1、鈦材簡介：性能優(yōu)越，應(yīng)用廣泛

鈦具有熔點(diǎn)高、比重小、比強(qiáng)度高、韌性好、抗疲勞、耐腐蝕、導(dǎo)熱系數(shù)低、高低 溫度耐受性能好、在急冷急熱條件下應(yīng)力小等特點(diǎn)，其商業(yè)價(jià)值在二十世紀(jì)五十年代開 始被人們認(rèn)識，鈦多與鐵、鋁、釩或鉬等其他元素造成造出高強(qiáng)度的輕合金，被應(yīng)用于 航空、航天、軍工等高科技領(lǐng)域。隨著鈦不斷向化工、石油、電力、海水淡化、建筑、 農(nóng)產(chǎn)食品、醫(yī)學(xué)、日常生活用品等行業(yè)推廣，鈦金屬日益被人們重視，被譽(yù)為“第三金 屬”、“太空金屬”、“海洋金屬”和“萬能金屬”，因其是提高國防裝備水平不可或缺的 重要戰(zhàn)略物資，又被稱為“現(xiàn)代金屬”和“戰(zhàn)略金屬”。

鈦合金可分類：

根據(jù)組織結(jié)構(gòu)和成分，鈦合金可分為α鈦合金、β鈦合金以及α+β鈦合金。中國 以金屬材料牌號的字頭 TA、TB、TC 分別表示α、β以及α+β鈦合金。

根據(jù)物理形式狀態(tài)， 鈦合金可分為鈦板材、帶材、鈦棒材、管材、絲（線）材、型材、 鑄件和鈦鍛件等。

民用客機(jī)

1）減輕結(jié)構(gòu)重量、提高結(jié)構(gòu)效率：先進(jìn)的戰(zhàn)技性能（如超音速飛機(jī)）要求飛機(jī)具 有比較低的結(jié)構(gòu)重量系數(shù)（機(jī)體結(jié)構(gòu)重量/飛機(jī)正常起飛重量），而鈦合金具有強(qiáng)度接近 中強(qiáng)鋼但密度小的特點(diǎn)，代替結(jié)構(gòu)鋼和高溫合金，能大幅度減輕結(jié)構(gòu)重量，同時(shí)也能節(jié) 省費(fèi)用。

2）符合高溫部位的使用要求：鈦合金具有耐熱性好的特點(diǎn)，如常用的 Ti-6Al-4V 能 在 350℃下長期工作，因此在飛機(jī)的高溫部位(如后機(jī)身等)可取代因高溫使用性能不能 滿足要求的鋁合金；TC11 能在 500℃下長期工作，在發(fā)動機(jī)的壓氣機(jī)部位可取代高溫合 金和不銹鋼。

3）符合與復(fù)合材料結(jié)構(gòu)相匹配的要求：為減輕結(jié)構(gòu)重量和滿足隱身要求，先進(jìn)飛 機(jī)大量使用復(fù)合材料，鈦合金與復(fù)合材料的強(qiáng)度、剛度匹配較好，能獲得很好的減重效 果。同時(shí)，由于二者電位比較接近，不易產(chǎn)生電偶腐蝕，因此相應(yīng)部位的結(jié)構(gòu)件和緊固 件宜采用鈦合金。

4）符合高抗蝕性和長壽命的要求：鈦合金具有較高的疲勞壽命和優(yōu)良的耐腐蝕性 能，可以提高結(jié)構(gòu)的抗腐蝕能力和壽命，滿足先進(jìn)飛機(jī)、發(fā)動機(jī)高可靠性和長壽命的要 求。

軍事飛機(jī)

軍用武器的開發(fā)與采購不斷向著輕便、靈活方向發(fā)展，為了滿足戰(zhàn)斗機(jī)對戰(zhàn)斗性能 要求，除了采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)外，還必須采用額性能優(yōu)良的材料以及先進(jìn)的工藝制造 技術(shù)。大量選用鈦合金、提高先進(jìn)鈦合金應(yīng)用水平就是重要措施之一。自 20 世紀(jì) 60 年 代以來，國外軍用飛機(jī)的鈦量逐年增加，當(dāng)前歐美設(shè)計(jì)的各種先進(jìn)軍用戰(zhàn)斗機(jī)和轟炸機(jī) 中鈦合金用量已經(jīng)穩(wěn)定在 20%以上，并且新機(jī)型的用鈦量占比正在大幅提升。

化工行業(yè)

