（报告出品方/分析师：申万宏源研究刘建伟）
1.公司深耕高温合金二十年，业绩迎拐点
1.1民转军顺利推进，航发动力和燃机头部供应商
公司成立于年7月，是由中国科学院金属研究所控股投资设立的高新技术企业。在成立初期，公司主要以高温母合金及其制品为主营业务，同时也生产少量的燃气轮机叶片。
年，公司所生产的燃机叶片通过重型燃机考核，某型燃气轮机叶片实现批产。
年，公司取得武器装备科研生产单位三级保密资格和装备科研生产许可，进而开始航空发动机叶片市场的布局，年公司的某型航空发动机六种叶片正式进入批产阶段，上半年，航空发动机叶片已成为公司第二大营收来源，占比28.3%。
目前公司已成为航发动力（沈阳黎明），成都发动机厂，哈尔滨汽轮机厂等航发头部企业的供应商。
1.2实控人是三大高温合金科研单位之一
大股东是国内高温合金领域三大科研单位之一。公司控股股东和实控人是中科院金属研究所，中科院金属研究所于年6月由中国科学院出资设立，是高温合金的三大科研单位之一（其他分别是钢研高纳和北京航材院），科研单位的核心优势是先进高温合金材料技术的研发和应用，拥有较丰富的高温合金牌号，能够生产结构复杂的高端产品。公司股权架构稳定，截止年6月，中科院金属所为公司第一大股东，持股比例为26.44%。
图2：公司股权结构图
核心技术人员行业背景深厚。
公司有近30人的技术研发、管理队伍，3位核心技术人员具备丰富的行业经验，其中总经理楼琅洪有多年中科院金属研究所高温合金研究室科研经历，是年中科院金属所所获奖项“中国科学院科技进步一等奖”“实用材料创新奖”主要发明者之一，奖项主要是针对我国高温合金独特技术低偏析技术。
1.3新产能即将建成，业绩增速拐点将至
航发动力赛道下游高景气背景下，公司新一轮资本开支接近尾声，多款发动机动力叶片进入批产阶段，预示公司业绩增速拐点已至。
1）营收端：
年之前受产能限制和军品研发周期影响，营收爬坡较慢。20年扩产项目逐步落地，以及6种航空发动机叶片进入量产阶段，营收开始加速增长，今年上半年公司营收0.46亿元，同比增长35.04%。
2）利润端：
年开始，随着航发叶片开始批产，公司业绩开始加速增长。年初，由于主要原材料镍价大幅涨价，成本压力增大，22年H1较20年毛利率下降9.84pcts，但随着镍价的逐渐回落，长期来看公司成本可控，业绩增速有望迎来拐点。
18年-21年，公司毛利率波动中下降，总体保持在45%以上较高水平，净利率维持在20%以上。
今年上半年受主要原材料镍涨价以及新产能利用率未充分利用影响，公司毛利率降至35%，净利率降至0.2%。
未来随着两机叶片进入批量化生产阶段，产品结构优化以及原材料价格涨幅趋稳，毛利率、净利率有望回升。
高温合金母合金和两机叶片高研发投入见成效，发动机叶片型号进入批产期；资本开支尾声，新产能预计大幅扩大。
年到上半年，公司持续加大研发投入，费用从年.39万元增长至年.15万元。
今年上半年的研发费用.1万高于全年。研发费用率从19年的6.32%提升至上半年的13.44%，20年6种航发叶片进入批产期，今年完成沈阳科技局某航空发动机研制项目验收。
资本开支方面，公司从17年开始建设新产能，19年在建工程达到最高，20年开始转固，21年新产能大幅建成，22年开始逐渐达产。研发进度和新产能落地助力业务和业绩迎来新增长曲线。
图5：公司研发费用和研发费用率图6：公司19-22H1固定资产、在建工程（百万元）
2.壁垒高格局稳，国产化替代稳步推进
高温合金是以铁、镍、钴为基体元素，能在℃以上的高温环境下抗氧化或耐腐蚀，并能在一定高强机械应力作用下长期工作的合金材料，广泛应用于航空航天、电力、石油化工等领域。
