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            鈦及鈦合金行業
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            2020年鈦材行業研究報告

            發布日期:2020-12-30  瀏覽次數:59
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              01 什么是鈦材
              是性能優異的戰略金屬,比強度優勢突出
              鈦元素符號Ti,原子序數22,屬于難熔稀有輕金屬。它是銀白色的金屬,具有密度低、熔點高、比強度高、耐腐蝕性強、 高低溫性能好、無磁性、無毒、生物相容性好等特點,其中高比強度性能尤為突出,高強鈦合金強度與高強鋼相當,但密 度幾乎小一半。此外,鈦及合金還具有形狀記憶、超導和儲氫等特點。目前鈦及合金廣泛應用于化工、海洋工程、航空航 天、軍事、冶金、醫療、體育休閑等領域。因此,鈦是一種戰略金屬,是現代高新技術領域不可或缺的關鍵材料,又被稱 為“太空金屬”、“海洋金屬”。
              位于產業鏈中游,有多種分類方法
              鈦材即鈦加工材,是鈦優異性能具體應用的載體,連接上游資源以及下游應用,處于產業鏈中游。它是指海綿鈦(或海綿鈦加 合金元素)經熔煉形成鈦鑄錠,再經鍛造、軋制、擠壓等塑性加工方法將鑄錠加工成材。
              根據不同標準,鈦材有多種分類方法,其中按形態和是否涉足軍工方法較為普遍。按形態分,鈦材包括棒材、絲材、管材、板 材、異型材等;而根據是否涉及軍工,鈦材可分為軍用鈦材和民用鈦材。
              高端產品質量要求苛刻,壁壘較高
              鈦材加工難度較高,包括多個環節,涉足材料、裝備、工藝控制等多個因素,具有較高技術、資金、裝備等壁壘。其中用 于航空航天、兵器等高端鈦材,對產品質量的要求苛刻,在鈦材“高均勻性、高純凈性、高穩定性”方面提出更高的要求, 因此要求廠商配備高精度裝備,具備鈦合金材料設計能力、精細化生產工藝控制、工藝和設備匹配性,完善的質量控制體 系等綜合能力。
              鼓勵發展高端產品,軍品實施行政許可制度
              鈦材屬于新材料的范圍,國家新材料重要政策和鈦材也有一定關系。總體上,政策鼓勵航空航天、海洋工程的高性能先進鈦 材的發展,致力使我國成為鈦材料的強國。對于軍用鈦材而言,由于軍工行業的特殊性,需接受國防科工局監管,采用嚴格 的行政許可制度,承擔涉密武器裝備科研生產任務的企事業單位,必須取得相應資質、許可。
              02 中高端領域驅動未來鈦材需求增長
              化工是最大下游,航空航天占比不斷提高
              中國鈦材的消費主要集中在化工、航空航天、電力三大領域,其中化工占比最大,但2010年以來份額有所下降,已由2010年的 53%下降為2018年的45%,2019年因化工PTA投資規模較大,化工領域占比回升到51%。而航空航天領域發展態勢較好,在鈦 材的消費占比持續提升,由2010年的約10%提高到2019年的約18%。
              與美國、俄羅斯等先進鈦材國家以航空航天為主要下游相比,中國鈦材消費結構中,工業消費比重較高,高端的航天航空、民 用品占比偏低,未來鈦材結構優化的空間大。
              中國是全球主要消費國,需求總體保持增長態勢
