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  • 发布时间:2021-01-11   来源:.  点击量:1840

      01 什么是钛材

      钛是性能优异的战略金属,比强度优势突出

      钛元素符号Ti,原子序数22,属于难熔稀有轻金属。它是银白色的金属,具有密度低、熔点高、比强度高、耐腐蚀性强、 高低温性能好、无磁性、无毒、生物相容性好等特点,其中高比强度性能尤为突出,高强钛合金强度与高强钢相当,但密 度几乎小一半。此外,钛及合金还具有形状记忆、超导和储氢等特点。目前钛及合金广泛应用于化工、海洋工程、航空航 天、军事、冶金、医疗、体育休闲等领域。因此,钛是一种战略金属,是现代高新技术领域不可或缺的关键材料,又被称 为“太空金属”、“海洋金属”。

      位于产业链中游,有多种分类方法

      钛材即钛加工材,是钛优异性能具体应用的载体,连接上游资源以及下游应用,处于产业链中游。它是指海绵钛(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。

      根据不同标准,钛材有多种分类方法,其中按形态和是否涉足军工方法较为普遍。按形态分,钛材包括棒材、丝材、管材、板 材、异型材等;而根据是否涉及军工,钛材可分为军用钛材和民用钛材。

      高端产品质量要求苛刻,壁垒较高

      钛材加工难度较高,包括多个环节,涉足材料、装备、工艺控制等多个因素,具有较高技术、资金、装备等壁垒。其中用 于航空航天、兵器等高端钛材,对产品质量的要求苛刻,在钛材“高均匀性、高纯净性、高稳定性”方面提出更高的要求, 因此要求厂商配备高精度装备,具备钛合金材料设计能力、精细化生产工艺控制、工艺和设备匹配性,完善的质量控制体 系等综合能力。

      鼓励发展高端产品,军品实施行政许可制度

      钛材属于新材料的范围,国家新材料重要政策和钛材也有一定关系。总体上,政策鼓励航空航天、海洋工程的高性能先进钛 材的发展,致力使我国成为钛材料的强国。对于军用钛材而言,由于军工行业的特殊性,需接受国防科工局监管,采用严格 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,必须取得相应资质、许可。

      02 中高端领域驱动未来钛材需求增长

      化工是最大下游,航空航天占比不断提高

      中国钛材的消费主要集中在化工、航空航天、电力三大领域,其中化工占比最大,但2010年以来份额有所下降,已由2010年的 53%下降为2018年的45%,2019年因化工PTA投资规模较大,化工领域占比回升到51%。而航空航天领域发展态势较好,在钛 材的消费占比持续提升,由2010年的约10%提高到2019年的约18%。

      与美国、俄罗斯等先进钛材国家以航空航天为主要下游相比,中国钛材消费结构中,工业消费比重较高,高端的航天航空、民 用品占比偏低,未来钛材结构优化的空间大。

      中国是全球主要消费国,需求总体保持增长态势

      钛下游领域较为广泛,需求和宏观经济以及航空工业的发展关联较大。全球范围内,自上世纪八十年代以来,全球钛工业经 历了三次较大的景气和低迷期,和全球经济发展周期基本一致。

      在中国,2013年随着经济增速放缓以及经济结构调整,中国普通钛材消费出现了一定的下降,导致钛材销售量下降,且较低 销售水平持续到2016年。伴随着2017年中国以及全球经济的复苏、中高端钛材需求增长以及行业去库存完成,2017年中国 钛材销售量较大增长,达到5.5万吨,并于2019年进一步提高到6.9万吨(其中国内销量5.6万吨)。目前中国已成为全球主要 的钛消费国之一,在全球钛材消费占比约40%。

      化工领域受益PTA投资潮,预计未来回归平稳

      钛材在化工的应用包括氯碱、有机无机合成、化肥、塑料等。近年来,随着民营大炼化的兴起,我国使用钛材PTA项目大量 增加,促进化工领域钛材需求增长。

      根据PTA项目投产计划,2020~2022年中国PTA处于建设高峰 期,作为设备材料,钛材需求提前计划投产时间,为此,我们 认为,2019~2021年我国化工领域钛材需求仍相对旺盛。而从 2022年起,化工钛材需求将转为相对平稳阶段。

      国防费用持续增加,为军用钛材增长奠定基础

      钛材作为高熔点的轻金属,在航空航天领域具有先天优势。在我国 钛材消费中,航空航天领域也是少数持续增长的领域,2019年市 场规模约1.3万吨,2010~2019年需求年复合增速高达15%。

