(報(bào)告出品方/作者:方正證券,鮑學(xué)博、馬強(qiáng))
1 鈦合金產(chǎn)業(yè)鏈概述
鈦合金熔煉技術(shù)復(fù)雜、加工難度大,目前,世界上僅美國(guó)、俄羅斯、 日本、中國(guó)四個(gè)******掌握完整的鈦工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。 在鈦材工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中,產(chǎn)業(yè)鏈上游完成海綿鈦的生產(chǎn)。以自然界產(chǎn)出 的鈦礦石,主要包括金紅石礦石和鈦鐵礦礦石為主要原料,經(jīng)選礦、 富集后得到天然金紅石精礦和鈦鐵精礦,經(jīng)鎂還原法等提取工藝獲得 海綿鈦。
國(guó)內(nèi)主要海綿鈦生產(chǎn)企業(yè)包括寶鈦華神、朝陽(yáng)金達(dá)、雙瑞萬(wàn) 基、貴州遵鈦、朝陽(yáng)百盛、龍佰集團(tuán)、攀鋼鈦業(yè)和新疆湘晟等。 產(chǎn)業(yè)鏈中游完成鈦材及鈦合金鍛鑄件的生產(chǎn)。鈦材的生產(chǎn)流程包括熔 鑄和壓力加工兩個(gè)生產(chǎn)階段。熔鑄階段投入的原料復(fù)雜多樣,而產(chǎn)出 的半成品——錠坯較為簡(jiǎn)單;壓力加工階段,投入的原料(錠坯)較 為簡(jiǎn)單,而產(chǎn)出的***終產(chǎn)品有板材、棒材、鍛件、管材、帶材、型材、 箔材、絲材等。
國(guó)內(nèi)各類鈦材中,產(chǎn)量***大的為板材,其次為棒材。2020 年,國(guó)內(nèi)鈦 合金板材、棒材、管材、絲材、鍛件和鑄件產(chǎn)量占比分別為 59%、16%、 10%、1%、6%和 1%。
根據(jù)中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)鈦鋯鉿分會(huì)的統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)鈦材生產(chǎn)企業(yè)主 要有 30 余家,其中,航空航天領(lǐng)域鈦材生產(chǎn)企業(yè)有 20 家左右。在航 空航天領(lǐng)域,鈦材行業(yè)集中度較高,2020 年,國(guó)內(nèi)前 3 家企業(yè)鈦材銷 量占總銷量的 60%,前 5 家企業(yè)鈦材銷量占總銷量的 72%。國(guó)內(nèi)能夠 生產(chǎn)航空航天用鈦合金材料的企業(yè)主要是西部超導(dǎo)、寶鈦股份、西部 材料、金天鈦業(yè)、航材院、寶武特冶和天成航材等。
鈦合金鍛鑄件方面,根據(jù)結(jié)構(gòu)件的需求不同包括模鍛加工、輾環(huán)和熔 模鑄造等不同工藝。國(guó)內(nèi)三角防務(wù)、中航重機(jī)下屬宏遠(yuǎn)公司和二重萬(wàn) 航等企業(yè)可生產(chǎn)鈦合金模鍛件;中航重機(jī)下屬安大公司、派克新材和 航宇科技等企業(yè)可生產(chǎn)鈦合金環(huán)鍛件;北京航材院鑄鈦事業(yè)部、安吉 精鑄、寶鈦股份、中船 725 所下屬雙瑞精鑄、中科院金屬所和沈陽(yáng)鑄 造所等單位具有鈦合金鑄件生產(chǎn)能力。
鍛鑄件生產(chǎn)企業(yè)從鈦材生產(chǎn)企業(yè)購(gòu)買鈦材以及鈦鑄錠作為生產(chǎn)的原 材料。例如,航宇科技 2020 年采購(gòu)鈦合金 1.43 億元,其中,向?qū)氣?股份采購(gòu)鈦合金 7565 萬(wàn)元,向西部超導(dǎo)采購(gòu)鈦合金 1653 萬(wàn)元。 產(chǎn)業(yè)鏈下游完成鈦合金成品結(jié)構(gòu)件生產(chǎn),包括精密鍛造、機(jī)械加工和 表面處理等。航空航天領(lǐng)域鈦合金產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)主要有愛(ài)樂(lè) 達(dá)、航亞科技和航空、航發(fā)主機(jī)廠等。
2 國(guó)內(nèi)鈦礦資源豐富但貧礦多、富礦少,海綿鈦生產(chǎn)原料依賴進(jìn)口
2.1 國(guó)內(nèi)鈦礦資源以鈦鐵礦為主,高品質(zhì)金紅石礦產(chǎn)資源稀缺
自然界產(chǎn)出的鈦礦石,經(jīng)選礦、富集后得到天然金紅石精礦和鈦鐵精 礦。金紅石精礦 TiO2 含量一般在 93%-95%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))以上,品位 高,雜質(zhì)含量少,是生產(chǎn)氯化鈦白和海綿鈦的優(yōu)質(zhì)原料。但因金紅石 礦儲(chǔ)量有限,其產(chǎn)量較低,價(jià)格較高。鈦鐵精礦中 TiO2 含量 42%-64% (巖礦選出的鈦精礦品位一般在 42%-48%,砂礦為 50%-64%)。
根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS)《Mineral Commodity Summaries 2022》, 截至 2021 年末,全球鈦鐵礦儲(chǔ)量為 7.0 億噸,金紅石儲(chǔ)量為 0.49 億 噸。全球鈦鐵礦原礦資源主要集中在中國(guó)、澳大利亞和印度,合計(jì)鈦 鐵礦資源儲(chǔ)量占全球的 68%,中國(guó)鈦鐵礦儲(chǔ)量占全球的 33%。金紅石 資源主要分布在澳大利亞、印度和南非,合計(jì)金紅石資源占全球的 92%。
中國(guó)鈦資源主要以鈦鐵礦的形式存在,少量鈦資源以金紅石形式存 在。根據(jù)******統(tǒng)計(jì)局 2017 年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》數(shù)據(jù),我國(guó)鈦資源主 要集中在四川,少量分布于湖北、山東、河北、新疆等地,四川省鈦 鐵礦儲(chǔ)量占全國(guó)總儲(chǔ)量的 90%。
中國(guó)是鈦精礦的主要生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)鈦鋯鉿 分會(huì)的《2020 年中國(guó)鈦工業(yè)發(fā)展報(bào)告》數(shù)據(jù),2020 年,中國(guó)共生產(chǎn)鈦精礦 633 萬(wàn)噸,其中攀西地區(qū)的產(chǎn)量為 511 萬(wàn)噸。美國(guó)《Mineral Commodity Summaries 2022》報(bào)告數(shù)據(jù)顯示,2021 年中國(guó)鈦鐵礦產(chǎn)量 占全球的 37%。