鈦具有優(yōu)良的耐腐蝕性能、力學(xué)性能和工藝性能，被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)許多部門。特別是在化工生產(chǎn)中，用鈦代替不銹鋼、鎳基合金和其它稀有金屬作為耐腐蝕材料。這 對增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長設(shè)備使用壽命，減少消耗，降低能耗，降低成本，防 止污染，改善勞動條件和提高勞動生產(chǎn)率等方面都有十分重要的意義。

經(jīng)過多年的推廣，鈦及其合金已作為一種優(yōu)異的耐腐蝕結(jié)構(gòu)材料在化工生產(chǎn)中得到 了廣泛應(yīng)用。目前鈦設(shè)備的應(yīng)用已從最初的純堿與燒堿工業(yè)擴(kuò)展到氯酸鹽、氯化銨、尿 素、有機(jī)合成、染料、無機(jī)鹽、農(nóng)藥、合成纖維、化肥、和精細(xì)化工等行業(yè)，設(shè)備種類 已從小型、單一化發(fā)展到大型、多樣化。

海洋工程

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和陸地資源日趨枯竭，人類開發(fā)利用海洋已經(jīng)提到日程上來了。鈦對于海水有優(yōu)異的耐蝕性能，大量運(yùn)用于海水淡化、艦船、海洋熱能開發(fā)和海底資源 開采等領(lǐng)域。

早在 20 世紀(jì) 60 年代，我國就已經(jīng)開始了對鈦及鈦合金在船舶及海洋工程裝備上的 應(yīng)用研究，并做了大量工作，已基本形成了牌號較多、性能各異、品種規(guī)格齊全的船用 鈦合金體系。由于鈦及鈦合金自身所具備的特性，使其在艦船以及海工裝備的應(yīng)用上具 有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，因而被廣泛應(yīng)用于核潛艇、深潛器、原子能破冰船、水翼船、氣墊 船、掃雷艇以及螺旋槳推進(jìn)器、海水管路、冷凝器、熱交換器等。

日常生活

鈦在日常生活中的應(yīng)用非常廣泛，可謂無處不在，例如高爾夫球頭、自行車車架、 網(wǎng)球拍、輪椅、眼鏡架等都會應(yīng)用到鈦。

2、國內(nèi)高端鈦材消費(fèi)占比明顯低于全球水平

鈦材的生產(chǎn)工藝主要是先對海綿鈦熔鑄加工，制取鈦錠，再對鈦錠進(jìn)行鍛造，擠壓， 扎制或拉伸，得到可供下游使用的鈦或鈦合金棒材、管材、板材、餅材、環(huán)材等制品。鈦材成材率低，加工過程中產(chǎn)生大量廢屑?xì)埩希�致使生產(chǎn)成本較高。

鈦合金原材料為海綿鈦和鋁、鉬、鉻等中間合金。其中，海綿鈦為鈦合金生產(chǎn)加工 主要材料，其成本占原材料總成本比例超過60%。目前，我國1噸鈦材約需要1.7噸海綿 鈦原料。

鈦加工材的生產(chǎn)主要集中于中國、美國、俄羅斯、日本等國。2010 年，我國超越 美國成為世界第一大鈦材生產(chǎn)國，但我國大部分鈦材都應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，技術(shù)含量相對 不高，而美國主要是航空鈦材等高端鈦材。2018年我國鈦材產(chǎn)量高達(dá)6.34萬噸，同比增 長14.42%。

2011年，全球商業(yè)航空的消費(fèi)比例達(dá)到46%，軍用鈦材比例為9%(主要為軍用航空)， 整個(gè)航空領(lǐng)域消耗鈦材比例超50%；工業(yè)消耗鈦材比例為43%，新興市場消費(fèi)鈦材比例為 2%。但是，鈦制品需求結(jié)構(gòu)在地區(qū)上存在明顯差異，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軍工國 防領(lǐng)域。我國雖然是全球最大的鈦金屬生產(chǎn)國和消費(fèi)國之之一，但是我國鈦制品需求大 部分來自化工領(lǐng)域，技術(shù)含量相對不高，航空航天領(lǐng)域高端需求占15%左右。具體到化 工領(lǐng)域，鈦材應(yīng)用主要為抗腐蝕材料，六大應(yīng)用領(lǐng)域分別為氯堿、純堿、真空制鹽、石 油化纖、精細(xì)化工和無機(jī)鹽。

