鈦元素在地殼的豐度為0.61%,主要以氧化物和硅酸鹽的形式存在。地殼中含鈦礦物近140多種,目前具有開采價值的主要為鈦的氧化物。而鈦氧化物中又主要包括鈦鐵礦( FeTiO3)和金紅石( TiO2), 其中金紅石鈦具有優(yōu)異的性能,是高品質(zhì)鈦產(chǎn)品的重要原料。
根據(jù)USGS(美國地質(zhì)調(diào)查局),全球鈦資源較豐富,按二氧化鈦 當量計,儲量8.2億噸,資源量超過20億噸。在全球鈦儲量中,鈦 鐵礦的占比約94%,金紅石占比約6%。從分布看,鈦鐵礦主要分布在澳大利亞(32.5%)、中國(29.9%)和印度(11.0%)三國, 而金紅石主要分布在澳大利亞(61.5%)、 印度 (15.7%)、南非 (12.9%)三國。
中國是全球鈦資源大國,其中以釩鈦磁鐵礦為主體的鈦鐵礦約占中國鈦資源量的98%,金紅石鈦礦僅占2%。從分布區(qū)域看,我國鈦資源分布較為廣泛,其中四川和河北是主要的分布地,二者約占我國鈦儲量的65%和資源量的92%。
盡管儲量較大,但我國鈦資源品位較低,存在貧礦多、多金屬 共生礦為主、金紅石礦少等問題,為此,中國高品質(zhì)鈦精礦仍需由進口滿足。2020年中國鈦精礦產(chǎn)量約633萬噸,位居全球第一,但仍進口約301萬噸,約占中國鈦精礦需求的32%。
一、鈦材的定義
鈦材加工難度較高,包括多個環(huán)節(jié),涉足材料、裝備、工藝控制等多個因素,具有較高技術(shù)、資金、裝備等壁壘。其中用于航空航天、兵器等高端鈦材,對產(chǎn)品質(zhì)量的要求苛刻,在鈦材“高均勻性、高純凈性、高穩(wěn)定性”方面提出更高的要求,因此要求廠商配備高精度裝備,具備鈦合金材料設(shè)計能力、精細化生產(chǎn)工藝控制、工藝和設(shè)備匹配性,完善的質(zhì)量控制體系等綜合能力。
鈦材即鈦加工材,是鈦優(yōu)異性能具體應(yīng)用的載體,連接上游資源以及下游應(yīng)用,處于產(chǎn)業(yè)鏈中游。它是指海綿鈦(或海綿鈦加合金元素)經(jīng)熔煉形成鈦鑄錠,再經(jīng)鍛造、軋制、擠壓等塑性加工方法將鑄錠加工成材。鈦材有多種分類方法,按形態(tài)分,鈦材包括棒材、絲材、管材、板材、異型材等。根據(jù)不同標準,是否涉及軍工,鈦材可分為軍用鈦材和民用鈦材。
二、鈦材行業(yè)發(fā)展背景
鈦材屬于新材料的范圍,國家新材料重要政策和鈦材也有一定關(guān)系。國家政策鼓勵航空航天、海洋工程的高性能先進鈦材的發(fā)展,致力使我國成為鈦材料的強國。對于軍用鈦材而言,由于軍工行業(yè)的特殊性,需接受國防科工局監(jiān)管,采用嚴格的行政許可制度,承擔涉密武器裝備科研生產(chǎn)任務(wù)的企事業(yè)單位,必須取得相應(yīng)資質(zhì)、許可。
三、鈦材行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析
1、鈦材產(chǎn)量增加
近幾年,我國鈦材產(chǎn)量持續(xù)提高,2015年鈦材料產(chǎn)量僅48646噸,2017年中國以及全球經(jīng)濟的復蘇、中高端鈦材需求增長以及行業(yè)去庫存完成,2017年中國鈦材銷售量較大增長,達到5.5萬噸,并于2020年進一步提高到9.7萬噸(其中國內(nèi)銷量8.4萬噸)。目前中國已成為全球最大的鈦消費國之一,在全球鈦材消費占比約50%。與美國、俄羅斯等先進鈦材國家以航空航天為主要下游應(yīng)用相比,中國鈦材消費結(jié)構(gòu)中,工業(yè)消費比重較高,高端的航天航空、民用品占比偏低,未來鈦材結(jié)構(gòu)優(yōu)化的空間很大。
鈦材作為高熔點的輕金屬,在航空航天領(lǐng)域具有先天優(yōu)勢。在我國鈦材消費中,航空航天領(lǐng)域也是少數(shù)持續(xù)增長的領(lǐng)域,2020年市 場規(guī)模約1.7萬噸,2010~2019年需求年復合增速高達15%。