鈦鐵精礦的主要利用途徑有兩條。一是將鈦鐵精礦采用電爐熔煉法、 鹽酸浸出法等轉(zhuǎn)化成酸溶性富鈦料后,用硫酸法生產(chǎn)鈦白。另一是鈦 鐵精礦經(jīng)富集處理后得高鈦渣或人造金紅石,再經(jīng)氯化、除雜、精制 后得精四氯化鈦。精四氯化鈦可經(jīng)氣相氧化生產(chǎn)氯化鈦白,也可經(jīng)鎂 還原-真空蒸餾生產(chǎn)海綿鈦。 大部分鈦鐵礦用來(lái)生產(chǎn)普通鈦白粉,其終端產(chǎn)品應(yīng)用于涂料、造紙、 塑料、日化等行業(yè),小部分鈦鐵礦通過(guò)提純成人造金紅石,再被制成 海綿鈦,其終端產(chǎn)品鈦材廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)領(lǐng)域中的化工、電力、冶金、 制鹽和新興領(lǐng)域中的醫(yī)藥、休閑體育等行業(yè)。金紅石礦的產(chǎn)品主要是 高端海綿鈦(終端產(chǎn)品高端鈦材又稱戰(zhàn)略金屬)和高端鈦白粉。
我國(guó)鈦礦資源特點(diǎn)為:資源豐富、儲(chǔ)量大、分布廣,原生礦多、砂礦 少,鈦鐵礦多、金紅石礦少,貧礦多、富礦少,均為多金屬共生礦。 國(guó)內(nèi)產(chǎn)量較大的礦石主要以巖礦型釩鈦磁鐵礦形式存在,便于開(kāi)采利 用的金紅石型鈦礦非常少。 目前國(guó)內(nèi)海綿鈦生產(chǎn)原料依賴進(jìn)口。中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)鈦鋯鉿分 會(huì)的《2020 年中國(guó)鈦工業(yè)發(fā)展報(bào)告》數(shù)據(jù),2020 年,中國(guó)進(jìn)口鈦精 礦 301 萬(wàn)噸。美國(guó)《Mineral Commodity Summaries 2021》和《Mineral Commodity Summaries 2022》報(bào)告數(shù)據(jù)顯示,2020 年中國(guó)進(jìn)口鈦精礦 毛重約 300 萬(wàn)噸,截至 2020 年 10 月,莫桑比克(36%)、澳大利亞 (14%)、越南(11%)和肯尼亞(11%)是中國(guó)進(jìn)口鈦精礦的主要來(lái) 源;2021 年中國(guó)進(jìn)口鈦精礦毛重約 360 萬(wàn)噸,較 2020 年增長(zhǎng) 21%, 截至 2021 年 10 月,莫桑比克(32%)、澳大利亞(14%)、越南(13%) 和肯尼亞(9%)是中國(guó)進(jìn)口鈦精礦的主要來(lái)源。
2.2 海綿鈦生產(chǎn):海綿鈦提取以 Kroll 法為主,國(guó)內(nèi)海綿鈦行業(yè)集中 度較高
2.2.1 海綿鈦提取工藝以 Kroll 法為主
由于鈦與氧、氮、碳、氫等元素有極強(qiáng)的化學(xué)親和力,尤其是在高溫 條件下,所以提取金屬鈦的工藝一直比較復(fù)雜。目前,鈦的提取工藝 大致經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段:鈉還原法(Hunter 法)、碘化法、鎂還原 法(Kroll 法)、融鹽電解法。 鈉還原法(Hunter 法)已于 1993 年被徹底淘汰,國(guó)際上比較成熟而 且工業(yè)化的工藝是鎂還原法(Kroll 法)。Kroll 鈦金屬提取法,是將粉 末狀鈦礦(TiO2)置于熔煉爐中,注入氯氣和還原劑煤焦,加熱到 1000℃左右實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng),來(lái)制取液態(tài)四氯化鈦,反應(yīng)產(chǎn)生大量的二 氧化碳?xì)怏w。
鎂還原法(Kroll 法)工藝復(fù)雜、成本高而且對(duì)環(huán)境的影響大。這種工 藝方法生產(chǎn) 1 噸金屬鈦會(huì)產(chǎn)生大約 10 噸二氧化碳?xì)怏w,在鎂還原蒸 餾工序,將消耗掉大量的電能,生產(chǎn) 1 噸海綿鈦大約需要消耗 2-3 萬(wàn) 度電,并且蒸餾還原過(guò)程中鈦金屬中的雜質(zhì)去除難度也非同一般,造 成了海綿鈦生產(chǎn)的高污染、高能耗、高成本等諸多弊端。目前,新的 海綿鈦制備工藝方法在不斷探索,例如,F(xiàn)FC 劍橋工藝以及美國(guó) Universal Achemetal Titanium(UAT)與日本東邦鈦公司(Toho Titanium)合作開(kāi)發(fā)的新工藝。
FFC 劍橋工藝采用直接電化學(xué)還原,在氯化鈣融鹽中電解二氧化鈦得 到海綿鈦。該工藝已在實(shí)驗(yàn)室取得成功,有著成本低、產(chǎn)品質(zhì)量高、 周期短、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn),是一種清潔的生產(chǎn)工藝。 UAT 公司研究的鈦冶煉提取工藝,是在粉末狀鈦礦(TiO2)中添加氟 化鈣和鋁,混合物在冶煉爐中發(fā)生劇烈的鋁熱還原反應(yīng),再采用電解 法將金屬鈦溶入電解液中,之后在電極表面形成固態(tài)的樹(shù)枝狀鈦金屬 沉積物。此方法制取的鈦金屬雜質(zhì)含量低,且解決了生產(chǎn)過(guò)程中二氧 化碳的大量排放的問(wèn)題,耗電量也比 Kroll 法降低 70%左右。2021 年 日本東邦鈦公司為該技術(shù)建設(shè)了中試車間。
2.2.2 國(guó)內(nèi)海綿鈦產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng),高端鈦合金生產(chǎn)原料以 0 級(jí)海綿鈦 為主
國(guó)內(nèi)海綿鈦產(chǎn)量近幾年持續(xù)增長(zhǎng)。2020 年,根據(jù)中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié) 會(huì)鈦鋯鉿分會(huì)對(duì)國(guó)內(nèi) 12 家海綿鈦生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì),共生產(chǎn)海綿 鈦 12.30 萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng) 44.9%。海綿鈦產(chǎn)量超過(guò) 1 萬(wàn)噸的企業(yè)有攀 鋼鈦業(yè)、朝陽(yáng)金達(dá)、雙瑞萬(wàn)基、新疆湘晟、朝陽(yáng)百盛和貴州遵鈦,6 家企業(yè)海綿鈦產(chǎn)量合計(jì)占全國(guó)產(chǎn)量的比例約為 78%。
國(guó)內(nèi)航空航天用海綿鈦供應(yīng)商包括寶鈦華神、朝陽(yáng)金達(dá)、雙瑞萬(wàn)基和 貴州遵鈦等企業(yè)。高端海綿鈦生產(chǎn)企業(yè)盈利能力較強(qiáng),以寶鈦華神為 例,2021 年,寶鈦華神營(yíng)業(yè)收入 6.27 億元,凈利潤(rùn) 1.57 億元,凈利 率達(dá) 25%。 寶鈦華神是由寶鈦股份控股的股份制企業(yè),在行業(yè)內(nèi)首先實(shí)現(xiàn)海綿鈦 氯化+精制+還原+電解的循環(huán)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)模式,擁有國(guó)內(nèi)*********的海 綿鈦生產(chǎn)技術(shù),也是國(guó)內(nèi)******實(shí)現(xiàn)全流程的鈦鋯鉿生產(chǎn)企業(yè)。除母公 司外,寶鈦華神與西部超導(dǎo)、湖南金天、西部鈦業(yè)等企業(yè)建立了長(zhǎng)期 穩(wěn)定的戰(zhàn)略合作關(guān)系。在國(guó)際市場(chǎng),與波音空客、羅羅公司、瑞典山 特維克、日本神戶制鋼等國(guó)際知名企業(yè)建立了相關(guān)業(yè)務(wù)往來(lái)。