              鈦下游領域較為廣泛,需求和宏觀經濟以及航空工業的發展關聯較大。全球范圍內,自上世紀八十年代以來,全球鈦工業經 歷了三次較大的景氣和低迷期,和全球經濟發展周期基本一致。
              在中國,2013年隨著經濟增速放緩以及經濟結構調整,中國普通鈦材消費出現了一定的下降,導致鈦材銷售量下降,且較低 銷售水平持續到2016年。伴隨著2017年中國以及全球經濟的復蘇、中高端鈦材需求增長以及行業去庫存完成,2017年中國 鈦材銷售量較大增長,達到5.5萬噸,并于2019年進一步提高到6.9萬噸(其中國內銷量5.6萬噸)。目前中國已成為全球主要 的鈦消費國之一,在全球鈦材消費占比約40%。
              化工領域受益PTA投資潮,預計未來回歸平穩
              鈦材在化工的應用包括氯堿、有機無機合成、化肥、塑料等。近年來,隨著民營大煉化的興起,我國使用鈦材PTA項目大量 增加,促進化工領域鈦材需求增長。
              根據PTA項目投產計劃,2020~2022年中國PTA處于建設高峰 期,作為設備材料,鈦材需求提前計劃投產時間,為此,我們 認為,2019~2021年我國化工領域鈦材需求仍相對旺盛。而從 2022年起,化工鈦材需求將轉為相對平穩階段。
              國防費用持續增加,為軍用鈦材增長奠定基礎
              鈦材作為高熔點的輕金屬,在航空航天領域具有先天優勢。在我國 鈦材消費中,航空航天領域也是少數持續增長的領域,2019年市 場規模約1.3萬噸,2010~2019年需求年復合增速高達15%。
              航天航空包括軍用和民用,其中軍用受國防支出和政策影響較大。根據我國于2019年7月發布的《新時代的中國國防》白皮書,中國 將致力于國防現代化,實施積極防御的軍事戰略,加大老舊裝備的 淘汰,形成以高新技術裝備的骨干的武器裝備系統。可以預見,未 來我國國防支出將持續增加,且高技術裝備備受關注,作為軍用航 空基礎性材料鈦材增長前景廣闊。
              新型戰機列裝,軍用鈦材需求較快增長
              根據Flight Global發布的《World Air Force 2019》,2018年,全球 現役軍用飛機總計53953架。其中美國排名第一,擁有13398架,我 國僅擁有軍用飛機3187架,其中戰機1624架。
              同時根據《World Air Force 2019》報告,我國戰斗機組成中老舊型 號戰斗機占比較大,如殲-7、殲-8合計占比超過三分之一,而最新一 代的J-20數量僅有10架。未來以殲 16、轟 6K、運 20、直 20、殲 20為代表的、鈦材使用比率大幅增加的新型軍機將大量列裝,我國 軍用飛機鈦材有望保持較快增長。
              :國產大飛機助力,民用航空鈦材步入黃金期
              民用大飛機方面,2008年5月,中國商用飛機有限公司 (“中國商飛”)成立,標志著中國民用飛機起步。經過 多年的努力,目前支線飛機ARJ21已經投入航線運營,獲 得訂單520架,交付34架;大型民用客機C919累計獲得訂 單815架,爭取2021年向客戶交付首架飛機;同時遠程寬 體客機CR929項目也已啟動。
              預計未來隨著更多國產大飛機交付,我國民用客機將在全 球航空市場占據一席之地,我國民用航空鈦材也將迎來黃 金期。
              高端領域驅動,中國鈦材需求較快增長
              鈦材需求預測
              我們預計在航空航天等高端領域驅動下,我國鈦材需求將保持較快增長,市場規模由2019年的6.9萬噸提高到2025年的 11.0萬噸,年復合增速為8.2%。