我国约80%的高温合金被应用于航空航天领域，以航空发动机为主，主要用于燃烧室、导向器、涡轮叶片和涡轮盘四大热端部件制造，此外还用于机匣、环件、加力燃烧室和尾喷口等部件。高温合金用量占航空发动机总重量的40~60%。
按照基体元素种类，高温合金可以分为铁基、镍基和钴基，目前市场需求占比最大的为镍基高温合金，达80%以上。按照制备工艺，我们可以将高温合金分为变形高温合金、铸造高温合金和新型高温合金。
表2：高温合金的工艺和应用情况
高温合金准入资质高，行业格局较稳定。
高温合金材料及制品，对于质量可靠性、性能稳定性、产品外观尺寸精确性等方面要求苛刻，这需要企业必须具备一定的技术储备、研发能力和流动资金。
此外，由于从事军品相关生产活动必须通过严格审查并取得军工资质，民用航空发动机等领域也都有相应的资格认证管理体系，生产厂家需获得相关行业准入资质和和认证才能进入市场，因此短期内很难有企业渗透至该领域，这也导致我国高温合金行业集中度高。
高温合金板块上市公司积极扩产，反应需求景气度提升预期。我国高温合金企业主要有三类：
一类是以抚顺特钢、宝钢特钢、长城特钢等特钢企业为主的大型钢铁厂变形高温合金生产基地；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、安吉铸造等；还有一类是民营背景的图南股份、隆达股份、西部超导、中洲特材、中航上大、四川六合。
近年来民营高温合金企业陆续上市融资以及实施股权激励，20-22年开始集中建设新产能，按照3年左右建设规划，23-25年产能将建成并逐渐达产。考虑到武器装备研制和扩产具备计划性，具有以销定产特征，上游材料企业集中扩产，预示着航发动力及飞机关键结构件产业链景气度向好。
2.1铸造高温合金：应用范围广阔，技术壁垒高
铸造高温合金技术壁垒高，国产化替代空间大。铸造高温合金是通过真空重熔直接浇铸成型的高温合金，其特点是可以通过铸造工艺直接成型，常被用于制造形状比较复杂的产品。
在铸造高温合金发展的初期，铸造叶片晶粒粗大，疲劳性能远低于锻造高温合金。
但随着真空感应冶炼和真空精密铸造两种新技术的出现，其合金性能和铸造质量大幅提升，镍基铸造高温合金的研究进入繁荣阶段，创造了IN、B、MAR-M、IN等牌号的一批铸造高温合金。
此后，铸造高温合金就一直占据着航空发动机中工作温度最高、应力最复杂的位置。目前我国铸造高温合金产量只占国内高温合金市场20%，而美国的铸造高温合金约占其总市场的45%，说明我国铸造高温合金发展国产化替代的空间大。
铸造高温合金是制造发动机不可缺少的高性能材料。
铸造高温合金主要包括等轴晶铸造高温合金、定向铸造高温合金和单晶铸造高温合金。与其他类型的高温合金相比，铸造高温合金抗高温的能力更强，因此它被广泛使用于导向叶片，涡轮叶片等工作条件恶劣的部件中。
涡轮叶片是涡轮发动机上最关键的构件之一，由于其受力大而复杂，工作条件恶劣，因此对制造材料的抗氧化、防腐蚀、抗蠕变和持久断裂的能力有非常高的要求，同时还需要材料具有良好的机械疲劳和热疲劳性能并且在高温和中温环境下都能正常使用。
因为单晶消除了一切晶界，性能改善明显，蠕变断裂强度降低幅度最小，从而使得单晶铸造高温合金材料成为目前主流的涡轮叶片材料。
导向叶片是涡轮发动机上受热冲击最大的零件之一。
虽然导向叶片不需要考虑过强的机械负荷，但它经常会由于应力导致的扭曲、温度剧烈变化引起的裂纹以及过燃引起的烧伤而在工作中出现故障，因此具有足够持久强度及良好热疲劳性能的定向晶成为了导向叶片的主要制造材料。定向晶因为消除了易于形成裂纹的横向晶界，从而大幅提升了其持久性能、冷热疲劳性能及薄壁性能。