航天航空包括軍用和民用,其中軍用受國防支出和政策影響較大。根據(jù)我國于2019年7月發(fā)布的《新時代的中國國防》白皮書,中國將致力于國防現(xiàn)代化,實施積極防御的軍事戰(zhàn)略,加大老舊裝備的淘汰,形成以高新技術(shù)裝備的骨干的武器裝備系統(tǒng)??梢灶A見,未 來我國國防支出將持續(xù)增加,且高技術(shù)裝備備受關(guān)注,作為軍用航空基礎(chǔ)性材料鈦材增長前景廣闊。
新型戰(zhàn)機列裝,軍用鈦材需求較快增長,根據(jù)Flight Global發(fā)布的《World Air Force 2019》,2018年,全球現(xiàn)役軍用飛機總計53953架。其中美國排名第一,擁有13398架,我國僅擁有軍用飛機3187架,其中戰(zhàn)機1624架。同時根據(jù)《World Air Force 2019》報告,我國戰(zhàn)斗機組成中老舊型號戰(zhàn)斗機占比較大,如殲-7、殲-8合計占比超過三分之一,而最新一代的J-20數(shù)量僅有10架。未來以殲16、轟 6K、運 20、直 20、殲 20為代表的、鈦材使用比率大幅增加的新型軍機將大量列裝,我國軍用飛機鈦材有望保持較快增長。
國產(chǎn)大飛機助力,民用航空鈦材步入黃金期,民用大飛機方面,2008年5月,中國商用飛機有限公司 (“中國商飛”)成立,標志著中國民用飛機起步。經(jīng)過多年的努力,目前支線飛機ARJ21已經(jīng)投入航線運營,獲得訂單520架,交付34架;大型民用客機C919累計獲得訂單1千余架,爭取2021年向客戶交付首架飛機;同時遠程寬 體客機CR929項目也已啟動。
預計未來隨著更多國產(chǎn)大飛機交付,我國民用客機將在全球航空市場占據(jù)一席之地,我國民用航空鈦材也將迎來黃金期。
機構(gòu)預計在航空航天等高端領(lǐng)域驅(qū)動下,我國鈦材需求將保持較快增長,市場規(guī)模由2019年的6.9萬噸提高到2025年的 15.0萬噸,年復合增速為13.8%。
2、鈦材產(chǎn)量結(jié)構(gòu)以板材為主
板材產(chǎn)量產(chǎn)量最高市場份額最高。2020年板材產(chǎn)量57609噸,占比59.4%;棒材產(chǎn)量15547噸,占比16.0%;管材產(chǎn)量9488噸,占比9.8%;鍛件產(chǎn)量5660噸,占比5.8%;絲材產(chǎn)量1198噸,占比1.2%;鑄件產(chǎn)量936噸,占比1.0%;其它產(chǎn)量6591噸,占比6.8%。板材產(chǎn)量占比呈現(xiàn)升高的趨勢,棒材產(chǎn)量占比呈現(xiàn)下降的趨勢。
3、鈦加工材貿(mào)易順差逐步擴大
2020年,鈦加工材生產(chǎn)企業(yè)共實現(xiàn)出口量15246噸,同比減少27.1%。進口量為6139噸,同比下降24.4%。我國鈦加工材以出口貿(mào)易為主,2017-2020年,鈦加工材的貿(mào)易順差從8385噸擴大至12.8萬噸。
4、鈦加工材料應(yīng)用領(lǐng)域廣泛
鈦材被廣泛應(yīng)用于化工、海洋工程、航空航天、軍事、冶金、醫(yī)療、體育休閑等領(lǐng)域。其中,化工領(lǐng)域應(yīng)用范圍最大,化工領(lǐng)域鈦加工材料使用量占比51%,其次為航天航空,占比18%。電力、海洋工程占比超5%。
四、鈦材行業(yè)重點企業(yè)介紹
隨著行業(yè)發(fā)展,我國鈦生產(chǎn)集中度逐步提升,按銷量計,2020年前十大鈦生產(chǎn)企業(yè)的市占率提升到80%水平。我們判斷,未來鈦材行業(yè)集中度仍將繼續(xù)提升,具有規(guī)模優(yōu)勢的鈦材龍頭企業(yè)以及具有技術(shù)優(yōu)勢,以高端產(chǎn)品為主的鈦生產(chǎn)企業(yè)將在市場競爭中獲得更大的發(fā)展。鈦材尤其是高端鈦材生產(chǎn)涉及生產(chǎn)環(huán)節(jié)多,技術(shù)門檻較高,固定資產(chǎn)投入大,要求生產(chǎn)企業(yè)具備資金、人才、管理等方面的綜合優(yōu)勢。鈦材龍頭企業(yè)具有先發(fā)優(yōu)勢,未來隨著行業(yè)發(fā)展,綜合競爭力將不斷強化,行業(yè)將呈現(xiàn)強者恒強的態(tài)勢。
1、西部材料