      航天航空包括军用和民用,其中军用受国防支出和政策影响较大。根据我国于2019年7月发布的《新时代的中国国防》白皮书,中国 将致力于国防现代化,实施积极防御的军事战略,加大老旧装备的 淘汰,形成以高新技术装备的骨干的武器装备系统。可以预见,未 来我国国防支出将持续增加,且高技术装备备受关注,作为军用航 空基础性材料钛材增长前景广阔。

      新型战机列装,军用钛材需求较快增长

      根据Flight Global发布的《World Air Force 2019》,2018年,全球 现役军用飞机总计53953架。其中美国排名第一,拥有13398架,我 国仅拥有军用飞机3187架,其中战机1624架。

      同时根据《World Air Force 2019》报告,我国战斗机组成中老旧型 号战斗机占比较大,如歼-7、歼-8合计占比超过三分之一,而最新一 代的J-20数量仅有10架。未来以歼 16、轰 6K、运 20、直 20、歼 20为代表的、钛材使用比率大幅增加的新型军机将大量列装,我国 军用飞机钛材有望保持较快增长。

      :国产大飞机助力,民用航空钛材步入黄金期

      民用大飞机方面,2008年5月,中国商用飞机有限公司 (“中国商飞”)成立,标志着中国民用飞机起步。经过 多年的努力,目前支线飞机ARJ21已经投入航线运营,获 得订单520架,交付34架;大型民用客机C919累计获得订 单815架,争取2021年向客户交付首架飞机;同时远程宽 体客机CR929项目也已启动。

      预计未来随着更多国产大飞机交付,我国民用客机将在全 球航空市场占据一席之地,我国民用航空钛材也将迎来黄 金期。

      高端领域驱动,中国钛材需求较快增长

      钛材需求预测

      我们预计在航空航天等高端领域驱动下,我国钛材需求将保持较快增长,市场规模由2019年的6.9万吨提高到2025年的 11.0万吨,年复合增速为8.2%。

      03 上游制约不明显,中高端钛材存短板

      钛材供给:全球钛资源丰富,分布不均

      钛元素在地壳的丰度为0.61%,主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。地壳中含钛矿物近140 多种,目前具有开采价值的主要为钛的氧化 物。而钛氧化物中又主要包括钛铁矿( FeTiO3)和金红石( TiO2), 其中金红石钛具有优异的性能,是高品质钛产品的重要原料。

      根据USGS(美国地质调查局),全球钛资源较丰富,按二氧化钛 当量计,储量8.2亿吨,资源量超过20亿吨。在全球钛储量中,钛 铁矿的占比约94%,金红石占比约6%。分布看,钛铁矿主要分布 在澳大利亚(32.5%)、中国(29.9%)和印度(11.0%)三国, 而金红 石主 要分布 在澳 大利 亚(61.5%)、 印度 (15.7%)、南非 (12.9%)三国。

      中国钛资源禀赋低,高品质钛精矿依赖进口

      中国是全球钛资源大国,钛储量和资源量分别为2.3亿吨和8.3 亿吨二氧化钛当量,其中以钛磁铁矿为主体的钛铁矿约占中 国钛资源量的98%,金红石钛矿仅占2%。分布区域看,我国 钛资源分布较为广泛,其中四川和河北是主要的分布地,二者 约占我国钛储量的65%和资源量的92%。

      尽管储量较大,但我国钛资源禀赋较低,存在贫矿多、多金属 共生矿为主、金红石矿少等问题,为此,中国高品质钛精矿仍 需由进口满足。2019年中国钛精矿产量约500万吨,位居全球 第一,但仍进口约260万吨,约占中国钛精矿需求的34%。

      原材料海绵钛供给充足,不构成制约

      钛加工材使用的原材料是海绵钛,海绵钛经加工的钛锭可供钛材 使用。整体来看,海绵钛供给较为充足,2019年中国海绵钛的产 能11万吨,产量7.5万吨,产能利用率68%。

      海绵钛生产集中度较高,其中2019年海绵钛CR6在全国产量的市 占率为88%;尽管行业集中度较高,但由于产能较为充裕,我们 认为海绵钛并不会对钛材行业发展构成制约。

