有色金屬行業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力金屬元素專題五:鈦-助力航天深海“打印”輕盈未來_第1頁
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本報告亦可能由中信建投(國際)證券有限證券研究報告·行業(yè)深度有色金屬新質(zhì)生產(chǎn)力金屬元素專題五:鈦-有色金屬維持維持強(qiáng)于大市王介超wangjiechao@覃靜qinjing@SAC編號:S1440524080002王曉芳wangxiaofang@SAC編號:S1440520090002汪明宇wangmingyubj@SAC編號:S1440524010004市場表現(xiàn)-9%相關(guān)研究報告【中信建投金屬和金屬新材料】:有色的盛宴【中信建投金屬和金屬新材料】:美25.12.2825.12.21核心觀點(diǎn)鈦金屬憑借其高強(qiáng)度、低密度、耐腐蝕、生物相容性好等獨(dú)特優(yōu)勢,在航空航天、醫(yī)療、消費(fèi)電子、日常生活多個領(lǐng)域展現(xiàn)出不可替代的用途。未來隨著飛機(jī)、火箭、人形機(jī)器人、3C消費(fèi)等領(lǐng)域的應(yīng)用增長,鈦合金需求步入爆發(fā)期,測算未來三年鈦合金核心觀點(diǎn)另外,3D打印技術(shù)的成熟,大大拓展了鈦合金的應(yīng)用邊界。在精密難加工零件領(lǐng)域,3D打印技術(shù)和鈦合金粉末原料具有獨(dú)特的優(yōu)勢,鈦合金粉末的應(yīng)用將從0-1階段步入1-10階段。鈦產(chǎn)業(yè)鏈中,增速最快的為下游鈦材和鈦合金粉末。摘要鈦產(chǎn)業(yè)鏈:化工與金屬兩條路徑全球鈦行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈可以簡單地分為兩條,一是化工產(chǎn)業(yè)鏈:鈦礦→鈦白粉;二是有色金屬產(chǎn)業(yè)鏈:鈦礦→海綿鈦→鈦合金。其中鈦白粉占全球鈦精礦消費(fèi)的82%,用來生產(chǎn)涂料、塑料等;海綿鈦約占11%,主要用于生產(chǎn)鈦材及各種鈦合金。鈦礦行業(yè):產(chǎn)量高品位低,對外依存度較高鈦礦分為高品位的金紅石礦和低品位的鈦鐵礦,國內(nèi)主要礦種為鈦鐵礦,大部分分布在攀西地區(qū),國內(nèi)鈦礦行業(yè)集中度較高,攀鋼集團(tuán)、龍佰集團(tuán)、安寧股份、重鋼西昌四家產(chǎn)量占到了全國六成以上。2024年全球鈦精礦產(chǎn)量940萬噸,中國產(chǎn)量304萬噸,進(jìn)口量505萬噸,對國外高品礦的依存度較高。海綿鈦行業(yè):我國占據(jù)七成供給,低端產(chǎn)能存在過剩鈦加工材和鈦粉末行業(yè):需求高速增長,應(yīng)用前景廣闊近年來我國航空航天用鈦量步入發(fā)展快車道,已由2011年的0.4萬噸增長至2024年的3.22萬噸,在總消費(fèi)量中占比由8%提升至21.3%。但在擁有發(fā)達(dá)的航空航天和軍工國防工業(yè)的北美和歐盟有有色金屬行業(yè)深度報告地區(qū),尤其是美國,50%以上的鈦制品需求來自于航空航天和國防軍工領(lǐng)域。未來,航空航天、3C電子等領(lǐng)域的鈦合金消費(fèi)仍將高速增長,帶動鈦材消費(fèi)增速。另外,3D打印技術(shù)在近年取得長足進(jìn)步,鈦合金硬度高且導(dǎo)熱率低,具有極高的加工難度,使用傳統(tǒng)的CNC方式加工時,容易產(chǎn)生高溫并造成刀具快速磨損,且良品率較低,應(yīng)用有所受限。3D打印技術(shù)拓展了鈦的應(yīng)用場景,目前3D打印的材料20%左右為鈦合金粉末,是排名第一的3D打印材料,鈦加工技術(shù)的變革將進(jìn)一步拉動鈦合金需求。風(fēng)險分析:新技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用不及預(yù)期風(fēng)險:目前鈦合金粉末+3D打印技術(shù)的方案已經(jīng)經(jīng)過了0-1的驗(yàn)證,進(jìn)入1-10的擴(kuò)張階段,但技術(shù)難度整體較高,存在大規(guī)模應(yīng)用過程中不及預(yù)期的風(fēng)險。產(chǎn)能過剩風(fēng)險:雖然鈦合金材料的總需求趨勢向上,但行業(yè)存在結(jié)構(gòu)性矛盾,高端的航空航天鈦材面臨需求高速增長和供不應(yīng)求,但化工等傳統(tǒng)領(lǐng)域用的低端鈦材可能面臨產(chǎn)能過剩和價格戰(zhàn)。技術(shù)迭代與市場競爭壓力:鈦合金減重方案正在替代傳統(tǒng)金屬,但同時在部分減重需求領(lǐng)域,碳纖維等新材料也可能對鈦合金形成競爭。 20航空航天領(lǐng)域:占比低于發(fā)達(dá)國家,增速較快 22船舶和海洋工程領(lǐng)域:起步階段,空間巨大 24 24 26傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域:化工、冶金和制鹽設(shè)備周期性波動 27 27 27 28 28 30 33 34有有色金屬行業(yè)深度報告1圖表目錄 20 21 21 21 22 22 23 24 24 25 25 26 28有有色金屬行業(yè)深度報告2 29 31 32有有色金屬行業(yè)深度報告3鈦產(chǎn)業(yè)鏈圖譜鈦,位于元素周期表第4周期第四族(鈦分族),是一種過渡金屬元素,元素符號Ti,原子序數(shù)22,相對原子質(zhì)量47.867。鈦是堅(jiān)硬有光澤的銀白色金屬,低溫下為α相(六方密堆積高溫下轉(zhuǎn)為β相(體心立方)。自然界中主要以金紅石、鈣鈦礦、鈦鐵礦等存在。鈦憑借其高強(qiáng)度、低密度、耐腐蝕、生物相容性好等獨(dú)特優(yōu)勢,在航空航天、醫(yī)療、消費(fèi)電子、日常生活多個領(lǐng)域展現(xiàn)出不可替代的用途。高比強(qiáng)度:鈦的密度約為4.506g/cm3,僅為鐵的一半左右,但機(jī)械強(qiáng)度卻與鋼相差不多,這種極高的比強(qiáng)度是鈦合金成為航空航天、軍事裝備等領(lǐng)域理想結(jié)構(gòu)材料的根本原因,可以實(shí)現(xiàn)顯著的減重效果。圖表1:鈦金屬特質(zhì)和比較金屬高強(qiáng)度鋼密度(克/立方厘米)4.57.872.71.747.829-2123獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)與相變:鈦有兩種同素異形體。室溫下穩(wěn)定的是α-Ti(六方密堆積結(jié)構(gòu)當(dāng)溫度升至882.5℃左右時,會轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Ti(體心立方結(jié)構(gòu))。通過添加不同的合金元素和熱處理工藝,可以調(diào)控α相和β相的比例與形態(tài),從而獲得性能各異的鈦合金。耐腐蝕性:在常溫下,鈦的表面會迅速形成一層極致密、附著力強(qiáng)的氧化膜(主要是二氧化鈦,TiO2)。這層惰性薄膜非常穩(wěn)定,能有效阻止內(nèi)部金屬進(jìn)一步與介質(zhì)反應(yīng),使得鈦在空氣、海水、濕氯氣以及多種氧化性酸和氯化物環(huán)境中表現(xiàn)出極強(qiáng)的抗腐蝕能力,其抗腐蝕性近似于鉑。因此鈦在海水中浸泡數(shù)年也不會銹蝕。鈦在高溫下化學(xué)性質(zhì)非?;顫?。紅熱狀態(tài)下能與氧氣、氮?dú)獾劝l(fā)生劇烈反應(yīng)。生物相容性:鈦在人體內(nèi)能夠抵抗體液腐蝕且無毒,對人體組織無毒副作用,生物相容性極佳,肌肉纖維甚至能在鈦骨骼上生長,因此被贊譽(yù)為“親生物金屬”高熔點(diǎn)、低導(dǎo)熱導(dǎo)電、弱磁性:鈦熔點(diǎn)為1942K,比黃金高近1000K,比鋼高近500K。在超低溫環(huán)境下,鈦會變得更為堅(jiān)硬,并有超導(dǎo)體的性能。另外,鈦的導(dǎo)電導(dǎo)熱性較差,幾乎沒有磁性,這在某些特定應(yīng)用場景(如制造核潛艇殼體)中是一個重要優(yōu)勢。鈦礦是鈦產(chǎn)業(yè)鏈的起點(diǎn),主要有鈦鐵礦和金紅石礦兩種。全球鈦行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈可以簡單地分為兩條,一是化工產(chǎn)業(yè)鏈:鈦礦→鈦白粉;二是有色金屬產(chǎn)業(yè)鏈:鈦礦→海綿鈦→鈦合金。其中鈦白粉占全球鈦精礦消費(fèi)的82%,用來生產(chǎn)涂料、塑料等;海綿鈦約占11%,主要用于生產(chǎn)鈦材及各種鈦合金。此外,鈦資源也有少量用于生產(chǎn)電焊條、電容器等領(lǐng)域,占比較小。有有色金屬行業(yè)深度報告4圖表2:鈦產(chǎn)業(yè)鏈鈦白粉核心下游為涂料和塑料,我國產(chǎn)能居世界首位。2024年我國鈦白粉總產(chǎn)量再創(chuàng)歷史新高,達(dá)到476.6萬噸,比上年增加60.6萬噸,增幅14.57%。