青岛新力通工业有限责任公司是于2018年被收购，从事高温合金离心铸管及静态铸件的专业化生产企业。公司主要生产石化、冶金、玻璃、热处理等行业所用的裂解炉炉管和转化炉炉管、连续退火线(连续镀锌线)炉辊和辐射管、玻璃输送辊、耐高温耐磨铸件等产品。
3.涿州高钠德凯科技
涿州高纳德凯科技有限公司于2021年设立，主要经营包括新材料技术推广服务；航空、航天器及设备制造；新材料及制品技术开发、技术服务、技术咨询、技术转让等。
5.天津钢研海德科技有限公司
天津钢研海德科技有限公司成立于2014年7月18日，公司定位于利用金属材料高均质超纯净技术和工艺平台对高纯高强特种合金的研发、生产和销售，主要产品为高端模具钢产品。
1.3股权激励
根据上述三次限售期解锁，公司完成第一次股权激励，最终股权激励参与者获取的收益率将近2倍，考虑送股、分红影响，对股权激励进行折算后以现有股本为基础，三次解锁共1.71亿股，通过股价变动三次分别实现净利润高达3885.27万元、4364.87万元、4263.31万元，共计1.25亿元。在本次股权激励中，股权激励参与者获得很高的投资回报。2019年5月24日，公司进行第二次股权激励，激励对象共计122人，包括公司董事、高级管理人员以及其他经公司董事会认定的对公司经营业绩和未来发展有直接影响的核心骨干人员，授予的限制性股票数量为1241.08万股，约占本激励计划签署时公司股本总额的3%，授予价格为6.23元/股，考虑股本增加，以现有股本为基础，前复权股价为3.89元/股。
1.公司解锁行权条件包括：第一个解除限售期：(1）以2018年为基础，可解锁日前一个会计年度归母净利润复合增长率不低于20%;(2）可解锁日前一个会计年度净资产收益率（ROE）不低于8%;(3）可解锁日前一个会计年度EVA>0；且前两项指标均不低于公司对标企业75分位值水平。第二个解除限售期：(1）以2018年为基础，可解锁日前一个会计年度归母净利润复合增长率不低于20%;(2）可解锁日前一个会计年度净资产收益率（ROE）不低于8.5%;(3）可解锁日前一个会计年度EVA>0；且前两项指标均不低于公司对标企业75分位值水平。第三个解除限售期：(1）以2018年为基础，可解锁日前一个会计年度归母净利润复合增长率不低于20%;(2）可解锁日前一个会计年度净资产收益率（ROE）不低于9%;(3）可解锁日前一个会计年度EVA>0；且前两项指标均不低于公司对标企业75分位值水平。
第二次股权激励，自2022年1月9日起，本次激励计划进入首次授予第一个解除限售期。公司股权激励计划首次授予日为2019年5月24日，登记上市日期为2019年7月19日，第一个解除限售期为2021年7月19日。自2022年7月19日起，本次激励计划进入首次授予第二个解除限售期。首次解除限售期股数本3,912,857股；第二次解锁股数3,020,434股，占总股本比例0.622%，；第三次解除限售股解除限售期为2023年7月19日，解锁股份数量为5,632,330股（根据公司2022年年度权益分派实施完成后经调整的数量），占公司目前总股本的0.7263%；
根据上述三次限售期解锁，公司完成第二次股权激励，最终股权激励收益率将近6倍。考虑送股、分红影响，对股权激励进行折算后以现有股本为基础，三次解锁共4411万股，通过股价变动三次分别实现净利润高达1.13亿元、1.1亿元、1.16亿元，共计3.41亿元。
2.粉末涡轮盘产品趋于完善，美系涡轮盘实现重大突破
2.1粉末高温合金技术领先
公司是国内最早开展粉末高温合金研究与生产的单位，在粉末高温合金制粉、热等静压、探伤检测等方面积累了大量专有技术。公司具备高温合金氩气雾化(AA)制粉和旋转电极（PREP）制粉两种主要技术路线，公司在国内俄系粉末高温合金领域起步较早，最早掌握了PREP制粉技术，公司的真空/惰性气氛快速电渣熔炼技术可用来生产高质量PREP制粉用电极棒，且升级了PREP制粉设备，较大提高了细粉收得率，降低原材料成本。公司目前具备的生产粉末涡轮盘能力较为完备，可满足热等静压成形、金属注射成形、3D打印和钎焊等对高品质粉末的需求。随着航空、航天发动机市场的快速增长，粉末高温合金型号需求开始放量，同时伴随维修更换需求，粉末高温合金产品将进一步打开成长空间。公司成功研制FGH4091、FGH4095、FGH4096、FGH4097、FGH4098等粉末高温合金盘锻件，满足国内多个型号航空发动机需求FGH4097高压涡轮盘在某盘件国产化招标中竞标第一，在FGH4096和四代粉末盘制备技术上取得重大突破。
2.2粉末高温合金涡轮盘研发更新迭代