朝陽(yáng)金達(dá)是我國(guó)重要的航空航天高品質(zhì)海綿鈦專業(yè)生產(chǎn)基地。公司自 主研發(fā)出航空熔鑄專用海綿鈦、TC11 專用海綿鈦等多個(gè)系列 的高新技術(shù)產(chǎn)品 60 余項(xiàng),其中 MHT-90 海綿鈦經(jīng)西部超導(dǎo)等鈦材企 業(yè)認(rèn)定,產(chǎn)品指標(biāo)達(dá)到了國(guó)際******水平,可替代進(jìn)口用于航空航天等 高端領(lǐng)域,打破了國(guó)際市場(chǎng)的長(zhǎng)期封鎖,實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)高端海綿鈦的自 主供應(yīng)。目前,公司海綿鈦 50%用于航空航天領(lǐng)域。 雙瑞萬(wàn)基鈦業(yè)成立于 2005 年,是由中船 725 所和萬(wàn)基控股集團(tuán)共同 投資組建的萬(wàn)噸級(jí)全流程海綿鈦生產(chǎn)企業(yè)。公司先后得到波音民用飛 機(jī)供應(yīng)鏈管理運(yùn)營(yíng)部門、日本******材料株式會(huì)社、寶鈦集團(tuán)、西部超 導(dǎo)等國(guó)內(nèi)外客戶的認(rèn)可。2020 年,雙瑞萬(wàn)基鈦業(yè)海綿鈦產(chǎn)量 16000 噸, 約占全國(guó)產(chǎn)量的 13%。
貴州遵鈦是******海綿鈦相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定主起草單位,技術(shù)裝備、產(chǎn) 品質(zhì)量都處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位,擁有******級(jí)企業(yè)技術(shù)中心。公司生 產(chǎn)的航天牌海綿鈦長(zhǎng)期作為國(guó)內(nèi)軍工和航天航空主要基礎(chǔ)材料。 貴州遵鈦目前具備海綿鈦 25000 噸/年、鈦錠 2000 噸/年、鈦管坯 800 噸/年的產(chǎn)能。 高端鈦合金生產(chǎn)原料以 0 級(jí)海綿鈦為主。我國(guó)鈦工業(yè)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā) 展,已從 20 世紀(jì)的以傳統(tǒng)化工(氯堿、純堿和制鹽等)為主要需求 的領(lǐng)域,正逐漸轉(zhuǎn)向以航空航天、船舶、海洋工程和高端化工裝備為 主要需求的領(lǐng)域,鈦原料的需求也從原來(lái)的以工業(yè)級(jí)海綿鈦(2 級(jí)) 為主轉(zhuǎn)向以航空級(jí)海綿鈦(0 級(jí))為主要需求,對(duì)鈦原料的批次穩(wěn)定 性和質(zhì)量要求更高。例如,西部超導(dǎo)采購(gòu)的海綿鈦主要為 0 級(jí)和 1 級(jí) 海綿鈦,以 0 級(jí)為主,顆粒度為 3mm-12.7mm 的小顆粒,并對(duì)相關(guān)參 數(shù)有特殊的內(nèi)控技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)百川盈孚的數(shù)據(jù),2022 年以來(lái),國(guó)內(nèi) 0 級(jí)海綿鈦價(jià)格穩(wěn)定維持在 8.60 萬(wàn)元/噸。2021 年,海綿鈦價(jià)格有一定上漲,0 級(jí)海綿鈦年末 8.60 萬(wàn)元/噸的價(jià)格較年初 6.50 萬(wàn)元/噸的價(jià)格上漲 32%。(報(bào)告來(lái)源:未來(lái)智庫(kù))
公司由一群才華橫溢經(jīng)驗(yàn)豐富的熟練操作車、銑、磨、電火花、線切割、數(shù)控設(shè)備操作人員和經(jīng)驗(yàn)豐富的模具設(shè)計(jì)、裝配高級(jí)工程師組成的員工隊(duì)伍,全面實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(PRE/UG./SLIDWORK)及計(jì)算機(jī)制造加工系統(tǒng)(CAD/CAE/CAM),運(yùn)用******的制造工藝和完善的質(zhì)量控制流程,北京鋁合金零件加工,北京軍工零件加工產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)格按照ISO9000質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
3 鈦材和鑄鍛件生產(chǎn)
3.1 鈦合金熔煉及鈦材生產(chǎn)
3.1.1 鈦合金熔煉中海綿鈦為主要原材料
鈦合金中,鈦為主要組成元素,一般鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 90%左右。因此, 在鈦合金熔煉中,海綿鈦為主要原材料。此外,中間合金由于單價(jià)較 高,在原材料成本中也占一定的比例。例如,西部超導(dǎo) 2016 年至 2018 年,海綿鈦年采購(gòu)平均單價(jià)分別為 4.34 萬(wàn)元/噸、5.63 萬(wàn)元/噸及 5.55 萬(wàn)元/噸,中間合金鋁釩合金 ALV55 年采購(gòu)平均單價(jià)分別為 16.24 萬(wàn) 元/噸、19.78 萬(wàn)元/噸及 35.65 萬(wàn)元/噸,鋁釩合金 ALV85 年采購(gòu)平均 單價(jià)分別為 22.91 萬(wàn)元/噸、23.61 萬(wàn)元/噸及 37.73 萬(wàn)元/噸。
以 TC4 合金成分構(gòu)成為例,合金元素 Al 和 V 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別在 5.5%~6.8%和 3.5%~4.5%范圍,即中間合金質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 9.0%~11.3%。假設(shè)熔煉中,海綿鈦質(zhì)量占比 90%、中間合金質(zhì)量占比 10%,參考西 部超導(dǎo) 2018 年的采購(gòu)均價(jià)假設(shè)海綿鈦價(jià)格 5.55 萬(wàn)元/噸,中間合金 37 萬(wàn)元/噸,則原材料成本構(gòu)成中海綿鈦占比約為 57%。西部超導(dǎo)披露的 鈦合金產(chǎn)品原材料成本構(gòu)成中,海綿鈦占比在 60%左右。
3.1.2 鈦材生產(chǎn)企業(yè):上市公司主要有寶鈦股份、西部超導(dǎo)和西部材 料三家