據(jù)USGS數(shù)據(jù),2023年全球鈦白粉產(chǎn)能為981.9萬噸,其增量主要來源于中國,中國以550萬噸的鈦白粉產(chǎn)能占據(jù)全球市場的主導(dǎo)地位,占比高達(dá)56.7%;美國的產(chǎn)能為136萬涂料:鈦白粉可以提高涂料產(chǎn)品的遮蓋力、著色力和化學(xué)穩(wěn)定性,同時憑借著無毒且白度好的特點(diǎn)及優(yōu)異的耐候性,一經(jīng)面世就迅速地取代了鉛白等傳統(tǒng)白色顏料涂料,需求占比接近6成;塑料:在塑料產(chǎn)品中,除了應(yīng)用了鈦白粉的高遮蓋力和高消色力外還能進(jìn)一步提高塑料制品的耐熱、耐光和耐候性,能夠使產(chǎn)品的使用壽命得到有效延長;造紙:在造紙行業(yè)中添加鈦白粉則能夠起到熒光增白劑的效果,使紙張具有較好的白度和光澤度并使其在保持紙張表面光滑的前提下盡可能的更纖?。换w:在化纖領(lǐng)域內(nèi)鈦白粉是主要的消光劑,能夠在不影響纖維拉伸和染色性能的前提下有效地消除纖維的光澤,并增加白度;墨水:鈦白粉有著優(yōu)秀的白度和遮蓋力,同時也具備良好的穩(wěn)定性,能夠有效的防止黃變,可以廣泛的應(yīng)用于墨水當(dāng)中;此外,鈦白粉還同時廣泛地應(yīng)用于搪瓷、橡膠、電子工業(yè)和化妝品等行業(yè)領(lǐng)域中。海綿鈦是鈦金屬單質(zhì),海綿鈦是生產(chǎn)鈦材的重要原材料,被譽(yù)為“太空金屬”、“海洋金屬”、“現(xiàn)代金屬”、“戰(zhàn)略金屬”和“未來金屬”。有有色金屬行業(yè)深度報告5鈦礦行業(yè)鈦是地殼中分布最廣和豐度較高的元素之一,占地殼重量的0.61%,位居第9位,但自然界中其存在分散并難以提取,被認(rèn)為是一種稀有金屬。鈦化學(xué)活性強(qiáng),自然界中沒有單質(zhì)鈦存在,易與氧結(jié)合,礦物中鈦主要以TiO2和鈦酸鹽形式存在,常與鐵共生,形成各類礦物,單是TiO2含量超過1%的礦物就超過140種,其中有工業(yè)價值的僅10余種,主要為金紅石、鈦鐵礦、鈦磁鐵礦、銳鈦礦、白鈦礦、鈣鈦礦等。然而,由于鈦資源的經(jīng)濟(jì)價值和開采潛力高度依賴于礦物的品質(zhì),目前具有工業(yè)開采價值的鈦礦資源主要為鈦鐵礦與金紅石。其中:(1)鈦鐵礦:鈦鐵礦分為巖礦和砂礦,從巖礦中選出的鈦精礦中TiO2品位一般為42%-48%,而從砂礦中選出的鈦精礦TiO2品位可超過50%。鈦鐵礦是目前最主要的鈦礦資源,可以直接作為生產(chǎn)鈦白粉或海綿鈦的原料。為了充分利用鈦鐵礦中的鐵,許多冶煉廠以鈦鐵礦為原料進(jìn)行電爐冶煉,得到生鐵和高鈦渣,之后高鈦渣再作為生產(chǎn)海綿鈦、四氯化鈦或鈦白粉的原料。(2)金紅石:金紅石是鈦礦中分布最廣的砂礦礦物之一,品位較高,TiO2含量較高,同時含有Fe、Mg、Al、Si、Ca等雜質(zhì)元素,通過重選、磁選、電選等方法進(jìn)行選礦后可獲得TiO2含量高達(dá)95%-99%的高品位精礦。進(jìn)而用于制取海綿鈦、四氯化鈦、鈦白粉等產(chǎn)品。雖然天然金紅石質(zhì)量較為優(yōu)質(zhì),但儲量相對較少,難以滿足生產(chǎn)需求,因此需要大量生產(chǎn)人造金紅石(也稱合成金紅石)作為替代品。當(dāng)前,主流廠商多以鈦鐵礦為原材料,采用硫酸浸出法、鹽酸浸出法、選擇氯化法、還原銹蝕法等方法將鐵礦中的大部分鐵成分分離出去所生產(chǎn)的一種在成分和結(jié)構(gòu)性能與天然金紅石相同的富鈦料,是天然金紅石的優(yōu)質(zhì)代用品。圖表3:鈦鐵礦圖表4:金紅石礦全球鈦礦資源以鈦鐵礦為主,集中分布于中國、澳大利亞、印度等國家。根據(jù)USGS數(shù)據(jù),2024年全球鈦礦資源儲量合計約5.6億噸以上(以TiO2計),其中鈦鐵礦與金紅石資源儲量分別5.1億噸、0.46億噸,分別占比91%、9%。分地區(qū)來看,鈦鐵礦資源主要分布于澳大利亞和中國,分別達(dá)1.8億噸和1.1億噸,占比35%和22%。金紅石資源主要分布于澳大利亞,占比76%,約0.35億噸。從鈦礦產(chǎn)量來看,2024年全球鈦礦產(chǎn)量940萬噸,其中鈦鐵礦890萬噸,金紅石礦45萬噸。鈦鐵礦產(chǎn)量貢獻(xiàn)主要來源于中國、莫桑比克與南非,分別達(dá)到330萬噸、191萬噸、130萬噸。金紅石礦則主要由澳大利亞、南非、塞拉利昂、烏克蘭貢獻(xiàn),產(chǎn)量分別為20萬噸、10萬噸、6萬噸和1萬噸。有有色金屬行業(yè)深度報告6圖表5:鈦鐵礦全球儲量美國塞內(nèi)加爾加拿大美國塞內(nèi)加爾加拿大莫桑比克烏克蘭挪威其他國際馬達(dá)加斯加南非圖表6:金紅石全球儲量其他國家莫桑比克合計塞拉利昂其他國家莫桑比克合計塞拉利昂20232024鈦鐵礦美國澳大利亞4040加拿大35353253302121馬達(dá)加斯加3024莫桑比克186190挪威3636塞內(nèi)加爾2630南非126130烏克蘭其他國際433全球合計(鈦鐵礦)884890金紅石礦澳大利亞202011肯尼亞54莫桑比克11塞拉利昂6南非烏克蘭1其他國家22全球合計(金紅石礦)5945全球合計(鈦鐵礦+金紅石)943940有有色金屬行業(yè)深度報告7雖然我國鈦資源儲量大、分布廣,但多為品位較低的原生礦,伴生多種礦種,90%以上的鈦礦為巖礦型釩鈦磁鐵礦,脈石含量高,結(jié)構(gòu)致密,選礦分離困難,疊加國內(nèi)選礦技術(shù)尚不成熟,導(dǎo)致綜合利用率低,無法滿足國內(nèi)的鈦礦需求。因此,中國對高品位優(yōu)質(zhì)鈦礦有一定的進(jìn)口需求,對外依存度較高。2024年中國鈦精礦產(chǎn)量330萬噸,進(jìn)口量505萬噸。但產(chǎn)量數(shù)據(jù)已經(jīng)換算為標(biāo)品,而進(jìn)口的海關(guān)數(shù)據(jù)為實(shí)物噸概念,含有低品位鈦精礦,實(shí)際國內(nèi)產(chǎn)量仍然高于進(jìn)口量。按照2023年中國有色金屬工業(yè)協(xié)會鈦鋯鉿分會數(shù)據(jù),2023年國產(chǎn)鈦礦約324.7萬噸(TiO2含量,下同),進(jìn)口鈦礦193.9萬噸,進(jìn)口依存度37%。進(jìn)口數(shù)據(jù)的逐年上升也說明了國內(nèi)鈦精礦進(jìn)口依存度較高的情況。貿(mào)易伙伴名稱進(jìn)口量(萬噸)進(jìn)口量占比進(jìn)口金額(人民幣億元)進(jìn)口金額占比2%33%越南3%44%埃及3%33%莫桑比克23045%5147%塞拉利昂2%55%韓國3%1尼日利亞367%65%澳大利亞6212%1110%塞內(nèi)加爾2%22%馬來西亞10%00%41印度尼西亞2%22%肯尼亞2%33%挪威408%98%南非7100%00%馬達(dá)加斯加3%43%10%00%新西蘭400%美國41利比里亞20%1合計506108從進(jìn)口區(qū)域來看,莫桑比克是中國的主要進(jìn)口來源地。2024年,中國從莫桑比克進(jìn)口鈦精礦230萬實(shí)物噸,占比47%。第二、三名分別為澳大利亞和挪威,占比分別為12%和8%。依據(jù)中國自然資源部(2016)劃分方案,鈦礦類型劃分為原生鈦(磁)鐵礦型、鈦鐵砂礦型、金紅石型和金紅石砂礦型4類。中國鈦鐵礦占鈦資源總儲量的98%,而金紅石僅占2%。資源稟賦較差,平均品位一般為有有色金屬行業(yè)深度報告85%-10%,遠(yuǎn)低于全球主要鈦礦資源國鈦礦品位。因此,中國高品位鈦礦資源主要依賴進(jìn)口,尤其是從莫桑比克圖表9:鈦精礦國內(nèi)產(chǎn)量和進(jìn)口量萬噸6004003002000200420052006200720082009201020112012201320142015201620172018201920202021202220232024國內(nèi)產(chǎn)量國內(nèi)進(jìn)口量原生鈦(磁)鐵礦占全國總量的89%,鈦礦品位(TiO2)較低(一般為5%-10%),綜合利用難度大,低于世界平均值(9%-13%)。分布在四川攀西、河北承德、云南、海南、廣西等地,其中尤以攀西地區(qū)為最,攀西地區(qū)的釩鈦磁鐵礦探明儲量占世界的1/4,是中國最大的鈦資源供應(yīng)基地。該鈦礦區(qū)主要以攀枝花礦區(qū)、紅格礦區(qū)、白馬礦區(qū)和太和礦區(qū)為主,并稱攀西四大釩鈦磁鐵礦。圖表10:我國鈦資源稟賦鈦礦行業(yè)公司全球鈦精礦集中度較高,全球前九大含鈦原料生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)量占比超過50%。海外主要供應(yīng)商為RioTinto、有有色金屬行業(yè)深度報告9Kenmare、Iluka等礦業(yè)企業(yè),國內(nèi)主要為攀鋼集團(tuán)、龍佰集團(tuán)、安寧股份等企業(yè)。圖表11:海外鈦精礦公司(萬噸)公司名稱鈦礦金紅石鈦渣/人造金紅石備注RioTonto(力拓)99加拿大、馬達(dá)加斯加、南非Tronox(特諾)18.265澳大利亞和南非Kenmare(肯梅爾)100.91-莫桑比克Iluka(伊魯卡)39.85.821.12澳大利亞,2016年收購位于非洲塞拉利昂的SierraRutileRioTonto的鈦業(yè)務(wù)主要依托其在加拿大(RTIT運(yùn)營)、南非(RBM運(yùn)營)和馬達(dá)加斯加(QMM運(yùn)營)的基地。其中南非基地的產(chǎn)量貢獻(xiàn)最大。Tronox同時是全球最大的鈦白粉公司,鈦精礦多為自用,鈦礦資源主要集中在南非和澳大利亞。Kenmare公司的鈦礦項(xiàng)目為莫桑比克東北海岸的Moma鈦礦,主要產(chǎn)品包括鈦鐵礦、鋯石以及金紅石等。Iluka公司的鈦礦項(xiàng)目主要位于南澳大利亞Eucla盆地的Jacinth-Ambrosia以及位于西澳大利亞Perth盆地的Cataby。