放眼国外粉末高温合金进程，欧美国家发展标志性较为显著。美国和欧洲等国根据粉末高温合金的问世年代和性能特征将其划分为四代：以美国Ren95合金为代表的第一代，属于高强型，其特点是′相含量较高(一般大于45%)，使用温度为650℃。以美国Ren88DT合金和法国N18合金为代表的第二代，属于损伤容限型，其特点是在′相固溶温度以上固溶处理(过固溶热处理)，抗拉强度较第一代低，具有较高的蠕变强度、裂纹扩展抗力以及损伤容限，使用温度为700℃。以美国Ren104和Alloy10合金、英国RR1000合金和法国N19合金为代表的第三代，属于高强高损伤容限型，其特点是抗拉强度高于第二代，比第一代略低，裂纹扩展速率比第二代合金还低，使用温度为750℃。进入21世纪，欧美开始研制第四代粉末高温合金，其标志是合金的目标使用温度达到815℃。目前公开报道的第四代粉末高温合金包括美国的高Ta的ME5系合金、′+相复合强化的高Ta合金、高W高Ta的TSNA1合金，英国的高Co高Ta合金、高Ta低成本合金、高Nb的RRHT系合金。从目前报道的研究结果看，与典型的第三代粉末高温合金Ren104和RR1000相比，第四代粉末高温合金的共同特点是提高了难熔元素W、Ta和Nb含量。
我国粉末高温合金的研究起步于20世纪70年代后期。为在我国开辟粉末高温合金这一新领域，跟踪世界粉末高温冶金的发展，1977年7月，钢铁研究总院成立了粉末高温合金研究联合课题组，于1978年开始研究FGH4100粉末高温合金。1981年由冶金部和航空部成立了联合研制课题组，共同研制FGH4095粉末高温合金。当时实际条件下发展出最新的粉末高温合金的包套热模锻技术，采用真空感应熔化气体雾化（VIGA）法制粉+热等静压（HIP）成形+包套热模锻工艺，于1984年底在富拉尔基钢厂成功锻造出420mm的FGH4095合金亚尺寸涡轮盘，由此诞生了我国第1个粉末涡轮盘。
1991年基于10A机的需求，在国家立项课题的支持下开展了FGH4095合金粉末盘的研制。采用等离子旋转电极雾化（PREP）法制粉+HIP成形+包套热模锻工艺。次年开始研制FGH4095合金涡轮盘挡板。于1995年实现了FGH4095合金涡轮盘挡板交付，解决了某型号发动机的急需。FGH4095合金挡板是我国第一个在航空发动机上使用的粉末高温合金制件。随着2005年某发动机技术定型，FGH4095挡板转入批量生产，目前FGH4095合金挡板用于11个型号的航空发动机、航天发动机和地面燃机。基于4代机预研的需求，从2003年开始研制FGH4096涡轮盘挡板，之后于2005年获国家立项。于2001年在国家立项支持下开始研制FGH4096合金双组织双性能粉末盘。采用气雾化制粉+HIP制坯+细晶锻造+梯度热处理工艺路线，在国内率先研制出轮缘晶粒度为5~6级、轮毂晶粒度为10~11级、直径为450mm的FGH4096合金的双显微组织双性能盘。
从2002年开始，中国钢研在国内率先研制FGH4097合金。开始运用微量元素Hf含量、热等静压近终成形和热处理参数控制等一系列技术。目前FGH4097合金涡轮盘、鼓筒轴等制件用于13个型号的航空发动机和地面燃机。在国家发动机预研牵引下，于2006年开展第3代粉末高温合金FGH4098及双性能盘研制工作，研制出某型发动机用FGH4098合金涡轮盘挡板。2008年底开始研制FGH4091合金，在国内首次采用粉末涡轮盘与铸造叶片制备双合金整体叶盘。采用HIP扩散连接实现了FGH4091粉末涡轮盘与精密铸造的等轴晶K418B叶片环可靠冶金连接。目前双合金整体叶盘实现了批量生产，截至2021年底总计交付近200件。FGH4091+K418B双合金整体叶盘用于某型运输机、重型直升机、商用发动机辅助动力装置等。2011年开展第4代粉末高温合金的研制，2018年第4代粉末高温合金研制获国家专项的支持，推进了研制进程，逐步向工程应用稳步迈进。
2.3粉末高温合金技术
粉末高温合金的化学成分非常复杂，一般都含有十几种合金元素，按照其在合金中的基本作用可分为六类。（1）、形成面心立方元素：铁、钴、镍、锰构成高温合金的奥氏体基体；（2）、表面稳定元素：铬、铝可提高合金抗氧化能力，钛、钽有利于抗热腐蚀；（3）、固溶强化元素：钨、钼、铬、铌、钽、铝溶解于基体强化固溶体；（4）、金属间化合物强化元素：铝、钛、铌、钽、铪、钨形成金属间化合物强化合金；（5）、碳化物和硼化物强化元素：碳、硼、铬、钨、钼、钒、铌、钽、铪、锆、氮主要形成初生和次生的各种类型碳化物和硼化物强化合金；（6）、晶界和枝晶间强化元素：硼、铈、钇、锆、铪以间隙原子或第二相形式强化晶界。
