金屬鈦是一種特殊而重要的戰(zhàn)略金屬材料,在我國的發(fā)展中起著不可忽視的作用。隨著民用航空市場的迅猛發(fā)展,鈦合金作為一種理想的材料被廣泛應(yīng)用,其需求也變得愈加強勁。
金屬鈦具有許多優(yōu)良的物理和化學性質(zhì),例如高強度、低密度、耐腐蝕等特點,使其成為制造輕型高強材料的首選。在航空領(lǐng)域,鈦合金被廣泛應(yīng)用于飛機的結(jié)構(gòu)部件,如機身、發(fā)動機外殼、螺栓等。與傳統(tǒng)的鋁合金相比,鈦合金具有更高的強度和更好的耐腐蝕性能,能夠有效減輕飛機重量,提高燃油效率,降低碳排放。因此,鈦合金在民用航空市場的需求不斷增長。
當前高端鈦合金已成為飛機和發(fā)動機的主要結(jié)構(gòu)材料,飛機的起落架部件、機身的梁、框和緊固件以及發(fā)動機的風扇、壓氣機、葉片和軸等關(guān)鍵部件,都離不開鈦合金的支撐。
當前,我國鈦工業(yè)處于產(chǎn)業(yè)升級的加速期,國防和“三航”領(lǐng)域?qū)︹伜辖鸬拇罅渴褂?,鈦工業(yè)有望持續(xù)保持強勁的增長勢頭。
鈦合金在飛機上的應(yīng)用圖示:
資料來源:公開或理
鈦合金產(chǎn)業(yè)鏈
航空航天用鈦合金需要具備承受高溫、高壓和高載荷的能力。普通鈦合金在超過600°C的環(huán)境下難以滿足發(fā)動機的使用要求。因此需要從合金成分、熔煉、鍛造、熱機械處理到機加工等多個環(huán)節(jié)對工藝參數(shù)進行精細優(yōu)化。
鈦產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈包括從原材料供應(yīng)到產(chǎn)品加工,再到應(yīng)用市場的全過程。上游環(huán)節(jié)是原材料的供應(yīng),主要包括鈦精礦和鈦鐵礦;中游環(huán)節(jié)是鈦產(chǎn)品的加工過程,這一環(huán)節(jié)將上游的原材料轉(zhuǎn)化為鈦產(chǎn)品。其中海綿鈦、鈦白粉和鈦加工材是這一環(huán)節(jié)的主要產(chǎn)出;產(chǎn)業(yè)鏈的下游是各應(yīng)用市場,除了上述提及的航空、還有船舶、化學、造紙和醫(yī)藥等,都是鈦產(chǎn)品的重要應(yīng)用領(lǐng)域。
鈦合金產(chǎn)業(yè)鏈梳理:
資料來源:西部超導、廣發(fā)證券
國內(nèi)航空航天鈦合金產(chǎn)業(yè)鏈呈現(xiàn)兩頭集中和中間略顯分散的特點。
鈦合金產(chǎn)業(yè)鏈的中上游的技術(shù)門檻相對較高,新進入的材料企業(yè)要想成為合格的供應(yīng)商,需要歷經(jīng)數(shù)年的努力與驗證。此外,中上游環(huán)節(jié)對產(chǎn)能和成本控制的要求也十分的嚴格,目前領(lǐng)軍企業(yè)具有明顯優(yōu)勢。
此外,中上游中成本結(jié)構(gòu)中原材料占據(jù)較大,下游客戶對價格穩(wěn)定性的要求較高,因此上游鈦材供應(yīng)商需要承擔原材料價格波動的風險,而成本控制能力就成為了影響鈦材環(huán)節(jié)盈利彈性的重要因素。
海綿鈦供應(yīng)領(lǐng)域呈現(xiàn)出一定的自然壟斷特性。我國海綿鈦行業(yè)的CR3達到了50%,其中湘潤新材料、攀鋼集團和雙瑞萬基占據(jù)前三甲。
鈦合金鍛件環(huán)節(jié)具有一定的壁壘。鈦合金作為一種難變形材料變形抗力大,在鍛造過程中需要施加更大的外力,使得其在鍛造過程中相比其他材料更具挑戰(zhàn)性。鍛件環(huán)節(jié)主要布局廠商包括中航重機下屬陜西宏遠、貴州安大和景航鍛鑄、三角防務(wù)、萬航模鍛、派克新材、航宇科技等。
鈦合金產(chǎn)業(yè)格局和龍頭梳理
鈦合金的核心競爭力和主要附加值集中在鈦材的加工與應(yīng)用環(huán)節(jié),主要是高端鈦材的研發(fā)能力和制造工藝,壁壘主要來自于技術(shù)、資金和準入門檻三個方面。
我國鈦合金企業(yè)數(shù)量眾多,但行業(yè)集中度較高,具備規(guī)?;?yīng)的大型企業(yè)數(shù)量有限。在高端鈦材市場,寶鈦股份和西部超導形成了雙寡頭的競爭格局。
寶鈦股份擁有中國最大的鈦及鈦合金生產(chǎn)、科研基地,其中高檔鈦材和軍工鈦材市場占有率高達80%以上。公司承擔了4500米深潛器鈦合金載人球艙的自主設(shè)計制造、國產(chǎn)C919大飛機用鈦合金板材研制、大運用鈦合金研制及海洋艦船用鈦合金研制等多項重大科研項目。
西部超導參與了C919大飛機的研制以及部分材料供應(yīng),公司產(chǎn)品主要包括高端鈦合金材料、超導產(chǎn)品和高性能高溫合金材料三大類,多項技術(shù)填補國內(nèi)空白。
結(jié)語
當前,民用飛機用鈦量的上升以及高端鈦合金材料的需求同步增長,為我國鈦合金材料產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的機遇。我國鈦合金產(chǎn)業(yè)格局也正在逐漸形成,龍頭企業(yè)正在積極嶄露頭角。隨著國內(nèi)外市場需求的不斷增長和技術(shù)水平的不斷提升,相信我國鈦合金產(chǎn)業(yè)將迎來更加廣闊的發(fā)展前景。