钛合金材料行业分析报告.docx

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2019年钛合金材料行

业分析报告

2019年4月

目录

一、行业主管部门、主要法律法规和政策 5

1、行业主管部门及监管体制 5

（1）国家发展与改革委员会 5

（2）工业和信息化部 5

（3）中国有色金属工业协会 5

（4）国防科工局 5

2、行业主要法律法规及政策 6

（1）行业主要法律法规 6

（2）行业主要政策 6

二、钛行业概述 8

1、钛的基本性质和用途 8

2、钛资源分布 10

3、钛工业产业链 11

（1）钛工业产业链 11

（2）钛材加工 12

4、钛材的分类 12

三、钛行业发展态势 12

四、钛行业市场情况 13

1、近十年中国钛材需求 13

2、钛材消费结构分析 14

3、航空钛合金市场 15

（1）钛合金在航空工业领域的主要用途 15

①减轻结构重量、提高结构效率 15

②耐高温 15

③符合与复合材料结构相匹配的要求 16

④符合高抗蚀性和长寿命的要求 16

（2）航空领域市场需求不断增加 16

①军用市场 16

A.我国军用飞机数量存在较大增长潜力，军用高端钛合金材料空间巨大 16

B.钛合金在军用飞机上的用量不断提升 18

②民用飞机 19

A.民用飞机用钛量不断提升带动对高端钛合金的需求不断增长 19

B.航运市场景气度提升，亚太民航市场需求增长潜力巨大 20

C.我国民用飞机关键材料国产化为国内高端钛合金材料生产企业提供重大机遇 21

五、行业主要企业情况 22

1、宝钛股份 22

2、金天钛业 22

3、西部超导 23

六、行业技术发展情况喝未来发展趋势 23

1、行业技术发展情况 23

（1）大规格铸锭真空熔炼技术 24

（2）大规格棒材锻造技术 24

2、行业技术发展趋势 24

（1）钛合金材料质量的批次稳定性控制技术 24

（2）大型钛合金铸锭、棒材以及锻坯的制备技术 25

（3）超高强高韧钛合金和高温钛合金的研发 25

（4）兵器等用特种钛合金研发及制备技术 26

七、行业发展面临的机遇与挑战 26

1、面临的机遇 26

（1）国家产业政策的支持 26

（2）应用前景广阔、市场需求大 27

2、面临的挑战 27

（1）我国钛合金材料技术成熟度总体水平不高 27

（2）部分钛合金面临新型材料的替代挑战 28

一、行业主管部门、主要法律法规和政策

1、行业主管部门及监管体制

（1）国家发展与改革委员会

国家发展与改革委员会为行业的宏观管理职能部门，主要负责产业政策制定，指导行业结构调整、行业体制改革、新建项目与技术改造等工作。

（2）工业和信息化部

工业和信息化部为行业的行政主管部门，主要负责拟订并组织实施行业规划、产业政策和标准等。

（3）中国有色金属工业协会

行业的全国性行业组织为中国有色金属工业协会，主要负责根据国家政策法规，制定并监督执行行业规则，规范行业行为，维护公平竞争；通过调查研究为政府制定行业发展规划、产业政策以及对有关法律法规提出意见和建议；协助政府主管部门制定、修订本行业国家标准，负责本行业标准的制定、修订和实施监督；根据政府主管部门的授权和委托，开展行业统计调查工作，包括采集、整理、加工、分析并发布行业信息。

（4）国防科工局

公司高端钛合金材料、高性能高温合金材料主要应用于军工行业，其主管部门为工业和信息化部下属的国防科工局。

国防科工局负责组

织管理国防科技工业计划、政策、标准及法规的制定与执行情况监督。

鉴于军工行业的特殊性，国防科工局对行业内企业的监管采用的是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，必须取得相应保密资格和武器装备科研生产许可证。