鈦材類型多樣,包括棒材、絲材、板材、帶材、管材等??戾憴C(jī)、精 鍛機(jī)是鈦材生產(chǎn)中的核心設(shè)備,利用大噸位的快鍛機(jī)和精鍛機(jī)實(shí)現(xiàn)大 變形量,可以保證鍛透性和組織均勻性。例如,寶鈦股份配備由德國(guó) 引進(jìn)的 1 萬(wàn)噸和 2500 噸快鍛機(jī)、奧地利 SXP-13 精鍛機(jī)。
鈦合金板材、帶材生產(chǎn)還需要熱軋、冷軋軋機(jī)以及自動(dòng)平面磨床、砂 光機(jī)、水切割機(jī)、帶材酸洗線等輔助設(shè)備。例如,寶鈦股份擁有德國(guó) 引進(jìn)的 3.3 米寬板軋機(jī)、日本引進(jìn)的 1200mm 型四輥可逆式熱/冷軋機(jī)、 森德威 MB22-TI 型二十輥冷軋機(jī)等板帶材生產(chǎn)設(shè)備。
無(wú)縫管材生產(chǎn)還需要穿孔機(jī)、擠壓機(jī)和軋管機(jī)等設(shè)備。例如,寶鈦股 份無(wú)縫管生產(chǎn)系統(tǒng)主體裝備包括從德國(guó)進(jìn)口的 3150 噸高速擠壓機(jī)、1000 噸穿孔機(jī)、LDH75 型高速軋管機(jī)、日本進(jìn)口及國(guó)產(chǎn)大型真空退 火爐,LG、LD 系列軋管機(jī)以及輔助裝備等。
國(guó)內(nèi)航空鈦合金的市場(chǎng)需求主要來(lái)自軍用航空領(lǐng)域。軍用航空材料的 開(kāi)發(fā)都是通過(guò)參與軍工配套項(xiàng)目的形式進(jìn)行的,通過(guò)軍工配套項(xiàng)目的 招標(biāo)進(jìn)入項(xiàng)目正式研制階段后依次通過(guò)工藝評(píng)審、材料評(píng)審、地面功 能試驗(yàn)、地面靜力試驗(yàn)、裝機(jī)考核、裝機(jī)評(píng)審后方能成為相關(guān)型號(hào)用 材料的合格供應(yīng)商。目前,國(guó)內(nèi)航空鈦合金生產(chǎn)企業(yè)主要是西部超導(dǎo)、 寶鈦股份、西部材料、金天鈦業(yè)、航材院、寶武特冶和天成航材等。
西部超導(dǎo)主要從事高端鈦合金材料、高性能高溫合金材料、超導(dǎo)材料 的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,是我國(guó)航空用鈦合金棒絲材的主要研發(fā)生產(chǎn)基 地。公司具有高性能鈦合金鑄錠 1 萬(wàn)噸/年、絲棒材 8000 噸/年的產(chǎn)能, 鈦材產(chǎn)品主要用于航空鍛件等領(lǐng)域。
寶鈦股份是我國(guó)鈦及鈦合金科研生產(chǎn)基地,建立了海綿鈦、熔鑄、 鍛造、板材、帶材、無(wú)縫管、焊管、棒絲材、鑄造、原料處理十大 生產(chǎn)系統(tǒng),擁有 2400kW 電子束冷床爐、15t/10t 真空自耗電弧爐、萬(wàn) 噸自由鍛壓機(jī)、2500t 快鍛機(jī)、高速棒絲生產(chǎn)線、鈦帶生產(chǎn)線、3.3 米 寬厚板生產(chǎn)線等設(shè)備,鈦鑄錠產(chǎn)能達(dá) 3 萬(wàn)噸/年、鈦材設(shè)計(jì)產(chǎn)能達(dá) 2 萬(wàn)噸/年。公司擁有完整鈦合金產(chǎn)業(yè)體系,子公司寶鈦華神供應(yīng)部分海 綿鈦材料。
西部材料是陜西省******由科研院所改制成立的高科技上市公司,下轄 8 個(gè)控股子公司和 1 個(gè)研發(fā)中心,主要從事稀有金屬材料的研發(fā)、生 產(chǎn)和銷售,擁有鈦及鈦合金加工材、層狀金屬?gòu)?fù)合材料、稀貴金屬材 料、金屬纖維及制品、稀有金屬裝備、鎢鉬材料及制品、鈦材高端日 用消費(fèi)品等業(yè)務(wù)板塊,產(chǎn)品主要應(yīng)用于軍工、核電、環(huán)保、海洋工程、 石化、電力等領(lǐng)域。西部材料具有 8000 噸/年以上優(yōu)質(zhì)鈦及鈦合金鑄 錠的生產(chǎn)能力及 1 萬(wàn)噸/年鈦及鈦合金板帶材生產(chǎn)能力。
金天鈦業(yè)為國(guó)內(nèi)高端鈦合金材料三家主要供應(yīng)商之一。金天鈦業(yè)建設(shè) 年產(chǎn)能 1 萬(wàn)噸鈦及鈦合金加工材生產(chǎn)基地,主要產(chǎn)品包括鈦及鈦合金 鑄錠、板坯、板材、棒材、鍛件(餅/盤件、環(huán)件、厚壁鍛管)等,應(yīng) 用于航空、航天、醫(yī)療、石化,海洋等多個(gè)領(lǐng)域。金天鈦業(yè)為 AG600 水陸兩用飛機(jī)的起落架提供鈦合金材料。
航材院是主要從事航空******材料應(yīng)用基礎(chǔ)研究、材料研制與應(yīng)用技術(shù) 研究和工程化技術(shù)研究的綜合性科研機(jī)構(gòu),現(xiàn)有 17 個(gè)材料技術(shù)領(lǐng)域 60 多個(gè)專業(yè),擁有完整的材料、制造、檢測(cè)技術(shù)體系和豐富的技術(shù)積 累。航材院可生產(chǎn) TC4、TA15、TC21、TC4-DT、TB5、TB8、Ti40、 Ti60、Ti3Al、TiAl 等二十多種牌號(hào)的鈦合金鑄錠和棒材,鑄錠***大直 徑 1.1m,鈦合金大規(guī)格棒材***大直徑達(dá)到 450mm。此外,航材院還 可生產(chǎn)鈦合金鍛件,可制造的鍛件***大重量為 600kg。
寶武特冶是我國(guó)重要的高品質(zhì)特殊鋼及特種合金研發(fā)生產(chǎn)基地之一, 形成了高溫合金、耐蝕合金、鈦及鈦合金、精密合金、特殊不銹鋼、 特種結(jié)構(gòu)鋼、工模具鋼等產(chǎn)品。寶武特冶鈦合金產(chǎn)品主要市場(chǎng)是航空 發(fā)動(dòng)機(jī)用高端鈦材,基本覆蓋國(guó)內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào),并在飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)件、 民用航空、航天、艦船、兵器、化工等領(lǐng)域也得到拓展應(yīng)用。
天成航材產(chǎn)品定位于高端鈦材應(yīng)用,主營(yíng)產(chǎn)品包含鈦合金棒材、線材、 鍛件等,自主研發(fā)、設(shè)計(jì)的國(guó)內(nèi)首條航空級(jí)鈦合金全流程動(dòng)態(tài)多向控 溫控軋生產(chǎn)線,可為航空、醫(yī)療等高端領(lǐng)域用戶提供超細(xì)晶鈦棒及高 品質(zhì)鈦盤卷;大規(guī)格棒材生產(chǎn)線采取以軋代鍛、鍛軋結(jié)合的方式, 可為航空終端提供發(fā)動(dòng)機(jī)盤、軸件及飛機(jī)結(jié)構(gòu)件用原材料。2019 年, 天成航材在國(guó)內(nèi)航空航天業(yè)務(wù)份額居行業(yè)第 5 位。