3、航空航天鈦材需求快速增長，高端鈦材消費(fèi)占比顯著提升

近幾年我國航空航天鈦材需求量保持高速增長，根據(jù)中國有色金屬工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)， 2015-2018年航空航天鈦材消費(fèi)量分別為6862噸、8519噸、8986噸、10295噸，分別同比 增長41%、24%、5%、14.6%。這與我國航空航天高速發(fā)展密切相關(guān)，運(yùn)-20量產(chǎn)，太行發(fā)動機(jī)穩(wěn)定量產(chǎn)。2018年我國化工鈦材消費(fèi)量為2.61萬噸，隨著我國航空航天鈦材消費(fèi)量 高速增長，未來有望超過化工領(lǐng)域鈦材消費(fèi)量。

高端鈦材應(yīng)用領(lǐng)域（航空航天、船舶和海洋工程）消費(fèi)量占比顯著提升。2011年， 我國高端鈦合金（航空航天、船舶和海洋工程）消費(fèi)量6143噸，占我國鈦合金消費(fèi)總量 比例為13.8%；2018年，我國高端鈦合金（航空航天、船舶和海洋工程）消費(fèi)量14029 噸，占我國鈦合金消費(fèi)總量比例為24.4%。

4、我國國產(chǎn)大飛機(jī)和軍機(jī)升級換代將帶來航空鈦材長期需求

鈦合金在飛機(jī)上主要應(yīng)用兩大類：1）飛機(jī)結(jié)構(gòu)件：主要用于骨架、蒙皮、機(jī)身隔 框、起落架、防火壁、機(jī)翼、尾翼、縱梁、艙蓋、龍骨、緊固件、前機(jī)輪、拱形架等；2）航空發(fā)動機(jī)：主要用于風(fēng)扇葉片、壓氣機(jī)葉片、盤、軸和機(jī)匣等。

國產(chǎn)大飛機(jī)

大飛機(jī)一般是指起飛總重超過 100 噸的運(yùn)輸類飛機(jī)，包括軍用大型運(yùn)輸機(jī)和民用大 型運(yùn)輸機(jī)，也包括一次航程達(dá)到 3000 公里的軍用或乘坐達(dá)到 100 座以上的民用客機(jī)。

目前中國大飛機(jī)是著名的所謂三劍客即大型運(yùn)輸機(jī)運(yùn)-20、水陸兩棲飛機(jī) AG600、大 型客機(jī) C919。其中大型軍用運(yùn)輸機(jī)運(yùn)-20 和大型水陸兩棲飛機(jī) AG600 的總體研制由中 航工業(yè)承擔(dān)，大型民用客機(jī) C919 的總體研制則由中國商飛承擔(dān)。

C919 是中國首款完全按照國際先進(jìn)適航標(biāo)準(zhǔn)和主流市場標(biāo)準(zhǔn)自主研發(fā)的單通道干 線飛機(jī)。2017 年 11 月 10 日，我國自主設(shè)計(jì)研制的國產(chǎn)大型客機(jī) C919 飛機(jī) 101 架機(jī)從 上海浦東成功轉(zhuǎn)場至西安閻良，順利完成首次城際飛行。截至 2018 年 2 月 26 日累計(jì)獲 28 家客戶 815 架訂單。2018 年 2 月 6 日，中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司宣布 2021 年交付 首架 C919 單通道客機(jī)。六架試飛機(jī)已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)首飛，力爭在 2021 年向東航首次交付。

市場預(yù)計(jì) C919 機(jī)身鈦使用量占重量的 9.3%，預(yù)計(jì)每架 C919 機(jī)身鈦使用量 4 噸左右。

根據(jù)中國商飛公司市場預(yù)測年報(bào)（2019-2038）中預(yù)測，未來 20 年，全球航空旅客 周轉(zhuǎn)量（RPKs），將以平均每年 4.3%的速度遞增，預(yù)計(jì)將有 45459 架新機(jī)交付，其中單 通道噴氣客機(jī)交付量為 32055 架（占交付總量三分之二以上）。年報(bào)預(yù)測中國航空市場 將接收 50 座以上客機(jī) 9205 架，其中 120 座級以上單通道噴氣客機(jī)交付 6119 架，250 座級以上雙通道噴氣客機(jī)交付 2128 架。