西部材料于2000年12月成立,2007年8月10日在深圳交易所掛牌上市,股票名稱“西部材料“,股票代碼“002149“。公司主要從事稀有金屬材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,已發(fā)展成為規(guī)模較大、品種齊全的稀有金屬材料深加工生產(chǎn)基地,擁有鈦及鈦合金加工材、層狀金屬復合材料、稀貴金屬材料、金屬纖維及制品、稀有金屬裝備、鎢鉬材料及制品、鈦材高端日用消費品及精密加工制品等八大業(yè)務(wù)板塊,產(chǎn)品主要應(yīng)用于軍工、核電、環(huán)保、海洋工程、石化、電力等行業(yè)和眾多國家大型項目。公司已形成了從熔煉、鍛造、軋制、復合材料、管道管件到裝備制造和精密加工制造的較完整的加工制造產(chǎn)業(yè)鏈,鈦合金中厚板、 鈦/鋼復合板、大口徑薄壁管等系列產(chǎn)品保持較高的市場份額。
2、西部超導
西部超導2003年成立于西安經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū),主要從事高端鈦合金材料、高性能高溫合金材料、超導材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,是我國航空用鈦合金棒絲材的主要研發(fā)生產(chǎn)基地,是目前國內(nèi)唯一實現(xiàn)超導線材商業(yè)化生產(chǎn)的企業(yè),也是國際上唯一的鈮鈦鑄錠、棒材、超導線材生產(chǎn)及超導磁體制造全流程企業(yè)。公司于2019年7月22日在上海證交所科創(chuàng)板上市,股票代碼:688122。公司生產(chǎn)的高端鈦合金材料,包括大棒材、小棒材、絲材、鍛坯等,主要用于航空(包括飛機結(jié)構(gòu)件、緊固件和發(fā)動機部件等)、 艦船、兵器等。公司鈦產(chǎn)品以“國際先進、國內(nèi)空白、解決急需”為定位,制備工藝和質(zhì)量過程控制技術(shù)的研究成果豐碩,自主建立了一套內(nèi)控技術(shù)標準體系,實現(xiàn)了多種高端鈦合金的完全國產(chǎn)化,填補了多項戰(zhàn)機、艦船等用關(guān)鍵材料的國內(nèi)空白,產(chǎn)品的“高均勻性、高純凈性、高穩(wěn)定性”處于國內(nèi)領(lǐng)先水平,推動了諸多鈦合金材料技術(shù)標準的升級,獲得了國家科技進步二等獎1項、陜西省科學技術(shù)獎一等獎1項、國防科學技術(shù)進步獎一等獎1項等。
3、寶鈦股份
寶鈦股份(600456)成立于1999年7月,于2002年4月12日在上海證券交易所掛牌上市,是中國鈦行業(yè)的龍頭企業(yè),其擁有完善的鈦材生產(chǎn)體系,建立了“海綿鈦、熔鑄、鍛造、板材、帶材、無縫管、焊管、棒絲材、鑄造、原料處理”十大生產(chǎn)系統(tǒng),形成30000噸鈦鑄錠和20,000噸鈦加工材生產(chǎn)能力,其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航空、航天、艦船等高精尖領(lǐng)域和氯堿化工、電力、冶金、醫(yī)藥及海洋工程等國民經(jīng)濟重要領(lǐng)域。公司是中國最大的鈦及鈦合金生產(chǎn)、科研基地,主要產(chǎn)品為各種規(guī)格的鈦及鈦合金板、帶、箔、管、棒、線、鍛件、鑄件等加工材和各種金屬復合材產(chǎn)品。公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較為完整,產(chǎn)品涵蓋海綿鈦、鈦錠、各種規(guī)格鈦材等,形成了完備的以稀有金屬加工為主體的產(chǎn)業(yè)群和產(chǎn)業(yè)鏈。公司主導鈦產(chǎn)品產(chǎn)量位居行業(yè)前列,擁有鈦加工材實際產(chǎn)能2.4萬噸,2019年鈦加工材產(chǎn)量約2.0萬噸。公司競爭優(yōu)勢突出,擁有2400KW電子束冷床爐、15t真空自耗電弧爐,2500t快鍛機、萬噸自由鍛以及鈦帶生產(chǎn)線MB22-TI型二十輥冷軋機等世界一流主體設(shè)備。在航空航天領(lǐng)域公司是美國波音、法國空客、法國斯奈克瑪、美國古德里奇、加拿大龐巴迪、英國羅爾斯-羅伊斯等公司的戰(zhàn)略合作伙伴。為了緩解產(chǎn)能瓶頸,公司發(fā)布了非公開發(fā)行預案,擬募集資金用于高品質(zhì)鈦錠、管材、型材生產(chǎn)線、宇航級寬幅鈦合金板材、帶箔材等項目建設(shè),項目投產(chǎn)后,公司規(guī)模將進一步提升,為實現(xiàn)未來3~5年內(nèi)實現(xiàn)主導鈦產(chǎn)品產(chǎn)量3萬噸,8~10年內(nèi),主導鈦產(chǎn)品產(chǎn)量4萬噸的發(fā)展戰(zhàn)略奠定基礎(chǔ)。