營(yíng)收規(guī)模方面,三家鈦材上市公司中,寶鈦股份營(yíng)收規(guī)模***大。2021 年,寶鈦股份鈦材實(shí)際產(chǎn)能 3.09 萬(wàn)噸,鈦產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入 47.43 億 元、銷售量 2.66 萬(wàn)噸,其中鈦材銷售量 2.09 萬(wàn)噸。 盈利能力方面,西部超導(dǎo)鈦合金業(yè)務(wù)毛利率領(lǐng)先。寶鈦股份鈦產(chǎn)品業(yè) 務(wù)除鈦合金外還有海綿鈦等產(chǎn)品,西部材料鈦制品包括鈦材、鈦鋼復(fù) 合板以及鈦合金容器等產(chǎn)品。西部超導(dǎo)鈦合金業(yè)務(wù)主要是生產(chǎn)高端鈦 合金材料,包括棒材、絲材、鍛坯等,主要用于航空、艦船、兵器等。 西部超導(dǎo)鈦合金業(yè)務(wù)毛利率領(lǐng)先,2021 年毛利率為 45.31%。
從成本率方面看,鈦材生產(chǎn)企業(yè)的材料成本為主要成本。寶鈦股份鈦 產(chǎn)品材料成本率在 65%左右,西部材料的稀有金屬壓延加工業(yè)務(wù)材料 成本率在 50%左右,西部超導(dǎo)鈦合金產(chǎn)品材料成本率在 35%左右。西 部超導(dǎo)有相對(duì)低的材料成本率因而其毛利率較高,2021 年西部超導(dǎo)鈦 合金產(chǎn)品毛利率達(dá) 45.31%。此外,西部超導(dǎo)的鈦合金產(chǎn)品和西部材料的稀有金屬壓延加工業(yè)務(wù)具有較高的制造費(fèi)用成本率,2021 年其制造 費(fèi)用成本率分別為 14.10%和 19.05%。
3.2 鈦合金鍛件:主要包括模鍛、自由鍛和輾環(huán)三類工藝
根據(jù)鍛件的尺寸和形狀、采用的工裝模具結(jié)構(gòu)和鍛造設(shè)備的不同,鍛 造主要分為自由鍛、模鍛、輾環(huán)。 自由鍛:指用簡(jiǎn)單的通用性工具,或在鍛造設(shè)備的上、下砧之間直接 對(duì)坯料施加外力,使坯料產(chǎn)生變形而獲得所需的幾何形狀及內(nèi)部質(zhì)量 的鍛件的加工方法。
自由鍛以生產(chǎn)批量不大的鍛件為主,采用鍛錘、 液壓機(jī)等鍛造設(shè)備對(duì)坯料進(jìn)行成形加工,以獲得合格鍛件。
模鍛:指金屬坯料在具有一定形狀的鍛模膛內(nèi)受壓變形而獲得鍛件, 模鍛一般用于生產(chǎn)重量不大、批量較大的零件。模鍛液壓技術(shù)主要用 于對(duì)尺寸大且內(nèi)部微結(jié)構(gòu)要求高的航空金屬部件制造,實(shí)現(xiàn)常規(guī)鍛 造、切削、鏜銑等加工方法難以實(shí)現(xiàn)的工藝要求。
輾環(huán):又稱為環(huán)形軋制,借助輾環(huán)機(jī)使環(huán)件產(chǎn)生連續(xù)局部塑性變形, 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)壁厚減小、直徑擴(kuò)大、截面輪廓成形的塑性加工工藝。與傳 統(tǒng)自由鍛、模鍛等工藝相比,輾環(huán)可大幅度降低設(shè)備噸位和投資,具 有振動(dòng)沖擊小、節(jié)能節(jié)材、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低等顯著優(yōu)點(diǎn),屬 于無(wú)縫環(huán)件的******加工技術(shù)。
國(guó)內(nèi)從事鈦合金鍛件生產(chǎn)的企業(yè)主要包括中航重機(jī)下屬陜西宏遠(yuǎn)、貴 州安大和景航鍛鑄、三角防務(wù)、萬(wàn)航模鍛、派克新材、航宇科技等。 其中,三角防務(wù)、陜西宏遠(yuǎn)和萬(wàn)航模鍛等企業(yè)可生產(chǎn)鈦合金模鍛件; 貴州安大、派克新材和航宇科技等企業(yè)可生產(chǎn)鈦合金環(huán)鍛件。
三角防務(wù)、派克新材和航宇科技三家鍛造企業(yè)中,三角防務(wù)和航宇科 技鈦合金采購(gòu)量較多。航宇科技 2018 年和 2019 年鈦合金采購(gòu)量均超 過(guò) 500 噸,三角防務(wù) 2017 年和 2018 年鈦合金采購(gòu)量分別為 492 噸和 392 噸。 采購(gòu)平均單價(jià)上看,三角防務(wù)鈦合金采購(gòu)單價(jià)較高而航宇科技鈦合金 采購(gòu)單價(jià)較低。以 2018 年為例,三角防務(wù)、派克新材和航宇科技鈦 合金采購(gòu)平均單價(jià)分別為 36.92 萬(wàn)元/噸、30.77 萬(wàn)元/噸和 14.76 萬(wàn)元/ 噸。
國(guó)內(nèi)航空鍛造企業(yè)中,營(yíng)收規(guī)模方面,擁有貴州安大、陜西宏遠(yuǎn)兩家 全資鍛造業(yè)務(wù)子公司和景航鍛鑄一家非全資子公司的中航重機(jī)規(guī)模 ***大。貴州安大產(chǎn)品以航空環(huán)鍛件為主,同時(shí)從事一定規(guī)模的模鍛件 業(yè)務(wù);陜西宏遠(yuǎn)以航空模鍛件為主,同時(shí)從事一定規(guī)模的航空環(huán)鍛件 業(yè)務(wù)。貴州安大和陜西宏遠(yuǎn)是國(guó)內(nèi)***早從事航空鍛件業(yè)務(wù)的企業(yè),擁 有一定的技術(shù)先發(fā)優(yōu)勢(shì)。
盈利能力方面,三角防務(wù)的模鍛產(chǎn)品和派克新材的航空航天鍛件產(chǎn)品 毛利率領(lǐng)先。2021 年,中航重機(jī)的航空鍛造產(chǎn)品和航宇科技的航空航 天鍛件產(chǎn)品毛利率在 30%左右。三角防務(wù)的模鍛產(chǎn)品和派克新材的航 空航天鍛件產(chǎn)品毛利率領(lǐng)先,2021 年毛利率分別為 47.27%和 46.21%。
從成本率方面看,航空鍛造產(chǎn)品中材料的成本率在 50%左右。近幾年, 航宇科技的航空鍛造產(chǎn)品材料成本率較高,在 55%以上。隨著航宇科 技航空鍛造營(yíng)收規(guī)模提升,制造費(fèi)用成本率逐漸降低,其毛利率近幾 年逐年提升。三角防務(wù)模鍛產(chǎn)品和派克新材航空航天鍛造產(chǎn)品有相對(duì) 低的材料成本率,因而毛利率較高。
3.2.1 鈦合金模鍛件:三角防務(wù)、陜西宏遠(yuǎn)和萬(wàn)航模鍛等是國(guó)內(nèi)主要 生產(chǎn)企業(yè)
大噸位模鍛液壓機(jī)是模鍛工藝的核心設(shè)備。例如,客機(jī) A380 使用的 鈦合金起落架必須由俄羅斯 750MN 模鍛液壓機(jī)加工,西歐尚不具備 此加工能力。我國(guó)大噸位模鍛液壓機(jī)的裝備始于 1967 年,由中國(guó)第 一重型機(jī)器廠建造的 300MN 級(jí)模鍛液壓機(jī),裝備于重慶西南鋁加工 廠,該設(shè)備于 1973 年投產(chǎn),使用至今。近年來(lái),我國(guó)陸續(xù)裝備大噸 位模鍛液壓機(jī),包括萬(wàn)航模鍛的 800MN 模鍛液壓機(jī)和三角防務(wù)的 400MN 模鍛液壓機(jī)。
