全球航空用钛量长期呈上升趋势,中国钛加工已建立起从海绵钛提纯、钛锭熔炼到钛材锻造的完整产业链条,宝钛股份等企业在产能与销量上具备规模基础,处于全球钛加工分工中的重要参与者位置;但在冷床炉等高端熔炼装备的自主化程度上,国内仍在持续追赶。

全球航空用钛量的长期上升

从整机用钛量看,民航与军机均呈上升态势。波音飞机用钛量的质量分数从1958年的0.2%提升至1965年的1.5%;空客飞机从1968年的2.5%升至1974年的4.5%。空军用飞机从1978年的6.5%升至2018年的15.0%。这组历史数据显示,航空领域对钛合金的单机使用强度长期提高,钛材属于典型的增量市场。

中国钛加工的产业链位置

中国钛加工已形成三大环节的完整链条:

  • 海绵钛:主流工艺为镁还原法,航空领域通常使用0级以上海绵钛,化工领域一般为2级左右的工业级海绵钛;
  • 钛锭:主流熔炼设备为VAR(真空自耗电弧熔炼),但三次熔炼仍无法完全消除高熔点金属,冷床炉(CHM)因此推广;
  • 钛材:加工工艺包括自由锻、模锻、辗环三种,各有适配的下游产品。

在装备自主化方面,宝钛集团装备科技公司自主研制的真空电子束熔炼炉(EB炉)于2021年9月6日完成首锭出炉,标志着其装备设计制造能力迈上新台阶。国内主要钛合金上市公司中,宝钛股份配置了2400kW电子束冷床炉、15t/10t真空自耗电弧炉等设备。

规模基础与差距所在

从销量与收入看,宝钛股份2021年钛产品销量26637吨(其中钛材20920吨)、钛产品销售收入47.43亿元,在国内主要钛合金上市公司中规模居前。整体而言,中国在钛材加工环节已具备规模化产能与完整链条,但在冷床炉等高端熔炼装备上,国内进度较靠前的仍是宝钛集团旗下装备公司,其余企业以VAR为主,高端装备的自主化仍是产业链需要持续突破的方向。

常见问题

中国钛加工产业在全球处于什么位置?

中国已形成海绵钛—钛锭—钛材的完整产业链条,宝钛股份等企业在钛产品销量与收入上具备规模基础,是全球钛加工分工中的重要参与者。在冷床炉等高端熔炼装备环节,国内自主化仍在推进过程中。

为什么航空用钛量会长期上升?

从历史数据看,波音、空客机型及空军用飞机的用钛质量分数均呈长期上升趋势,钛合金在机身结构件和发动机领域均有应用。单机使用量提升叠加军机需求扩容,构成钛材的增量逻辑。

钛材加工的主要工艺有哪些?

钛材加工主要有自由锻、模锻、辗环三种锻造工艺,分别适配不同的下游产品。钛锭熔炼则以VAR为主流,冷床炉(CHM)用于进一步去除高熔点金属夹杂。