中国钛材行业现状与发展

钛元素在地壳的丰度为0.61%,主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。地壳中含钛矿物近140多种,目前具有开采价值的主要为钛的氧化物。而钛氧化物中又主要包括钛铁矿( FeTiO3)和金红石( TiO2), 其中金红石钛具有优异的性能,是高品质钛产品的重要原料。

根据USGS(美国地质调查局),全球钛资源较丰富,按二氧化钛 当量计,储量8.2亿吨,资源量超过20亿吨。在全球钛储量中,钛 铁矿的占比约94%,金红石占比约6%。从分布看,钛铁矿主要分布在澳大利亚(32.5%)、中国(29.9%)和印度(11.0%)三国, 而金红石主要分布在澳大利亚(61.5%)、 印度 (15.7%)、南非 (12.9%)三国。

中国是全球钛资源大国,其中以钒钛磁铁矿为主体的钛铁矿约占中国钛资源量的98%,金红石钛矿仅占2%。从分布区域看,我国钛资源分布较为广泛,其中四川和河北是主要的分布地,二者约占我国钛储量的65%和资源量的92%。

尽管储量较大,但我国钛资源品位较低,存在贫矿多、多金属 共生矿为主、金红石矿少等问题,为此,中国高品质钛精矿仍需由进口满足。2020年中国钛精矿产量约633万吨,位居全球第一,但仍进口约301万吨,约占中国钛精矿需求的32%。


一、钛材的定义

钛材加工难度较高,包括多个环节,涉足材料、装备、工艺控制等多个因素,具有较高技术、资金、装备等壁垒。其中用于航空航天、兵器等高端钛材,对产品质量的要求苛刻,在钛材“高均匀性、高纯净性、高稳定性”方面提出更高的要求,因此要求厂商配备高精度装备,具备钛合金材料设计能力、精细化生产工艺控制、工艺和设备匹配性,完善的质量控制体系等综合能力。

钛材即钛加工材,是钛优异性能具体应用的载体,连接上游资源以及下游应用,处于产业链中游。它是指海绵钛(或海绵钛加合金元素)经熔炼形成钛铸锭,再经锻造、轧制、挤压等塑性加工方法将铸锭加工成材。钛材有多种分类方法,按形态分,钛材包括棒材、丝材、管材、板材、异型材等。根据不同标准,是否涉及军工,钛材可分为军用钛材和民用钛材。


二、钛材行业发展背景

钛材属于新材料的范围,国家新材料重要政策和钛材也有一定关系。国家政策鼓励航空航天、海洋工程的高性能先进钛材的发展,致力使我国成为钛材料的强国。对于军用钛材而言,由于军工行业的特殊性,需接受国防科工局监管,采用严格的行政许可制度,承担涉密武器装备科研生产任务的企事业单位,必须取得相应资质、许可。


三、钛材行业发展现状分析

1、钛材产量增加

近几年,我国钛材产量持续提高,2015年钛材料产量仅48646吨,2017年中国以及全球经济的复苏、中高端钛材需求增长以及行业去库存完成,2017年中国钛材销售量较大增长,达到5.5万吨,并于2020年进一步提高到9.7万吨(其中国内销量8.4万吨)。目前中国已成为全球最大的钛消费国之一,在全球钛材消费占比约50%。与美国、俄罗斯等先进钛材国家以航空航天为主要下游应用相比,中国钛材消费结构中,工业消费比重较高,高端的航天航空、民用品占比偏低,未来钛材结构优化的空间很大。

钛材作为高熔点的轻金属,在航空航天领域具有先天优势。在我国钛材消费中,航空航天领域也是少数持续增长的领域,2020年市 场规模约1.7万吨,2010~2019年需求年复合增速高达15%。

航天航空包括军用和民用,其中军用受国防支出和政策影响较大。根据我国于2019年7月发布的《新时代的中国国防》白皮书,中国将致力于国防现代化,实施积极防御的军事战略,加大老旧装备的淘汰,形成以高新技术装备的骨干的武器装备系统。可以预见,未 来我国国防支出将持续增加,且高技术装备备受关注,作为军用航空基础性材料钛材增长前景广阔。

新型战机列装,军用钛材需求较快增长,根据Flight Global发布的《World Air Force 2019》,2018年,全球现役军用飞机总计53953架。其中美国排名第一,拥有13398架,我国仅拥有军用飞机3187架,其中战机1624架。同时根据《World Air Force 2019》报告,我国战斗机组成中老旧型号战斗机占比较大,如歼-7、歼-8合计占比超过三分之一,而最新一代的J-20数量仅有10架。未来以歼16、轰 6K、运 20、直 20、歼 20为代表的、钛材使用比率大幅增加的新型军机将大量列装,我国军用飞机钛材有望保持较快增长。