另外2016年公司收購了全球最大的金紅石鈦礦公司SierraRutile,從而獲得了位于非洲塞拉利昂的金紅國內(nèi)鈦礦集中在攀西地區(qū),攀鋼集團(tuán)、安寧礦業(yè)、龍佰集團(tuán)、西昌礦業(yè)四大龍頭的主礦區(qū)均位于攀西地區(qū)。2024年產(chǎn)量(萬噸)備注攀鋼集團(tuán)185國內(nèi)最大的鈦礦供應(yīng)商,鋼礦一體安寧股份45鈦精礦主要進(jìn)行外售龍佰集團(tuán)149.3鈦精礦和鈦白粉一體化公司,幾乎不外售精礦西昌礦業(yè)50單體礦山較為優(yōu)質(zhì)攀鋼集團(tuán)礦業(yè)有限公司擁有攀枝花礦區(qū)朱家包包、蘭家火山、尖包包礦段以及白馬礦區(qū)及及坪、田家村礦段采礦權(quán),具備年產(chǎn)鐵精礦1340萬噸、鈦精礦170萬噸的實(shí)際生產(chǎn)能力。2024年實(shí)際產(chǎn)量185萬噸,占到了國內(nèi)供應(yīng)的一半以上。未來,攀鋼計劃通過紅格南礦區(qū)擴(kuò)建等項(xiàng)目持續(xù)提升產(chǎn)能,并致力于通過技術(shù)創(chuàng)新、綠色發(fā)展和資本運(yùn)作來鞏固和增強(qiáng)其競爭力。安寧礦業(yè)集中于四川攀西地區(qū),核心資產(chǎn)為米易縣潘家田釩鈦磁鐵礦。2025年7月公司公告擬以65.08億元現(xiàn)金收購毗鄰潘家田鐵礦的經(jīng)質(zhì)礦產(chǎn)(核心資產(chǎn)為會理縣小黑箐鐵礦)。收購?fù)瓿珊?,公司伴生的二氧化鈦龍佰集團(tuán)是鈦精礦和鈦白粉一體化的公司,目前鈦精礦自給率在60%-70%之間,資源高度集中在四川攀枝花地區(qū)。龍佰集團(tuán)未來的增長核心在于紅格北礦區(qū)與徐家溝鐵礦的聯(lián)合開發(fā)項(xiàng)目。該項(xiàng)目規(guī)劃新增鈦精礦年產(chǎn)有有色金屬行業(yè)深度報告能高達(dá)248萬噸,完成后將進(jìn)一步提高公司的自給率。另外公司積極拓展川西以外資源,2024年9月,其子公司競得了云南武定縣長沖鈦礦的普查探礦權(quán)。西昌礦業(yè)核心資產(chǎn)是位于四川省涼山州西昌市太和鎮(zhèn)的太和釩鈦磁鐵礦,該礦資源集中且規(guī)模巨大,采用露天開采,開發(fā)條件優(yōu)越。該礦區(qū)的釩鈦磁鐵礦儲量約1億噸,且深部及周邊礦權(quán)儲量豐富,為持續(xù)開采提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。目前西昌礦業(yè)通過建設(shè)1000萬噸/年采選擴(kuò)建工程和500萬噸/年極貧礦項(xiàng)目進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)。有有色金屬行業(yè)深度報告海綿鈦行業(yè)鈦工業(yè)發(fā)展水平是一個國家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。海綿鈦產(chǎn)量是衡量一個國家鈦工業(yè)規(guī)模的重要指標(biāo),海綿鈦制造工業(yè)的發(fā)展對一個國家的國防、經(jīng)濟(jì)及科技的發(fā)展具有戰(zhàn)略意義。目前世界上僅有美國、俄羅斯、日本、中國四個國家掌握完整的鈦工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。海綿鈦是鈦金屬單質(zhì),一種多孔的純鈦,從鈦礦中還原出來的中間產(chǎn)品,一般為淺灰色顆?;蚝>d狀,海綿鈦是生產(chǎn)鈦合金的主要原材料,是鈦工業(yè)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。海綿鈦通常與其他金屬元素混合熔鑄成錠后,被用于制造鈦板、鈦棒、鈦管等純鈦或鈦合金產(chǎn)品,鈦合金材料中海綿鈦質(zhì)量約占比90%。海綿鈦中含有的雜質(zhì)元素和微觀結(jié)構(gòu)對鈦合金的力學(xué)性能、耐腐蝕性能以及耐高溫性能等有著決定性的影響。高端海綿鈦可以生產(chǎn)出高性能的鈦合金,滿足航空航天、國防軍工等高端領(lǐng)域?qū)Σ牧系膰?yán)苛要求。海綿鈦的外觀類似于海綿,有許多小孔和雜質(zhì),這種形態(tài)的鈦具有較高的表面積,使得它在與其他物質(zhì)反應(yīng)時具有較高的活性。海綿鈦純度一般在98.5%-99.8%之間,密度約為1.6-1.8克/立方厘米,比金屬鈦的密度(4.5克/立方厘米)低很多。圖表13:海綿鈦單質(zhì)圖表14:海綿鈦海綿鈦制備工藝海綿鈦的主要生產(chǎn)方式是鎂熱還原法(Kroll法即用氯氣、石油焦和富鈦料反應(yīng)生成四氯化鈦,再用鎂將四氯化鈦還原生成海綿鈦和氯化鎂。鎂熱還原法是目前最廣泛使用的方法,其他生產(chǎn)方式還有亨特法、電解鎂熱還原法分為半流程法和全流程法。海綿鈦生產(chǎn)需要經(jīng)過三個大的流程:氯化、還原蒸餾-精整、電解。三個流程都具備,則稱為全流程法,如果只具備還原蒸餾,則稱為半流程。全流程的主要工序?yàn)椋孩倮檬徒梗ㄖ饕貫樘迹┻€原鈦渣,并通入Cl2進(jìn)行氯化形成粗TiCl4;②通過鋁粉除釩、硫化氫除釩、銅絲除釩以及礦物油除釩等方法獲得精TiCl4;③在800-900℃下,以一定的流速通入精TiCl4,使之與電解的Mg發(fā)生還原反應(yīng):TiCl4+2Mg=Ti+2MgCl2;④在反應(yīng)溫度下,生成的MgCl2呈液態(tài),可以及時排放出去,在900-1000℃及一定真空度的條件下,將殘留的MgCl2和過剩的Mg真空蒸餾出去,獲得純凈的海綿鈦;⑤MgCl2經(jīng)過電解工藝可分解為Mg和Cl2重復(fù)利用,只需少量補(bǔ)充Mg與Cl2的損耗。有有色金屬行業(yè)深度報告圖表15:海綿鈦制備工藝海綿鈦分類TiCl4與Mg發(fā)生還原反應(yīng)可形成海綿鈦坨,根據(jù)海綿鈦坨部位、海綿鈦坨破碎后海綿鈦的等級、粒度、外觀要求和單桶海綿鈦的封(松)裝密度等指標(biāo)要求,海綿鈦可以分為WHTi0至MHTi4七個等級,也可粗略分為中高端和低端兩種。根據(jù)國標(biāo)《海綿鈦》(GB/T2524-2019),將海綿鈦按照粒度規(guī)格分為標(biāo)準(zhǔn)粒度(0.83mm-25.4mm)、小粒度(0.83mm-12.7mm)和細(xì)粒度(0.83mm-5.0mm);海綿鈦按化學(xué)成分及布氏硬度分為0A、0、1、2、3、4、5這7個等級,0A等級最高。等級越高,鈦的純度越高,所含F(xiàn)e、Si、Cl等雜質(zhì)越少,布氏硬度越小。布氏硬度是各種雜質(zhì)成分綜合影響的結(jié)果,0A、0、1等高等級海綿鈦在航空航天、國防軍工等領(lǐng)域的應(yīng)用較高,而化工、消費(fèi)電子等用鈦對純度的要求相對不高,一般用中低端等級海綿鈦。有有色金屬行業(yè)深度報告圖表16:海綿鈦分類海綿鈦類別航空航天級海綿鈦高品質(zhì)級海綿鈦普通級海綿鈦密度≤1.70g/cm3無要求無要求海綿鈦坨部位要求海綿鈦坨無要求無要求產(chǎn)品等級0A、0、10A、2無要求粒度2-12.7mm、3-12.7mm、2-25.4mm0.83-30mm范圍內(nèi)的常規(guī)粒度(不含要包括0.83-25.4mm、無要求外觀要GB/T252求GB/T2524-2019要求無要求應(yīng)用場景應(yīng)用示例軍工等航空、國防軍化工、運(yùn)動器海綿鈦的供給海綿鈦和鈦材是鈦工業(yè)的兩個重要環(huán)節(jié),其中海綿鈦產(chǎn)量反映的是原料生產(chǎn)能力,鈦材產(chǎn)量反映的是深加工能力。全球擁有海綿鈦生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)能力的國家有美國、俄羅斯、中國、日本、烏克蘭、哈薩克斯坦、沙特阿拉伯和印度等。圖表17:海綿鈦產(chǎn)能分布圖表18:海綿鈦產(chǎn)量分布u沙特阿拉伯u美國u印度哈薩克斯坦沙特阿拉伯其他根據(jù)USGS的數(shù)據(jù)顯示,2024年全球海綿鈦產(chǎn)能41萬噸,其中中國產(chǎn)能26萬噸,全球占比63%。全球海有有色金屬行業(yè)深度報告綿鈦產(chǎn)量32萬噸,其中中國產(chǎn)量22萬噸,全球占比69%。中國之外,全球第二到第五的海綿鈦產(chǎn)能產(chǎn)量排序?yàn)槿毡?、俄羅斯、哈薩克斯坦和沙特阿拉伯。美國、印度也有部分海綿鈦產(chǎn)能,但占比極低。另外值得一提的是,俄烏戰(zhàn)爭開始之前,烏克蘭也有完整的海綿鈦生產(chǎn)體系,是全球第六大的生產(chǎn)國家,但2022年之后,產(chǎn)量快速下降,逐漸清零。中國鈦工業(yè)的起步源于國家戰(zhàn)略需求。1954年,北京有色金屬研究總院開始了海綿鈦制備的工藝研究,拉開了中國鈦工業(yè)的序幕。1958年,在撫順鋁廠建成了中國第一個海綿鈦生產(chǎn)車間,同時在沈陽有色金屬加工廠成立了中國第一個鈦加工材生產(chǎn)試驗(yàn)車間,實(shí)現(xiàn)了從原料到加工材的“零的突破”。上世紀(jì)60至70年代,在國家統(tǒng)一規(guī)劃下,一批骨干企業(yè)相繼建立,形成了較為完整的鈦工業(yè)體系框架。其中,以遵義鈦廠為代表的海綿鈦生產(chǎn)單位,以及以寶雞有色金屬加工廠為代表的鈦材加工單位是其中的核心力量。至此,中國成為繼美國、前蘇聯(lián)和日本之后第四個具有完整鈦工業(yè)體系的國家。