      中国钛材结构性过剩,高端产品相对不足

      中国是钛材的生产大国,根据中国有色金属工业协会钛分会的预计,2019年全球钛材产量超15万吨,可以估算中国约占全 球钛材产量的50%。总体而言,中国钛材产量和消费变化趋势基本相同,2013年钛材产量下降,2017年恢复增长,2019年达 到7.5万吨。产品结构上,我国钛材以板材为主,2019年板材约占我国钛材产量的52%,其次是棒材(18%),管材位列第三 (14%),其他形态的钛材则较少。

      尽管近年来有所改善,但中国钛行业仍存在化工、冶金等中低端产能过剩,而航空、医疗等高端产品产能相对不足的矛盾,总 体上呈现出结构性过剩的格局。以钛锭为例,2019年我国钛材密切相关的钛锭的产能超17.8万吨,而2019年钛锭产量约8.87万 吨,钛锭产能利用率不到50%。

      集中度持续提升,规模和高端产品企业发展机遇大

      中国钛材的进出口量也反映了我国钛行业的结构性过剩,2019年我国出口钛材约2.1万吨,但同时进口8000多吨钛材,航空航 天等高端领域用钛合金板材、棒材、丝材的进口需求依然较大。国内高端钛材在应力设计、安全系数选取、合金系及性能研究 ( 腐蚀、抗爆冲击、断裂、疲劳) 、加工工艺、焊接工艺等方面存在较大差距。

      另一方面,随着行业发展,我国钛生产集中度逐步提升,按销量计,2019年前十大钛生产企业的市占率提升到79%水平。我们 判断,未来钛材行业集中度仍将继续提升,具有规模优势的钛材龙头企业以及具有技术优势,以高端产品为主的钛生产企业将 在市场竞争中获得更大的发展。

      04 行业发展趋势及主要公司

      结合钛产业链特点,我们认为未来钛材行业发展趋势主要有以下几点:

      (1)加强上游企业联盟,获取和控制优势的资源

      为确保产品质量,钛材尤其是高端钛材对钛原料品质要求较高。尽管全球钛资源较丰富,但优质的金红石占比不到10%,具有一 定的稀缺性,在我国金红石钛资源尤为紧缺,大部分依赖进口。钛材生产企业联合上游资源开发企业,获取或控制优势钛资源具 有重要意义,将成为未来行业发展趋势之一。

      (2)高端钛材将成为行业发展高地

      目前我国已成为全球主要的钛材产销国,但传统电力、化工、冶金等领域处于成熟期,增长空间不大。另一方面,在中国产业升 级以及强军政策推动下,航天航空、海洋工程、船舶细分领域需求看好,技术门槛较高,将成为行业发展高地。

      (3)龙头企业优势强化,行业强者恒强

      钛材尤其是高端钛材生产涉及生产环节多,技术门槛较高,固定资产投入大,要求生产企业具备资金、人才、管理等方面的综合 优势。钛材龙头企业具有先发优势,未来随着行业发展,综合竞争力将不断强化,行业将呈现强者恒强的态势。

      行业发展趋势及主要公司

      国内钛的龙头公司主要有宝钛股份、金天科技集团、西部材料、西部超导。

      宝钛股份:产品种类齐全,规模领先

      公司是中国最大的钛及钛合金生产、科研基地,主要产品为各种规格的钛及钛合金板、带、箔、管、棒、线、锻件、铸件等加工材 和各种金属复合材产品。公司产品结构较为完整,产品涵盖海绵钛、钛锭、各种规格钛材等,形成了完备的以稀有金属加工为主体 的产业群和产业链。公司主导钛产品产量位居行业前列,拥有钛加工材实际产能2.4万吨,2019年钛加工材产量约2.0万吨。

      公司竞争优势突出,拥有2400KW电子束冷床炉、15t真空自耗电弧炉,2500t快锻机、万吨自由锻以及钛带生产线MB22-TI型二十 辊冷轧机等世界一流主体设备。在航空航天领域公司是美国波音、法国空客、法国斯奈克玛、美国古德里奇、加拿大庞巴迪、英国 罗尔斯-罗伊斯等公司的战略合作伙伴。为了缓解产能瓶颈,公司发布了非公开发行预案,拟募集资金用于高品质钛锭、管材、型 材生产线、宇航级宽幅钛合金板材、带箔材等项目建设,项目投产后,公司规模将进一步提升,为实现未来3~5年内实现主导钛产 品产量3万吨,8~10年内,主导钛产品产量4万吨的发展战略奠定基础。

      金天科技集团:产业链完整,行业地位凸显

      湖南湘投金天科技集团有限责任公司(以下简称“金天科技集团”)主要致力于金属新材料行业的投资、研发、建设与经营,综合 实力已进入我国钛产业前三强,钛及钛加工材产量全国第二,其中钛带卷和钛焊管全国第一。截至2019年底,金天科技集团起草的 国家或行业标准38项,累计申报专利186项。