粉末的制备是粉末高温合金生产过程中最重要的环节，粉末的质量直接影响零件的性能，目前在实际生产中主要有两条工艺路线，分别为气雾化制粉工艺和等离子旋转电极法制粉工艺。气雾化制粉是以高速气流将高温合金液流直接击碎成粉末的过程，该方法具有雾化效率高、设备相对简单、成本低等特点。气雾化制粉目前的研究方向包括细小粒度及纯净高温合金粉末的制备，以缓解由于采用自由落体式雾化喷嘴和粉末制备过程中与陶瓷件接触造成的粉末夹杂物含量高的问题。等离子旋转电极法制粉工艺是将高温合金制成电极棒，电极棒一端采用等离子弧加热，另一端与高速电机连接，在离心力的作用下，熔化的金属经甩出后形成粉末。该工艺的特点是粉末的纯度高，非金属夹杂物含量低，氧含量低，粉末粒度分布窄，球形度好。但由于受到电极棒转速的限制，粉末粒度较粗，且该工艺设备复杂，投资较大。
2.4涡轮盘用高温合金生产工艺
用于涡轮盘的高温合金主要涉及到粉末的制备、粉末固结成型、热处理等工艺过程，目前主要采用的加工路线有三种：制粉+固结成型+热处理；制粉+固结成型+热锻造+热处理；制粉+固结成型+热挤压+热锻造+热处理。涡轮盘为航空发动机核心转动件和关键件，对航空发动机性能具有决定性作用。涡轮盘受力状态复杂，不同部位所受温度、载荷和截止作用各不相同，要求具备高屈服强度和塑性、足够的蠕变强度、持久强度和高疲劳抗力等。涡轮盘加工过程主要分为涡轮盘坯件制备和涡轮盘成型，制备纯洁、均匀和细晶组织的涡轮盘合金坯件是满足高性能航空发动机涡轮盘的设计及冶金质量要求的关键。涡轮前温度提高氧化损伤影响显著，涡轮盘消耗属性愈发显著。根据《涡轮盘合金氧化-疲劳裂纹扩展机理和寿命预测研究进展》，为满足高推重比、高功重比航空发动机的发展需求，航空发动机涡轮前温度不断提高，涡轮盘的工作温度也随之提高，使得氧化损伤对涡轮盘用高温合金以及涡轮盘表面疲劳裂纹扩展的影响变得更加显著。随着国内外航空发动机设计水平的发展，为航空发动机安全性、可靠性和耐久性要求，涡轮盘更换需求确定性强。
目前涡轮盘坯件制备工艺主要包括先进的锻铸变形、粉末冶金和喷射成形工艺。在欧美发达工业国家中，俄罗斯主要采用先进变形工艺批量生产高强度高温合金涡轮盘，较传统铸锻工艺，铸锭质量及加工塑性明显改善；美国主要采用粉末冶金工艺，其坯件具有晶粒细小、组织均匀、无宏观偏析、合金化程度高等特征；喷射成形可以较少的工序直接从液态金属制取整体致密、成分均匀、组织细化、结构完整、接近零件最终形状的材料坯件，但目前该技术还处于积极研发中。粉末高温合金涡轮盘发展迅速，是目前高性能发动机涡轮盘的首选材料。随着发动机对耐高温需求、使用寿命的要求逐渐提高，涡轮盘已由变形高温合金锻造盘发展到第四代粉末涡轮盘。从国外粉末盘发展角度来看，第一代粉末盘Rene95晶粒微小，抗拉强度高；第二代粉末盘Rene88DT晶粒粗大，抗拉强度减弱，但具有较高的抗蠕变强度和高损伤容限，其技术成熟、经济性能优越；第三代粉末盘兼具高强度和高损伤容限，耐高温、持久性能好；第四代粉末盘继续调整金属成分和制造工艺来追求更高的工作温度，目前美国、俄罗斯、英国和法国等开发的产品较为成熟，工作温度可达815℃，还具有强度高、损伤容限大的性能特点。
从需求上来看，用于粉末冶金的高温合金粉体材料主要用于航空发动机涡轮盘的制造。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。在航空发动机上，高温合金主要用于燃烧室、导向叶片、涡轮叶片和涡轮盘四大热端零部件。其中，涡轮盘是航空发动机重要的核心热端部件，其工作条件十分苛刻，需要在高温、高转速、高应力、高速气流下工作。涡轮盘在工作中受热不均，盘的轮缘部位比中心部位承受更高的温度，产生很大的热应力。榫齿部位承受最大的离心力，所受的应力更为复杂。因此，涡轮盘的冶金质量和性能水平对于发动机和飞机的可靠性、安全寿命和性能的提高具有决定性作用。随着对于发动机推重比和功重比的要求越来越高，对涡轮盘材料的性能要求也越来越严格，使用传统工艺制备的高温合金容易产生严重的成分偏析，且压力加工成型困难，难以满足实际需求。粉末高温合金利用粉末冶金工艺生产，以精细金属粉末作为成型材料制造成涡轮盘，解决了传统高温合金偏析严重、热加工性能差、成型困难等问题，具有合金化程度高、晶粒细小、组织均匀、屈服强度高、疲劳性能好等优点，已成为目前高性能航空发动机涡轮盘的首选材料。
3.变形高温合金厚积薄发，独占鳌头
3.1公司技术投入成果显著，产业布局广袤
3.2行业深耕多年，技术水平领先
变形高温合金是指可以进行热、冷变形加工，具有良好的力学性能和综合的强韧性指标、具有较高的抗氧化、抗腐蚀性能；变形的高温合金主要为航空航天，核能和石油工业提供结构锻件，环，棒，板，管，带和线材等合金用件。