1994年到上世紀(jì)末,中國海綿鈦一直保持著2000噸左右的體量,占全球4%,同期日本、俄羅斯兩個鈦工業(yè)大國的產(chǎn)量已經(jīng)到了萬噸2001年-2015年,中國海綿鈦產(chǎn)量快速增長,從2500噸增長到110000噸,全球占比從4%增長到57%。2007年中國海綿鈦產(chǎn)量達(dá)到了4.52萬噸,超越日本和俄羅斯成為全球第一大海綿鈦生產(chǎn)者。此后,中國以外的國家海綿鈦產(chǎn)量基本停留在10萬噸的量級,全球產(chǎn)量的變化主要由中國貢獻(xiàn)。然而,這種快速擴(kuò)張也帶來了產(chǎn)能過剩、低價競爭等問題,這一時期,國內(nèi)第一家海綿鈦工業(yè)化企業(yè)撫順鋁廠的海綿鈦正式退出歷史舞臺。15年隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)增速放緩,導(dǎo)致石油、化工等鈦材傳統(tǒng)消費(fèi)大戶的需求低迷,國內(nèi)海綿鈦企業(yè)再次洗盤,年產(chǎn)能達(dá)1.5萬噸的中航唐山天赫鈦業(yè)破產(chǎn)停業(yè),遵義鈦業(yè)也部分停產(chǎn),當(dāng)年中國產(chǎn)量從11萬噸降至6.2萬噸,接近腰斬,全球占比也從57%跌至39%。圖表19:海綿鈦產(chǎn)量&中國海綿鈦全球占比萬噸5020002001200220032004200520062007200820092020202120222023202470%60%50%40%30%20%全球產(chǎn)量中國產(chǎn)量中國占比2015年后中國海綿鈦生產(chǎn)緩慢恢復(fù),2015年至2023年間中國國內(nèi)海綿鈦產(chǎn)量由6.2萬噸持續(xù)增長至22萬噸。同時,在航空航天、海洋工程、高端化工(石化、環(huán)保等)、軍工等行業(yè)需求拉動下,行業(yè)結(jié)構(gòu)性調(diào)整初見成效,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)開始由低端走向高端。2024年中國海綿鈦產(chǎn)量22萬噸,占全球的69%。有有色金屬行業(yè)深度報告從產(chǎn)能利用率的角度看,2015年之后,全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇,海綿鈦產(chǎn)能利用率從51%上升至78%。但中國由于產(chǎn)能擴(kuò)張速度較快,2015年到2022年,產(chǎn)能利用率從44%上升到99%,之后兩年連續(xù)下降,2024年中國產(chǎn)能海綿鈦行業(yè)市場需求整體向中高端發(fā)展,低端海綿鈦產(chǎn)品存在產(chǎn)能過剩、供大于求的情況。航空航天、國防軍工等下游領(lǐng)域?qū)︹伈钠焚|(zhì)要求較高,高品質(zhì)的鈦材又嚴(yán)重依賴于海綿鈦的品質(zhì),但高端海綿鈦對生產(chǎn)工藝及過程控制等具有較高的要求。在此背景下,主要生產(chǎn)低端海綿鈦的企業(yè)可能面臨一定競爭壓力和挑戰(zhàn)。圖表20:海綿鈦產(chǎn)能利用率80%60%40%20%200020012002200320042005200620072008200920202021202220232024中國:產(chǎn)能利用率全球:產(chǎn)能利用率2007年到2015年之間,中國是全球海綿鈦的主要出口國,僅少量高端海綿鈦需要進(jìn)口。2015年國內(nèi)海綿鈦產(chǎn)業(yè)遇到危機(jī)大幅減產(chǎn),到2022年之間一直處于凈進(jìn)口狀態(tài),2021年海綿鈦進(jìn)口達(dá)到峰值。2023年開始,國內(nèi)海綿鈦開始大幅出口。圖表21:海綿鈦進(jìn)出口噸6000400020000中國進(jìn)口數(shù)量中國出口數(shù)量2024年我國進(jìn)口海綿鈦101噸,出口海綿鈦5993噸,為凈出口國家,其中出口的前三名分別為韓國、日圖表22:2024年海綿鈦出口國家分布荷蘭墨西哥韓國荷蘭墨西哥韓國羅馬尼亞德國西班牙美國瑞典巴西印度尼西亞意大利英國澳大利亞俄羅斯斯洛文尼亞波蘭海綿鈦價格海綿鈦的價格受成本和供需雙向影響。圖表23:海綿鈦價格美元/千克50鹿特丹:倉庫交貨價:海綿鈦(99.6%):倫敦戰(zhàn)略金屬市場2005年到現(xiàn)在,隨著技術(shù)進(jìn)步帶來的成本下降,海綿鈦價格整體呈下降趨勢。2008年、2015年等幾個經(jīng)濟(jì)周期低點(diǎn)也是海綿鈦價格的低點(diǎn)。2021年,在生產(chǎn)原料價格上漲和能耗“雙控”政策加碼的雙重影響下,原鎂生產(chǎn)成本增加,市場供應(yīng)偏緊,鎂價格強(qiáng)勢上行。此外,受益于航空航天、海洋工程等下游領(lǐng)域發(fā)展,海綿鈦市場運(yùn)行良好,需求旺盛,四氯化鈦、鎂錠等上游原材料價格保持在高位導(dǎo)致國內(nèi)半流程企業(yè)產(chǎn)能釋放受限,海綿鈦行業(yè)大部分半流程或落后產(chǎn)能被迫退出市場或進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級,同時因地緣沖突俄羅斯和烏克蘭海綿鈦企業(yè)產(chǎn)量大幅下降,海綿鈦價格大幅上行。此后,隨著國內(nèi)地產(chǎn)見頂,鈦白粉需求大幅下滑,海綿鈦原材料鈦精礦價格持續(xù)向下,因此海綿鈦價格波有有色金屬行業(yè)深度報告海綿鈦行業(yè)公司1910年,美國化學(xué)家馬修·亨特在實(shí)驗(yàn)室中首次通過鈉還原法制得了海綿鈦。1948年,美國杜邦公司成功實(shí)現(xiàn)了以鎂熱還原法(克勞爾法)噸級生產(chǎn)海綿鈦,這標(biāo)志著現(xiàn)代鈦工業(yè)的誕生。此后,蘇聯(lián)、英國、日本等國也在20世紀(jì)50年代中期相繼建立了自己的海綿鈦工業(yè)。美國主要的海綿鈦生產(chǎn)企業(yè)為PCC子公司Timet和ATI,產(chǎn)能均在一萬噸左右,主要生產(chǎn)航空航天級優(yōu)質(zhì)海綿鈦。俄羅斯VSMPO-AVISMA由兩家公司合并,年產(chǎn)量占到俄羅斯整個國家的90%。烏克蘭的ZTMC公司于1956年投產(chǎn),因設(shè)備老化于1994年關(guān)閉,1998年又重啟,理論產(chǎn)能在一萬噸左右俄烏沖突后停產(chǎn)。日本有2家海綿鈦生產(chǎn)企業(yè),分別是日本大阪Osaka鈦科技股份公司和日本東邦Toho鈦股份公司,日本是目前世界上海綿鈦生產(chǎn)技術(shù)最先進(jìn)、質(zhì)量最好、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最優(yōu)的國家。基于技術(shù)、電價、礦產(chǎn)等多方面因素考慮,國內(nèi)海綿鈦生產(chǎn)主要集中在遼寧、云南、新疆等地,因此海綿鈦行業(yè)存在一定的區(qū)域性特征。國內(nèi)海綿鈦行業(yè)集中度較高,中國主要海綿鈦生產(chǎn)企業(yè)包括金鈦股份、寶鈦華神、雙瑞萬基、遵義鈦業(yè)、朝陽百盛、云南國鈦、新疆湘潤、攀鋼集團(tuán)等。其中軍品海綿鈦的供應(yīng)商主撫順鋁廠的海綿鈦是中國第一個工業(yè)化海綿鈦生產(chǎn)基地,1958年撫順鋁廠實(shí)現(xiàn)了海綿鈦工業(yè)試驗(yàn),成立了中國第1個海綿鈦生產(chǎn)車間,同時在沈陽有色金屬加工廠成立了中國第1個鈦加工材生產(chǎn)試驗(yàn)車間。2014年在激烈的市場競爭中,撫順鋁廠的海綿鈦正式退出歷史舞臺。遵義鈦業(yè)是20世紀(jì)60年代我國三線建設(shè)重點(diǎn)廠礦之一,1966年正式建廠,至今仍然是中國全流程海綿鈦生產(chǎn)的重要基地。遵義鈦業(yè)80年代攻克5噸爐技術(shù),2001年成功研發(fā)8噸爐工藝,2015年因市場環(huán)境部分工序停產(chǎn),2022年自主研發(fā)的12噸/爐倒U型還原—蒸餾聯(lián)合法生產(chǎn)工藝技術(shù)在效率和節(jié)能方面實(shí)現(xiàn)突破,恢復(fù)全流程生產(chǎn)。遵義鈦業(yè)目前主要產(chǎn)品包括海綿鈦(年產(chǎn)能2.4萬噸)、四氯化鈦(年產(chǎn)能4.5萬噸)以及金屬鎂(年產(chǎn)能1萬噸),旗下的“航天牌”海綿鈦是知名品牌。公司在2025年取得了AS9100航空航天質(zhì)量管理體系認(rèn)證,這為其海綿鈦產(chǎn)品進(jìn)入全球航空供應(yīng)鏈打開了大門,是其技術(shù)實(shí)力和產(chǎn)品質(zhì)量獲得國際高端市場認(rèn)可洛陽雙瑞萬基鈦業(yè)成立于2005年,是由中國船舶集團(tuán)公司第七二五研究所與萬基控股集團(tuán)共同投資組建的國有企業(yè)。七二五所在鈦材料研究方面擁有深厚的技術(shù)積累,項(xiàng)目綜合了國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)和引進(jìn)消化吸收的國外技術(shù),通過集成創(chuàng)新形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的海綿鈦生產(chǎn)工藝。公司第一條產(chǎn)線初始設(shè)計產(chǎn)能5000噸,投產(chǎn)后迅速擴(kuò)建至1萬噸,2022年年產(chǎn)1.5萬噸的二期技改項(xiàng)目通過竣工驗(yàn)收,公司海綿鈦產(chǎn)能達(dá)到3萬噸。