1 报告编号19RI0651 新材料研究团队 热点三：原材料海绵钛价格持续上升，钛合金生产加 工成本增加 热点二：海洋工程领域发展蓄势待发，钛合金潜在需求 庞大 2019 年中国钛合金行业概览 报告摘要 钛合金是一种具备优异性能的金属合金结构材料， 广泛应用于化工、 航空航天、 海洋工程、 冶金、 电力、 医疗、制药等领域。2018 年中国钛合金市场规模达 135.7 亿元人民币， 近五年年复合增长率达 5.8%， 预 计未来五年将保持 6.2%复合增长率，于 2023 年增 长至 183.5 亿元人民币。未来，中国钛合金行业内 部发展将呈现以下趋势： （1）高端钛合金产能规模 逐渐增加， 占钛合金整体出货量比例上升； （2） 钛合 金应用的发展对行业技术要求不断提高。 热点一：航空领域快速发展，钛合金行业发展前景明朗 由于具备重量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀、寿命良好 等优点，钛合金是飞机的主要构造材料，广泛用于飞机 起落架、机身外部结构、发动机涡轮叶片、机匣等各种 部件。在中国航空工业的稳步发展下，钛合金需求将持 续上升，中国钛合金行业拥有明朗的发展前景。 由于具备重量轻、强度高、耐海水腐蚀等优点，钛合金 广泛用于海洋工程建筑及设备结构件如管道、阀门、甲 板等。在中国政府大力支持海洋经济、建设海洋强国的 发展战略引导下，中国海洋工程领域将稳步发展，海洋 工程投资和产值规模将持续上升，作为海洋工程建筑和 设备的重要材料，钛合金的需求将不断增加。 受原材料海绵钛上游四氯化钛产能影响以及钛合金需求 的稳步回升，海绵钛价格将维持上涨趋势，中国钛合金 企业成本压力将有所增加，行业盈利空间受到挤压。 王凌之 分析师 陈夏琳 分析师 邮箱： csleadleo行业走势图 相关热点报告 高分子材料系列行业概览 2019 年中国 ABS 树脂行业 概览 金属及材料系列行业概览 2019 年中国铝矿石行业概 览 新材料系列政策概览 2019 年中国新材料产业政策 分析 400-072-5588 头豹研究院 | 新材料系列行业概览2 报告编号19RI0651 目录 1 方法论 . 6 1.1 研究方法 . 6 1.2 名词解释 . 7 2 中国钛合金行业市场综述 . 8 2.1 钛合金的定义与分类 . 8 2.2 中国钛合金行业的发展历程 . 9 2.3 中国钛合金行业的市场规模 . 11 2.4 中国钛合金行业的产业链分析 . 12 上游分析 . 13 中游分析 . 16 下游分析 . 17 3 中国钛合金行业驱动因素分析 . 19 3.1 航空增量可观，钛合金行业发展前景明朗 . 19 3.2 海洋工程领域发展蓄势待发，钛合金潜在需求庞大 . 22 3.3 产业结构调整推动钛合金行业健康发展 . 25 4 中国钛合金行业制约因素分析 . 27 4.1 中国高端钛合金及其原材料高度依赖进口 . 27 4.2 原材料海绵钛价格持续上升，钛合金生产加工成本增加 . 2 8 5 中国钛合金行业政策及监管分析 . 29 6 中国钛合金行业发展趋势分析 . 31 6.1 高端钛合金产能规模逐渐增加，占钛合金整体出货量比例上升 . 31 3 报告编号19RI0651 6.2 钛合金应用的发展对行业技术的要求不断提高 . 32 7 中国钛合金行业市场竞争格局 . 34 7.1 中国钛合金行业竞争格局概述 . 34 7.2 中国钛合金行业典型企业分析 . 35 鑫鹏源智能装备集团有限公司 . 35 重庆金世利航空材料有限公司 . 36 宝鸡鑫诺新金属材料有限公司 . 38 4 报告编号19RI0651 图表目录 图 2-1 钛合金应用领域 . 8 图 2-2 钛合金分类 . 9 图 2-3 中国钛合金行业发展历程 . 10 图 2-4 中国钛合金市场规模（按销售额统计） ，2014-2023 年预测 . 12 图 2-5 中国钛合金行业产业链 . 13 图 2-6 中国海绵钛相关产业链 . 14 图 2-7 西部材料、西部钛业、西部超导钛合金业务毛利率对比，2016-2018 年 . 17 图 2-8 钛及钛合金应用领域分布，2018 年 . 18 图 3-1 美国与中国军用飞机对比，2018 年 . 19 图 3-2 中国军费预算支出，2015-2019 年 . 20 图 3-3 中国各代别战斗机含钛比例 . 21 图 3-4 中国国产客机订单量及交付量预测 . 22 图 3-5 中国天然气消费量、进口量、进口依赖度，2014-2018 年 . 23 图 3-6 海上钻井平台“蓝鲸 1 号”、“蓝鲸 2 号”概况 . 24 图 3-7 中国海水淡化现状与发展规划 . 24 图 3-8 宝钛股份、西部超导钛合金业务收入及毛利率对比，2016-2018 年 . 26 图 4-1 中国海绵钛与钛合金进口量，2014-2018 年 . 