2022年我國鈦合金行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀：航空航天、化工領(lǐng)域需求空間持續(xù)擴大

2022年我國鈦合金行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀：航空航天、化工領(lǐng)域需求空間持續(xù)擴大一、鈦合金概述及產(chǎn)業(yè)鏈圖解鈦合金指的是多種用鈦與其他金屬制成的合金金屬。鈦是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的一種重要的結(jié)構(gòu)金屬，鈦合金強度高、耐蝕性好、耐熱性高。20世紀(jì)50～60年代，主要是發(fā)展航空發(fā)動機用的高溫鈦合金和機體用的結(jié)構(gòu)鈦合金。在產(chǎn)業(yè)鏈方面，鈦合金材料上游主要為海綿鈦，經(jīng)過中游加工制成各種鈦合金板材、管材、棒材、絲材、環(huán)材等，然后廣泛應(yīng)用于化工領(lǐng)域、航空航天、海洋能源、交通運輸以及各種新興產(chǎn)業(yè)等。二、鈦合金行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游分析

海綿鈦是鈦合金的上游主要原料。根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國鈦合金行業(yè)現(xiàn)狀深度研究與投資前景分析報告（2022-2029年）》顯示，近年來，隨著高端鈦合金應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬，我國海綿鈦產(chǎn)量及表觀需求量持續(xù)增長，但高端產(chǎn)能不足，主要依賴進口的產(chǎn)業(yè)瓶頸。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2021年中國海綿鈦產(chǎn)量為12萬噸，產(chǎn)能達(dá)到17.6萬噸，產(chǎn)能利用率為68%，產(chǎn)量占全球的57%；表觀需求量為13.3萬噸，同比增長16.7%。

三、鈦合金行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈下游分析鈦具有密度小、比強度高、導(dǎo)熱系數(shù)低、耐高溫低溫性能好、耐腐蝕能力強等突出特點，最早被應(yīng)用于航空航天等高科技領(lǐng)域，現(xiàn)在其應(yīng)用領(lǐng)域已向化工、石油、電力、海水淡化、建筑、日常生活用具等領(lǐng)域拓展，被譽為“現(xiàn)代金屬”、“戰(zhàn)略金屬”。鈦及鈦合金主要用途和相關(guān)性質(zhì)

應(yīng)用領(lǐng)域

用途

利用性質(zhì)

航空

飛機框梁、起落架、緊固件等；發(fā)動機的風(fēng)扇、壓氣機盤件和葉片等轉(zhuǎn)動件

質(zhì)量輕、比強度高、耐高溫低溫、耐腐蝕

航天

火箭發(fā)動機和人造衛(wèi)星殼體、燃料箱、壓力容器、載人宇宙飛船船艙等

質(zhì)量輕、比強度高、耐高溫低溫、耐腐蝕

艦船

潛艇耐壓殼體、螺旋槳、噴水推進器、海水換熱系統(tǒng)、艦船泵、閥及管路等

耐腐蝕、比強度高

兵器

坦克和裝甲車的裝甲材料、榴炮彈零部件、反坦克導(dǎo)彈艙機和架體、迫擊炮底座和支架等

質(zhì)量輕、比強度高、耐腐蝕

化工冶金

用于氯堿、純堿、塑料、石油化工、冶金、制鹽等工業(yè)的電解槽、反應(yīng)器、蒸餾塔、濃縮器、分離器、熱交換器、管道、電級等

耐腐蝕、耐高溫低溫

海洋工程

海水淡化用管道、海洋石油鉆探用泵、閥、管件等

耐腐蝕、比強度高

生物醫(yī)療

人工關(guān)節(jié)、人工植牙和正牙、心臟起搏器、心血管支架等

生物相容性好、耐腐蝕、無磁性、形狀記憶功能

生活用品

眼鏡架、手表、拐杖、釣魚竿、廚具、數(shù)碼產(chǎn)品殼體、工藝品、裝飾品等

質(zhì)量輕、比強度高、耐腐蝕

體育器材

高爾夫球頭、網(wǎng)球拍、羽毛球拍、臺球桿、滑雪杖、冰刀等

質(zhì)量輕、比強度高、耐腐蝕

1、航空航天鈦合金具有較高的比強度、良好的韌性、耐腐蝕性、耐高低溫性、抗輻射等性能，廣泛應(yīng)用于飛機、航空發(fā)動機、火箭、導(dǎo)彈、衛(wèi)星、飛船等航空航天裝備。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2020年，國內(nèi)主要鈦材生產(chǎn)企業(yè)在航空航天領(lǐng)域合計銷量約17228噸，同比增長36.73%，較2010年3603噸的銷量復(fù)合增長率為16.94%而飛機鈦合金材料的應(yīng)用部件有起落架部件、框、梁、機身蒙皮、隔熱罩等，航空發(fā)動機鈦合金材料應(yīng)用部位有壓氣機盤、葉片、鼓筒、高壓壓氣機轉(zhuǎn)子、壓氣機機匣等，航天領(lǐng)域彈箭燃料儲箱、彈箭發(fā)動機殼體、彈箭噴嘴導(dǎo)管、衛(wèi)星外殼、飛船結(jié)構(gòu)件等方面。（1）軍用飛機目前，我國軍機數(shù)量與美國等發(fā)達(dá)國家相比，差距仍然較大，同時國內(nèi)存量軍機也面臨演習(xí)訓(xùn)練頻繁、換發(fā)周期縮短的新局面，所以在“十四五”期間我國軍用飛機將進入新機列裝的加速上升通道。鈦合金在軍民用飛機使用量隨著其產(chǎn)品的升級換代呈穩(wěn)步增長趨勢，例如戰(zhàn)斗機從F18的15%增至F-35的27％，運輸機從C5的6%增至C17的10.3%，軍用航空發(fā)動機也從F101的20%增至F119的39%，鈦合金占比維持30%左右。因此，隨著我國軍用飛機逐漸升級并且進入換代大周期，且新機鈦合金占比提升，均推動航空航天領(lǐng)域鈦合金需求量上升。假設(shè)“十四五”期間我國新增軍用飛機2850架，鈦合金部件按10%成材率測算，由此牽引的鈦合金材料需求量為54890噸，年均10978噸?！笆奈濉逼陂g軍用飛機對鈦合金需求空間預(yù)測