              03 上游制約不明顯,中高端鈦材存短板
              鈦材供給:全球鈦資源豐富,分布不均
              鈦元素在地殼的豐度為0.61%,主要以氧化物和硅酸鹽的形式存在。地殼中含鈦礦物近140 多種,目前具有開采價值的主要為鈦的氧化 物。而鈦氧化物中又主要包括鈦鐵礦( FeTiO3)和金紅石( TiO2), 其中金紅石鈦具有優異的性能,是高品質鈦產品的重要原料。
              根據USGS(美國地質調查局),全球鈦資源較豐富,按二氧化鈦 當量計,儲量8.2億噸,資源量超過20億噸。在全球鈦儲量中,鈦 鐵礦的占比約94%,金紅石占比約6%。分布看,鈦鐵礦主要分布 在澳大利亞(32.5%)、中國(29.9%)和印度(11.0%)三國, 而金紅 石主 要分布 在澳 大利 亞(61.5%)、 印度 (15.7%)、南非 (12.9%)三國。
              中國鈦資源稟賦低,高品質鈦精礦依賴進口
              中國是全球鈦資源大國,鈦儲量和資源量分別為2.3億噸和8.3 億噸二氧化鈦當量,其中以鈦磁鐵礦為主體的鈦鐵礦約占中 國鈦資源量的98%,金紅石鈦礦僅占2%。分布區域看,我國 鈦資源分布較為廣泛,其中四川和河北是主要的分布地,二者 約占我國鈦儲量的65%和資源量的92%。
              盡管儲量較大,但我國鈦資源稟賦較低,存在貧礦多、多金屬 共生礦為主、金紅石礦少等問題,為此,中國高品質鈦精礦仍 需由進口滿足。2019年中國鈦精礦產量約500萬噸,位居全球 第一,但仍進口約260萬噸,約占中國鈦精礦需求的34%。
              原材料海綿鈦供給充足,不構成制約
              鈦加工材使用的原材料是海綿鈦,海綿鈦經加工的鈦錠可供鈦材 使用。整體來看,海綿鈦供給較為充足,2019年中國海綿鈦的產 能11萬噸,產量7.5萬噸,產能利用率68%。
              海綿鈦生產集中度較高,其中2019年海綿鈦CR6在全國產量的市 占率為88%;盡管行業集中度較高,但由于產能較為充裕,我們 認為海綿鈦并不會對鈦材行業發展構成制約。
              中國鈦材結構性過剩,高端產品相對不足
              中國是鈦材的生產大國,根據中國有色金屬工業協會鈦分會的預計,2019年全球鈦材產量超15萬噸,可以估算中國約占全 球鈦材產量的50%。總體而言,中國鈦材產量和消費變化趨勢基本相同,2013年鈦材產量下降,2017年恢復增長,2019年達 到7.5萬噸。產品結構上,我國鈦材以板材為主,2019年板材約占我國鈦材產量的52%,其次是棒材(18%),管材位列第三 (14%),其他形態的鈦材則較少。
              盡管近年來有所改善,但中國鈦行業仍存在化工、冶金等中低端產能過剩,而航空、醫療等高端產品產能相對不足的矛盾,總 體上呈現出結構性過剩的格局。以鈦錠為例,2019年我國鈦材密切相關的鈦錠的產能超17.8萬噸,而2019年鈦錠產量約8.87萬 噸,鈦錠產能利用率不到50%。
              集中度持續提升,規模和高端產品企業發展機遇大
              中國鈦材的進出口量也反映了我國鈦行業的結構性過剩,2019年我國出口鈦材約2.1萬噸,但同時進口8000多噸鈦材,航空航 天等高端領域用鈦合金板材、棒材、絲材的進口需求依然較大。國內高端鈦材在應力設計、安全系數選取、合金系及性能研究 ( 腐蝕、抗爆沖擊、斷裂、疲勞) 、加工工藝、焊接工藝等方面存在較大差距。
