海绵钛 头豹词条报告系列

海绵钛行业分类 中国海绵钛经历近15年的快速发展，主流生产企业年产量已达万吨级的世界规模，全流程海绵钛三大工艺技 术也取得了长足进步，海绵钛质量得到了显著提高。根据纯度的不同来划分，海绵钛可以分为WHTi0至MHTi4五个等级。中国国内海绵钛供求主要分中高端和低端两种，中高端以航空航天、船舶、医疗、体育休闲等行业为 主要需求对象，主要需求零级和1级海绵钛产品 ；低端以化工、制盐、冶金等行业为需求对象，主要需求2级、3 [3] 级海绵钛产品。 海绵钛产品等级分类 （1）航空、航天、海洋方面：主要用作宇宙飞船的船舱骨架，火箭发动机和人造卫星壳件，航天方面的液体燃料发动机燃烧舱、压力容器、对接件、发动机吊臂，飞机上的发动机叶片、防护板、肋、翼、起落架、航空紧固件、螺栓、特种紧固件等，舰船上的水翼、行进器、潜艇上的耐压壳件、螺旋桨、喷水推进器、海水换热系统等；在国家大型工程及军民融合政策导向下，航空用钛持续被市场看好，并逐步吸引资本市场，其中自 海绵钛行业特征 性能方面：海绵钛有密度低、比强度高、耐腐蚀、与人体亲和力强等优点，是二十一世纪绿色功能材料、战 略新材料，是最具发展前景的有色金属。发展方向：中国海绵钛产业结构步入由低端向中高端发展的时期，钛行业经过几年产业结构调整，加工设备已逐步实现专业化，钛合金材料逐步向高端航空、航天、船舰、医疗、兵器 等领域迈进。制约因素：设备陈旧和生产线未实现自动化使海绵钛成本居高不下，生产技术未显著提升，海绵钛 的环境污染问题急需改善。 [5 性能优势突出 海绵钛优点多，应用范围广 中国钛资源十分丰富，储量居世界第一。钛是一种银白色过渡金属，具有熔点高、比强度大、生物相容性良好、耐蚀性强等优点。海绵钛广泛应用于化工、石油、轻工、冶金、纺织、建筑、医疗、体育、日常生 产等领域，海绵钛是生产钛材及钛铸件的主要原料，钛材生产是影响海绵钛生产的决定性因素。中国大约80%钛材为工业纯钛，它用100%海绵钛及其回收残料做原料；20%钛材为钛合金，其原料的90%也使用 海绵钛。钛早期主要用于航空航天领域，如今是飞机不可或缺的结构材料，未来是引领钛需求增长的主要动力。相较于美国和俄罗斯等发达国家航空用钛材已达到 70%以上，而中国航空用钛材占比低于20%， 预 示高端钛材仍有较大的发展空间。航空航天按照应用对象可分为军用和民用，军用增长逻辑依托军用飞机 数量增加与新型号军机钛材占比提升，民用增长逻辑依托国产大飞机的逐步交付。2016-2021年航空航天领域钛材应用量从8,519吨增长至22,450吨，CAGR高达21.4%，预计未来将会维持高增速。 发展方向 海绵钛市场需求向中高端发展，推动企业进行技术创新提高产品质量 中国海绵钛产能过剩主要体现在结构性过剩上，低端的海绵钛产品大量过剩，而优质的海绵钛却供不应 求。海绵钛的民用市场应用广泛且产品品质要求较低，供应厂商多，处于供需基本平衡状态。高端海绵钛 产品主要应用于航空、航天及军工领域，对产品品质要求较高，过去主要依赖海外进口。目前中国生产航空级钛合金大部分用硫酸法钛白粉的加工生产，金属海绵钛只占7%左右，高端航空级金属钛生产原料90% 依赖于进口，这就造成了中国高端领域用钛原料的长期不稳定供应，难以满足未来高端领域用钛合金原料的长期稳定需求。中国航空航天、船舶制造等行业高端用钛比例与全球钛材需求结构相比偏低，未来增量 空间广阔。钛市场未来将由高端需求主导。随着“十四五”规划和军队现代化建设进入加速期，军工装备 制约因素 当前生产流程导致成本较高，环境污染较大 目前在海绵钛工业生产的过程中，克拉尔法的应用较为常见，即通过使用金属镁对四氯化钛进行还原，进 而获取钛元素，但是由于这种生产工艺流程，其所需要的原料成本相对较高，并且在电极形成的过程中也 会耗费大量的能源，导致整个海绵钛的生产成本始终高居不下。