攀鋼集團(tuán)的海綿鈦建設(shè)起步于2009年,2011年下半年,攀鋼第一條1.5萬噸海綿鈦投產(chǎn)。2023年攀鋼第二條年產(chǎn)3.5萬噸的超軟海綿鈦生產(chǎn)線投產(chǎn)。2022年4月,攀鋼3.5萬噸海綿鈦擴(kuò)能項(xiàng)目正式啟動。隨著一期項(xiàng)目的技改和二期項(xiàng)目全面達(dá)產(chǎn),攀鋼海綿鈦總產(chǎn)能突破6萬噸/年,占國內(nèi)總產(chǎn)能的20%。新疆湘潤成立于2016年7月8日,位于新疆哈密市伊州區(qū)高新技術(shù)園區(qū)南部循環(huán)產(chǎn)業(yè)園,20噸大爐型海綿鈦已經(jīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)。公司項(xiàng)目總投資76億,主要產(chǎn)品包括海綿鈦、鈦及鈦合金鑄錠、帶材、板材、鍛材、棒材、復(fù)合材等,是國內(nèi)首家“鈦礦-海綿鈦-鈦加工材-鈦制品”的鈦全產(chǎn)業(yè)鏈公司。公司將建成年產(chǎn)5萬噸鈦材加工基地,目前一期已實(shí)現(xiàn)3萬噸海綿鈦,1萬噸鈦加工材,2萬噸鈦復(fù)合帶材的生產(chǎn)能力。到2025年,公司海綿鈦的0級品率已達(dá)到總產(chǎn)量的90%以上,實(shí)現(xiàn)了從“量”到“質(zhì)”的飛躍。有有色金屬行業(yè)深度報告云南國鈦成立于2019年,是上市公司龍佰集團(tuán)的子公司,前身為成立于1999年的云南新立鈦業(yè)。2019年5月,龍佰集團(tuán)完成了對瀕臨破產(chǎn)的新立公司的收購重組,新立鈦業(yè)在重組后僅用約180天,就實(shí)現(xiàn)了8萬噸高鈦渣生產(chǎn)線、1萬噸海綿鈦生產(chǎn)線的順利復(fù)產(chǎn),到2023年實(shí)現(xiàn)了5萬噸的年產(chǎn)量,成為全球最大的海綿鈦生產(chǎn)商。2024年5月,公司的年產(chǎn)能進(jìn)一步達(dá)到8萬噸。2022年5月是一個里程碑式的時刻,云南國鈦成功產(chǎn)出第一爐轉(zhuǎn)子級海綿鈦,其產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到了航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子級的最高水平。這標(biāo)志著公司掌握了世界最先進(jìn)的海綿鈦工藝技術(shù),突破了國際高端海綿鈦對我國的“卡脖子”困境。寶鈦華神鈦業(yè)有限公司始建于2001年,位于遼寧省錦州市,為寶鈦股份子公司,年產(chǎn)海綿鈦25000噸,海綿鋯1000噸,四氯化鈦120000噸,公司已通過GJB9001C-2017軍工質(zhì)量體系認(rèn)證。朝陽百盛鈦業(yè)股份有限公司成立于2003年,隸屬于百盛集團(tuán),2005年生產(chǎn)出第一爐海綿鈦,2011年通過AS9100C航空航天質(zhì)量管理體系認(rèn)證。2015、2016年在湖北百盛鈦業(yè)新建兩條海綿鈦產(chǎn)線。目前公司產(chǎn)能1.5朝陽金達(dá)鈦業(yè)(金鈦股份)成立于2006年,是一家北交所上市公司。西北院旗下兩家上市公司西部超導(dǎo)、西部材料均是金鈦股份持股5%以上股東。公司專注于生產(chǎn)、研發(fā)和銷售高端海綿鈦系列產(chǎn)品,是我國航空航天等重要領(lǐng)域高端海綿鈦產(chǎn)品批量化生產(chǎn)的國家高新技術(shù)企業(yè)、國家級綠色工廠。公司是國家工信部首批授予的制造業(yè)單項(xiàng)冠軍培育企業(yè),公司生產(chǎn)的小粒度海綿鈦系“制造業(yè)單項(xiàng)冠軍產(chǎn)品”。金達(dá)鈦業(yè)從2006年建設(shè)完成年產(chǎn)2000噸海綿鈦生產(chǎn)線起步,到2022年11月,其北園區(qū)2萬噸全流程高品質(zhì)海綿鈦生產(chǎn)線全面建成投產(chǎn),使公司生產(chǎn)規(guī)模和工藝水平躋身國內(nèi)一流鈦加工材行業(yè)圖表24:鈦材制備工藝有有色金屬行業(yè)深度報告海綿鈦不能直接使用,需要熔鑄加工成鈦錠或研磨加工成鈦粉。鈦錠經(jīng)過鍛造、軋制、擠壓等塑性加工方熔煉鈦錠,鈦錠的生產(chǎn)主要經(jīng)過礦石選礦、氯化鈦制備、還原精煉及分離凈化四個步驟。對于普通的鈦錠熔煉,一般都要采用2-3次的熔煉才能完成。而鈦粉則通過粉末冶金、3D打印、MIM等近凈成型的方式進(jìn)行加工。圖表25:鈦材的分類分類標(biāo)準(zhǔn)分類結(jié)果按是否添加合金元素純鈦材和鈦合金按牌號(即組織結(jié)構(gòu)和合金成分)分類TA/TB/TC+阿拉伯?dāng)?shù)字按形態(tài)分棒材、絲材、管材、板材、異型材等按用途分航空、航天、艦船、兵器、化工用鈦材等按是否涉及軍工軍用鈦材和民用鈦材據(jù)中國有色金屬工業(yè)協(xié)會鈦鋯鉿釩分會統(tǒng)計,2024年我國共生產(chǎn)鈦加工材17.2萬噸,同比增長8.1%。2018年到2024年七年間,我國鈦材產(chǎn)量從6.3萬噸增長至17.2萬噸,復(fù)合增長率高達(dá)18%。圖表26:我國鈦材產(chǎn)量萬噸864202018年2019年2020年2021年2022年2023年2024年有有色金屬行業(yè)深度報告圖表27:鈦材的應(yīng)用場景應(yīng)用領(lǐng)域材料使用特性在300℃以下,比強(qiáng)度高在500℃以下具有高的屈服強(qiáng)度/密度比和的抗大氣腐蝕性能,可減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量比強(qiáng)度高,具有足夠的韌性和塑性,耐高溫低溫比強(qiáng)度高,在海水及海洋氣氛下具有優(yōu)異的耐腐蝕性比強(qiáng)度高,耐腐蝕性好在氧化性和中性介質(zhì)中具有良好的耐蝕性,在還原性介質(zhì)中也可以通過合金化改善其耐蝕性有良好的化學(xué)活性和耐蝕性對人體體液有極好的耐蝕性,無毒無磁,與肌肉組織親和性良好,且有形狀記憶功能較高的化學(xué)活性,能吸附氧、氮、氫、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等氣體耐腐蝕耐蝕性好,質(zhì)量輕,良好的綜合力學(xué)性能和工藝性能,較高的熱穩(wěn)定性,線脹系數(shù)小應(yīng)用部位導(dǎo)管、艙門、拉桿等燃燒室外殼、排氣機(jī)構(gòu)外殼、中心體、噴氣管等船艙蒙皮及結(jié)構(gòu)骨架、主起落架、登月艙等裝甲板等器,高壓釜,閥門,導(dǎo)管,泵,管道等中是良好的脫氧劑和合金元素骨關(guān)節(jié)及固定螺釘,手術(shù)器械等鈦離子泵汽車的排氣和消音系統(tǒng)、承重彈簧、連桿和螺栓等電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件、外觀件等精密天平秤桿、表殼、光學(xué)儀器等亞漂機(jī)、亞漂罐中耐蝕零、部件出料管道等羽毛球拍、登山器械、釣魚桿等航模、筆筒、鈦版畫、胸針等建筑物屋頂、外壁、欄桿、管道等航空裝備機(jī)體發(fā)動機(jī)等領(lǐng)域航天裝備艦船及水下裝備其他民用領(lǐng)域地面兵裝石油化工冶金工業(yè)生物醫(yī)療超高真空汽車3C通訊機(jī)械儀表紡織體育用品工藝美術(shù)建筑鈦材消費(fèi)結(jié)構(gòu)近年來,隨著全球宏觀經(jīng)濟(jì)變動和當(dāng)前國際經(jīng)濟(jì)政治格局復(fù)雜多變,軍隊(duì)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)入加速期,軍工裝有有色金屬行業(yè)深度報告?zhèn)涞雀叨祟I(lǐng)域用鈦大幅提升,鈦材行業(yè)在穩(wěn)固擴(kuò)大傳統(tǒng)市場的同時,加速拓展在高新領(lǐng)域的應(yīng)用。傳統(tǒng)化工行業(yè)用鈦量穩(wěn)步增長,航空航天、船舶與海洋工程、醫(yī)療用鈦、消費(fèi)電子等領(lǐng)域繼續(xù)保持高速增長從而推動我國鈦材的需求量持續(xù)快速增長。2024年,我國鈦材消費(fèi)量為15.1萬噸,同比增長1.6%。其中,化工、航空航天依然是最主要的消費(fèi)領(lǐng)域,占比分別為48.5%、21.3%。受行業(yè)建設(shè)周期影響,化工行業(yè)用鈦量出現(xiàn)萎縮,航空航天行業(yè)繼續(xù)保持快速增長勢頭。預(yù)計未來幾年,化工領(lǐng)域用鈦材市場隨化工行業(yè)周期性波動,而商業(yè)航天、兵器、海洋工程、3C、人形機(jī)器人、日用消費(fèi)品等領(lǐng)域用鈦材將有較大增長潛力。圖表28:海綿鈦下游應(yīng)用下游2022年2023年2024年具體領(lǐng)域化工7.307.397.32氯堿、純堿、PTA項(xiàng)目、海水淡化等裝置0.600.390.38骨科、牙科、心血管裝置和藥物釋放系統(tǒng)航天航空3.302.943.22機(jī)身構(gòu)建船舶0.500.370.37結(jié)構(gòu)件冶金0.200.260.33電解銅和電解鎳行業(yè)的種板和耐腐蝕容器0.500.710.85核電站和濱海電站的電站凝汽器制鹽2體育休閑0.100.080.08海洋工程0.300.230.173C1.023C領(lǐng)域中框和鉸鏈其他1.602.30合計14.5014.8015.09全球的鈦消費(fèi)結(jié)構(gòu)與中國存在較大差異,以2024年為例,中國航空航天的占比21%,而全球消費(fèi)結(jié)構(gòu)中,航空航天占比38%。