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2017年中国高端钛材行业发展概况及市场需求状况分析

发布日期: 2018年09月04日 09:02 来源: 中国产业发展研究网


所属铁合金系别: 钛材
关键字: 钛材 钛合金 
内容概述: 、我国航空工业发展迅速,高端钛材迎来需求红利兑现期 钛加工是典型下游产业升级驱动市场需求的行业,...

1、我国航空工业发展迅速,高端钛材迎来需求红利兑现期

钛加工是典型下游产业升级驱动市场需求的行业,目前高端钛合金主要应用于航空航天等军工领域。根据统计,2016年全球航空用钛约占钛材消耗总量的一半,美、俄等国家航空钛材占比甚至超过70%,而我国这一比例仅为20%。我国航空钛材刚刚起步,随着近几年我国航空装备的换代放量,民机制造领域取得重点突破,航空钛材将迎来可观的增量需求。我们测算我国高端航钛将产生三年翻倍的增量空间,长期市场规模有望突破每年百亿元。

当前,国际先进战机机身含钛比例已超过40%,F-22单架机钛合金用量高达8.08吨;民用航空领域的空客A380和波音B787含钛量分别达到10%和15%,其中A380单机用钛量超过28吨。而俄罗斯最新研制的中短程干线飞机MS-21,机体含钛量已经高达25%,有望成为钛材含量最高的民机机型。

根据国际可比机型机身用钛情况,我们估算我国即将大规模服役的新一代运输机和新一代战斗机钛合金质量占比有望分别达到20%和40%,对应12吨/架和6.8吨/架的单机用钛量。此外,根据数据显示,我国商用支线客机ARJ21的钛合金用量为4.8%,商用干线客机C919的钛合金用量为9.3%,对应单架机钛材需求分别约1.2吨和3.92吨。而我们预计我国首款远程宽体客机将产生高达25吨/架的钛材需求。

此外,我们预计航空发动机的国产化将对应航空高端钛材一块巨大的增量市场。根据我国对军品“自主可控”要求,航发国产化必将伴随大量高性能钛合金需求。根据国外航空发动机普遍含钛水平,我们粗略测算单台WS-10发动机用钛量约在2吨左右,对应一架双发战机新增约4吨钛材料需求。

根据我国目前军民机制造水平及发展状况,我们预计“十三五”期间,我国航空钛材年需求最保守将达到1万吨,对应每年的市场规模约30-40亿元,约为现在的至少两倍;中长期来看,我国航空钛材年均市场规模有望突破百亿元。此外,航天、船舶等其他领域的装备升级也将产生大量的高端钛材需求,将上述市场考虑在内,则乐观预计未来三年高端钛材市场空间将突破每年百亿元,对应年均复合增速超过56%,10-20年年均市场规模将有望突破300亿元。

军用高端钛材的研制技术属于军事机密,在国际上存在严格的进出口限制。我国军用高端钛材市场完全来自国内企业的自主研发,目前军机上采用的航空钛材几乎全部来自宝钛股份、西部超导和西部材料三家企业。鉴于军工配套审批流程存在一定的时间周期,我们预计短期内行业将难有其他竞争者参与,因此当前作为行业寡头的三家企业将直接受益国内新机型上量带来的巨大增长空间。

2、船舶海洋空间广阔,或将成为下一片需求蓝海

2015年,《中国军事战略》中明确提出,我国海军应“按照近海防御、远海护卫的战略要求,逐步实现近海防御型向近海防御与远海护卫型结合转变”;此外,此次军改内容也要求提高战略威慑能力、海上联合作战能力与综合保障能力。我们认为,要实现我国海军远洋作战能力的提升,实现从浅海走向深蓝的跨越,就意味着海军装备的可靠性、使用寿命、排水吨位等方面都需要迈上更高的台阶。

钛合金具有高比强度、无磁、耐腐蚀、焊接性能好、透声、抗冲击性能好等一系列优点,是一种接近完美的船舶用料。目前,以美、俄为主的国外海军已将成熟的钛合金技术应用于潜艇和潜水器的耐压壳体、管路系统、动力系统装置等方面,成功解决了焊接工艺、电偶腐蚀、生物防污等方面的问题。同时,从国际上来看,钛合金应用于船舶领域的经济性问题也正在取得阶段性突破。

钛的表面钝化能力很强,具有很好的自愈性,在中性和氧化性环境等众多恶劣环境中比其他常用金属材料的耐腐蚀性高,特别是对海水中的氯离子具有很强的抗腐蚀能力。与不锈钢、铝合金、铜合金相比,钛合金在海水中的腐蚀速率几乎为0。此外,钛在很大的磁场中也不会被磁化,可以增加舰艇或设备在海水中的隐蔽性,能够避免磁性雷的攻击,具有很好的反监护效果。

美国海军于1950年开始关注钛合金应用于舰船工业的可能性。1973年,钛合金材料正式应用于美国“阿尔文”号深潜器的耐压壳体。20世纪80年代,美国启动了高强钛合金在舰船装备的应用,最具代表性的就是在“圣安东尼奥”级两栖船坞运输舰上的海水管系。据统计,虽然“圣安东尼奥”级的钛合金管系前期投入高于铜-镍合金,但全寿期节省成本近1700万美元。

俄罗斯是全球首个拥有钛合金核潜艇的国家。从1963年至1988年的20多年间,俄罗斯共建成3级12艘全钛合金攻击型核潜艇,包括7艘“阿尔法”级、1艘“麦克”级和4艘“塞拉”级。近年来,钛合金在俄罗斯潜艇上的热交换器、海水淡化器、冷却器、冷凝器、管道等设备上也逐步形成应用。

我们认为,钛合金在船舶海洋领域的铺开符合我国加强海军深海、远洋作战能力的战略规划。根据中国有色金属工业协会钛锆分会统计,2016年我国仅有不到3%的钛材应用于船舶领域。整体来看,目前我国船舶用钛量占总质量的比例还不足1%,而俄罗斯的船舶用钛量已接近18%2。我们判断,船舶海洋有望成为下一片高端钛合金的需求蓝海。

2016年8月,国务院印发《“十三五”国家科技创新规划》,明确提出启动深海空间站项目。根据研究,未来的深海空间站可能是千吨级的,可以在海底停留半个月甚至几个月,而且可同时容纳几十个人一起工作生活。预计空间站主要建造材料为钛合金,初步测算一个主站建设将消耗4000多吨毛料。

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