2.2变形高温合金：应用广泛，占高温合金总需求70%
变形高温合金市场需求大，发展前景明朗。变形高温合金合金化程度较低，强化相数量较少，因而热加工塑性好，可连续生产，目前占整个高温合金产量的70%。
变形高温合金是航空发动机中的主要用材，常被用于涡轮盘、机匣、转子封严环和蜂窝环零件等构件。
此外板材变形合金具有塑性好，强度中等，焊接性能优异，抗氧化性高的特点，常被用于制作发动机动力装置的燃烧室、加力燃烧室、飞机机尾罩和军用卫星毛细管等。
近来，为了减轻发动机结构重量，采用时效强化的板材变形合金来制造燃烧室零件，并取得了良好效果。
当前，变形高温合金总体上向承温更高、精密成型和低成本方向发展。目前我国主要生产变形高温合金的企业有抚顺特钢、钢研高纳、西部超导、图南股份和隆达股份等。
2.3粉末高温合金：高性能发动机涡轮盘必选材料
粉末高温合金量少但高效。随着耐热合金的工作温度越来越高，合金中的强化元素也越来越多，成分愈加复杂，从而导致一些合金只能在铸态上使用，不能够热加工变形。并且合金元素增多使得镍基合金凝固后成分偏析严重，造成组织和性能的不均匀。
为解决上述问题，需采用粉末冶金工艺来生产高温合金。因为粉末颗粒小，制粉时冷却速度快，消除了偏析，改善了热加工性。
目前国内粉末高温合金主要应用于先进型号发动机上的涡轮盘、压气机盘等重要部件上。其中FGH95是目前强度最高的粉末高温合金，最高使用温度可达℃。目前国内涉及生产粉末高温合金的厂家有北京航材院、钢研高纳、西部超导公司。
3.军工领域高β高壁垒，民用领域前景好
高温合金在航天航空、舰船、电力、公用事业、核电能源、汽车涡轮增压器、石油化工油气开采等领域有广泛应用，航空航天和燃气轮机用量最大。
（1）在航空航天领域，高温合金被应用于航空发动机热端部件的制造，占发动机总重量的40%~60%，以及航天火箭发动机中的涡轮泵、燃烧室。
（2）高温合金在燃气轮机的制造中也占有重要地位，用在燃烧室和燃气透平两大核心部件，燃气轮机主要应用在领域在电力、公用事业以及舰船领域。
（3）在核电领域，高温合金常被应用于承担核反应工作的核岛内核电装备中，主要包括燃料转运装置、控制棒驱动机构、压力容器等部件。
（4）汽车涡轮增压器工作温度约℃，我国配置率仅为50%，低于发达国家，节能减排背景下，我国汽车涡轮增压器配置率有提升空间。
（5）法规趋严以及炼油工艺不断发展，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。
根据中国特钢企业协统计，年，中国高温合金的产量为3.8万吨，同比增长为15.2%；中国高温合金需求量为6.2万吨，同比增长17.0%；中国高温合金市场规模已经达到亿元，增速为17.1%。
3.1航发批产型号加速放量，高温合金显著受益
航空装备制造是航空装备产业链的关键环节，包括军用航空装备和民用航空装备两大类。
发动机是航空装备动力的直接来源，也是整个航空器的“心脏”，约占飞机整机制造价值的30%。高温合金是制造航空航天发动机的重要材料，在现代航空发动机中，高温合金材料的用量占发动机总重量的40%～60%，具有高比强度、热稳定性好、抗氧化、抗蠕变等性能。
我国军机在数量和型号方面与美国差距较大，具有较大追赶空间。据WorldAirForces披露，中国年在役军机数为架，约为美国现役军机数的24.8%，全球现役军机数量排名位列第3，排在美国和俄罗斯之后。