高合金化高温合金普遍具有热变形抗力大、塑性低、可变形温度区间窄等特点。为了提高合金铸锭的开坯成材率以及棒材的质量水平，需要从材料本身和工艺条件两个方面来提高。快锻开坯充分破碎铸锭铸态组织之后，再辅之以径锻，可以改善棒材组织性能。径锻以表面变形为主，更有利于棒材外缘再结晶，会明显提高棒材的表面质量。根据设备不同，模锻分为锤上模锻，曲柄压力机模锻，平锻机模锻，摩擦压力机模锻等。按锻模结构分类：锻模上有容纳多余金属的毛边槽的，称为开式模锻；反之，锻模上没有容纳多余金属的毛边飞槽的，称为闭式模锻。由原始坯料直接成型的，称为单模膛模锻。对形状复杂的锻件，在同一锻模上需要经过若干工步的预成型的，称为多模膛模锻。
4．铸造合金产品升级，产业资源优化整合
4.1铸造高温合金产品和技术不断迭代
铸造高温合金的发展开始于20世纪40年代。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。随着真空感应冶炼和真空精密铸造两种新技术的出现，使合金性能和铸造质量大幅提高，镍基铸造高温合金研究进入繁荣阶段，开发了一批合金如：IN100、B1900、MAR-M200、IN713、MAR-M002、Rene125。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，成为制造涡轮叶片和导向叶片的首选材料。
国内变形高温合金冶炼通常采用真空感应+真空自耗两联或真空感应+电渣重熔+真空自耗三联的熔炼方式。其中三联熔炼包括VIM+VAR+ESR、VIM+ESR+VAR、NAV+EBM+VAR,采用电渣重炉金属作为第三次真空电弧重炉的自耗电极，主要是为保证合金具有很低的气体含量。真空感应炉(VIM)，最主要且成熟的生产工艺，易于控制杂质元素。对于含铝，钛等活泼元素较多的合金，必须采用VIM。但一般需要配合重熔、联用等方法进一步改善合金偏析，提高纯净度。真空电弧炉(VAR)，也叫真空自耗炉，用电弧加热和熔炼金属，其减少了活性元素的损耗，且合金组织一般较好，但存在不能去硫磷夹杂物尺寸大、树枝晶、表面质量差等缺陷。
4.2铸造高温合金种类多
在航空航天方面，铸造高温合金主要应用于航空发动机、火箭发动机的热端关键部件，如涡轮叶片、导向叶片、燃烧室及整体铸造导向器和整体涡轮等。
4.3铸造高温合金发展历程
燃气轮机叶片材料及其成形技术研究和产业化已有60多年的历史，20世纪40-50年代，涡轮叶片以变形钴（Co）基和镍（Ni）基高温合金为主要用材；50年代中期，随着真空冶炼技术的商业化，开始研究铸造镍基合金；60年代，精密铸造技术成熟，使得复杂叶片型面及冷却通道设计变为可能，通过添加合金元素改善材料的组织结构，提高了铸造高温合金的高温强度，使燃气轮机的入口温度大幅度提高；70年代，定向凝固柱晶高温合金开始用于航空发动机叶片；到了90年代后期，定向凝固柱晶和单晶高温合金开始用于重型燃气轮机动叶片。通过定向凝固技术，将涡轮叶片的组织由传统的等轴晶改进为定向柱晶，能够大大提高涡轮叶片的高温性能。尤其是单晶叶片，在定向凝固的过程中消除了叶片晶界，极大地提高了其高温蠕变性能，且高温组织稳定，综合性能好。目前，大尺寸单晶空心高温合金叶片材料及无余量精密铸造技术是重型燃气轮机叶片制造技术最高水平的标志。
4.4公司铸造高温合金业务
4.4.1高温合金母合金
4.4.2精密铸造合金制品
在精铸件制品方面，公司核心技术长期保持行业领先，下属单位各司其职满足军民多领域需求持续攻关积累雄厚技术资本，厚积薄发突破行业技术高点。公司自上市至今已掌握4项精铸件领域核心技术，多年发展过程中公司坚持以研发为本，在多个型号航空发动机用高温合金精铸件的研制过程中成功解决大尺寸薄壁类铸件、复杂异型结构铸件等一系列高难度精铸件的生产工艺技术难题，突破了一系列关键技术。以精铸件领域技术难度最高的产品单晶叶片为例，公司在该领域研制方面处国内领先水平，具有单晶涡轮叶片研制全过程技术积累，公司研制的DD402单晶合金及涡轮叶片获得国家发明专利、DD407单晶合金空心涡轮叶片已通过试飞考核并形成了批量生产能力，是目前我国少数可实现单晶叶片批量生产的厂商之一。此外，公司子公司河北德凯、青岛新力通分别从事轻质合金精铸件、高温合金离心铸管及静态铸件的专业化生产。
4.5单晶高温合金
4.5.1单晶高温合金概况
单晶高温合金是在等轴晶和定向凝固高温合金基础上发展起来的一类先进发动机叶片材料，目前单晶高温合金已经发展到第六代。20世纪80年代初期，合金化理论和热处理工艺得到突破，此时的工艺可以在定向凝固高温合金的基础上完全消除晶界，单晶高温合金涡轮叶片制造技术由此诞生，涡轮叶片的承载温度达到1030℃左右，第一代单晶高温合金PWA1480、ReneN4等在多种航空发动机上获得广泛应用。80年代后期，第二代单晶高温合金通过加入3%的铼元素，使得涡轮叶片的微观结构稳定性进一步提升，持久强度与抗氧化腐蚀能力达到了一个较好的平衡，承载温度再次提高30℃左右，达到了1060℃左右的水平，以PWA1484、ReneN5为代表的第二代单晶高温合金在先进航空发动机上得到大量使用。