三角防務(wù)主要從事軍、民用大型精密鍛件的研發(fā)和制造,產(chǎn)品包括大 型軍用飛機(jī)、民用客機(jī)各類框、梁、起落架等整體結(jié)構(gòu)件和航空發(fā)動(dòng) 機(jī)整體盤件以及其它航空、航天、艦船、兵器、核工業(yè)等行業(yè)大、中 型精密模鍛件。三角防務(wù)擁有一臺(tái)世界排名前列、同時(shí)具備模鍛、等 溫鍛、熱模鍛于一體的 400MN 大噸位模鍛液壓機(jī)和一套模鍛件生產(chǎn) 線,可以滿足目前在研、在役的******飛機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī) 90%以上的大 型模鍛件生產(chǎn)。
陜西宏遠(yuǎn)創(chuàng)建于 1965 年,是中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司大型鍛造專業(yè)化 企業(yè),擁有國(guó)內(nèi)外******水平的鍛壓設(shè)備群,可生產(chǎn)鈦合金、高溫合金、 不銹鋼、結(jié)構(gòu)鋼、鋁合金、鎂合金、銅合金、以及新興的金屬間化合 物等不同材質(zhì)的鍛件。公司不僅為國(guó)內(nèi)市場(chǎng)提供優(yōu)質(zhì)的鍛鑄件,還與 波音、空客、UTC、賽峰起落架、GE、羅羅等公司建立了長(zhǎng)期穩(wěn)定的 貿(mào)易合作關(guān)系。
萬(wàn)航模鍛是中國(guó)第二重型機(jī)械集團(tuán)有限公司與中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公 司共同持股的有限責(zé)任公司,以研制生產(chǎn)航空鍛件為主導(dǎo)產(chǎn)品,包括 鈦合金、******鋼和結(jié)構(gòu)鋼、高溫合金和鋁合金,覆蓋航空、航天、能 源、艦船動(dòng)力等重要行業(yè)。在產(chǎn)品鍛造設(shè)計(jì)、技術(shù)工藝、熱處理、酸 洗、理化檢驗(yàn)及模具加工制造等方面,具有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)。萬(wàn)航模 鍛擁有 800MN 模鍛液壓機(jī),可制造的大型模具單重 100t,大型軸類 模鍛件長(zhǎng)度達(dá) 6.5m,圓形模鍛件直徑達(dá) 2.5m,在國(guó)防建設(shè)中發(fā)揮著 不可替代的作用。利用萬(wàn)航模鍛世界******的 800MN 模鍛液壓機(jī),2021 年 8 月,某型號(hào)試驗(yàn)件用超大規(guī)格 TC18 鈦合金主起車架橫梁模鍛件 在萬(wàn)航模鍛試制成功,該鍛件為國(guó)內(nèi)***大的 TC18 模鍛件。
2022 年 1 月新聞,公司成功研制長(zhǎng)江 2000 發(fā)動(dòng)機(jī)用風(fēng)扇盤。 長(zhǎng)江 2000 發(fā)動(dòng)機(jī)是 CR929 寬體客機(jī)的配套國(guó)產(chǎn)動(dòng)力系統(tǒng),是我國(guó)目 前在研的推力***大的航空發(fā)動(dòng)機(jī)。此次研制的長(zhǎng)江 2000 發(fā)動(dòng)機(jī)用風(fēng) 扇盤鍛件,單件重量達(dá)900多公斤,標(biāo)志著萬(wàn)航模鍛成功突破長(zhǎng)江2000 發(fā)動(dòng)機(jī)用風(fēng)扇盤鍛件制備技術(shù),將為該類產(chǎn)品的鍛造和熱處理積累技 術(shù)經(jīng)驗(yàn)。
景航鍛鑄主要從事航空飛行結(jié)構(gòu)部件、發(fā)動(dòng)機(jī)零部件、民用機(jī)械零部 件的鍛造、鑄造及其深加工業(yè)務(wù),可生產(chǎn)單件重量 20g-1000kg 的各類 鍛鑄件產(chǎn)品。景航鍛鑄掌握自由鍛、輥鍛、模鍛以及等溫精鍛等多種 鍛造工藝,可進(jìn)行高溫合金、鈦合金等各種難變形材料的鍛件生產(chǎn), 產(chǎn)品種類達(dá) 1 萬(wàn)多種。2021 年,景航鍛鑄公司營(yíng)收 11.21 億元,凈利 潤(rùn) 8735.53 萬(wàn)元。
3.2.2 鈦合金環(huán)鍛件:貴州安大、派克新材和航宇科技等是國(guó)內(nèi)主要 生產(chǎn)企業(yè)
環(huán)鍛件生產(chǎn)的主要設(shè)備為碾環(huán)機(jī)。航空環(huán)鍛件的制造不僅僅要滿足零 件的外形尺寸要求,而且對(duì)鍛件的組織性能要求很高。鈦合金材料變 形難度大、組織形態(tài)復(fù)雜多樣,對(duì)產(chǎn)品制造技術(shù)和生產(chǎn)工藝水平的要 求更高,既要保證產(chǎn)品的成型尺寸,同時(shí)要獲得良好的晶粒組織、更 優(yōu)的機(jī)械性能、合理均勻的應(yīng)力分布。
中航重機(jī)下屬貴州安大、派克新材、航宇科技等企業(yè)是國(guó)內(nèi)主要環(huán)鍛 件生產(chǎn)企業(yè)。 貴州安大始建于 1966 年,是專門從事航空發(fā)動(dòng)機(jī)、飛機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī) 鍛件生產(chǎn)的專業(yè)化企業(yè),具備輾環(huán)、軋盤、自由鍛、熱模鍛、等溫鍛、 閃光焊、模具加工、機(jī)械加工等系列生產(chǎn)線,可生產(chǎn)高溫合金、鈦合 金、鋁合金、鎂合金、不銹鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼等材料。
航宇科技主要從事難變形金屬材料環(huán)形鍛件研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,公司 各類環(huán)鍛件產(chǎn)品主要應(yīng)用于航空、航天、燃機(jī)等領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)業(yè)務(wù)方面, 航宇科技全面參與國(guó)內(nèi)所有現(xiàn)役、在研、預(yù)研航空、航天環(huán)鍛件的研 制與生產(chǎn)任務(wù),是長(zhǎng)江 1000、長(zhǎng)江 2000 環(huán)鍛件主研制單位。國(guó)際業(yè) 務(wù)方面,航宇科技擁有美國(guó) GE、P&W、英國(guó) RR、法國(guó) SAFRAN、 德國(guó) MTU、美國(guó) Honeywell 等航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司合格供方資質(zhì)。
派克新材金屬鍛件產(chǎn)品涵蓋由普通碳鋼、合金鋼、不銹鋼以及高溫合 金、鋁合金、鈦合金、鎂合金等特種合金材料輾制的環(huán)形鍛件、自由 鍛件、精密模鍛件等各類金屬鍛件,應(yīng)用于航空、航天、船舶、電力 石化以及其他各類機(jī)械等多個(gè)領(lǐng)域。(報(bào)告來(lái)源:未來(lái)智庫(kù))
3.3 鈦合金鑄件:航材院和安吉精鑄是國(guó)內(nèi)航空鈦合金鑄件主要供應(yīng) 商