我國消費(fèi)結(jié)構(gòu)仍然集中在化工冶金制鹽等工業(yè)領(lǐng)域,未來高端消費(fèi)有較大的增長空間。圖表29:2024年中國鈦材消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖表30:2024年全球鈦材消費(fèi)結(jié)構(gòu)航天航空制鹽其他冶金海洋工程船舶體育休閑工業(yè)航空航天國防新興領(lǐng)域有有色金屬行業(yè)深度報告近年來我國航空航天用鈦量步入發(fā)展快車道,已由2011年的0.4萬噸增長至2024年的3.22萬噸,在總消費(fèi)量中占比由8%提升至21.3%。但在擁有發(fā)達(dá)的航空航天和軍工國防工業(yè)的北美和歐盟地區(qū),尤其是美國,50%以上的鈦制品需求來自于航空航天和國防軍工領(lǐng)域。橫向?qū)Ρ任覈娇蘸教祛I(lǐng)域的鈦合金用量仍有巨大的上升1)軍用飛機(jī)升級換代及新型軍機(jī)用鈦量顯著上升帶來巨大市場機(jī)遇2024年,我國國防支出預(yù)算16,909.29億元,同比增長7.0%。近五年復(fù)合增長率5.5%,并且裝備占比持續(xù)提升。當(dāng)前我國處于軍用飛機(jī)升級換代大周期,新型軍機(jī)放量且新機(jī)鈦合金占比提升,軍機(jī)升級換代對鈦合金材料有著強(qiáng)烈需求。軍隊(duì)現(xiàn)代化建設(shè)有利于軍機(jī)鈦合金用量增加。圖表31:一般國防預(yù)算億元6000400020000圖表32:各型戰(zhàn)斗機(jī)的鈦合金占比機(jī)型鈦合金用量機(jī)型級別殲-8約2%二代機(jī)殲-10約4%三代機(jī)殲-11三代機(jī)殲-20約20%四代機(jī)(按俄標(biāo)為第五代)殲-35超過25%四代機(jī)(按俄標(biāo)為第五代)F1426%美國三代機(jī)(按俄標(biāo)為第四代)F-22“猛禽”38.8%美國四代機(jī)(按俄標(biāo)為第五代)F-35“閃電II”27%美國四代機(jī)(按俄標(biāo)為第五代)近年來隨著機(jī)型迭代,鈦用量占比顯著提升。以美國F14戰(zhàn)機(jī)為例,鈦合金占F14戰(zhàn)斗機(jī)結(jié)構(gòu)重量的26%,使用鈦制成的組件包括機(jī)翼結(jié)構(gòu)、起落架部件、尾部結(jié)構(gòu),以及小型緊固件、彈簧和液壓管等。我國殲-20是于有有色金屬行業(yè)深度報告2011年1月首飛成功,并于2019年10月正式列裝。殲-20的試飛和列裝帶動了一批鈦材生產(chǎn)和制造企業(yè)的發(fā)展。新一輪鈦材起步就是以這個項(xiàng)目為起點(diǎn),從2016到2022,帶動了鈦材七年黃金增長期,國內(nèi)主要鈦材生產(chǎn)企業(yè)全力沖刺航空、航天項(xiàng)目,并將生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品向民用領(lǐng)域轉(zhuǎn)移,帶動了全行業(yè)的高速快速發(fā)展。根據(jù)《WorldAirforces》2024年數(shù)據(jù),美國現(xiàn)役戰(zhàn)斗機(jī)全部為三代及以上戰(zhàn)機(jī),并已加速列裝F-22、F-35等四代戰(zhàn)機(jī),三代機(jī)、四代機(jī)占比分別為7升級換裝需求迫切。隨著我國新式戰(zhàn)機(jī)以及配套導(dǎo)彈的加速列裝,未來有望成為航空裝備建設(shè)的收獲期和井噴期。而四代機(jī)相較于第二代、第三代機(jī)型,鈦合金用量大幅增長,將持續(xù)拉動航空用鈦合金需求。2)國產(chǎn)大飛機(jī)放量及單架飛機(jī)用鈦量上升帶來巨大增長動力由于鈦合金的優(yōu)質(zhì)性能,客機(jī)中也越來越多地使用鈦材以滿足客機(jī)減重省油的要求。據(jù)統(tǒng)計,飛機(jī)每減重10%,可節(jié)省燃料4%。目前主要商用客機(jī)的用鈦量均在6%以上。尤其在當(dāng)前較為先進(jìn)的商用飛機(jī)中,空客A350用鈦量14%,波音787用鈦量15%,俄羅斯新型客機(jī)MS21用鈦量25%。國產(chǎn)大飛機(jī)C919也廣泛采用鈦合金,用鈦量已達(dá)9.3%,主要用于機(jī)頭、吊掛、尾翼和中央翼盒等。圖表33:各型客機(jī)的鈦合金占比機(jī)型鈦合金用量機(jī)型級別空客A3206.7%美國客機(jī)空客A35014%美國客機(jī)波音7377.8%美國客機(jī)波音787美國客機(jī)ARJ214.8%客機(jī)C9199.3%客機(jī)3)鈦和鈦合金廣泛用于火箭、飛船等航天領(lǐng)域帶來一定市場機(jī)會現(xiàn)階段,鈦材已成為航天領(lǐng)域不可或缺的關(guān)鍵材料。美國“阿波羅”飛船的50個壓力容器約85%采用鈦材制成;日本第一顆實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“大角”號采用了Ti2Al2Mn鈦合金;俄羅斯在“能源暴風(fēng)雪”號、“和平1”號、“進(jìn)步”號、“金星”號、“月球”號航天器上也廣泛使用了鈦合金材料。我國長征系列運(yùn)載火箭也在箭體結(jié)構(gòu)、連接部件和發(fā)動機(jī)等領(lǐng)域大量使用了鈦合金。近年來全球航天發(fā)射活動呈現(xiàn)強(qiáng)勁態(tài)勢,發(fā)射次數(shù)和發(fā)射質(zhì)量均創(chuàng)新高。2021年全球共實(shí)施146次發(fā)射任務(wù),為1957年以來最高發(fā)射次數(shù)。2023年首次突破200次,2024年進(jìn)一步增長至263次,表明航天活動日益頻繁。中美兩國是絕對主力,兩國發(fā)射次數(shù)合計占全球總次數(shù)的比例從2023年的82%提升至2024年的86%,領(lǐng)先優(yōu)勢更加明顯。值得一提的是,近年商業(yè)航天成為航天發(fā)射任務(wù)增長的主力,2024年美國太空探索技術(shù)公司(SpaceX)共發(fā)射138次,占全球航天發(fā)射次數(shù)的一半以上,平均每2.3天發(fā)射一次。中國以藍(lán)箭航天為代表的民營運(yùn)載火箭企業(yè)也在商業(yè)航天領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了突破。得益于全球航天發(fā)射次數(shù)連續(xù)多年刷新紀(jì)錄以及商業(yè)航天的蓬勃發(fā)展,航天領(lǐng)域的鈦材需求有望迎來蓬勃發(fā)展。圖表34:歷年航天發(fā)射任務(wù)次數(shù)航天發(fā)射任務(wù)次數(shù)全球美國2020年1143944202118764872023年223671162024年26368158根據(jù)金天鈦業(yè)招股說明書預(yù)測,未來十年,航空領(lǐng)域的鈦合金用量將超過20萬噸。圖表35:航空航天用鈦材需求預(yù)測年份我國航空航天用鈦材銷量預(yù)測(萬噸)2025年4.382026年5.352027年6.532028年7.982029年9.752030年2031年14.542032年17.752033年21.68除了被稱為“太空金屬”,鈦合金也被稱為“海洋金屬”。鈦合金用于船舶海工主要由于它的耐腐蝕性能。鈦合金在海水中能形成一層穩(wěn)定、致密的氧化膜,具有自修復(fù)能力,使其腐蝕速率在長期浸泡下也趨近于零。這意味著采用鈦合金的船舶部件壽命可達(dá)數(shù)十年,遠(yuǎn)超普通鋼材,并大幅減少維護(hù)成本。俄羅斯是船用鈦合金技術(shù)體系最完善的國家之一,其船舶用鈦量占比高達(dá)18%,在核潛艇等裝備上有成熟且大規(guī)模的應(yīng)用。我國目前船用鈦合金的量級較低,未來,隨著我國現(xiàn)代化海軍建設(shè)的進(jìn)一步加速,以及現(xiàn)代海軍建立海空一體作戰(zhàn)體系對潛艇、水下無人航行器、水下預(yù)置裝備等水下裝備的需求愈加迫切,艦船及水下裝備領(lǐng)域鈦合金市場前景廣闊。假設(shè)我國船舶行業(yè)的鈦合金用量保持在5%的水平。鈦合金在消費(fèi)電子領(lǐng)域的應(yīng)用,主要是利用其高比強(qiáng)度、輕量化、耐腐蝕等優(yōu)異特性,來提升產(chǎn)品的耐用性和用戶體驗(yàn)。相比此前的不銹鋼和鋁合金材質(zhì),鈦合金能夠更好地兼具堅(jiān)固和輕薄的特點(diǎn),從而降低手機(jī)的厚度和重量,并提高強(qiáng)度。2023年是鈦合金在消費(fèi)電子行業(yè)應(yīng)用元年,蘋果公司于2023年9月發(fā)布iPhone15系列手機(jī),其中iPhone有有色金屬行業(yè)深度報告15Pro、iPhone15ProMax宣布搭載鈦合金邊框。