              另一方面,隨著行業發展,我國鈦生產集中度逐步提升,按銷量計,2019年前十大鈦生產企業的市占率提升到79%水平。我們 判斷,未來鈦材行業集中度仍將繼續提升,具有規模優勢的鈦材龍頭企業以及具有技術優勢,以高端產品為主的鈦生產企業將 在市場競爭中獲得更大的發展。
              04 行業發展趨勢及主要公司
              結合鈦產業鏈特點,我們認為未來鈦材行業發展趨勢主要有以下幾點:
              (1)加強上游企業聯盟,獲取和控制優勢的資源
              為確保產品質量,鈦材尤其是高端鈦材對鈦原料品質要求較高。盡管全球鈦資源較豐富,但優質的金紅石占比不到10%,具有一 定的稀缺性,在我國金紅石鈦資源尤為緊缺,大部分依賴進口。鈦材生產企業聯合上游資源開發企業,獲取或控制優勢鈦資源具 有重要意義,將成為未來行業發展趨勢之一。
              (2)高端鈦材將成為行業發展高地
              目前我國已成為全球主要的鈦材產銷國,但傳統電力、化工、冶金等領域處于成熟期,增長空間不大。另一方面,在中國產業升 級以及強軍政策推動下,航天航空、海洋工程、船舶細分領域需求看好,技術門檻較高,將成為行業發展高地。
              (3)龍頭企業優勢強化,行業強者恒強
              鈦材尤其是高端鈦材生產涉及生產環節多,技術門檻較高,固定資產投入大,要求生產企業具備資金、人才、管理等方面的綜合 優勢。鈦材龍頭企業具有先發優勢,未來隨著行業發展,綜合競爭力將不斷強化,行業將呈現強者恒強的態勢。
              行業發展趨勢及主要公司
              國內鈦的龍頭公司主要有寶鈦股份、金天科技集團、西部材料、西部超導。
              寶鈦股份:產品種類齊全,規模領先
              公司是中國最大的鈦及鈦合金生產、科研基地,主要產品為各種規格的鈦及鈦合金板、帶、箔、管、棒、線、鍛件、鑄件等加工材 和各種金屬復合材產品。公司產品結構較為完整,產品涵蓋海綿鈦、鈦錠、各種規格鈦材等,形成了完備的以稀有金屬加工為主體 的產業群和產業鏈。公司主導鈦產品產量位居行業前列,擁有鈦加工材實際產能2.4萬噸,2019年鈦加工材產量約2.0萬噸。
              公司競爭優勢突出,擁有2400KW電子束冷床爐、15t真空自耗電弧爐,2500t快鍛機、萬噸自由鍛以及鈦帶生產線MB22-TI型二十 輥冷軋機等世界一流主體設備。在航空航天領域公司是美國波音、法國空客、法國斯奈克瑪、美國古德里奇、加拿大龐巴迪、英國 羅爾斯-羅伊斯等公司的戰略合作伙伴。為了緩解產能瓶頸,公司發布了非公開發行預案,擬募集資金用于高品質鈦錠、管材、型 材生產線、宇航級寬幅鈦合金板材、帶箔材等項目建設,項目投產后,公司規模將進一步提升,為實現未來3~5年內實現主導鈦產 品產量3萬噸,8~10年內,主導鈦產品產量4萬噸的發展戰略奠定基礎。
              金天科技集團:產業鏈完整,行業地位凸顯
              湖南湘投金天科技集團有限責任公司(以下簡稱“金天科技集團”)主要致力于金屬新材料行業的投資、研發、建設與經營,綜合 實力已進入我國鈦產業前三強,鈦及鈦加工材產量全國第二,其中鈦帶卷和鈦焊管全國第一。截至2019年底,金天科技集團起草的 國家或行業標準38項,累計申報專利186項。
              目前,公司已具備軍工市場“四證”(保密、國軍標、武器裝備科研生產許可證、武器裝備承制資格證)。通過了國際航標、中國 民用航空適航認證等、民用市場“三證”(質量、環境、職業健康安全)。公司被評為湖南省軍民融合示范企業及高端裝備特種鈦 合金工程技術研究中心,被國家科工局定位為中國軍工鈦合金棒材3大基地之一,成為軍工合金材料主干材料體系建設的主要參與 單位之一。在最新型的軍用飛機及發動機高端鈦材領域,公司占據市場份額約為30%,成為多個型號重點飛機獨家或主流供應商, 并成為C919及C929大飛機起落架用鈦合金國內首家配套單位。