運(yùn)-20（中國代號：Y-20、鯤鵬，英文：Xian Y-20 ）運(yùn)輸機(jī)：是中國自主研發(fā)的 新一代噴氣式重型軍用大型運(yùn)輸機(jī)，為中國大飛機(jī)三劍客之首，由中國航空工業(yè)集團(tuán)公 司第一飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)、西安飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)為主制造，并于 2013 年 1 月 26 日首 飛成功。2016 年 7 月 6 日上午，運(yùn)-20 授裝接裝儀式在西部戰(zhàn)區(qū)空軍航空兵某部舉行， 這標(biāo)志著中國軍隊(duì)的快速反應(yīng)和遠(yuǎn)程投送能力取得了質(zhì)的飛躍。

在運(yùn)-20 誕生之前，中國國產(chǎn)最大的運(yùn)輸機(jī)就是運(yùn)-8 以及在其基礎(chǔ)上改進(jìn)的 運(yùn)-9。如果從改裝特種機(jī)的角度看，上述平臺不到 70 噸的起飛重量還是偏小。運(yùn)－20 的研制和交付，將使得這一問題得到部分的解決，運(yùn)－20 比較適合改裝 的特種機(jī)主要是加油機(jī)和大型預(yù)警機(jī)。

我國軍用飛機(jī)加快升級換代

根據(jù)《飛行國際》發(fā)布的《WorldAirForce2019》，我國現(xiàn)有各類戰(zhàn)機(jī)總數(shù) 3187 架，美國各類戰(zhàn)機(jī)總數(shù) 13398 架，俄羅斯各類戰(zhàn)機(jī)總數(shù) 4078 架。其中我國作戰(zhàn)飛 機(jī) 1624 架、特種飛機(jī) 97 架、戰(zhàn)斗直升機(jī) 902 架、運(yùn)輸機(jī) 193 架；美國作戰(zhàn)飛機(jī) 2826 架、特種飛機(jī) 759 架、戰(zhàn)斗直升機(jī) 5429 架、運(yùn)輸機(jī) 940 架；俄羅斯作戰(zhàn)飛機(jī) 1591 架、特種飛機(jī) 125 架、戰(zhàn)斗直升機(jī) 1448 架、運(yùn)輸機(jī) 401 架。

我國仍有三成比例作戰(zhàn)飛機(jī)是二代作戰(zhàn)飛機(jī)。這里作戰(zhàn)飛機(jī)包含有戰(zhàn)斗機(jī)、戰(zhàn) 斗轟炸機(jī)、強(qiáng)擊機(jī)、戰(zhàn)略轟炸機(jī)等裝備有進(jìn)攻性武器系統(tǒng)的固定翼戰(zhàn)機(jī)。我國作戰(zhàn) 飛機(jī)中，有 J-7、J-8 二代作戰(zhàn)飛機(jī) 561 架，占我國作戰(zhàn)飛機(jī)比例高達(dá) 34.5%；三代 作戰(zhàn)飛機(jī) J-10 有 260 架、J-11/15su-27/30/35 有 391 架，合計(jì) 651 架，占我國作 戰(zhàn)飛機(jī)比例為 40.1%。美國作戰(zhàn)飛機(jī)基本上是三代以上作戰(zhàn)飛機(jī)，并擁有四代作戰(zhàn) 飛機(jī) F-22 178 架，F(xiàn)-35 214 架。二代作戰(zhàn)飛機(jī)已經(jīng)不適合現(xiàn)代戰(zhàn)爭，隨著我國第 三代作戰(zhàn)飛機(jī)日趨成熟，新型戰(zhàn)機(jī)殲-16，殲-10c 以及五代隱身戰(zhàn)斗機(jī)殲-20 的相 繼服役，未來二代作戰(zhàn)飛機(jī)將逐漸退役。

由于鈦合金用于制造飛機(jī)發(fā)動機(jī)和機(jī)體能夠有效地提高發(fā)動機(jī)推重比和機(jī)體機(jī)構(gòu) 效率，近年來軍用飛機(jī)上所用鈦合金材料的比例正在不斷上升。三代作戰(zhàn)飛機(jī)F-16的鈦 合金結(jié)構(gòu)件用量約3％，F(xiàn)/A18-ElF、蘇-27的用量已達(dá)15％以上；第四代作戰(zhàn)飛機(jī)F-22 中鈦合金結(jié)構(gòu)件用量已占機(jī)身結(jié)構(gòu)總重量的41％，其F119發(fā)動機(jī)用鈦含量39%。SR-71偵 察機(jī)的機(jī)身幾乎全由鈦合金組成。