2、行业主要法律法规及政策

（1）行业主要法律法规

行业相关的主要法律法规情况如下：

（2）行业主要政策

行业相关的主要政策情况如下：

二、钛行业概述

1、钛的基本性质和用途

钛在元素周期表中位于第IVB族，元素符号Ti，原子序数22，属于难熔稀有轻金属，纯态呈银白色，硬度大，熔点1,668℃。

钛具有密度小、比强度高、导热系数低、耐高温低温性能好，耐腐蚀能力强、生物相容性好等突出特点，被广泛应用于航空、航天、舰船、兵器、生物医疗、化工冶金、海洋工程、体育休闲等领域，被誉为“太空金属”、“海洋金属”、“现代金属”和“战略金属”。

钛合金是以钛为基加入适量其他元素，调整基体相组成和综合物理化学性能而形成的合金。

钛及钛合金对一个国家的国防、经济及科技的发展具有战略意义，钛工业发展水平是一个国家综合实力的重要标志。

钛的主要用途和相关性质汇总如下：

2、钛资源分布

钛属于稀有金属，但是实际上钛并不稀有，其在地壳中的丰度为

0.56%，在所有元素中排第9位。

只是由于钛熔炼技术复杂、加工难度大，钛才被归类为“稀有”金属，世界上目前仅有美国、俄罗斯、日本、中国四个国家掌握完整的钛工业生产技术。

钛的储量远高于许多常见的金属，仅次于铁、铝居于第三位。

钛在地壳中主要存在形态为钛铁矿（FeTiO3）及金红石（TiO2）。

根据2016年美国地质调查局（USGS）公布的资料，全球钛储量约7.9亿吨，其中钛铁矿储量为7.4亿吨，占全球钛矿的93%，金红石储量约为5,400万吨，占全球钛矿的7%。

钛资源主要分布在澳大利亚、南非、中国、印度和肯尼亚等国。

中国钛铁矿储量2.2亿吨，占全球总储量的28.6%，居世界第一。

但是我国的钛资源中钛铁矿多，金红石矿少；贫矿多，富矿少；无单一钛矿，均为多金属共生矿，钙、镁杂质含量高，采选冶炼技术难度大。

我国钛资源的整体品质不高。

3、钛工业产业链

（1）钛工业产业链

钛工业产业链有两条不同的分支。

第一条是钛白粉工业，从钛铁矿和金红石采选开始，通过化学过程生成化工中间产品——钛白粉，用于涂料、塑料和造纸等行业。

第二条是钛材工业，从钛铁矿和金红石采选开始，制造海绵钛，然后制成各种金属产品，用于航空航天等领域。

（2）钛材加工

如果将钛材工业分支单独列示，可以简化为以下流程：

钛矿-采矿-选矿-钛精矿-富集-富钛料-氯化-粗TiCl4-精制-纯TiCl4-镁还原-海绵钛-熔铸-钛锭-加工-钛材。

4、钛材的分类

钛材即钛加工材，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，钛材按照不同的标准可分类如下：

三、钛行业发展态势

中国的钛工业始于上世纪五十年代。

五十年代中期，开始钛及钛合金的探索研究；六十年代初，开始了钛的半工业化生产；六十年代中期，实现了海绵钛和钛材的批量化生产。

当前中国海绵钛和钛加工材产量均位居世界第一。

近十年，在国民经济高速增长的拉动下，中国钛工业整体呈增长趋势。

2017年中国海绵钛产量达到7.29万吨，中国钛材产量达到5.54万吨。

2008年-2017年，中国海绵钛及钛加工材产

量如下图所示：

四、钛行业市场情况

1、近十年中国钛材需求

2008年以来，中国钛材的需求总体上呈上升趋势，2011年钛材市场达到阶段性高点，其后国内钛材需求开始下滑，中国钛工业出现结构性产能过剩，航空用高端钛材供不应求，民用中低端钛材产能严重过剩。