      目前,公司已具备军工市场“四证”(保密、国军标、武器装备科研生产许可证、武器装备承制资格证)。通过了国际航标、中国 民用航空适航认证等、民用市场“三证”(质量、环境、职业健康安全)。公司被评为湖南省军民融合示范企业及高端装备特种钛 合金工程技术研究中心,被国家科工局定位为中国军工钛合金棒材3大基地之一,成为军工合金材料主干材料体系建设的主要参与 单位之一。在最新型的军用飞机及发动机高端钛材领域,公司占据市场份额约为30%,成为多个型号重点飞机独家或主流供应商, 并成为C919及C929大飞机起落架用钛合金国内首家配套单位。

      西部材料:多业务协同,定增加码钛材行业

      公司主要从事稀有金属材料的研发、生产和销售,已发展成为规模较大、品种齐全的稀有金属材料深加工生产基地,拥有钛及钛合 金加工材、层状金属复合材料、稀贵金属材料、金属纤维及制品、稀有金属装备、材料及制品、钛材高端日用消费品及精密加 工制品等八大业务板块,产品主要应用于军工、核电、环保、海洋工程、石化、电力等行业和众多国家大型项目。钛材相关的钛产 品在2019年公司收入和毛利润的占比分别为64%和70%。2019年钛产品产量和销量分别为5985吨和5378吨。

      公司已形成了从熔炼、锻造、轧制、复合材料、管道管件到装备制造和精密加工制造的较完整的加工制造产业链,钛合金中厚板、 钛/钢复合板、大口径薄壁管等系列产品保持较高的市场份额。公司一贯注重人才培养和团队建设,打造了一支包括200多名博士、 硕士在内的高端科技创新团队,培养了一批懂技术、会管理的复合型经营管理团队。先后承担了国家、省、市级高新技术创新和产 业化项目380余项,取得国家地方联合工程研究中心、省级企业技术中心、省级工程研究中心等14个技术平,并获得自主知识产权 授权专利387项,制定国家及行业标准134项,获国家、省部级各类奖励75项。

      目前公司拟非公开发行股票,募集资金总额不超过7.85亿元,用于高性能低成本钛合金材料生产线技术改造项目、西部材料联合技 术中心建设项目以及补充流动资金。其中高性能低成本钛合金材料生产线技改对现有生产线进行设备填平补齐和技术升级,解决熔 炼环节的产能瓶颈,实现短流程的加工工艺,降低成本,保障公司生产的稳定性和产品品质的可靠性,并形成每年回收残钛2000 吨的能力。

      西部超导:专注高端领域的钛材龙头企业

      公司主要从事高端钛合金材料、超导产品和高性能高温合金材料的研发、生产和销售,其中钛合金材料是公司主导业务,2019年 钛材业务占公司收入83%,毛利润95%。公司是我国高端钛合金棒丝材、锻坯主要研发生产基地之一,拥有钛材产能4950吨, 2019年钛材产量和销量分别为4163吨和3640吨。

      公司生产的高端钛合金材料,包括大棒材、小棒材、丝材、锻坯等,主要用于航空(包括飞机结构件、紧固件和发动机部件等)、 舰船、兵器等。公司钛产品以“国际先进、国内空白、解决急需”为定位,制备工艺和质量过程控制技术的研究成果丰硕,自主建 立了一套内控技术标准体系,实现了多种高端钛合金的完全国产化,填补了多项战机、舰船等用关键材料的国内空白,产品的“高 均匀性、高纯净性、高稳定性”处于国内领先水平,推动了诸多钛合金材料技术标准的升级,获得了国家科技进步二等奖1项、陕 西省科学技术奖一等奖1项、国防科学技术进步奖一等奖1项等。

      05 投资建议及风险提示

      我们认为中国钛材行业存在低端产品竞争激烈,中高端产品存在短板的结构性问题,行业的增长主要来自中高端产品需求旺盛的航 空航天、船舶、海洋工程等领域。与此同时,中高端钛材产品质量要求严格,产品结构较好的龙头企业在研发、装备、管理、工艺 等方面具备先发优势,有望享受中高端钛材发展的红利。建议关注中高端产品布局领先,规模及先发优势显著的钛材龙头企业宝钛 股份、西部超导。


    2020年钛材行业研究报告
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