航空发动机的性能基石在于其原材料。航空发动机部件需在高温高压和高速转动的严苛环境下运作，对材料和制造技术有着极高的要求。

航空材料的性能直接决定了发动机的性能，材料和工艺技术的不断进步，推动航空发动机逐代升级。

当前随着国家“两机专项”对航空发动机研发的大力推进，高性能的高温钛合金材料有望迎来广阔市场机遇。

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飞机结构用钛合金图示：

资料来源：公开整理

钛合金在军机机身和航空发动机等多个方面都有广泛应用。

钛合金作为飞机和发动机的主要结构材料，被用于制造起落架部件、机身的梁、框和紧固件；还有发动机的风扇、压气机、叶片等关键部件。在直升机中钛合金还被用于制造桨毂和连接件。

飞机结构用的钛合金一般使用温度不高于350°C，钛合金主要应用于结构减重和突破体积限制等。当结构载荷较高且采用铝合金受到结构空间限制时，强度较高的钛合金就成为了理想的替代材料。

航空发动机用的钛合金则需要在高温下保持良好的比强度、热稳定性，尤其需要耐高温。对于航空发动机来说，所使用的钛合金主要是能够在高温工作条件下（300°C~600°C）保持较高比强度、持久强度和组织稳定性的高温钛合金。

钛合金的精密铸造工艺流程复杂，从蜡模到型壳到最终的铸件，需要经历多个环节的形状复制。其中，蜡模和型壳的形状、尺寸稳定性以及精度传递对最终铸件的精度具有较大影响。需要从合金成分、熔炼、锻造、热机械处理到机加工等各个环节对工艺参数进行优化。

随着大型钛合金结构件的发展趋势，钛合金棒材规格也在不断增大，从250毫米直径发展到600毫米直径以上，这也增加了保证材料成分均匀性和性能一致性的难度。

钛工业是典型的资金密集型行业，从特定牌号材料的工艺研发，到通过验收，再到实现稳定量产，这一过程通常需要5-10年的时间，对资金和精力的占用都相当高。在高端钛合金的生产领域，不仅技术要求高且需要大量的固定资产投资，还需要长时间的研发周期和产品认证过程。特种钛合金行业存在资质壁垒、技术经验壁垒，这也体现了高端钛合金生产的高附加值。

从产业链的视角来看，钛合金产业的核心难点和主要的价值集中在钛材的加工与应用环节。尤其是高端钛材的研发和制造工艺。难点和壁垒主要体现在技术、资金和准入标准三个方面。

钛材是经过加工的钛材料，生产流程始于海绵钛的熔炼形成钛铸锭，再经过一系列的塑性加工后，将铸锭转化为各种形态的材料。根据钛的含量，这些材料又可以进一步分为纯钛材和钛合金材。

当前我国已经跻身全球钛产业的前列。但是在航空航天领域，我国钛合金的使用量还相对较低，高端钛合金产业结构仍有待进一步优化。

目前拥有军工相关资质的企业也并不多，大多数以生产初级产品钛锭为主。

我国钛合金企业数量接近千家，但行业集中度较高。具备规模化效应的大型企业不足20家，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，占据了超过95%的市场份额。西部材料和金天钛业等公司在市场上也占据一定的市场份额。

国内钛材市场竞争格局：

资料来源：公司公告、中邮证券

西部超导材料科技股份有限公司是西北有色金属研究院科技成果转化的一个典范型公司，于2003年在西安成立。公司已发展成为拥有四个创新产业园区和六家下属控股公司的大型企业，当前已成为国内高端钛合金材料研发与生产的重要基地。

西部超导主打产品棒丝材在航空领域广泛应用。公司自主研发生产的三种损伤容限型钛合金棒丝材填补了国内市场空白，广泛应用于我国新一代战机、大型客机、航空发动机以及舰船等高端领域。

宝鸡钛业股份有限公司1999年成立，公司以宝钛集团有限公司（原宝鸡有色金属加工厂，代号902）为主发起人，于2002年4月12日成功在上海证券交易所上市。宝钛股份拥有丰富的产品线，公司建立了完善的生产系统，涵盖海绵钛、熔铸、锻造、板材、带材、无缝管、焊管、棒丝材、精密铸造及原料处理等十大环节。宝钛股份还相继承担了4500米级、6000米级以及万米级载人潜水器钛合金载人球壳的研制重任，这一系列的成就进一步巩固了其在国内深海装备用钛领域的领先地位。

当前航空领域应用的新型高性能钛合金主要包括高温钛合金、高强韧钛合金以及阻燃钛合金等。其中高温钛合金作为现代航空发动机的核心材料之一，已成为重点研究方向。随着国内军机的升级和新型号投入使用，叠加国产大飞机C919市场需求的逐步释放，高端钛合金材有望迎来巨大的市场空间与发展机遇。

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