2017年，在高端化工、航空航天、船舶和电力等行业需求带动下，我国钛加工材需求创历史新高。

2、钛材消费结构分析

2017年中国钛材销量5.5万吨，净出口量8,385吨；国内销售量4.7

万吨，同比大幅增长28.4%。

各领域钛材消费比例如下图：

中国钛材消费结构与全球相比最主要的差别在航空领域，全球范围内航空用钛材始终占据钛材总需求的50%左右，而国内航空用钛材的比例仅为16.3%，航空用钛材市场还存在较大潜力，随着国内军用飞机的升级换代和新增型号列装，以及商用飞机通过适航认证后的产能释放，未来高端钛合金材料市场空间广阔。

3、航空钛合金市场

（1）钛合金在航空工业领域的主要用途

钛合金是飞机和发动机的主要结构材料之一，主要用于飞机的起落架部件、机身的梁、框和紧固件等，发动机风扇、压气机、叶片、鼓筒、机匣、轴等，以及直升机桨毂、连接件。

钛合金在飞机和发动机上得以广泛应用的主要原因如下：

①减轻结构重量、提高结构效率

先进的战技性能要求军用飞机具有比较低的结构重量系数（即：

机体结构重量/飞机正常起飞重量），先进的航空发动机需要更高的推重比。

钛合金具有强度高密度小的特点，能大幅减轻结构重量，提高结构效率。

②耐高温

钛合金具有耐热性好的特点，如常用的Ti-6Al-4V能在350℃下长期工作，因此在飞机的高温部位（如后机身等）可取代因高温使用性能不能满足要求的铝合金；TC11能在500℃下长期工作，在发动机的

压气机部位可取代高温合金和不锈钢。

③符合与复合材料结构相匹配的要求

为减轻结构重量和满足隐身要求，先进飞机大量使用复合材料，钛合金与复合材料的强度、刚度匹配较好，能获得很好的减重效果。

同时，由于二者电位比较接近，不易产生电偶腐蚀，因此相应部位的结构件和紧固件宜采用钛合金。

④符合高抗蚀性和长寿命的要求

钛合金具有较高的疲劳寿命和优良的耐腐蚀性能，可以提高结构的抗腐蚀能力和寿命，满足先进飞机、发动机高可靠性和长寿命的要求。

（2）航空领域市场需求不断增加

①军用市场

A.我国军用飞机数量存在较大增长潜力，军用高端钛合金材料空间巨大

尽管和平与发展是当今世界的主题，但是我国面临的安全形势仍然严峻，特别是近年来我国周边海域纷争不断，积极推进国防和军队的现代化建设意义重大。

近年来中国军费支出持续增长，2008年中国军费预算支出为4,178亿元，2019年增至11,899亿元，年均复合增长率为9.98%，远高于同期GDP的增长速度。

可以预见，未来我国对军用飞机特别是新型战机的需求巨大。

根据Flightglobal发布的《Worldairforces2019》，截至2018年末，全球现役军用飞机总计53,953架，其中，美国排名居前，拥有军用飞机13,398架，我国拥有的各类军用飞机3,187架，排在俄罗斯之后，位居世界第三。

目前中美空军战机数量差距较大，仅从飞机数量的角度考虑，若要达到美国空军当前水平，未来几年中国军用飞机服役数目将呈现不断增长态势；此外随着近年来我国军用飞机的升级换代，以及国家对于军费支出的增加，国防军工对于高端钛合金的需求也会逐步稳定增长。

B.钛合金在军用飞机上的用量不断提升

钛合金对于减轻结构重量、提高结构效率、改善结构可靠性、提高机体寿命、满足高温及腐蚀环境等方面具有其他金属不可替代的作用，其应用水平成为衡量飞机结构选材先进程度的重要指标，是影响军用飞机战技性能的重要方面。

自20世纪60年代末以来，军用飞机的用钛量逐年增长，当前欧美设计的各种先进战斗机和轰炸机中钛合金用量已经稳定在20%以上。

国外主要战斗机钛用量情况如下图：

上图可见，新型战斗机用钛量不断提升，美国F-22战斗机用钛量高达41%。

F-22战斗机是目前世界上具有代表性的第四代战斗机，具有超音速巡航