鈦合金中框的使用減重效果顯著,iPhone15Pro整機(jī)重量為187克,成為蘋果迄今為止最輕巧的Pro機(jī)型,雖然iPhone15ProMax在上一代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上引入了重量較大的潛望式長焦攝像頭以及容量更大的電池,其重量仍然從240克下降至221克,減重達(dá)8%,較當(dāng)時尚未使用鈦圖表36:各品牌手機(jī)的重量對比項(xiàng)目蘋果iPhone15Pro蘋果iPhone15ProMax蘋果iPhone14ProMax三星GalaxyS23Ultra重量(克)187221240233繼蘋果之后其他品牌手機(jī)也紛紛使用鈦合金,這亦將帶來鈦合金需求的快速增長。2023年10月26日,小米14系列發(fā)布會上亦宣布小米14Pro將發(fā)布鈦金屬特別版。2024年1月,三星發(fā)布GalaxyS24系列,其中S24Ultra也使用了鈦合金中框。2024年3月,榮耀春季旗艦新品發(fā)布會在北京舉辦,榮耀Magic6系列正式推出全新的旗艦產(chǎn)品:榮耀Magic6RSR保時捷設(shè)計,其中產(chǎn)品影像模組和中框采用了鈦合金材質(zhì)。各品牌的電子手表、折疊屏鉸鏈也廣泛的使用了鈦合金。根據(jù)公開數(shù)據(jù),目前消費(fèi)電子行業(yè)主要品牌鈦合金導(dǎo)入情況如下鈦合金材料已在手機(jī)中框、鉸鏈軸蓋及手表殼體上實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。圖表37:各品牌消費(fèi)電子使用鈦合金的情況品牌產(chǎn)品型號產(chǎn)品類型使用鈦合金部位蘋果iPhone15/16Pro/16ProMax/17Air手機(jī)AppleWatchUltra/Ultra2/Ultra3/Series11手表外殼折疊屏MagicV2手機(jī)鉸鏈、軸蓋Magic6RSR手機(jī)影像模組、中框三星GalaxyS24Ultra/S25Ultra/S25Edge手機(jī)GalaxyWatch3/GalaxyWatchUltra手表外殼OPPO折疊屏FindN5手機(jī)鉸鏈OPPOWatchX2手表外殼Mate70Pro+/Mate80Pro/Mate80RS非凡大師手機(jī)華為折疊屏PuraX手機(jī)鉸鏈Watch4Pro/WATCHULTIMATEDESIGN非凡大師/WATCH546mm手表外殼小米14Pro鈦合金特別版手機(jī)小米14Ultra鈦金屬版手機(jī)手表外殼按照目前消費(fèi)電子鈦合金的導(dǎo)入進(jìn)度,測算鈦合金的增速如下:有有色金屬行業(yè)深度報告圖表38:消費(fèi)電子用鈦測算蘋果202320242025E2026E2027E鈦合金中框手機(jī)出貨量(萬臺)5400800080001000012000單機(jī)鈦材消耗量(克)108108108108108鈦材使用量(噸)5832864086401080012960三星202320242025E2026E2027E鈦合金中框手機(jī)出貨量(萬臺)1800240032004000單機(jī)鈦材消耗量(克)80808080鈦材使用量(噸)1440192025603200華為/榮耀、oppo/vivo/小米等20232024E2025E2026E2027E鈦合金中框手機(jī)出貨量(萬臺)100100020004000單機(jī)鈦材消耗量(克)80808080鈦材使用量(噸)8080016003200鈦合金鉸鏈202320242025E2026E2027E折疊屏手機(jī)出貨量(萬臺)15901770210024002700鈦合金鉸鏈滲透率2.5%4.0%6.0%8.0%10.0%單機(jī)消耗量(克)4040404040鈦合金用量(噸)285077108電子手表202320242025E2026E2027E電子手表出貨量(萬臺)1300015000280003100038000鈦合金鉸鏈滲透率1.0%15.0%35.0%50.0%單機(jī)消耗量(克)40404040鈦合金用量(噸)060168043407600合計(噸)584810248130901937727068鈦合金憑借“高強(qiáng)度、重量比”的極致性能,成為人形機(jī)器人輕量化的首選材料。其密度僅為鋼的60%,卻可實(shí)現(xiàn)同等結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,直接降低關(guān)節(jié)負(fù)載30%以上;同時具備卓越的耐腐蝕性、寬溫域適應(yīng)性及生物相容性,覆蓋工業(yè)、醫(yī)療、特種場景全維度需求。常見的Ti-6Al-4V合金拉伸強(qiáng)度可達(dá)約1000–1190MPa,而常用的6061-T6鋁合金僅約310MPa,不銹鋼(304)極限強(qiáng)度約520MPa。由此鈦合金具有極高的比強(qiáng)度,能在減輕重量的同時保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。當(dāng)前主流應(yīng)用的TC4(α+β型)等型號,已通過3D打印工藝實(shí)現(xiàn)復(fù)雜構(gòu)件一體化成型,突破傳統(tǒng)加工限制。2023年11月,工信部發(fā)布《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》,明確將“高強(qiáng)輕質(zhì)金屬材料制備技術(shù)”列為“機(jī)器體”關(guān)鍵技術(shù)群的攻關(guān)重點(diǎn)之一,計劃在2027年前建成3-5個國家級人形機(jī)器人應(yīng)用創(chuàng)新中心。地方層面,陜西省依托寶雞“中國鈦谷”產(chǎn)業(yè)集群,設(shè)立20億元專項(xiàng)基金支持鈦合金3D打印、超塑性成形等工藝有有色金屬行業(yè)深度報告以特斯拉Optimus為例,其鈦合金用量從Gen2的1.2kg提升至Gen3的4.5kg,占整機(jī)材料成本比重從7%增至19%。目前特斯拉OptimusGen3的髖膝關(guān)節(jié)采用Ti-6Al-4V齒輪組件,結(jié)合3D打印的空心結(jié)構(gòu)設(shè)計,使單個關(guān)節(jié)零件重量減輕約40%,而且疲勞壽命是傳統(tǒng)不銹鋼的3倍。國內(nèi)外人形機(jī)器人(UBTECHWalkerX)的關(guān)節(jié)也開始使用醫(yī)療級鈦合金,通過200萬次循環(huán)測試并計劃量產(chǎn)。波士頓動力AtlasV11的人形機(jī)器人脊柱支撐框架采用網(wǎng)格化鈦合金結(jié)構(gòu),整體剛度提升18%(承載25kg負(fù)載)。波士頓動力AtlasV11的脊柱支撐架采用網(wǎng)狀鈦合金框架,在保持25kg負(fù)載能力下,將整體剛性提升18%。寶鈦股份與哈爾濱工業(yè)大學(xué)聯(lián)合開發(fā)的梯度多孔鈦合金材料,可將能量吸收效率提高32%,已進(jìn)入智元機(jī)器人樣機(jī)驗(yàn)證階段?;ゎI(lǐng)域,氯堿、純堿、PTA項(xiàng)目、海水淡化等裝置。冶金領(lǐng)域和電解銅和電解鎳行業(yè)的種板和耐腐蝕容器。電解銅和電解鎳行業(yè)的種板和耐腐蝕容器都需要用到鈦合金材料。在化工方面,鈦材已成為化工裝備中主要的防腐蝕材料之一。在化工生產(chǎn)中,用鈦材代替不銹鋼、鎳基合金和其他金屬作為耐腐蝕材料對于提高產(chǎn)品質(zhì)量、延長設(shè)備使用壽命、降低能耗物耗、提高勞動生產(chǎn)率等方面具有重要意義。目前在化工領(lǐng)域,鈦材設(shè)備的應(yīng)用已經(jīng)從最初的純堿、燒堿工業(yè)逐步擴(kuò)展到氯酸鹽、氯化銨、有機(jī)合成、染料、無機(jī)鹽、農(nóng)藥、化肥及精細(xì)化工等眾多行業(yè)。在核電方面,鈦由于具有良好的耐腐蝕性,可被應(yīng)用于核電工程中凝汽器的換熱管,換熱管可用于裝載海水并在核電機(jī)組中循環(huán)往復(fù),從而對核電機(jī)組進(jìn)行降溫。中國大陸地區(qū)現(xiàn)有運(yùn)行和在建核電機(jī)組77臺,居世界第二位,運(yùn)行安全水平居世界前列。零碳排放、穩(wěn)定輸出、兼具部分調(diào)峰能力的核電,是中國實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)不可或缺的主要手段之一。截至2023年底,在建核電機(jī)組26臺,總裝機(jī)容量3030萬千瓦,位居全球第一。核電發(fā)電量的提升將持續(xù)帶動電力領(lǐng)域鈦材需求,根據(jù)《焊接鈦管的生產(chǎn)及其在電站冷凝器上的應(yīng)用前景》數(shù)據(jù)顯示,我國在建核電項(xiàng)目每臺機(jī)組的冷凝器需要約130噸鈦合金材料,建設(shè)周期為5年來測算,2024至2026年,電力領(lǐng)域鈦材用量分別為7349噸、7869PEM電解水制氫系統(tǒng)工作過程中,雙極板需長期處于酸性環(huán)境中,運(yùn)行壽命要求達(dá)到4萬小時以上,條件苛刻,而常規(guī)的不銹鋼材料耐腐蝕性不足,導(dǎo)電性差,鐵離子析出容易加速膜的分解老化,很難滿足運(yùn)行要求,因此,目前氫能產(chǎn)業(yè)鏈中,制氫環(huán)節(jié)的PEM制氫工藝中雙極板通常為鈦基雙極板。根據(jù)中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟發(fā)布的《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告(白皮書)2020》測算:“在2030年碳達(dá)峰時,我國部署電解槽裝機(jī)約80GW”。在此保守估計PEM電解槽裝機(jī)容量能占到其中10-20GW,以此測算未來需求鈦材料每年上千噸。