军工合金产业链的价值分配,本质上是纯度等级、熔炼能力与锻造工艺三道门槛层层递进的结果:海绵钛环节比拼的是提纯等级,钛锭环节比拼的是熔炼装备与杂质控制能力,钛材环节比拼的是锻造工艺与下游客户绑定深度。三者商业模式差异明显——提纯偏资源与能耗属性,熔炼偏装备与工艺属性,锻造偏定制化加工与资质认证属性,越往下游,技术门槛与客户黏性通常越高。

一、海绵钛:以纯度等级划分价值

钛工业主要有钛材和钛白粉两条分支,军工合金所关注的是钛材这条线,其链条为选矿—提纯(海绵钛)—熔炼(钛锭)—加工(钛材)。提纯的关键是镁还原法,该路线存在高能耗、高污染等弊端,海外企业也在研发电化学还原等更节能的方法,但镁还原法目前仍是全球最主流的方法。

海绵钛按含钛量高低分为7个等级:航空领域使用0级以上,化工领域一般为2级左右,也称工业级海绵钛。等级越高,含钛量要求越严、布氏硬度上限越低,对应的提纯难度与价值量也越高。这一环节的商业模式更接近“按等级定价”的原料供应,价值分配主要由纯度决定。

二、钛锭:熔炼装备决定能力边界

钛锭制造与高温合金相似,主流熔炼设备是VAR(真空自耗电弧熔炼)。但VAR的局限在于,即使三次熔炼也无法完全消除高熔点金属,冷床炉熔炼(CHM)由此成为升级方向。冷床炉设备此前主要进口自海外厂商,国内进度较靠前的是宝钛集团旗下装备公司,其自主研制的真空电子束熔炼炉已于2021年9月6日完成首锭出炉。

从设备配置看,国内钛合金企业多数使用VAR,宝钛股份同时具备电子束冷床炉与真空自耗电弧炉。这一环节的价值分配取决于熔炼装备水平与杂质控制能力,装备自研能力构成差异化壁垒。

三、钛材:锻造工艺对应不同下游

钛锭只是中间形态,终端产品还需二次加工。常见锻造工艺有三种:自由锻、模锻、辗环。前两种属传统工艺,辗环主要用于制造无缝环件;三种工艺各有适配的下游产品,并不存在某一种工艺通吃的情况。

国内从事钛合金锻造的企业中,陕西宏远、贵州安大均为中航重机旗下全资子公司,中航重机另有一家非全资子公司景航锻铸,从规模看是国内较大的钛合金锻造企业。各家企业工艺与设备配置不同:三角防务覆盖自由锻与模锻,万航模锻以模锻为主,派克新材覆盖自由锻与辗环,航宇科技专注辗环。这一环节的商业模式偏向定制化加工,价值分配与客户认证绑定、设备吨位及工艺覆盖广度密切相关。

常见问题

海绵钛等级如何影响下游应用?

海绵钛按含钛量分为7个等级,航空领域使用0级以上,化工领域一般为2级左右(工业级)。等级越高,提纯难度越大,对应价值量也越高,因此纯度是这一环节价值分配的核心变量。

VAR和冷床炉熔炼的主要差别是什么?

VAR是当前主流熔炼设备,但即使三次熔炼也无法完全消除高熔点金属;冷床炉熔炼(CHM)正是针对这一局限的升级方向。国内宝钛集团旗下装备公司已实现真空电子束熔炼炉首锭出炉,但冷床炉设备整体仍以进口为主。

自由锻、模锻、辗环三种工艺如何区分?

自由锻与模锻属传统锻造工艺,辗环主要用于制造无缝环件。三种工艺各有适配的下游产品,企业通常根据自身设备与客户需求选择工艺组合,而非单一工艺覆盖全部产品。