鈦合金精密鑄造是鈦合金零件近凈成型的******方法,可保證零件的結(jié) 構(gòu)完整性、簡(jiǎn)化機(jī)加工量、減少或省去零件組焊、提高裝配效率、穩(wěn) 定質(zhì)量,同時(shí)降低用鈦成本。 鈦在高溫下具有極高的化學(xué)活性,液態(tài)金屬成形過(guò)程中質(zhì)量控制難度 極大。目前世界上只有少數(shù)幾個(gè)******掌握鈦合金精密鑄造技術(shù)。異型 薄壁鈦合金精密鑄造技術(shù)代表了鈦合金精密鑄造技術(shù)的高難度、高水 平。20 世紀(jì) 80 年代中期,美國(guó) PCC、Howmet 等公司開(kāi)始研究大型 薄壁鈦合金整體結(jié)構(gòu)件的精鑄技術(shù),并相繼建立和擴(kuò)大了大型薄壁鈦 合金整體結(jié)構(gòu)件精鑄的生產(chǎn)條件和規(guī)模,成功研制了 F-100、CFM-56、 CF6-80、F-119 等發(fā)動(dòng)機(jī)的中介機(jī)匣、風(fēng)扇機(jī)匣、高壓壓氣機(jī)機(jī)匣等 大型薄壁整體精鑄鈦合金件。
國(guó)內(nèi)鈦合金精密鑄造方面,北京航空材料研究院鑄鈦事業(yè)部(原百慕 高科)、安吉精鑄、寶鈦股份、中船 725 所、中科院金屬所和沈陽(yáng)鑄 造所等的鈦合金鑄造水平較高,已有較完整的科研生產(chǎn)線。 北京航空材料研究院有限公司鑄鈦事業(yè)部(原百慕高科)是中國(guó)鈦合 金精密鑄造的技術(shù)發(fā)源地、行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者,是亞洲***大、國(guó)際知名的鈦 合金精密鑄造產(chǎn)業(yè)基地。鈦鑄件產(chǎn)品包括航空類鈦鑄件、航天類鈦鑄 件以及泵閥類鈦鑄件等,航空類鈦鑄件產(chǎn)品用于軍用、民用飛機(jī)發(fā)動(dòng) 機(jī)、機(jī)身等。目前,鑄鈦事業(yè)部已成為國(guó)內(nèi)航空航天鈦合金鑄造產(chǎn)品 的主要供應(yīng)商。
國(guó)際業(yè)務(wù)方面,航材院鑄鈦事業(yè)部(原百慕高科)是國(guó)內(nèi)******承擔(dān)國(guó) 際宇航鈦合金鑄件批產(chǎn)供應(yīng)商。鑄鈦事業(yè)部(原百慕高科)是法國(guó) SNECMA 公司的正式供應(yīng)商,從跟法國(guó) SNECMA 公司的合作開(kāi)始進(jìn) 入國(guó)外宇航領(lǐng)域,百慕高科已成為 CFM 56-7 發(fā)動(dòng)機(jī)支板的主要供應(yīng) 商,并且進(jìn)入新一代 LEAP 發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,成為 LEAP-1A、1B、 1C 的 40 余個(gè)鈦合金鑄件的供應(yīng)商,其中在 LEAP-1C 機(jī)匣及套件上 是******供貨商。
安吉精鑄前身為國(guó)營(yíng) 3017 廠,是中航工業(yè)集團(tuán)下屬******的專業(yè)化鑄 造企業(yè),主要為不同類型的飛機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)載設(shè)備提供各類鈦 合金、鋁合金、高溫合金、鎂合金、耐熱鋼、不銹鋼、結(jié)構(gòu)鋼、銅合 金和合金鑄鐵等優(yōu)質(zhì)鑄件產(chǎn)品,擁有精鑄鋁、精鑄鈦、精鑄鋼、高溫 合金、半精鑄鎂、鑄鋁等鑄造生產(chǎn)線。公司擁有熔模精密鑄造、離心 鑄造、陶瓷型鑄造、冷凝樹(shù)脂砂鑄造、金屬鑄造等各類工藝方法,大 型復(fù)雜鈦合金整體精密鑄造技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。 安吉精鑄公司生產(chǎn)的鈦合金鑄件主要有垂尾、二支點(diǎn)殼體、轉(zhuǎn)彎段、 內(nèi)環(huán)前段、后蓋、后通風(fēng)器主體、中央齒輪機(jī)匣和發(fā)動(dòng)機(jī)系列中介機(jī) 匣等,具有密度低、比強(qiáng)度高、耐腐蝕性好、耐熱性高的特性,用于 航空航天飛行器,可以降低重量、提高發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度、改善其耐 腐蝕性能。
中船 725 所成立于 1961 年,是專業(yè)從事艦船材料與工藝及應(yīng)用性研 究的軍工科研事業(yè)單位,是海軍各型號(hào)的材料技術(shù)責(zé)任單位,構(gòu)建了 海軍武器裝備的基本材料體系,有效保證了裝備工程對(duì)材料技術(shù)的需 求。中船 725 所鈦產(chǎn)品包括鈦合金構(gòu)件、鑄件和海綿鈦等,業(yè)務(wù)分別 由雙瑞萬(wàn)基和雙瑞精鑄承擔(dān)。 雙瑞精鑄前身是中船 725 所七室,在鈦及鈦合金技術(shù)和產(chǎn)品研究領(lǐng)域 已有近 60 年,擁有熔煉、精密鑄造、熱軋、冷軋、焊管、換熱器等 多條******的生產(chǎn)線,配備******水平的 EB 爐、1000kg 級(jí)真空鑄造爐、 熱軋及冷軋機(jī)組、焊管機(jī)組以及板式換熱器專用生產(chǎn)設(shè)備,已成為國(guó) 內(nèi)主要鈦合金產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)企業(yè),產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于船舶、海洋工程、 體育休閑、石油化工、航空航天、醫(yī)療器械、電力等領(lǐng)域。
沈陽(yáng)鑄造研究所成立于 1957 年,2017 年更名為沈陽(yáng)鑄造研究所有限 公司,是******級(jí)鑄造技術(shù)專業(yè)研究機(jī)構(gòu)。截至 2020 年底,公司在崗 職工 487 人,其中,專業(yè)技術(shù)人員包括正高級(jí)工程師 56 人和高級(jí)工 程師 83 人在內(nèi)共 256 人;技能人員包括高級(jí)技師 14 人和技師 35 人 在內(nèi)共 231 人。
沈陽(yáng)鑄造所設(shè)有鈦合金鑄件生產(chǎn)基地,其鈦合金技術(shù)產(chǎn)業(yè)部是 1965 年由******投資興建的我國(guó)******個(gè)鈦合金鑄造材料、工藝、設(shè)備研究和 生產(chǎn)基地,石墨型鑄造和精密鑄造工藝技術(shù)在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先水平。目 前生產(chǎn)車間面積 8000 平方米,設(shè)置有熔鑄車間、精鑄制殼車間、機(jī) 械加工車間、后處理車間,裝備有 1500kg、600kg、300kg、200kg、 100kg 真空自耗凝殼爐各 1 臺(tái),并配備有大型真空熱處理爐、5-100 噸液壓蠟?zāi)鹤C(jī)、遠(yuǎn)紅外脫蠟爐等設(shè)備共百余臺(tái),具備年產(chǎn) 400 噸 優(yōu)質(zhì)鈦合金鑄件的生產(chǎn)能力。
