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2017年中国高端钛材行业发展的新趋势及市场需求分析

  2018/5/8 23:42:08来源:中国产业发展研究网【字体:】【收藏本页】【打印】【关闭】

  钛具有熔点高、比重小、比强度高、韧性好、抗疲劳、耐腐蚀、导热系数低、高低温度耐受性能好、在急冷急热条件下应力小等特点,其商业经济价值在二十世纪五十年代开始被人们认识,钛多与铁、铝、钒或钼等其他元素造成造出高强度的轻合金,被应用于航空、航天、军工等高科技领域。随着钛不断向化工、石油、电力、海水淡化、建筑、农产食品、医学、日常生活用品等行业推广,钛金属日益被人们重视,被誉为“第三金属”、“太空金属”、“海洋金属”和“万能金属”,因其是提高国防装备水平不可或缺的重要战略物资,又被称为“现代金属”和“战略金属”。

  钛材的生产的基本工艺主要是先对海绵钛熔铸加工,制取钛锭,再对钛锭进行锻造,挤压,扎制或拉伸,得到可供下游使用的钛或钛合金棒材、管材、板材、饼材、环材等制品。钛材成材率低,工艺流程中产生大量废屑残料,致使生产所带来的成本较高。目前,我国1 吨钛材约需要1.7 吨海绵钛原料。

  钛加工材的生产主要集中于中国、美国、俄罗斯、日本等国。2010 年,我国超越美国变成全球第一大钛材生产国,但我国大部分钛材都应用于工业领域,技术上的含金量相对不高,而美国主要是航空钛材等高端钛材。

  钛具有低密度,高比强度,高温性能好,耐侵蚀的能力强,和复合材料结合相容性优异等突出优势,这些优势决定了钛和钛合金在航空航天领域的应用非常广阔。在航空发动机方面,推重比(发动机产生的推力与其自身重量之比)越高,发动机的性能越好。使用钛合金不仅能减轻发动机自身的质量,而且能承受发动机压缩空气所产生的高温,来提升发动机的推重比。在飞机机身方面,结构质量系数(飞机自重与起飞质量之比)越小,飞机越轻便,推重比越高,同时也就能更省油。国内高端钛材消费占比明显低于全球水平

  2011年,全球商业航空的消费比例达到46%,军用钛材比例为9%(主要为军用航空),整个航空领域消耗钛材比例超50%;工业消耗钛材比例为43%,新兴市场消费钛材比例为2%。但是,钛制品需求结构在地区上存在很明显差异,在拥有发达的航空航天和军工国防工业的北美和欧盟地区,尤其是美国, 50%以上的钛制品需求来自于航空航天和军工国防领域。我国虽然是全球最大的钛金属生产国和消费国之之一,但我国钛制品需求大部分来自化工领域,技术上的含金量相对不高,航空航天领域高端需求占10%左右。具体到化工领域,钛材应用主要为抗腐蚀材料,六大应用领域分别为氯碱、纯碱、真空制盐、石油化纤、精细化工和无机盐。

  由于目前我国钛材需求大多数来源于于化工领域,其中大多分布在在“两碱(氯碱、纯碱)”,而近五年来我国两碱行业产能过剩严重,行业景气度每况愈下,两碱领域投资需求下降,这致使我国钛材整体需求不断下降,根据中国有色金属工业协会数据,从2012年的5.03万吨下降到2015年的4.37万吨。

  但是我们也看到非常好的一方面,我国航空航天钛材需求量一直增长,根据中国有色金属工业协会数据,2015年航空航天钛材消费量为6862吨,较2014年消费量增长41%。这与我国航空航天快速地发展紧密关联,运-20量产,太行发动机稳定量产。2015年我国化工钛材消费量为1.95万吨,随着我们国家航空航天钛材消费量快速地增长,未来有望超过化工领域钛材消费量。

  钛合金在飞机上主要使用在两大类:1)飞机结构件:大多数都用在骨架、蒙皮、机身隔框、起落架、防火壁、机翼、尾翼、纵梁、舱盖、龙骨、紧固件、前机轮、拱形架等;