另外，从各细分机型代际上，我国与美国也存在一定差距。美国战斗机中三代机占比约81%，以F-22、F-35为代表的四代机占比约为19%；而我国三代以下战斗机占比约51%，三代机占比约48%，四代机尚未大规模投入使用。
我国军机“十四五”列装带动航发批产型号加速，航发产业链有望实现国产化。
根据SIPRI数据，我国-年航空发动机主要以直升机、战斗机和轰炸机为主。
当前教练机的发动机仍处于研制阶段，而直升机方面，中国已获得法国Arriel系列的生产许可，正在进行国产化衍生制造，预计未来在十四五强军指引下，随着军机数量扩充、升级换代以及存量维修，航发产业链将实现完全国产化。
根据WorldAirForces预测，年较年新增架军机，年-年航发总需求（包括增量和换发）有台。
我国商用飞机规模和通用飞机规模保持稳定增长，驱动航发市场远期行业保持高景气度。
航空发动机先军后民，CJ-、CJ-0商用发动机加速研制推出，有望带动我国航空发动机产业走出前段军用放量，后段民机接力的长生命周期。
国内民航飞机呈大公司垄断格局，客机货机均被外国飞机厂商垄断，根据中国民航网，截至年国产化率不到1%，随着国产大飞机配套发动机自主研制进程加速，国产化替代进程打开。
根据中国商飞预测到年，我国民航客机的机队规模将从年的架增长到架，带动增量发动机采购需求台。
航空发动机军民双驱动，带动材料端高温合金需求进入高景气区间。
（1）根据图南股份招股书，高温合金在军用发动机重量占比40~60%，取平均值50%，成材率30%，假设一台发动机重量为6吨，那么每台发动机的高温合金需求量为3吨，每架军机配备2台发动机，那么根据前述，年-年我国军机航发市场对高温合金的总需求将达到48.16万吨，年均3.44万吨。
（2）假设平均每架民航飞机配备2台发动机，且每台发动机需要消耗6.5吨高温合金，成材率30%，根据中国商飞预测，民航军机规模在-年增加台，那么即使不考虑维修和更换因素，年至年中国商用飞机市场对高温合金的需求将达到25.04万吨，年均1.25万吨。
3.2燃气轮机国产化开启，未来需求有望加速提升
全球对燃气轮机的需求逐年上升。燃气轮机是以连续流动的气体为工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。燃气轮机主要按结构可分为重型燃气轮机、轻型燃气轮机与微型燃气轮机，按用途主要分为电力燃气轮机、船舶燃气轮机与航空燃气轮机。
近年来，全球燃气轮机行业市场规模逐年增长，从年的1亿美元增长至年的亿美元，-年CAGR为7.09%。图10：年-年全球燃气轮机市场规模
我国燃气轮机今年实现重型突破。
我国燃气轮机年均产量约为万千瓦，近年产量波动性较大，其中我国生产的主要为轻型燃气轮机，占比约为84%。
作为发电和驱动领域的核心设备重型燃机也实现突破：11月26日消息，据东方电气发布，历时13年自主研制，国内首台完全自主知识产权的F级50兆瓦重型燃气轮机正式完工发运，即将进入工程应用阶段，标志着我国在自主重型燃气轮机领域完成了从“0”到“1”的突破。
目前我国国产舰船用燃气轮机的技术问题已经得到解决，已有75%以上的海军主力舰艇采用燃机动力，有望持续替代传统的柴油机和蒸汽轮机动力。
参考LM燃气轮机重量，假设国产燃气轮机重25吨，高温合金重量占比50%，成材率30%，则测算单台燃气轮机高温合金需求量41.67吨，预计未来5年舰船燃气轮机需求量台，对应高温合金2.57万吨，年均需求量吨。
4.公司背靠中科院金属所，航发叶片进入量产