4.5.2在涡轮盘中的应用
发动机中完成对气体的压缩和膨胀，并且以最高的效率产生强大的动力来推动飞机前进，依靠的是众多的叶片，因此叶片在发动机工作过程中发挥着至关重要的作用。以涡扇发动机为例，叶片的价值占比高达35%，是航空发动机制造中十分关键的构成部件。一台发动机中，航空叶片数量在3000-4000片，可分为风扇叶片、压气机叶片、涡轮叶片三大类，又以涡轮叶片的价值最高，达到63%，同时，它也是涡扇发动机中制造难度和制造成本最高的叶片。按运动方式可分为动叶和静叶。风扇和压气机的静叶称作整流叶片，涡轮的静叶称作导向叶片，涡轮盘上的动叶称作工作叶片。1939年英国Mond镍公司首先在20%Cr-80%Ni电热合金中添加了少量C和Ti研制出了镍基合金Nimonic75，随后又研究出一种含有Al和Ti合金元素的Nimonic80合金，并于1942年将其成功的用作涡轮叶片材料。1970s，美国率先在军民用飞机发动机上使用PWA1422定向凝固叶片。
1980s后第三代发动机推重比提升至8以上，涡轮叶片开始使用第一代SX，PWA1480、RenN4、CMSX-2和我国DD3，其承温能力比最好的定向凝固铸造高温合金PWA1422有80K的优势。再加之气膜冷却单通道空心技术，使得涡轮叶片的使用温度达到1600-1750K。。第四代涡扇发动机采用第二代SXPWA1484、RenN5、CMSX-4、DD6，，通过添加Re铼元素，再加上多通道高压空气冷却技术使得涡轮叶片的使用温度达到1800K2000K，在2000K、100h持久强度达140MPa。1990s后研制第三代SX有RenN6、CMRX-10、DD9，比第二代SX具有十分明显的蠕变强度优势。在复杂冷却通道和热障涂层的防护下，能承受的涡轮进气口温度达到3000K，叶片用金属间化合物合金在2200K，100h持久强度达100MPa。目前正在研制的是以MC-NG、TMS-138等为代表的第四代和以TMS-162等为代表的第五代SX。其成分特点是添加Ru和Pt等新的稀土元素，显著提高了SX的高温蠕变性能。第五代高温合金工作温度已达1150℃，已经接近理论极限工作温度1226℃。
4.5.2.1铼被加入高温合金用于涡轮叶片制造
第二代及之后单晶高温合金与第一代单晶高温合金相比，一个显著的变化就是添加了金属铼。铼是一种稀有元素，其熔点高达3180℃，是仅次于钨（W）的难熔金属元素，耐热性能强，在高温下比较稳定。铼的高温蠕变性能优于钨（W）、钼（Mo）和铌（Nb）等难熔元素，兼具优良的耐磨性及抗腐蚀性，非常适用于制造工作环境苛刻的航空发动机零部件，尤其对高性能涡轮叶片的研制具有重要意义。铼是镍基单晶高温合金中最有效的固溶强化元素之一，其倾向于在基体中集中，形成的铼原子团约1nm且短程有序，这种原子团簇的强化能力较传统固溶强化手段更加突出。此外，铼的加入还能起到降低其他合金元素的扩散效率、减少单晶铸件的晶粒缺陷和表面再结晶、改善合金的抗热腐蚀性能等作用。以国内研制的单晶高温合金为例，第一代单晶高温合金DD3未添加铼，第二代单晶高温合金DD6添加了2%的铼，第三代单晶高温合金DD9添加了4.5%的铼。研究结果显示，在同等温度和压力的测试条件下，DD9合金的蠕变断裂寿命几乎是DD6合金的两倍。随着人们对铼的认识不断深入，其已成为单晶高温合金中不可或缺的重要元素，目前日本研制的最新一代单晶高温合金TMS238中，铼的含量已提升至6.4%。
鉴于铼在航空航天领域的重要性，各国均将铼视为战略资源，但是其储量稀少，加工困难，导致价格高昂，制约了其在航空航天领域的广泛应用。根据美国地质调查局发布的《矿产品摘要2023》，2022年全球铼的产量为58吨，同比下降2.52%。其中智利产量最多，达到29吨，市场份额为50%；波兰、美国、乌兹别克斯坦、韩国、中国产量分别为9.5、9、4.9、2.8和2.5吨，产量占比分别为16.4%、15.5%、8.4%、4.8%和4.3%。目前，美国通过长期合同的形式，垄断了包括智利在内的大部分铼供给，每年从智利、哈萨克斯坦等国进口大量的铼资源。