  随着航空制造朝着安全高效的技术方面的要求发展,钛及钛合金在航空工业中使用量与应用比例持续不断的增加,以美国波音公司制造的各代机型为例,B737、B747、B777 飞机用钛量分别是10 吨、38 吨、80 吨。现今新型飞机更是加大了钛材的使用量与比例, 如波音B787 的钛材用量高达136 吨,占比也大幅度提高到15%,而空客A380 的钛材用量也高达146 吨,占比提高至10%左右。

  大飞机一般是指起飞总重超过100 吨的运输类飞机,包括军用大型运输机和民用大型运输机,也包括一次航程达到3000 公里的军用或乘坐达到100 座以上的民用客机。

  目前中国大飞机是著名的所谓三剑客即大型运输机运-20、水陆两栖飞机AG600、大型客机C919。其中大型军用运输机运-20 和大型水陆两栖飞机AG600 的总体研制由中航工业承担,大型民用客机C919 的总体研制则由中国商飞承担。

  运-20(中国代号:Y-20、鲲鹏,英文:Xian Y-20 )运输机:是中国自主研发的新一代喷气式重型军用大型运输机,为中国大飞机三剑客之首,由中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院设计、西安飞机工业集团为主制造,并于2013 年1 月26 日首飞成功。2016 年7 月6 日上午,运-20 授装接装仪式在西部战区空军航空兵某部举行,这标志着中国军队的快速反应和远程投送能力取得了质的飞跃。

  蛟龙-600(AG600):是中国大飞机三剑客之一,是中国自行设计研制大型灭火/水上救援水陆两栖飞机,是世界在研最大的水陆两用飞机,2016 年7 月23 日总装下线(一期产品)。该机大多数都用在水陆两栖,拥有执行应急救援、森林灭火、海洋巡察等多项特种任务的功能。飞机采用了单船身、悬臂上单翼布局型式;选装四台WJ-6 发动机,采用前三点可收放式起落架。这是中国新一代特种航空产品代表作。特别意义:适应南海75%的海况。

  C919 中型客机(COMAC C919),是中国首款按照最新国际适航标准研制的干线 年开始研制。基本型混合级布局158 座,全经济舱布局168 座、高密度布局174 座,标准航程4075 公里,最大航程5555 公里。C 是China 的首字母,也是商飞英文缩写COMAC 的首字母,第一个“9”的寓意是天长地久,“19”代表的是中国首型中型客机最大载客量为190 座。

  2017 年6 月13 日,中国商用飞机有限责任公司与光大金融租赁股份有限公司签署了30 架C919 大型客机购买框架协议。至此,C919 大型客机国内外用户达到24 家,订单总数达到600 架。C919 飞机首架机于2015 年11 月下线 在浦东机场第四跑道成功起飞。

  另外,还有我国研制的第四代战斗机J20,歼-20(英文:Chengdu J-20,英文绰号:Fire Fang,译文:火獠牙/火牙/焰齿/翼龙)是中航工业成都飞机工业(集团)有限责任公司为中国人民研制的一款第五代双发重型隐形战斗机,用于接替歼-10、歼-11等第四代空中优势战机,首架工程验证机于2011 年1 月11 日在成都实现首飞。歼-20与美国的F22 较为类似,在钛材用量方面,估计和F22 相似,将达到40%以上(F22 用钛量在40 吨/架)。随着未来J20 大规模的量产,这也将拉动国内高端钛材的需求。

  我国钛材企业较多,低端产品的竞争很激烈,高端产品生产较为集中。高端钛材的生产集中于宝钛股份、西北有色研究院等少数企业。宝钛股份和西北有色研究院是国内建国以来重点建设的钛等稀有金属研究与生产机构,在钛材供应体系中地位举足轻重。宝钛股份和西北有色研究院,一直是国内军工用钛的主要供应商,分享高端钛材市场,近来西北院旗下的西部材料也加大了在军工用钛市场上的开发力度,市场占有率在不断上升。

  目前,宝钛股份、西部材料等企业的技术与装备实力在不断的提高,为市场需求的释放做了大量的准备与积累;而且高端钛材有很高的技术与认证壁垒,产品毛利率较高。高端钛材需求爆发,国产化率提升,将给宝钛股份、西部材料带来发展机遇。

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