公司从事耐高温、耐腐蚀、耐磨损铸造高温合金母合金及其精密铸件的研发和生产，为我国航空、航天、船舶、能源、交通运输等领域提供国际或国内先进产品，是国产航空发动机、燃气轮机等动力系统动力高温母合金、透平叶片等主生产基地之一。
公司主要产品有高温合金母合金材料、中小型燃气轮机热端涡轮叶片、重型燃气轮机热端透平叶片、航空航天发动机用涡轮叶片、增压器叶片、玻璃棉喷吹离心器等。
高附加值的军工产品占比逐步提升。
公司母合金收入随着航空发动机叶片量产占比有所下降；航空发动机产品20年开始量产后，在21年上半年超过燃机叶片，成为第二大收入来源，未来随着其他型号陆续量产，此类高附加值产品将有效拉动营收增长以及更有力的增厚利润。
4.1技术：背靠中科院金属所，科研实力雄厚
中科院金属所与公司签订《专利使用权许可延续协议》，能无偿使用中科院研究所多项专利以及部分核心技术。
中科院金属所下属的高温合金研究部由两院院士，中国高温合金之父—师昌绪先生创建于上世纪六十年代，多年来研制了系列铸造和变形高温合金，发展了真空精铸、电磁离心铸造等多种先进工艺技术，目前中科院金属所拥有的有关高温合金专利数量多达个，科研实力雄厚。中科院金属所作为中科三耐的第一大股东，给予公司大量的技术支持。
其中包括公司高温合金生产的低偏析技术以及燃气轮机叶片熔模精密铸造技术。
低偏析合金技术是指通过控制高温合金中某些有害微量元素的作用来改善合金的组分均匀性，进而改善高温合金的工艺性能和力学性能。
该技术于年曾获得国际材料协会授予的“实用材料创新奖”、“中国科学院科技进步一等奖”等荣誉。
公司研制的KG、DZG、K、K、K等高温合金牌号均应用了该技术，并已实现量产，同时该技术还成功应用于我国多型号航空发动机导向叶片的制造。
燃气轮机叶片熔模精密铸造技术是一种成型的先进技术，它使得熔模铸造不仅能生产小型铸件，而且能生产较大的铸件，目前公司熔模铸件的表面粗糙度可达到Ra0.4μm。此外，目前公司公开拥有或授权使用的发明专利数量为12种，其中在审1项。
公司研发持续推进，品类持续拓张，由早期的高温母合金、燃气轮机叶片拓展至军用领域的航空发动机叶片。
公司拥有KG、DZG、K、K、K等多晶和单晶高温合金牌号，并已实现量产，应用于我国多型号航空发动机导向叶片的制造。
年，公司所生产的燃机叶片通过重型燃机考核，某型燃气轮机叶片实现批产。公司燃气轮机叶片进入工信部航空发动机和燃气轮机耐高温叶片“一条龙”应用计划。
年，公司取得武器装备科研生产单位三级保密资格和装备科研生产许可，进而开始航空发动机叶片市场的布局，年公司的某型航空发动机六种叶片正式进入批产阶段，年6月，公司完成沈阳市科技局某航空发动机研制项目验收。
4.2客户：下游龙头企业客户护航，贡献稳定业绩
航空发动机叶片下游客户业绩快速增长，带动公司带来新的成长空间。
根据公司公开说明书和14-15年报披露，公司铸造件主要客户有沈阳黎明、航发动力国际物流分公司，哈尔滨汽轮机厂、湖南天雁机械、西安宏远航空材料成型、南方航空等企业。
其中航发动力作为航空发动机产业链下游的龙头企业，其业绩表现能一定程度上反映出行业的景气程度。
上半年，航发动力营收同比增长46.8%，其中位于沈阳的黎明母公司业绩同比增长95.1%，航空发动机及衍生产品业务同比增长98.7%，表明行业景气度高，下游需求旺盛。随着中科三耐在近年取得军工证书，以及航发叶片进入批产阶段的种类不断增加。公司有望享受产业链高景气红利。
4.3成本：原材料镍价回落，生产成本压力缓解
镍是高温合金的重要原材料，其在公司成本构成中占60%左右，因此镍价的变化对于高温合金生产商的利润有着极大影响。