除了储量稀少和价格昂贵的缺点外，铼也是有害的拓扑密排相（TCP）的重要形成元素，加入过量的铼对单晶高温合金组织的稳定性不利，还会在合金经过长期高温服役后降低合金的持久性能，从而加速合金的失效。因此，从第四代单晶高温合金开始，钌（Ru）被当作解决TCP的途径加入到单晶高温合金中。但是，钌的加入可能导致拓扑反转的发生，尤其是在高温下，会影响单晶高温合金的蠕变断裂寿命。此外，铼的密度为21.0g/cm3，仅次于锇（Os）、铱（Ir）和铂（Pt），如此高的密度与涡轮叶片设计轻质化的趋势相悖。由此可见，全球范围内对于涡轮叶片材料的研究从未停止。
4.5.3镍基高温合金单晶叶片的发展
镍基铸造高温合金发展可分为三个阶段：（1）在镍基高温合金发展初期，通过适当调整和添加合金成分完全能够满足涡轮叶片材料的设计要求，而铸造过程对改善叶片性能贡献不大。（2）随着镍基高温合金的发展，仅仅靠合金成分的发展不能适应叶片材料性能的进一步要求，于是合金的铸造过程控制也成为材料技术的一个关键。（3）随着镍基高温合金的继续发展，高温合金的使用温度已经接近极限，通过调整合金成分来提升合金性能的空间已变得十分有限，因此必须通过采用新工艺，如定向凝固技术来提升合金性能。
镍基单晶高温合金的相主要为：相、’相、碳化物相、拓扑密排相(TCP相)。相：相是晶体结构为FCC的奥氏体相，是Cr、Mo、Co、W、Re等元素溶于镍中形成的固溶体。’相：’相是FCC的Ni3(Al,Ti)金属间化合物，作为沉淀相形成并与基体相保持一定的共格关系和错配度，富含Al、Ti、Ta等元素。碳化物相：从第二代镍基SX开始加入少量的C导致碳化物的出现。少量碳化物弥散分布在基体中，在一定程度上改善了合金的高温性能。一般分为MC、M23C6、M6C三种。TCP相：在服役老化的情况下，过量的Cr、Mo、W、Re等难熔元素促进了TCP相的析出，TCP通常以板的形式形成，板状结构对延性、蠕变、疲劳性能有负面影响，TCP相是蠕变断裂的裂纹源之一。
4.5.4单晶叶片技术应用
5.高温合金行业分析
高温合金是指能在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，具有优异的高温强度、良好的抗氧化和抗热腐蚀性能、良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能。按照基体元素，高温合金可以分为铁基高温合金（14.3%）、镍基高温合金（80%）和钴基高温合金（5.7%）。铁基高温合金使用温度一般只能达到750~780℃，难以满足当前下游领域对高温材料承受高温能力的要求。钴基高温合金虽然耐热性能较好，但由于钴资源产量比较少，加工比较困难，整体用量不多。按照制备工艺，高温合金可以分为变形高温合金（70%）、铸造高温合金（20%）和粉末高温合金（10%）。变形高温合金指可以进行冷、热变形加工，具有良好的力学性能和综合强度、韧性，具有较高的抗氧化、抗腐蚀性能的一类合金；铸造高温合金指以铸造方法直接制备零部件的一类合金；粉末高温合金是指用粉末冶金工艺制成的高温合金。
从下游需求来看，目前高温合金消费占比最高的三个应用领域分别是航空航天、电力和机械，占比分别为55%、20%和10%。工业、汽车和石油石化等行业消费占比较小，分别为7%、3%和3%。
近年来我国高温合金产量不断攀升的同时，市场规模也在不断扩大。根据中国产业信息网数据，2019年我国高温合金市场规模达到170亿元，同比增长34%，同年市场产量为2.8万吨，同比增长29%。2021年我国高温合金产量达3.8万吨，同比增长15.2%，市场规模累计280亿元。预计我国2023年高温合金总市场规模累计507亿元，增速高达30%。较2021年市场规模高出近一倍，也反映出高温合金市场潜能在不断被发掘，市场空间巨大。从国内企业产量情况来看，据统计，2021年国内5家主要高温合金企业理论产量共计约2.3万吨，国内企业2021年高温合金产量约为3.8万吨，5家企业总产量占比为60.5%，行业集中度不高。
5.1军工领域需求增长带动产品回升
5.1.1航空领域
高温合金最早用于航空发动机，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%，主要用于四大热端部件：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。随着发动机推力和推重比的增大，涡轮入口温度不断提高，要求相应零件用高温合金的力学性能不断提高。因此，随着高温合金材料性能提升，高温合金在发动机上的使用量愈来愈多。J79发动机高温合金的使用量仅占10%，F100发动机高温合金的使用量猛增到51%，到第三代歼击机用发动机F110，高温合金的使用量进一步提高到55%。随着我国乃至全球军用和民用飞机的升级换代，高温合金在航空领域的使用量将会进一步提升。
（1）代际结构更新