              西部材料:多業務協同,定增加碼鈦材行業
              公司主要從事稀有金屬材料的研發、生產和銷售,已發展成為規模較大、品種齊全的稀有金屬材料深加工生產基地,擁有鈦及鈦合 金加工材、層狀金屬復合材料、稀貴金屬材料、金屬纖維及制品、稀有金屬裝備、材料及制品、鈦材高端日用消費品及精密加 工制品等八大業務板塊,產品主要應用于軍工、核電、環保、海洋工程、石化、電力等行業和眾多國家大型項目。鈦材相關的鈦產 品在2019年公司收入和毛利潤的占比分別為64%和70%。2019年鈦產品產量和銷量分別為5985噸和5378噸。
              公司已形成了從熔煉、鍛造、軋制、復合材料、管道管件到裝備制造和精密加工制造的較完整的加工制造產業鏈,鈦合金中厚板、 鈦/鋼復合板、大口徑薄壁管等系列產品保持較高的市場份額。公司一貫注重人才培養和團隊建設,打造了一支包括200多名博士、 碩士在內的高端科技創新團隊,培養了一批懂技術、會管理的復合型經營管理團隊。先后承擔了國家、省、市級高新技術創新和產 業化項目380余項,取得國家地方聯合工程研究中心、省級企業技術中心、省級工程研究中心等14個技術平,并獲得自主知識產權 授權專利387項,制定國家及行業標準134項,獲國家、省部級各類獎勵75項。
              目前公司擬非公開發行股票,募集資金總額不超過7.85億元,用于高性能低成本鈦合金材料生產線技術改造項目、西部材料聯合技 術中心建設項目以及補充流動資金。其中高性能低成本鈦合金材料生產線技改對現有生產線進行設備填平補齊和技術升級,解決熔 煉環節的產能瓶頸,實現短流程的加工工藝,降低成本,保障公司生產的穩定性和產品品質的可靠性,并形成每年回收殘鈦2000 噸的能力。
              西部超導:專注高端領域的鈦材龍頭企業
              公司主要從事高端鈦合金材料、超導產品和高性能高溫合金材料的研發、生產和銷售,其中鈦合金材料是公司主導業務,2019年 鈦材業務占公司收入83%,毛利潤95%。公司是我國高端鈦合金棒絲材、鍛坯主要研發生產基地之一,擁有鈦材產能4950噸, 2019年鈦材產量和銷量分別為4163噸和3640噸。
              公司生產的高端鈦合金材料,包括大棒材、小棒材、絲材、鍛坯等,主要用于航空(包括飛機結構件、緊固件和發動機部件等)、 艦船、兵器等。公司鈦產品以“國際先進、國內空白、解決急需”為定位,制備工藝和質量過程控制技術的研究成果豐碩,自主建 立了一套內控技術標準體系,實現了多種高端鈦合金的完全國產化,填補了多項戰機、艦船等用關鍵材料的國內空白,產品的“高 均勻性、高純凈性、高穩定性”處于國內領先水平,推動了諸多鈦合金材料技術標準的升級,獲得了國家科技進步二等獎1項、陜 西省科學技術獎一等獎1項、國防科學技術進步獎一等獎1項等。
              05 投資建議及風險提示
              我們認為中國鈦材行業存在低端產品競爭激烈,中高端產品存在短板的結構性問題,行業的增長主要來自中高端產品需求旺盛的航 空航天、船舶、海洋工程等領域。與此同時,中高端鈦材產品質量要求嚴格,產品結構較好的龍頭企業在研發、裝備、管理、工藝 等方面具備先發優勢,有望享受中高端鈦材發展的紅利。建議關注中高端產品布局領先,規模及先發優勢顯著的鈦材龍頭企業寶鈦 股份、西部超導。
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