5、國內(nèi)高端鈦材集中度非常高

我國鈦材企業(yè)較多，低端產(chǎn)品的競爭非常激烈，高端產(chǎn)品生產(chǎn)較為集中。高端鈦 材的生產(chǎn)集中于寶鈦股份、西北有色研究院等少數(shù)企業(yè)。寶鈦股份和西北有色研究院是 國內(nèi)建國以來重點(diǎn)建設(shè)的鈦等稀有金屬研究與生產(chǎn)機(jī)構(gòu)，在鈦材供應(yīng)體系中地位舉足輕 重。寶鈦股份和西北有色研究院，一直是國內(nèi)軍工用鈦的主要供應(yīng)商，分享高端鈦材市 場，近來西北院旗下的西部材料也加大了在軍工用鈦市場上的開發(fā)力度，市場份額在不斷上升。

根據(jù)攀鋼集團(tuán)做的調(diào)研報(bào)告，2014年我國航空航天鈦材需求量為4861噸，其中寶 鈦股份為2110噸，占比43.4%，其他量比較大的分別為西部超導(dǎo)1304噸，西部材料550噸。集中度非常高，寶鈦股份、西部超導(dǎo)和西部材料三家公司占國內(nèi)航空航天需求量的81.5%。

6、相關(guān)上市公司簡介

寶鈦股份

國內(nèi)鈦材行業(yè)龍頭，高端鈦材寡頭。公司是我國最大的以鈦及鈦合金為主的專業(yè)化稀有金屬生產(chǎn)科研基地，主導(dǎo)產(chǎn)品鈦材年產(chǎn)量位居世界同類企業(yè)前列。公司擁有從海 綿鈦到下游深加工鈦材的完整產(chǎn)業(yè)鏈，目前產(chǎn)能：海綿鈦1萬噸，熔鑄能力2萬噸， 鈦 加工材1萬多噸。我國目前軍用航空鈦材供應(yīng)商主要集中在寶鈦股份和西部有色金屬研 究院（西部材料和西部超導(dǎo)），寶鈦股份占四成以上。

公司擬非公開增發(fā)不超過9700萬股。高品質(zhì)鈦錠、管材、型材生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目：新增鈦及鈦錠總產(chǎn)能10,000噸、鈦合金管材產(chǎn)能290噸、鈦合金型材產(chǎn)能100噸；宇航級寬 幅鈦合金板材、帶材、箔材生產(chǎn)線項(xiàng)目：新增板材產(chǎn)能1,500噸/年、帶材產(chǎn)能5,000噸/ 年、箔材產(chǎn)能500噸/年。

西部超導(dǎo)

西部超導(dǎo)控股股東是國內(nèi)知名的難熔材料研究機(jī)構(gòu)西北有色金屬研究院，陜西省 財(cái)政廳為公司實(shí)際控制人。公司已形成了航空航天用特種鈦合金材料、醫(yī)療用鈦合金材料和超導(dǎo)材料三大主體產(chǎn)品系列。

公司是我國高端鈦合金棒絲材、鍛坯主要研發(fā)生產(chǎn)基地之一，公司生產(chǎn)的高端鈦 合金材料，包括棒材、絲材、鍛坯等，主要用于航空（包括飛機(jī)結(jié)構(gòu)件、緊固件和發(fā)動 機(jī)部件等）、艦船、兵器等。公司生產(chǎn)的高端鈦合金材料已成為我國航空、航天結(jié)構(gòu)件 用主干鈦合金，為我國新型戰(zhàn)機(jī)、運(yùn)輸機(jī)的首飛和量產(chǎn)提供了核心材料。公司已成為 我國新型飛機(jī)用鈦合金材料的主要供應(yīng)商之一。鈦材加工產(chǎn)能4950噸/年。

西部材料

西部材料由國內(nèi)知名的難熔材料研究機(jī)構(gòu)西北有色金屬研究院控股，西安航天科 技工業(yè)公司（系中國航天科技集團(tuán)公司下屬企業(yè)）為第二大股東，股東實(shí)力較強(qiáng)，在軍工市場具有天然的優(yōu)勢。西部材料的鈦材業(yè)務(wù)由西部鈦業(yè)公司負(fù)責(zé)經(jīng)營，目前該公司擁 有鈦錠熔煉能力達(dá)到8000噸，鈦材加工能力達(dá)到5000噸，產(chǎn)品主要為管材和板材。

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tag標(biāo)簽:鈦板,鈦棒,航空鈦合金,鈦合金材料,鈦鍛件

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