钛合金详述:应用、市场、前景

 钛合金是指用与其他金属制造而成的合金金属,发展于20世纪50年代,属于结构金属,而在这里面比较突出的就是航空航天领域的高温钛合金与结构钛合金。一直发展到70年代,才发展出一批耐腐蚀钛合金,80年代后,耐腐蚀钛合金与高强度钛合金进一步发展,钛合金开始在航空航天领域大显身手。

  由于钛合金的种种特性,导致钛合金在新材料领域具有广泛的应用前景。而随着钛合金的种类不同,钛合金的特性也各有不同,分别具有密度小,比强度高,导热系数低、耐高温、耐低温、耐腐蚀等特点。而其中*重要的两个特点,就是比强度高,耐腐蚀性好。

  这两个突出特点决定了钛合金在海、陆、空以及外层空间都具有非常广泛的用途,具体包括航空航天、常规兵器、舰艇及海洋工程、核力及火力发电、化工与石化、冶金、建筑、交通、体育器材与生活用品等方面。航天器则主要利用钛合金的高比强度,耐腐蚀和耐低温性能来制造各种压力容器、燃料贮箱、紧固件、仪器绑带、构架和火箭壳体。人造地球卫星、登月舱、载人飞船和航天飞机也都使用钛合金板材焊接件。

  钛合金的制备一般要经过热处理、切削、脱氧化及酸洗三个步骤制造成初步的钛合金成品,而钛合金从熔炼到*终产品则一般需要海绵钛制备、钛材制备和钛材应用三步。海绵钛与钛材的制备技术复杂、制备难度大,是钛制造的难点和关键环节,从一定程度上来说,海绵钛与钛材直接决定钛合金成品的质量。从整个产业链上来看,钛合金的核心壁垒不在于上游的资源与中游的冶炼,而是在于钛材的加工,高端钛材的研发与制造工艺往往集中于龙头企业手中。

  目前的高端钛材加工主要采用真空白耗电弧熔炼技术(VAR)。真空白耗电弧熔炼技术简单来说就是在真空或惰性气体环境中,感应熔炉生产的自耗电极通过可控交流电弧加热熔炼。该技术对热处理技术,切削工艺要求非常严格。目前仅有美国、俄罗斯、日本、中国掌握完整的高端钛材加工技术。

  现在我国的市场环境处于低端钛合金过剩,高端钛合金供给难以跟上需求的状态。然而随着钛合金应用技术的发展与日常化,低端钛合金也有了巨大的市场发展潜力,低端钛材市场有望自我消化。从体量上看,从2013年到2021年,我国的钛材销量产量均提升明显,但国内高端钛材依旧依赖国外进口。

  我国主营钛合金业务的上市企业的主要有西部超导、宝钛股份和西部材料三家企业,下面来简单介绍一下这三家龙头企业。

  首先来说一下西部超导,西部超导目前高端钛合金年产量在7000吨以上,2024年其产能可达万吨级别,其钛合金产品主要为棒丝材,绝大部分偏军工领域尤其是航空产品,因此产品单价和盈利性都显著高于其他企业,属于是中国钛合金产业的领军企业。

  宝钛股份2021年钛材产能为3万吨,位居全国*,其产品基本涵盖全系列钛合金产品,产品应用广泛,上下游均有所涉猎,覆盖面极广,但是产品中很大成分是价格与毛利率偏低的海绵钛产品,相较之下比起西部超导来说表现偏弱。图片

  西部材料的高性能低成本钛合金生产线技改项目于2022年6月底投产,目前具备钛及钛合金产能1万吨,考虑到西部超导的业务范围,与西部超导进行差异化竞争,西部材料将主要精放置在板材与管材方面,为钛合金产业发展提供了新的方向。

  总体来说我国的钛产业处于成长期,成长期的特点是市场增长率和需求增长率都比较快,行业模式,技术,行业壁垒也都会逐渐建立,趋于稳定。2016年后,随着行业高端化,行业内企业逐渐升级,结合海外经验来看,我国的钛材市场将依旧持续增长。

  而海绵钛是钛合金的主原料,大家可以通过关注海绵钛的产量销量来观测钛合金的市场趋势。