金属钛及其相关钛材是我国重要的战略金属材料之一。
当前军用与民用航空市场的迅猛发展,钛合金的需求强劲。
钛合金具有轻量化的结构和出色的耐高温性能,能够和复合材料结构的高度匹配。在保证结构强度的同时,还能实现大幅度的减重效果,能够显著减轻飞机的重量,从而增加运载能力并降低油耗。
当前高端钛合金已成为飞机和发动机的主要结构材料,飞机的起落架部件、机身的梁、框和紧固件以及发动机的风扇、压气机、叶片和轴等关键部件,都离不开钛合金的支撑。
当前,我国钛工业处于产业升级的加速期,国防和“三航”领域对钛合金的大量使用,钛工业有望持续保持强劲的增长势头。
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钛合金在飞机上的应用图示:
资料来源:公开或理
钛合金产业链航空航天用钛合金需要具备承受高温、高压和高载荷的能力。普通钛合金在超过600°C的环境下难以满足发动机的使用要求。因此需要从合金成分、熔炼、锻造、热机械处理到机加工等多个环节对工艺参数进行精细优化。
钛产业的产业链包括从原材料供应到产品加工,再到应用市场的全过程。上游环节是原材料的供应,主要包括钛精矿和钛铁矿;中游环节是钛产品的加工过程,这一环节将上游的原材料转化为钛产品。其中海绵钛、钛白粉和钛加工材是这一环节的主要产出;产业链的下游是各应用市场,除了上述提及的航空、还有船舶、化学、造纸和医药等,都是钛产品的重要应用领域。
钛合金产业链梳理:
资料来源:西部超导、广发证券
国内航空航天钛合金产业链呈现两头集中和中间略显分散的特点。
钛合金产业链的中上游的技术门槛相对较高,新进入的材料企业要想成为合格的供应商,需要历经数年的努力与验证。此外,中上游环节对产能和成本控制的要求也十分的严格,目前领军企业具有明显优势。
此外,中上游中成本结构中原材料占据较大,下游客户对价格稳定性的要求较高,因此上游钛材供应商需要承担原材料价格波动的风险,而成本控制能力就成为了影响钛材环节盈利弹性的重要因素。
海绵钛供应领域呈现出一定的自然垄断特性。我国海绵钛行业的CR3达到了50%,其中湘润新材料、攀钢集团和双瑞万基占据前三甲。
钛合金锻件环节具有一定的壁垒。钛合金作为一种难变形材料变形抗力大,在锻造过程中需要施加更大的外力,使得其在锻造过程中相比其他材料更具挑战性。锻件环节主要布局厂商包括中航重机下属陕西宏远、贵州安大和景航锻铸、三角防务、万航模锻、派克新材、航宇科技等。
钛合金产业格局和龙头梳理钛合金的核心竞争力和主要附加值集中在钛材的加工与应用环节,主要是高端钛材的研发能力和制造工艺,壁垒主要来自于技术、资金和准入门槛三个方面。
我国钛合金企业数量众多,但行业集中度较高,具备规模化效应的大型企业数量有限。在高端钛材市场,宝钛股份和西部超导形成了双寡头的竞争格局。
宝钛股份拥有中国最大的钛及钛合金生产、科研基地,其中高档钛材和军工钛材市场占有率高达80%以上。公司承担了4500米深潜器钛合金载人球舱的自主设计制造、国产C919大飞机用钛合金板材研制、大运用钛合金研制及海洋舰船用钛合金研制等多项重大科研项目。
西部超导参与了C919大飞机的研制以及部分材料供应,公司产品主要包括高端钛合金材料、超导产品和高性能高温合金材料三大类,多项技术填补国内空白。
结语当前民用飞机用钛量的上升,高端钛合金的需求同步增长,国产大型客机C919的钛合金占比已达到9%;而军机的增量也将直接推动军用高端钛合金材料需求的增加。随着航空航天以及飞机产业链高景气发展,上游材料环节有望迎来广阔机遇。
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