在航空发动机材料构成中,钛合金与高温合金的占比都在被复合材料侵蚀,但钛合金受到的冲击更明显;即便如此,钛合金在发动机中的整体使用量仍维持在30%左右,这一体量构成了军工合金需求的重要支撑。从风险角度看,军工合金行业主要面临四类不确定性:复合材料替代加速、航发交付与订单节奏波动、上游海绵钛价格波动,以及航空级材料认证周期带来的放量不确定性。需要说明的是,从整机层面看,无论民用还是军用飞机,用钛量长期呈上升态势,因此替代压力更多体现在航发这一细分环节,而非钛合金需求的全面收缩。

一、替代风险:航发环节承压,但并非全面替代

从发动机材料构成的演变看,铝合金、钛合金、高温合金的占比都在被复合材料挤占,其中钛合金的下降幅度相对更大。这背后的逻辑是树脂基复合材料、金属基复合材料以及金属间化合物和陶瓷等新材料在航发冷端部件上的渗透。

但替代并非无边界。钛合金在发动机中的整体使用量仍维持在30%左右,说明其在相当一部分工况和部件上仍难以被完全取代。把视角放大到整机,近些年民用与军用飞机的用钛量均呈上升态势,这意味着航发环节的替代压力,会被机身结构件等其它用钛场景部分对冲。

二、需求节奏:中短期看军机,长期看商飞

军工合金的需求节奏存在明显的时间分层:

  • 中短期:市场空间相对可量化,主要依托军机采购与航发换装带来的需求,测算口径与“十四五”指引相关。
  • 长期:民用航空被视为第二曲线,但国产大飞机仍在成熟过程中,相关测算区间被拉长到二十年维度。

这种结构意味着,一旦军机采购或航发交付节奏出现波动,中短期需求的可预期性会直接受到影响;而民用市场的放量时点,则取决于国产大飞机的成熟进度。

三、成本与认证:两个容易被忽视的变量

海绵钛价格波动。钛材产业链自上而下分为海绵钛、钛锭、钛材三段。海绵钛主流制备方法是镁还原法,其弊端包括高能耗、高污染,海外也在研发电化学还原等替代路线。航空领域使用的海绵钛通常要求0级以上,化工领域一般为2级左右(工业级),等级差异意味着航空级供给的弹性相对更小,价格波动更容易向钛材端传导。

认证与工艺周期。钛锭熔炼以VAR(真空自耗电弧熔炼)为主流,但即使三次熔炼也无法完全消除高熔点金属,冷床炉(CHM)因此被推广,而冷床炉设备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。钛材加工则分为自由锻、模锻、辗环三种工艺,各有适配的下游产品。工艺路线与设备能力的差异,会直接影响企业进入航空供应链的节奏。

常见问题

复合材料会完全取代航发中的钛合金吗?

从发动机材料构成的演变看,钛合金占比确实受到复合材料侵蚀,且影响比高温合金更明显。但钛合金在发动机中的整体使用量仍维持在30%左右,同时在整机层面,民用与军用飞机的用钛量长期呈上升态势,因此更准确的表述是结构性替代压力,而非全面取代。

军工合金需求的主要不确定性来自哪里?

一是替代加速的节奏,二是航发交付与军机订单的波动,三是海绵钛等上游原材料的价格变化。此外,航空级材料从工艺验证到进入供应链存在周期,也会影响相关企业业绩释放的时点。

为什么说30%的用量构成防御性?

钛合金在发动机中约30%的使用量,意味着其在相当一部分部件和工况上仍具备不可替代性,短期内难以被单一材料整体替换。叠加整机用钛量的长期上升趋势,这一占比为军工合金需求提供了基本的底部支撑,但具体替代节奏仍需以官方后续公布及第三方实测为准。