从代际结构看，我国三代半及四代战机占总量比例极低，我国空军和美国相比还存在结构劣势，结构性升级换装的需求强烈。据WorldAirForce2022数据，目前我国以歼-7、歼-8为代表的二代战斗机占比达到46.75%，以歼-10、歼-11/16、及歼-15为主的三代战机占比51.67%，四代机占比仅为1.58%；而美军现役已无二代战斗机，其三、四代机型占比分别为82.62%和17.38%。我国目前需要通过代际结构升级缩小与国外先进军用机发展差距，第三、四代新型先进航空发动机需求有望大幅提高，新型发动机高温合金用量不断增加，同时考虑备发及维修环节将进一步提升高温合金需求预期。
（2）发动机维修相应增长
由于新增列装加上定期维修更换，未来5年军用高温合金总需求528亿元，复合增速28%。根据《世界空军2021》数据显示，我国军用飞机总体规模仍与美国有较大差距。在强军强国基本政策不改的前提下，我国聚焦实战演练、配置新一代飞机列装有望大幅提升列装规模，多种下游主战型号有望在十四五期间保持高速增长态势。考虑到不同型号飞机配置发动机数量及单价，高温合金占发动机总成本约18%，未来五年新增高温合金需求139亿元；已知在发动机平均10年的使用寿命周期中，发动机需大修1次，普通维修2-3次；其中大修价值量占整机价值的50%，普通维修约10%-15%，预估新增飞机发动机前五年维修占整体的20%，未来5年维修市场高温合金总需求389亿，二者合计528亿元，复合增速28%。
5.1.2燃气轮机
（4）单机功率大，功率重量比大，起动加速性好,从冷态起动至全速工况仅需2min。（5）润滑油消耗低，保养量小，管理人员少。燃气轮机是回转部件,主要运动部件少,又设计成模件结构,因此燃气轮机所需的船上维修量小,人员配备也相应减少。（6）可靠性高,可利用率高。船用燃气轮机具有较高的可靠性(>99.5%)及可利用率(97.5%)。（7）初期投资费用低。推进装置的初期投资费用包括主发动机、辅助系统，和包括底座在内的安装费用。在保持相同功率的情况下，对功率要求在10~20MW的柴油机和燃气轮机来说，其推进系统的投资费用差不多；在20MW以上时，燃气轮机的初期投资费用较柴油机低。
5.2民用高温合金需求快速增长
由于高温合金在民用领域的不断扩大，高温合金在民用使用量早已超过了军用使用量。目前，高温合金民用主要用在核电、热成型模具、增压涡轮、烟气轮机、玻璃工业、火力发电、石油化工、冶金工业、垃圾焚烧和油气开采。其中比较有应用前景的是增压涡轮、火力发电、核电、油气开采和垃圾焚烧。
5.2.1电力领域
在电力领域，燃气轮机发电在世界上已广为应用，其发电容量占世界总发电容量的11%。近些年来，世界上发达国家常规联合循环发电得到快速发展；每年新增的联合循环机组总装机容量约占火电总新增容量的40%～50%。当今世界上单台燃机最大功率已达250MW，联合循环总功率达350MW。现在燃气轮机正向着大功率、高燃烧温度发展。燃气-蒸汽联合循环已经成为世界上火电建设的重要组成部分。燃气－蒸汽联合循环发电已成为世界潮流。
5.2.2原子能工业市场
5.2.3汽车领域
汽车废气增压器涡轮也是高温合金材料的重要应用领域。目前，国外的重型柴油机增压器配置率100%，中小型柴油机也在不断地增大其配置比例，如英、美、法等国家已达80%左右。废气涡轮增压器具有减少有害排放、降低噪声污染、提高机械效率、提升功率等优点。目前，我国涡轮增压器生产厂家所采用的涡轮叶轮多为镍基高温合金涡轮叶轮，它和涡轮轴、压气机叶轮共同组成一个转子。车用高温合金主要应用于汽车涡轮增压器。涡轮增压技术是提高发动机效率、降低油耗、减少废气排放的重要手段。增压涡轮是增压器的核心部件，其耐受温度和使用寿命决定了整个增压器的工作温度和稳定性。随着增压器的转速提高、体积减小，其使用温度逐渐升高，目前排气温度已达1000℃以上，世界各国普遍将增压涡轮材料由耐热钢升级为铸造镍基高温合金，国内广泛应用K213、K418、K419、K4002等牌号合金。随着国内汽车产量的提升以及国内涡轮增压车型占比持续提升，高温合金消费量将持续上涨。
5.2.4油井开采用高温合金
5.2.5化工方面应用
6.轻金属有望成为公司重要业务
公司子公司河北德凯主要从事航空航天、兵器、舰船和电力行业所需的以轻质合金为主的先进材料研发、生产和销售。目前，河北德凯的净资产大约1亿元，总股本6000万元。公司定位于为国内和国外航空航天、雷达通信领域提供高端铝合金、镁合金及钛合金轻质金属材料精确成型构件。经过多年的发展，已经成为国内航空航天领域铝合金熔模铸造技术水平最高，国内唯一可以实现工业化镁合金熔模铸造生产，钛合金铸造技术国内一流，具有鲜明特色的轻质合金熔模铸造生产基地。具有从模具设计、蜡模制备、涂料制壳、熔炼浇注、热处理、精整等全流程生产装备和完备的化学成分在线检测、荧光、X光和尺寸检测的能力，关键核心设备具有世界先进水平，具有较强的配套机械加工能力。2019年6月，德凯在青岛市建立平度产业基地和青岛钢研创新研究院，预计花费8.1亿元，围绕自身铝镁合金产业优势及技术积累，从根本解决科研试制与批产相互影响、开拓国际宇航业务面临的提升交付能力和改善生产现场管理以及布局高温合金领域内的先进材料、工艺方向以及应用急需的特种实验平台等问题。预计建成产业结构如下：