4、金天鈦業(yè)
金天鈦業(yè)成立于2004年4月8日,是湖南湘投金天科技集團有限責任公司下屬子公司,主要致力于高質(zhì)量鑄錠和鈦帶卷板坯、大型鍛件、高精度棒線材等鈦及鈦合金加工材系列產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和經(jīng)營,生產(chǎn)的鈦加工材系列產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于航空、航天、艦船、兵器等國防工業(yè)以及石油、化工、冶金、電力、交通、海洋、醫(yī)療、環(huán)保、建筑、體育休閑等民用工業(yè)。公司已具備軍工市場“四證”(保密、國軍標、武器裝備科研生產(chǎn)許可證、武器裝備承制資格證)。通過了國際航標、中國民用航空適航認證等、民用市場“三證”(質(zhì)量、環(huán)境、職業(yè)健康安全)。公司被評為湖南省軍民融合示范企業(yè)及高端裝備特種鈦合金工程技術(shù)研究中心,被國家科工局定位為中國軍工鈦合金棒材3大基地之一,成為軍工合金材料主干材料體系建設(shè)的主要參與 單位之一。在最新型的軍用飛機及發(fā)動機高端鈦材領(lǐng)域,公司占據(jù)市場份額約為30%,成為多個型號重點飛機獨家或主流供應(yīng)商,并成為C919及C929大飛機起落架用鈦合金國內(nèi)首家配套單位。
五、鈦材行業(yè)發(fā)展趨勢
1、高端鈦材將成為行業(yè)發(fā)展高地
目前我國已成為全球主要的鈦材產(chǎn)銷國,但傳統(tǒng)電力、化工、冶金等領(lǐng)域處于成熟期,增長空間不大。另一方面,在中國產(chǎn)業(yè)升級以及強軍政策推動下,航天航空、海洋工程、船舶細分領(lǐng)域需求看好,技術(shù)門檻較高,將成為行業(yè)發(fā)展高地。
2、加強上游企業(yè)聯(lián)盟,獲取和控制優(yōu)勢的資源
為確保產(chǎn)品質(zhì)量,鈦材尤其是高端鈦材對鈦原料品質(zhì)要求較高。盡管全球鈦資源較豐富,但優(yōu)質(zhì)的金紅石占比不到10%,具有一定的稀缺性,在我國金紅石鈦資源尤為緊缺,大部分依賴進口。鈦材生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)合上游資源開發(fā)企業(yè),獲取或控制優(yōu)勢鈦資源具有重要意義,將成為未來行業(yè)發(fā)展趨勢之一。
3、龍頭企業(yè)優(yōu)勢強化,行業(yè)強者恒強
鈦材尤其是高端鈦材生產(chǎn)涉及生產(chǎn)環(huán)節(jié)多,技術(shù)門檻較高,固定資產(chǎn)投入大,要求生產(chǎn)企業(yè)具備資金、人才、管理等方面的綜合優(yōu)勢。鈦材龍頭企業(yè)具有先發(fā)優(yōu)勢,未來隨著行業(yè)發(fā)展,綜合競爭力將不斷強化,行業(yè)將呈現(xiàn)強者恒強的態(tài)勢。
為順應(yīng)鈦材料的發(fā)展,促進鈦材料高端生產(chǎn)和規(guī)范市場運營,經(jīng)中國建材市場協(xié)會批準成立“鈦材料生產(chǎn)與應(yīng)用分會”,分會以服務(wù)鈦礦、鈦白粉、鈦金屬及相關(guān)領(lǐng)域為宗旨,為鈦產(chǎn)業(yè)鏈上下游打造互相交流、為企業(yè)與政府相互溝通的平臺,促使鈦產(chǎn)業(yè)鏈的健康可持續(xù)發(fā)展是“鈦材料生產(chǎn)與應(yīng)用分會”為之努力的目標。