中国国外海绵钛生产企业都采用全流程生产工艺，从而实现了“Mg.Cl”闭路循环，进而实现了海绵钛生产过程的节能、降耗、提质、降本、增效。 通过对现阶段海绵钛的生产过程进行全面分析发现，当前中国还有大部分海绵钛工厂仍然使用相对较为陈旧的设备，并且其整体的自动化水平相对较低，在此背景下可能会影响海绵钛的生产成本以及生产效益， 所以需要对海绵钛企业进行全面的改革，并且要保证海绵钛相关企业能够加大对科研方面的投入和研究力度。 震荡期 多家海绵钛企业倒闭，海绵钛产量下降 因海绵钛生产工艺复杂、技术难度大，加之规模偏小难以抵挡国外海绵钛企业的竞争，中国国内的10多家海绵钛企业纷纷倒闭或破产，仅剩下遵义钛业和抚顺钛厂两家。1980年前后，中国海绵钛产 量达到2800t，由于当时大多数人对钛金属认识不足，钛材的高价格也限制了钛的应用，钛加工材的 产量仅200t左右，钛工业陷入困境。 高速发展期 1982~1990 中国国家政策促进海绵钛的生产及应用 1982年7月中国成立了跨部委的全国钛应用推广领导小组，专门协调钛工业的发展事宜。改革开放之后，在国务院的推动下，中国的钛工业高速发展，应用范围不断拓宽，行业生产规模不断扩大，但大 部分产品都是纯度相对较低的低端产品，高端产品主要依靠进口。 震荡期 1990~2015 经济下行压力导致海绵钛增长态势转变 2013年前后，由于宏观经济下行压力逐渐增加，下游需求产品结构升级转化，在供给侧结构改革的 作用下，中国海绵钛市场出现显著的下滑，产能利用率逐渐走低，大量产能停产，2015年中国海绵钛产能迅速下降至8.80万吨。 成熟期 2015~2023 中国海绵钛产量居世界第一 2015年后中国海绵钛生产缓慢恢复，2017年中国海绵钛产业飞速发展，产量已居世界第一。2015年至2022年间中国国内海绵钛产量由5.9万吨持续增长至17.5万吨。 [6] 1：王闯，张鹏博，郑玥竹… 海绵钛产业链分析 从海绵钛的产业链来看，上游主要为原材料的供应，中游为钛产品加工过程，下游为各应用市场。海绵钛原材料主要为钛精矿和镁，产业链较短，2001—2022年，中国钛精矿产量整体呈上升的趋势，2022年中国钛精矿 产量达745万吨，同比增长9.7%；上游钛精矿相关企业主要有安宁股份、攀钢钒钛、盛和资源和st天成等。中游的海绵钛供给集中度高，技术创新和完善的生产链使三家龙头企业新疆湘润新材料科技有限公司、攀钢集团矿业 有限公司海绵钛分公司与洛阳双瑞万基钛业有限公司的总产量占到总产量的50.23%，2022年中国海绵钛市场价格较为稳定。海绵钛的下游钛加工材应用范围广，2022年中国钛材在不同领域中的应用比例为：化工 （50%）、航空航天（23%）、冶金（1%）、船舶（3%）、医药（4%）、制盐（1%）、体育休闲（1%）、电力（4%）、海洋工程（3%）和其他行业（10%）。受原料成本居高不下及部分下游应用领域需求强劲的影 响，2022年钛加工材价格持续高位运行。 目前海绵钛企业的钛精矿库存仍处低位，对钛矿需求仍然旺盛，上游原材料需求量多且高质量钛精矿的供需缺口须进口来弥补；2022年原镁的价格虽然较2021年有所下降，但仍比2020年高出61.27%，全流程海绵钛企 业启动的自有电解镁生产线将减少其受原材料镁的价格影响，从而与未完成转变的半流程海绵钛企业相比更具有价格稳定和优惠的优势。中游企业的发展方向为相应的技术手段提高产品综合质量，制造出符合“三高一低”的 高质量海绵钛，“十四五”计划中高端钛材需求呈现快速增长态势，为海绵钛企业改善供应结构提供了有利的市场机遇；同时，全流程海绵钛企业将保障镁的供应，补齐产业链循环经济的短板。目前海绵钛产业链的制约因素 为部分海绵钛工厂仍使用相对较为陈旧的设备，并且其自动化水平相对较低，从而影响海绵钛的生产成本以及生 产效益，传统的煅烧炉和还原炉存在能耗高、排放污染等问题，需要引入新的设备和技术进行升级改造。 [9 上 产业链上游 生产制造端 钛矿 上游厂商 攀钢集团有限公司 龙佰四川矿冶有限公司 四川安宁铁钛股份有限公司 查看全部 产业链上游说明 2001—2022年，中国钛精矿产量整体呈上升的趋势，2022年钛精矿产量达745万吨，同比增长 9.7%。中国钛矿生产企业主要有攀钢矿业、龙佰集团、安宁股份、重钢西昌，产能分别为150万吨、 140万吨、 55万吨、50万吨，合计占比超过60%。2022年龙佰集团收购丰源矿业，新增钛精矿30万吨，2025年总产能将逐步扩产至250万吨左右，为未来几年行业最主要的供给增量。安宁股份2023 生产制造端 镁 上游厂商 南京云海特种金属股份有限公司 府谷县泰达煤化有限责任公司 宁夏太阳镁业有限公司 查看全部 产业链上游说明 2021年的镁市场走势强劲，不仅原材料价格的上涨带动镁价上涨，国家双控限电政策的加码更是急速 拉升原镁价格2022年，镁市场由强转弱，价格持续下行，一度跌破主产区工厂成本价。2022年，中国共生产原镁约89.36万吨，同比下降5.82%。2022年镁价低位弱势运行，2023年，钢铁行业总需求 或恢复性增长，利润有望持续修复，海绵钛、电解铝的需求或有望进一步增加，对原镁的需求将进一步增大，镁价或有较大的涨幅。 海绵钛行业是金属镁的第三大市场，仅次于在铝合金、镁合金行业的应用。需要注意的是，全流程的海绵钛企业生产1吨海绵钛需要补充0.15吨镁锭，需要外购解决，而半流程海绵钛企业需要外购镁锭 1.1吨左右。由于2021年下半年以来镁价格大幅上涨并持续保持高位，半流程海绵钛企业成本售价严重倒挂，企业纷纷停止生产。在此背景下，攀钢集团有限公司的全流程海绵钛企业也全部启动自有电 解镁生产线，保障镁的生产供应，从而降低采购成本。其余半流程海绵钛企业都已陆续开始建设电解 镁生产线，补齐产业链循环经济的短板。 中 产业链中游 品牌端 海绵钛制造 中游厂商 产业链中游说明 海绵钛供给集中度较高，龙头企业正加速扩张。2021年中国海绵钛生产企业有10家，总产量达 139929吨。2021年中国国内海绵钛产量前三名分别为新疆湘润新材料科技有限公司、攀钢集团矿业 有限公司海绵钛分公司与洛阳双瑞万基钛业有限公司，产量分别为2.60万吨、2.43万吨、2.00万吨，产量合计占比50.23%。目前龙佰集团、新疆湘润、攀钢集团、安宁股份均有大幅扩产计划，行业产 能快速扩张，到2025年中国海绵钛产能预计增至40万吨以上。2022年中国海绵钛市场表现较为稳定，全年0级海绵钛报价都维持在8～8.5万元/吨，1级海绵钛价格在7.5万元/吨左右。 龙头企业的优势来源于其技术创新和完善的生产链。新疆湘润新材料科技有限公司一期年产2.5万吨海绵钛项目于2020年10月建成投入满负荷运行，采用目前主流的镁热法制钛工艺，为钛矿-高钛渣- 四氯化钛-海绵钛-高端钛合金材料-钛复合材料全产业链，配套氯气生产，是中国国内首家钛产品全产业链企业。13T倒“U”型还原蒸馏炉成功投产填补了中国国内市场空白。真正实现了海绵钛生产产 量大规模化、设备大型化、产品质量高纯化、生产控制自动化、生产环境无公害化。洛阳双瑞万基钛业开展“三高一低”（高纯净性、高均匀性、高一致性、低成本）海绵钛技术攻关，实现10吨炉航空 级小颗粒海绵钛得料率达到80%；开展沸腾氯化高钛渣的应用，实现高钛渣替代进口金红石规模化生 产高品质海绵钛应用技术研究。 下 产业链下游 渠道端及终端客户 海绵钛应用市场 渠道端 宝鸡钛业股份有限公司 西部超导材料科技股份有限公司 西部金属材料股份有限公司 查看全部 产业链下游说明 海绵钛的延伸产品为钛加工材，2022年中国钛材在不同领域中的应用比例为：化工（50%）、航空 航天（23%）、冶金（1%）、船舶（3%）、医药（4%）、制盐（1%）、体育休闲（1%）、电力（4%）、海洋