根据近五年营业收入占比来看，德凯公司由于在2021年，公司将铸造合金事业部整合并入河北德凯，因此营业收入占比自2021年以来大幅增加，从2020年营业收入占比约8.9%增加到2022年33.24%。
6.1镁合金行业概况
镁位于元素周期表的第12位，密度为1.74g/cm3，约为铝的2/3，钢的1/4，是一种非常理想的轻质材料。镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金，主要的合金元素有铝、锌、锰、硅、锆等。镁合金具有非常优良的应用性能，是目前质量最轻的实用金属结构材料，具有比强度、比刚度高，抗震减噪性能、压铸成型性能好，耐腐蚀性能、电磁屏蔽性能优异等优点，且易于回收再利用，被广泛应用于汽车零部件、3C产品、生物医用、航空航天、建筑材料等领域。
镁合金的下游应用包括交通运输领域（壳体、动力系统、电气外壳、框架、内饰件、方向盘、脚踏板、轮毂等）、电子产品领域（笔记本电脑外壳、电子产品的屏蔽层等）、航空航天领域（飞机的内部支架框架、地板、蒙皮以及舱板等）、生物医用领域（生物可降解医用镁合金等）、建筑材料等其他领域（镁合金建筑模板等）。
6.2铝合金行业概况
铝位于元素周期表的第13位，密度为2.70g/cm3，约为钢的1/3。纯铝由于力学性能不高，不适宜制作承受较大载荷的结构零件，但在纯铝中加入某些合金元素而制成的铝合金，其比强度接近高合金钢，比刚度超过钢，同时还具有良好的铸造性能和塑性加工性能，良好的导电、导热性能，良好的耐蚀性和可焊性，是一种优良的轻金属结构材料。目前，铝合金产品广泛应用于建筑、交通运输、耐用消费品、电力、包装、机械设备等行业，产量仅次于钢铁，居金属材料第二位。
随着铝产业链在技术升级中不断延伸，全球电解铝需求量较大。2022年全球电解铝产量6,846.10万吨，我国电解铝产量4,021.40万吨，占全球的58.74%。
6.3钛合金行业概况
钛合金是以钛为基础加入其他元素构成的合金，钛合金具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高、低温性能好等特点。钛材加工行业上游供应商为钛矿企业或海绵钛生产企业，下游客户主要为航天航空、石油化工、海洋、装备制造、医疗、建筑、生活用钛等生产制造企业。
从钛材近12年产量来看，钛加工材产量快速增长始于2017年，之后5年，钛加工材产量保持高速增长，2022年钛加工材产量达到了15.1万吨。
铝合金作为一种较为成熟的轻质高强合金材料在航空航天中的使用量巨大，航空航天领域主要发展高强、高韧性和耐腐蚀性强的铝合金材料以满足其严苛的使用条件，目前应用较多的为2系和7系铝合金，可应用于飞机蒙皮、结构件等部位，运载火箭的发动机装置、主体部件、旋转台、遥控部分以及载人飞行器的骨架等。
7.公司财务分析
受益于军工行业及民用需求增高，公司近五年业绩大幅增长，2022年公司实现营业收入28.79亿元，较上年同期增加8.7亿元，同比上升43.77%。实现归母净利润3.37亿元，同比上升10.48%。
目前，公司主营业务为有色金属冶炼及延压加工，包括铸造高温合金、变形高温合金、及新型高温合金制品三大业务方向。2022年，铸造高温合金、变形高温合金及新型高温合金营业收入分别占公司总营业收入的60.16%、24.11%、13.86%，在铸造部门业务收入稳定发展的基础上，变形高温合金与新型高温合金也在逐年提升收益。
从毛利率来看，近五年毛利率最高的产品是新型高温合金产品，且在2021年与2022年有明显的毛利率提升，同时随着镍钴两项生产材料的价格攀升，铸造高温合金制品毛利率有所下降，但仍维持在20%以上。
自2014年以来公司资产负债率持续走高，原因在于产业规模不断扩张，不同部门及子公司增加。从费用来看，近十年公司费用率整体呈下降趋势，财务费用率与销售费用率整体较稳定，同时管理费用率大幅增高，主要为经营规模扩大及研发投入增长所致。
公司加权净资产收益率自2018年以来持续保持上升在2021年达到11.64%的阶段高点后到2022年略有下降。2023年第一季度净资产收益率也略低于2021年与2022年第一季度数据。