作为结构件供应商， 可减少对单一客户的依赖程度。
2.广阔的后市场空间，奠定行业长周期发展的稳定性。
高温合金下游应用领域主要集中于航空航天发动机、燃气轮机等，而该领域商业模 式的特征在于后市场空间的广阔性。
运行环境的恶劣程度为售后市场空间的决定因素，进而决定航空发动机与民用飞机 项目全寿命现金流差异，航空发动机产业投资的重点在于对其全寿命现金流特征的 理解与把握。以民航为例，飞机整机及发动机的长期运行环境存在较大差异，是二 者商业模式差异的根本原因所在。相较于发动机，叠加对安全性、可靠性及舒适性 的要求，民航飞机运行在相对良好的环境中。尽管飞行载荷及次数会对飞机结构和 部分系统（如航电、制动）造成压力，需要对其子系统及结构进行维护以确保运行安 全，但维护工作通常不涉及更换飞机的主要部件。发动机工作时，其关键部件通常 浸没于高温、高速、腐蚀性的气流中，转速足以使得部件承受较大应力并发生磨损。
运行环境的恶劣程度为售后市场空间的决定因素，进而决定民用飞机与航空发动机 项目的投资周期及现金流差异。民用飞机 的特点是项目前期的5-6年时间内进行高研发投资，在此期间内同步投资大量的生产 设施。一个成功的飞机项目将持续生产10-15年，之后便需要另一项重大投资以更换 或者升级该机型，其使用寿命大约持续25年。由于民航飞机售后市场空间相对较低， 因此飞机的定价往往基于在假设的生产运行期间内航空公司的购买数量，尽可能希 望以OEM实现资金回收。而相对于民航发动机，由于激烈的竞争和航空公司的强大 购买力，发动机有时会以接近成本价的价格出售，因此出售新的发动机并不能产生 所需的投资回报，而更多是依靠其售后市场空间。
从现金流看，以典型民用宽体发 动机项目为例，据RR2018年公告，以2000个发动机项目为代表，现金 流支出可分为三阶段：（1）研究与开发和前期资本支出现金流约15~20亿英镑，约合人民币120~160亿元；（2）新机批产交付阶段支出现金流32亿英镑，约合人民币 250亿人民币以上（以当前每台发动机现金流亏损160万估计）；（3）售后市场阶段 持续超过25年，预计累计现金流入超100亿英镑，约合人民币800亿以上。
高温合金等材料制成的热端部组件，构成航空发动机主要的维修、替换市场。
航空发动机的故障以零部件的疲劳损伤为主。以航空燃气涡轮发动机为例，发动机 部件包括（1）进气道、（2）压气机、（3）燃烧室、（4）涡轮、（5）排气部件、 （6）附件传动齿轮箱、（7）气动、滑油、燃油系统，防冰、冷却和增压等辅助系统 七大部分。通常根据流过的空气流温度不同，又将燃气涡轮发动机划分为冷段（包 括进气道和压气机两大部件）和热段（包括燃烧室、涡轮和尾喷管三大部件）两大部 分。零部件的疲劳损伤故障占发动机总故障的近60%。由于航空发动机的结构复杂 和零件众多，其故障模式比较复杂，具体可将故障大致分为性能故障、结构故障、附 件系统故障。