沈陽(yáng)鑄造所鈦合金鑄件的主要工藝方法有熔模精密鑄造工藝、機(jī)加石 墨型工藝、改善石墨型工藝、搗實(shí)型工藝、金屬型工藝、復(fù)合鑄型工 藝。公司承擔(dān)了大量航天科研生產(chǎn)任務(wù),為火箭、衛(wèi)星、宇宙飛船、 艦船等領(lǐng)域提供了大量高、精、尖鈦合金鑄件。民用方面,公司生產(chǎn) 的 TIH、TCZ 系列鈦合金離心泵、J41W-16Ti 系列鈦合金截止閥、 Q41-16Ti 系列鈦合金球閥、4-72 和 9-19 系列鈦風(fēng)機(jī)等產(chǎn)品已遍布全 國(guó)各地,并出口加拿大、美國(guó)、瑞典、德國(guó)、匈牙利、韓國(guó)、新加坡、 印尼、馬來(lái)西亞等******。
寶鈦股份擁有鑄造生產(chǎn)系統(tǒng),擁有 25kg、150kg、500kg 真空凝殼爐、 大型石墨除氣爐、CNC 加工中心、射蠟機(jī)等設(shè)備,鑄件年生產(chǎn)能力 250 噸以上,建設(shè)的高爾夫球頭生產(chǎn)線,年設(shè)計(jì)產(chǎn)能 20 萬(wàn)只。寶鈦股 份鑄造生產(chǎn)系統(tǒng)的澆注輪廓尺寸可達(dá) Ф1800mm×1000mm、單次澆筑 重量 400kg,為能源化工行業(yè)分體澆筑生產(chǎn)過(guò)單重 710kg 的超大型雙 渦殼離心泵,單體澆筑 291kg 的 ZTC4(鑄態(tài) TC4)空間相機(jī)主鏡支 撐框。
3.4 鈦合金產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀:航空航天用鈦材供給集中度較高,部分高端 鈦材或供應(yīng)不足
(1)國(guó)內(nèi)航空航天用鈦材行業(yè)集中度較高
國(guó)內(nèi)鈦材行業(yè)集中度較高,根據(jù)中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)鈦鋯鉿分會(huì)的 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2020 年,國(guó)內(nèi)前 10 家主要鈦材生產(chǎn)企業(yè)的鈦材銷量占總 銷量的 80%,前 5 家主要鈦材生產(chǎn)企業(yè)的鈦材銷量占總銷量的 60%,同比均略有提升。在航空航天領(lǐng)域,隨著近幾年對(duì)鈦材的需求快速增 長(zhǎng),航空航天領(lǐng)域鈦材行業(yè)集中度有所降低。在航空航天領(lǐng)域,2020 年,國(guó)內(nèi)前 5 家企業(yè)鈦材銷量占總銷量的 72%,前 3 家企業(yè)鈦材銷量 占總銷量的 60%。
(2)國(guó)內(nèi)鈦材供應(yīng)中部分高端鈦材或供應(yīng)不足
根據(jù)中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)鈦鋯鉿分會(huì)的統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)主要鈦錠、鈦材 供應(yīng)商均有三十余家。2020 年,國(guó)內(nèi) 33 家主要鈦錠生產(chǎn)企業(yè)共生產(chǎn) 鈦錠 11.99 萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng) 35.2%,國(guó)內(nèi) 32 家主要鈦材生產(chǎn)企業(yè)共生 產(chǎn)鈦材 9.70 萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng) 28.9%,占全球鈦材產(chǎn)量的 50%以上。 根據(jù)國(guó)內(nèi)鈦材進(jìn)出口數(shù)據(jù),2020 年鈦材出口量遠(yuǎn)大于進(jìn)口量,且進(jìn)出 口量均同比下降。2020 年,鈦材進(jìn)口量為 6139 噸,同比減少 24.4%, 出口量達(dá) 15246 噸,同比減少 27.1%。
分項(xiàng)來(lái)看,2020 年鈦材進(jìn)口量?jī)H航空航天等高端領(lǐng)域用鈦合金絲材保 持增長(zhǎng),反映出國(guó)產(chǎn)鈦材在高端緊固件等領(lǐng)域還難以滿足國(guó)內(nèi)需求; 2020 年,鈦合金薄板和厚板的進(jìn)口量雖略有減少,但基本穩(wěn)定,反映 出我國(guó)在高端領(lǐng)域的鈦合金薄板和厚板對(duì)國(guó)外仍有一定的依賴。目 前,我國(guó)高端需求用航空緊固件用鈦合金棒絲材、船舶用鈦合金寬厚 板坯等產(chǎn)品在批次穩(wěn)定性上與國(guó)外還有一定的差距,仍需進(jìn)口,隨著 國(guó)內(nèi)鈦材龍頭企業(yè)裝備和技術(shù)不斷升級(jí),有一定進(jìn)口替代空間。
(3)相關(guān)企業(yè)有望持續(xù)受益于需求增長(zhǎng)及材料國(guó)產(chǎn)替代
航空航天領(lǐng)域鈦材發(fā)展空間廣闊,相關(guān)企業(yè)有望持續(xù)受益。航空航天 領(lǐng)域裝備列裝、軍機(jī)換裝國(guó)產(chǎn)航發(fā)以及新型裝備鈦合金用量大幅提升 等促進(jìn)國(guó)內(nèi)航空航天用高端鈦材需求增長(zhǎng)。民航方面,支線飛機(jī) ARJ21 已正式投入運(yùn)營(yíng),大型客機(jī) C919 首飛試驗(yàn)圓滿成功;遠(yuǎn)程寬 體客機(jī) CR929 處于中俄聯(lián)合研制階段,未來(lái)空間廣闊。
隨著國(guó)內(nèi)鈦材生產(chǎn)企業(yè)制造能力提升,材料國(guó)產(chǎn)替代將推動(dòng)國(guó)內(nèi)鈦材 生產(chǎn)企業(yè)業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)。例如,西部超導(dǎo)成功掌握了緊固件用 Ti45Nb 合 金絲材批量化制備技術(shù),解決了 Ti40 阻燃鈦合金大規(guī)格鑄錠鍛造開(kāi)坯 的難題;湘投金天集團(tuán)自主研發(fā)出中國(guó)******卷大卷重寬幅鈦帶卷,填 補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白,改變了我國(guó)鈦卷和鈦焊管依賴進(jìn)口的格局。
此外,隨著中航重機(jī)、航宇科技、派克新材以及航材院鑄鈦事業(yè)部等 鍛鑄件企業(yè)和寶鈦股份、天成航材等鈦材生產(chǎn)企業(yè)在國(guó)際宇航市場(chǎng)的 不斷拓展,國(guó)際宇航市場(chǎng)鈦合金業(yè)務(wù)亦將促進(jìn)相關(guān)企業(yè)業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)。
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