国产大飞机助力,民用航空钛材步入黄金期,民用大飞机方面,2008年5月,中国商用飞机有限公司 (“中国商飞”)成立,标志着中国民用飞机起步。经过多年的努力,目前支线飞机ARJ21已经投入航线运营,获得订单520架,交付34架;大型民用客机C919累计获得订单1千余架,争取2021年向客户交付首架飞机;同时远程宽 体客机CR929项目也已启动。

预计未来随着更多国产大飞机交付,我国民用客机将在全球航空市场占据一席之地,我国民用航空钛材也将迎来黄金期。

机构预计在航空航天等高端领域驱动下,我国钛材需求将保持较快增长,市场规模由2019年的6.9万吨提高到2025年的 15.0万吨,年复合增速为13.8%。

2、钛材产量结构以板材为主

板材产量产量最高市场份额最高。2020年板材产量57609吨,占比59.4%;棒材产量15547吨,占比16.0%;管材产量9488吨,占比9.8%;锻件产量5660吨,占比5.8%;丝材产量1198吨,占比1.2%;铸件产量936吨,占比1.0%;其它产量6591吨,占比6.8%。板材产量占比呈现升高的趋势,棒材产量占比呈现下降的趋势。

3、钛加工材贸易顺差逐步扩大

2020年,钛加工材生产企业共实现出口量15246吨,同比减少27.1%。进口量为6139吨,同比下降24.4%。我国钛加工材以出口贸易为主,2017-2020年,钛加工材的贸易顺差从8385吨扩大至12.8万吨。

4、钛加工材料应用领域广泛

钛材被广泛应用于化工、海洋工程、航空航天、军事、冶金、医疗、体育休闲等领域。其中,化工领域应用范围最大,化工领域钛加工材料使用量占比51%,其次为航天航空,占比18%。电力、海洋工程占比超5%。


四、钛材行业重点企业介绍

随着行业发展,我国钛生产集中度逐步提升,按销量计,2020年前十大钛生产企业的市占率提升到80%水平。我们判断,未来钛材行业集中度仍将继续提升,具有规模优势的钛材龙头企业以及具有技术优势,以高端产品为主的钛生产企业将在市场竞争中获得更大的发展。钛材尤其是高端钛材生产涉及生产环节多,技术门槛较高,固定资产投入大,要求生产企业具备资金、人才、管理等方面的综合优势。钛材龙头企业具有先发优势,未来随着行业发展,综合竞争力将不断强化,行业将呈现强者恒强的态势。

1、西部材料

西部材料于2000年12月成立,2007年8月10日在深圳交易所挂牌上市,股票名称“西部材料“,股票代码“002149“。公司主要从事稀有金属材料的研发、生产和销售,已发展成为规模较大、品种齐全的稀有金属材料深加工生产基地,拥有钛及钛合金加工材、层状金属复合材料、稀贵金属材料、金属纤维及制品、稀有金属装备、钨钼材料及制品、钛材高端日用消费品及精密加工制品等八大业务板块,产品主要应用于军工、核电、环保、海洋工程、石化、电力等行业和众多国家大型项目。公司已形成了从熔炼、锻造、轧制、复合材料、管道管件到装备制造和精密加工制造的较完整的加工制造产业链,钛合金中厚板、 钛/钢复合板、大口径薄壁管等系列产品保持较高的市场份额。

2、西部超导

西部超导2003年成立于西安经济技术开发区,主要从事高端钛合金材料、高性能高温合金材料、超导材料的研发、生产和销售,是我国航空用钛合金棒丝材的主要研发生产基地,是目前国内唯一实现超导线材商业化生产的企业,也是国际上唯一的铌钛铸锭、棒材、超导线材生产及超导磁体制造全流程企业。公司于2019年7月22日在上海证交所科创板上市,股票代码:688122。公司生产的高端钛合金材料,包括大棒材、小棒材、丝材、锻坯等,主要用于航空(包括飞机结构件、紧固件和发动机部件等)、 舰船、兵器等。公司钛产品以“国际先进、国内空白、解决急需”为定位,制备工艺和质量过程控制技术的研究成果丰硕,自主建立了一套内控技术标准体系,实现了多种高端钛合金的完全国产化,填补了多项战机、舰船等用关键材料的国内空白,产品的“高均匀性、高纯净性、高稳定性”处于国内领先水平,推动了诸多钛合金材料技术标准的升级,获得了国家科技进步二等奖1项、陕西省科学技术奖一等奖1项、国防科学技术进步奖一等奖1项等。