年上半年镍价剧烈波动，LME镍现货收盘价迅速突破4.8万美元/吨（/3/4~/3/11），国内镍板市场平均价由一周前的19.2万元/吨（/3/4）涨至近十年最高价34.0万元/吨(/3/9），后回落至23.5万元/吨（/3/11），周涨幅达22.4%。
引发镍价剧烈波动的主要原因有：
1）镍供给受冲击。因俄乌冲突持续，作为世界几大主要镍出口国的俄罗斯受欧美制裁，出口恐在一定程度上受限；
2）镍库存过低。自/3/2以来，LMF镍的全球总库存不足8万吨，是年12月以来的最低水平。
长期原材料价格将回落至合理水平，公司成本压力有望缓解。
受镍涨价影响，今年上半年高温合金—航发铸锻件—航发主机厂产业链盈利能力显著承压。
由于产业链下游的航发主机厂掌握了较高的议价权，中游锻造厂产业链离主机厂更近，因此上游高温合金厂商较难向中下游传导成本压力，从而导致盈利空间遭受挤压，国内上市的高温合金企业盈利端均出现明显下滑。
在印尼镍新增项目产量逐步释放的背景下，下半年镍价持续下跌。尽管近几个月受欧美加息潮的影响，镍价短期略有回升，但长期来看，随着库存回升，预计镍价将维持震荡下行的趋势。
4.4产能：扩产项目逐步落地，助力业务放量
公司已取得“军工四证”中的三个，“民转军”进展顺利。年，公司主要产品以高温母合金和燃机叶片为主。随着公司军民融合战略的推进，以及“两机专项”实施布局和快速增长的市场需求，17-18年开始公司积极筹备扩充产能。
在军品方面，公司于年2月取得武器装备科研生产单位三级保密资格，同年8月获得武器装备科研生产许可，年获得《装备承制单位资格证书》，成为了我国为数不多拥有军工资质的企业。
扩产项目逐步落地，航空发动机叶片进入快速批产阶段。
公司于年在重庆两江新区出资设立控股子公司，拟打造航空发动机、燃气轮机用等轴晶叶片、定向柱晶叶片和单晶叶片研制基地。同年，公司在沈阳购置40亩土地，拟用于建立“航空发动机及燃气轮机叶片生产基地”。
截止至年上半年，公司的固定资产从年的万元增长至22年上半年的1.亿元，在建工程万元。随着扩产项目的逐步落地，年末公司的某型航空发动机6种叶片正式进入批产阶段，计划年产值约增加6千万元。
末，公司的某型航空发动机5种叶片正式进入批产阶段，计划年产值约增加4千万元。公司高温合金年产能预计达吨左右。
假设真空感应炉装满料熔炼成感应锭的出材率为90%，感应锭经锻造、机器加工形成棒状胚料的成材率为70%。
《高温合金材料学》中记录了6T真空感应炉制备G合金的熔炼时间为13小时，考虑设备检修，人员正常休息时间，按照工作日每日一炉进行估算，年生产炉数炉，则感应锭年产能吨，铸造成材年产能吨。
根据中科三耐14年年报披露，1.5吨真空冶炼炉已投入使用，那么简单推算当年公司感应锭年产能吨，铸造成材年产能吨。
对照行业资本开支数据，根据公司最新固定资产和在建工程估算，沈阳和重庆厂房建成达产后，公司的高温母合金产能达到吨左右，实现2.44倍的增长。
5.风险提示
1.原材料风险：
公司高温母合金业务的原材料是金属镍，其占公司产品成本构成的60%左右，因此原材料价格的波动将直接对公司产品的成本造成影响，从而影响公司的盈利水平。
2.研发进度不及预期：
公司主营产品科技技术要求较高，在核心关键技术上拥有知识产权。目前有多项产品和技术正处于研发阶段，存在新产品以及新技术研发进展不及预期的风险。
3.产能释放不及预期：
目前公司多项扩产项目已经落地，新增产能逐步释放。可能出现生产团队磨合期长，疫情因素导致停工停产，从而使得产能释放不及预期的风险。
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