飛機類型

細(xì)分機型

新增軍機數(shù)量(架)

單機空重(噸)

鈦合金占比

單機鈦合金部件重量(噸)

成材率

鈦合金材料總需求(噸)

戰(zhàn)斗機

重型四代機

500

17

20%

3.40

10%

17000

中型四代機

50

3

25%

3.25

10%

1625

重型三代機

300

8

15%

2.70

10%

8100

輕型三代機

300

9

4%

0.36

10%

1080

艦載戰(zhàn)斗機

100

8

15%

2.70

10%

2700

運輸機

戰(zhàn)略運輸機

150

100

10%

10.00

10%

15000

戰(zhàn)術(shù)運輸機

100

35

4%

1.40

10%

1400

轟炸機

戰(zhàn)略轟炸機

100

39

4%

1.56

10%

1560

教練機

雙發(fā)教練機

200

6

8%

0.48

10%

960

單發(fā)教練機

100

5

4%

0.20

10%

200

直升機

運輸直升機

250

7

5%

0.35

10%

875

通用直升機

500

5

15%

0.75

10%

3750

武裝直升機

200

4

8%

0.32

10%

640

“十四五”期間中國航天任務(wù)

分類

內(nèi)容

第一類

完成好十年前已經(jīng)開始實施的國家重大工程的收官和運營工作，包括載人航天工程、北斗工程、高分辨率對地觀測系統(tǒng)等。

第二類

按照國家規(guī)劃，啟動一批新的航天重大工程，包括探月工程四期、行星探測工程，論證實施重型運載火箭等一批重大工程等。

第三類

推動空間技術(shù)、空間應(yīng)用一體化協(xié)同發(fā)展，尤其是協(xié)同構(gòu)建空間基礎(chǔ)設(shè)施、包括三類衛(wèi)星，形成完善的空間基礎(chǔ)設(shè)施，推廣衛(wèi)星應(yīng)用等。

第四類

統(tǒng)籌規(guī)劃空間科學(xué)探索，發(fā)射一批科學(xué)論證的衛(wèi)星，同時用好空間站、月球探測和行星探測平臺，深入開展科學(xué)研究等。

（2）民用飛機隨著民用飛機國產(chǎn)化進程提速，對鈦合金需求也不斷上升。根據(jù)相關(guān)資料顯示，未來20年中國航空市場將接收50座以上客機8725架，貨機608架。假設(shè)以ARJ-21/C919/CR929鈦合金部件占比4.8%/9.3%/15.0%、鈦合金部件成材率10%進行測算，未來20年鈦合金材料總需求達(dá)到573020噸，年均28651噸。未來20年我國民用飛機對鈦合金需求空間預(yù)測

飛機類型

細(xì)分機型

飛機需求數(shù)量(架)

單機空重(噸)

鈦合金占比

單機鈦合金部件重量(噸)

成材率

鈦合金材料總需求(噸)

客機

渦扇支線客機

920

25

4.8%

1.20

10%

11040

單通道噴氣客機

5937

42

9.3%

3.91

10%

231899

雙通道噴氣客機

1868

115

15.0%

17.25

10%

322230

貨機

新貨機

201

42

9.3%

3.91

10%

7851

客改貨機

407

2、化工領(lǐng)域由于鈦合金具有良好的耐蝕性能，現(xiàn)階段已經(jīng)成為化工工業(yè)中不可替代的理想結(jié)構(gòu)金屬材料，從最初的純堿和燒堿工業(yè)，發(fā)展到化肥、有機合成、染料、制鹽工業(yè)、海水淡化等，化工領(lǐng)域用鈦量占所有鈦材用量的50%左右。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2020年，我國32家主要鈦材生產(chǎn)企業(yè)在化工領(lǐng)域的鈦材銷售量達(dá)47513噸，占鈦材銷量的50.8%。3、船舶鈦及鈦合金在船體結(jié)構(gòu)件、深海調(diào)查船及潛艇耐壓殼體、管道、閥、船舵、軸托架等船舶部件中廣泛應(yīng)用。艦船上使用鈦合金可有效改進艦船的耐受性，提高可靠性和有效性，尤其是在管、泵、閥、熱交換器等設(shè)備可服役40年以上。中國船用鈦合金及其具體應(yīng)用

分類

合金牌號

Rp0.2/MPa

具體應(yīng)用

低強鈦合金

TA2

320

冷成形件、非耐壓鑄件及管路

Ti31

490

熱交換器、冷凝器、管路、閥門、泵體

ZTA5

490

船舶推進、電子及輔助系統(tǒng)的泵、閥等

TA5A

590

船舶機械各類部件

中強鈦合金

ZTi60

590

各種耐壓系統(tǒng)鑄件

Ti70

590

透聲窗、聲納導(dǎo)流罩

Ti91

600

透聲窗、聲納導(dǎo)流罩

Ti75

630

通海系統(tǒng)、低壓吹除系統(tǒng)、耐高壓管路、壓力容器、船舶結(jié)構(gòu)

ZTA7

725

螺旋槳

高強鈦合金

ZTC4

800

螺旋槳等高強鑄件

TC4

825

船舶部件、蒸汽透平機葉片、水中兵