3、宝钛股份

宝钛股份(600456)成立于1999年7月,于2002年4月12日在上海证券交易所挂牌上市,是中国钛行业的龙头企业,其拥有完善的钛材生产体系,建立了“海绵钛、熔铸、锻造、板材、带材、无缝管、焊管、棒丝材、铸造、原料处理”十大生产系统,形成30000吨钛铸锭和20,000吨钛加工材生产能力,其产品广泛应用于航空、航天、舰船等高精尖领域和氯碱化工、电力、冶金、医药及海洋工程等国民经济重要领域。公司是中国最大的钛及钛合金生产、科研基地,主要产品为各种规格的钛及钛合金板、带、箔、管、棒、线、锻件、铸件等加工材和各种金属复合材产品。公司产品结构较为完整,产品涵盖海绵钛、钛锭、各种规格钛材等,形成了完备的以稀有金属加工为主体的产业群和产业链。公司主导钛产品产量位居行业前列,拥有钛加工材实际产能2.4万吨,2019年钛加工材产量约2.0万吨。公司竞争优势突出,拥有2400KW电子束冷床炉、15t真空自耗电弧炉,2500t快锻机、万吨自由锻以及钛带生产线MB22-TI型二十辊冷轧机等世界一流主体设备。在航空航天领域公司是美国波音、法国空客、法国斯奈克玛、美国古德里奇、加拿大庞巴迪、英国罗尔斯-罗伊斯等公司的战略合作伙伴。为了缓解产能瓶颈,公司发布了非公开发行预案,拟募集资金用于高品质钛锭、管材、型材生产线、宇航级宽幅钛合金板材、带箔材等项目建设,项目投产后,公司规模将进一步提升,为实现未来3~5年内实现主导钛产品产量3万吨,8~10年内,主导钛产品产量4万吨的发展战略奠定基础。

4、金天钛业

金天钛业成立于2004年4月8日,是湖南湘投金天科技集团有限责任公司下属子公司,主要致力于高质量铸锭和钛带卷板坯、大型锻件、高精度棒线材等钛及钛合金加工材系列产品的研发、生产和经营,生产的钛加工材系列产品可广泛应用于航空、航天、舰船、兵器等国防工业以及石油、化工、冶金、电力、交通、海洋、医疗、环保、建筑、体育休闲等民用工业。公司已具备军工市场“四证”(保密、国军标、武器装备科研生产许可证、武器装备承制资格证)。通过了国际航标、中国民用航空适航认证等、民用市场“三证”(质量、环境、职业健康安全)。公司被评为湖南省军民融合示范企业及高端装备特种钛合金工程技术研究中心,被国家科工局定位为中国军工钛合金棒材3大基地之一,成为军工合金材料主干材料体系建设的主要参与 单位之一。在最新型的军用飞机及发动机高端钛材领域,公司占据市场份额约为30%,成为多个型号重点飞机独家或主流供应商,并成为C919及C929大飞机起落架用钛合金国内首家配套单位。


五、钛材行业发展趋势

1、高端钛材将成为行业发展高地

目前我国已成为全球主要的钛材产销国,但传统电力、化工、冶金等领域处于成熟期,增长空间不大。另一方面,在中国产业升级以及强军政策推动下,航天航空、海洋工程、船舶细分领域需求看好,技术门槛较高,将成为行业发展高地。

2、加强上游企业联盟,获取和控制优势的资源

为确保产品质量,钛材尤其是高端钛材对钛原料品质要求较高。尽管全球钛资源较丰富,但优质的金红石占比不到10%,具有一定的稀缺性,在我国金红石钛资源尤为紧缺,大部分依赖进口。钛材生产企业联合上游资源开发企业,获取或控制优势钛资源具有重要意义,将成为未来行业发展趋势之一。

3、龙头企业优势强化,行业强者恒强

钛材尤其是高端钛材生产涉及生产环节多,技术门槛较高,固定资产投入大,要求生产企业具备资金、人才、管理等方面的综合优势。钛材龙头企业具有先发优势,未来随着行业发展,综合竞争力将不断强化,行业将呈现强者恒强的态势。


为顺应钛材料的发展,促进钛材料高端生产和规范市场运营,经中国建材市场协会批准成立“钛材料生产与应用分会”,分会以服务钛矿、钛白粉、钛金属及相关领域为宗旨,为钛产业链上下游打造互相交流、为企业与政府相互沟通的平台,促使钛产业链的健康可持续发展是“钛材料生产与应用分会”为之努力的目标。

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