鈦合金植入人體后,表面會迅速形成一層極薄但非常致密、化學(xué)性質(zhì)極其穩(wěn)定的二氧化鈦(TiO2)鈍化膜。這層膜能有效阻擋鈦合金基體中的金屬離子向周圍組織釋放,從而避免了因金屬離子溶出可能導(dǎo)致的毒性、過敏或炎癥反應(yīng),表現(xiàn)出優(yōu)異的耐腐蝕性和對人體的無毒性。可被應(yīng)用于醫(yī)療器械及外科矯形材料:鈦制牙,心有有色金屬行業(yè)深度報告臟內(nèi)瓣,隔膜、骨關(guān)節(jié)及固定螺釘,手術(shù)器械等。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,醫(yī)用鈦合金憑借其優(yōu)良的性能,在醫(yī)療領(lǐng)域的需求量不斷增加。作為生物學(xué)性能優(yōu)良的金屬材料,鈦及鈦合金在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域上的應(yīng)用前景良好。根據(jù)以上分析,對鈦材的消費(fèi)進(jìn)行預(yù)測,未來三年,在航空航天用鈦合金的帶動下,鈦材消費(fèi)將要高速增圖表39:鈦材消費(fèi)預(yù)測下游2022年2023年2024年2025E2026E2027E化工7.307.397.327.477.627.770.600.390.380.420.460.51航天航空3.302.943.224.385.356.53船舶0.500.370.370.390.410.43冶金0.200.260.330.340.350.350.500.710.850.890.930.98制鹽3體育休閑0.100.080.080.080.080.08海洋工程0.3080.190.203C1.021.311.942.71其他1.602.301.221.341.47合計14.5014.8015.0916.7911%18.7912%21.1613%而3D打印技術(shù),特別是選擇性激光熔化成形等技術(shù),能夠制造復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)工,從而顯著降低了制造難度和材料損耗,與鈦合金的材料特質(zhì)一拍即合。因此有有色金屬行業(yè)深度報告其他鈦合金聚乳酸尼龍工程塑料鋁合金不銹鋼樹脂其他面,第一是鈦合金粉末的原材料制備工藝變化帶來的成粒徑分布、流動性、顆粒形態(tài)、密度等成為增材制造用鈦合金粉末特有的理化特性。這些特有的理化特性影響著增材制造的工藝過程,例如鋪粉質(zhì)量,從而最終影響著增材制造制件的力學(xué)性能。目前鈦合金粉末PREP(等離子旋轉(zhuǎn)電極法)法制備的金屬粉末球形度較高,流動性好,但粉末粒度較粗,S用微細(xì)粒度(0-45μm)粉末收得率低(20%左右),細(xì)粉成本偏高。PREP法制備的粉末粒度范圍分布較窄,不易獲得微細(xì)粉末,細(xì)粉收得率較低,由于細(xì)粉成本居高不下,這使得其在SLM但由于該技術(shù)采用絲材霧化制粉,限制了較多難變形合金材料粉末的制煉過程液態(tài)金屬存留時間短,縮短了設(shè)備內(nèi)熔融態(tài)金屬與殘余的氧、氮、氫等雜質(zhì)氣體的反應(yīng)時間,提高了粉體純度,同時提升了惰性氣體的霧化效率,利于得到粒度更小的金屬粉末,不足之處是霧化時需熔煉電極,因感應(yīng)電極的電磁場分布不均易導(dǎo)致金屬粉末出現(xiàn)成分偏析現(xiàn)象。有有色金屬行業(yè)深度報告近幾年,國內(nèi)鈦合金粉末的制備廠商在高品質(zhì)鈦合金粉末的制備技術(shù)上也取得了階段性進(jìn)展,基于EIGA技術(shù),通過熔煉工藝和高效霧化噴盤設(shè)計優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)鈦合金細(xì)粉收得率平。目前增材制造鈦合金粉末制造商呈現(xiàn)“百花齊放”現(xiàn)象,航邁特等制粉單位陸續(xù)完成制粉關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和裝備鈦材和鈦粉末公司我國鈦材加工企業(yè)主要集中在陜西、江浙地區(qū)和珠三角等區(qū)域。1965年,國家以“九零二”為工程代號,開始了寶鈦建設(shè)。902廠最初以寶雞稀有金屬加工研究所和寶雞有色金屬加工廠的形式存在。隨著國家體制改革,它們在發(fā)展道路上逐漸分化。寶鈦集團(tuán)現(xiàn)擁有寶鈦股份、寶色股份兩家上市公司,鈦材產(chǎn)量居世界第一,綜合實(shí)力位列全球鈦行業(yè)前三位。西北有色金屬研究院(由寶雞稀有金屬加工研究所改制而來)則擁有西部材料和西部超導(dǎo)兩家上市公司。有有色金屬行業(yè)深度報告圖表41:902廠的歷史沿革寶鈦股份:寶鈦集團(tuán)子公司,建立了“海綿鈦、熔鑄、鍛造、板材、帶材、無縫管、焊管、棒絲材、精密鑄造、原料處理”十大生產(chǎn)系統(tǒng),各種規(guī)格鈦材等產(chǎn)品譜系最全,公司目前形成了年產(chǎn)40000噸鈦鑄錠和30000噸鈦加工材的雄厚生產(chǎn)能力,產(chǎn)量在3萬噸左右,市占率20%左右,穩(wěn)居國內(nèi)行業(yè)之首。天工股份:有產(chǎn)能7000噸,北交所IPO擬擴(kuò)建3000噸高端鈦及鈦合金棒、絲材,合計產(chǎn)能將達(dá)到1萬噸,2024年產(chǎn)量6,146噸,銷量6402噸,主要用于消費(fèi)電子。金天鈦業(yè):主營產(chǎn)品包括鈦及鈦合金棒材、鍛坯及零部件,產(chǎn)銷量在2500噸以上,主要為高端鈦材。這些產(chǎn)品因其高強(qiáng)度和輕量化等優(yōu)異特性,被廣泛應(yīng)用于航空、航天、艦船及兵器等高端裝備領(lǐng)域。鈦粉末的生產(chǎn)企業(yè)構(gòu)成較為多元化,包括鈦材企業(yè)的深加工、3D打印公司自研原材料,還有部分專注于粉末材料的公司的橫向擴(kuò)張。寶鈦股份2024年6月,公告用募投資金建設(shè)“鈦合金3D打印中試產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目”。旨在改造廠房并新增氣霧化制粉設(shè)備、3D打印設(shè)備等。建成后,預(yù)計可年產(chǎn)126.25噸鈦合金球形粉末(其中細(xì)粉73.75噸,粗粉52.5噸)以及22.8噸的3D打印制品。這標(biāo)志著公司正式具備了小批量、多品種的鈦粉研發(fā)和生產(chǎn)能力,預(yù)計天工股份2025年9月與江蘇品德新材料達(dá)成協(xié)議,收購其鈦合金粉末、銅合金粉末、高溫合金粉末的相關(guān)固定資產(chǎn),并將繼續(xù)投資建設(shè)新的鈦合金粉末材料生產(chǎn)線,初步將實(shí)現(xiàn)鈦粉料產(chǎn)能1000噸的目標(biāo)。有有色金屬行業(yè)深度報告鉑力特自研鈦合金粉末(BLT-Ti64)、高溫合金粉末(BLT-Inconel718)等產(chǎn)品,現(xiàn)有粉末年產(chǎn)能約1000噸,主要滿足自身設(shè)備打印需求,部分對外銷售。2024年9月,公司公告擬投資10億元建設(shè)“增材制造專用粉末材料產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目”,規(guī)劃新增鈦合金、高溫合金粉末年產(chǎn)能2000噸,總產(chǎn)能將達(dá)3000噸/年,旨在實(shí)現(xiàn)粉末材料的完全自主可控,降低對進(jìn)口的依賴。華曙高科的1000噸金屬粉末產(chǎn)線計劃在2026年投產(chǎn),可用于制備鈦合金粉末。中航邁特技術(shù)路線最全面,掌握VIGA、EIGA、等離子旋轉(zhuǎn)電極(PREP)、等離子霧化(PA)等多種工藝,2017年自研TA15鈦合金粉末用于進(jìn)口替代,并率先布局金屬3D打印粉末循環(huán)再生技術(shù),目前鈦粉再生率達(dá)100%,粉末綜合性能與原生霧化工藝粉性能一致,每年可為市場新增釋放約1800噸優(yōu)質(zhì)鈦合金細(xì)粉。江蘇威拉里主攻真空氣霧化(GA)技術(shù),掌握500公斤級大型霧化裝備技術(shù),現(xiàn)有20條產(chǎn)線,金屬粉末年產(chǎn)能4000噸,二期在建產(chǎn)線的粉末產(chǎn)能預(yù)期達(dá)到1500噸,其中鈦合金粉末產(chǎn)線9條,2021年以來連續(xù)三年市場占有率超35%,位居全國第一。有研粉材通過其子公司有研增材,在鈦合金粉末領(lǐng)域正進(jìn)行積極的產(chǎn)能布局,目前公司3D打印粉體材料總產(chǎn)能500噸/年,其中鈦合金粉末規(guī)劃產(chǎn)能為75噸/年。圖表42:產(chǎn)業(yè)鏈盈利預(yù)測與估值(截至2025.12股票代碼股票名稱歸母凈利潤(億元)2025EPE2026E2027E2025E2026E2027E600456.SH寶鈦股份181.037.09007.888.4325.5322.9721.47688750.SH金天鈦業(yè)93.061.70002.373.3354.7439.2627.94920068.BJ天工股份131.581.30002.142.69101.2161.4948.91688456.SH有研粉材78.250.74000.961.30105.7

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