27 图 4-2 中国国产海绵钛价格，2014-2019 年 9 月 . 28 图 5-1 中国钛合金行业相关政策，2016-2019 年 . 29 图 6-1 中国高端钛合金消费量占比，2014-2018 年 . 31 图 6-2 飞机、海上钻井平台大型化趋势及钛合金规格尺寸变化 . 32 5 报告编号19RI0651 图 6-3 西部超导大规格钛合金棒材在研项目 . 33 图 7-1 中国钛合金行业主要竞争者介绍，2018 年 . 35 图 7-2 鑫鹏源产品介绍 . 36 图 7-3 金世利产品介绍 . 37 图 7-4 宝鸡鑫诺产品介绍 . 39 6 报告编号19RI0651 1 方法论 1.1 研究方法 头豹研究院布局中国市场， 深入研究 10 大行业， 54 个垂直行业的市场变化， 已经积累 了近 50 万行业研究样本，完成近 10,000 多个独立的研究咨询项目。 研究院依托中国活跃的经济环境， 从先进材料、 高端制造业、 航空航天等领域着手， 研究内容覆盖整个行业的发展周期，伴随着行业中企业的创立，发展，扩张，到企 业走向上市及上市后的成熟期， 研究院的各行业研究员探索和评估行业中多变的产 业模式，企业的商业模式和运营模式，以专业的视野解读行业的沿革。 研究院融合传统与新型的研究方法， 采用自主研发的算法， 结合行业交叉的大数据， 以多元化的调研方法， 挖掘定量数据背后的逻辑， 分析定性内容背后的观点， 客观 和真实地阐述行业的现状， 前瞻性地预测行业未来的发展趋势， 在研究院的每一份 研究报告中，完整地呈现行业的过去，现在和未来。 研究院密切关注行业发展最新动向，报告内容及数据会随着行业发展、技术革新、 竞争格局变化、政策法规颁布、市场调研深入，保持不断更新与优化。 研究院秉承匠心研究， 砥砺前行的宗旨， 从战略的角度分析行业， 从执行的层面阅 读行业，为每一个行业的报告阅读者提供值得品鉴的研究报告。 头豹研究院本次研究于 2019 年 9 月完成。 7 报告编号19RI0651 1.2 名词解释 比重：又称相对密度，指物质的密度与在标准大气压、3.98时的纯水密度的比值。同 一环境下，物质比重越高，其密度越小。 比强度：材料的抗拉强度与材料表观密度之比。同一密度下，物质比强度越高，其抗拉 强度越高。 抗拉强度：物质对其外部变形力的抗力。 结构材料：以力学性能为基础，用于制造受力为主(承受力、能量或传递运动等)的零构 件。 结构件：具有一定结构形状、起承力作用的部件，如支架、框梁、内部骨架及支撑定位 架等。 紧固件： 将两个或两个以上零件紧固连接成为一件整体时所采用的零件， 如螺栓、 螺柱、 螺钉、螺母、铆钉等。 牌号： 针对某种钛合金材料所取的名称， 反映钛合金的组织结构、 化学成分和性能等特 征，以“TA/TB/TC+阿拉伯数字”表示。 高端钛合金：对材料组织、性能、加工难度等要求较高的钛合金，多应用于航空航天、 海洋工程等领域。 “一五”计划：中国第一个五年计划，是中国国民经济计划的重要部分，内容涵盖国家 重大建设项目等规划。 第五代战斗机： 当前世界上现役战斗机中技术最先进的一代战斗机， 其次为第四代战斗 机，以此类推。 可燃冰： 天然气水化合物， 是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中， 由天然气与水在 高压低温条件下形成的类冰状结晶物质。 8 报告编号19RI0651 2 中国钛合金行业市场综述 2.1 钛合金的定义与分类 钛是一种具有低比重、高比强度、高韧性、以及优秀的耐疲劳性、耐腐蚀性、温度耐受 性能等特点的稀有金属。钛合金是以钛为基础，添加钒、铝、钼、铬等其他可强化钛金属性 能的元素，经过熔炼、锻造、轧制、挤压等生产和加工工艺制成的结构材料，广泛应用于化 工、航空航天、海洋工程、冶金、电力、医疗、制药等领域（见错误!未找到引用源。 ） 。 图 2-1 钛合金应用领域 来源：头豹研究院编辑整理 根据不同标准，钛合金可分为不同种类（见错误!未找到引用源。 ） ： （1）根据组织结构和成分，钛合金可分为钛合金、钛合金以及+钛合金。中国以 金属材料牌号的字头 TA、TB、TC 分别表示、以及+钛合金，以阿拉伯数字后缀表示 TA、TB、TC 各钛合金的具体类型。例如，TA5 为钛合金，TB2 为钛合金，TC4 为+钛 合金； （2）根据功能用途，钛合金可分为结构合金、耐热合金、低温合金、耐蚀合金等。其 9 报告编号19RI0651 中，结构合金拥有较高强度，用于结构件如飞机机身和机翼、建筑物屋顶、汽车结构件、高 尔夫球杆等。 耐热合金适合在较高温度环境下长期工作， 用于航空发动机压气机盘、 涡轮叶 片、进气机匣、电力行业蒸汽涡轮等。低温合金适合在低温环境下长期工作，在低温环境下 具有良好的韧性， 用于液体燃料储氢器等低温容器。 耐蚀合金适合在强腐蚀环境中长期工作， 用于船舶结构件、海水净化管道、化工行业反应塔、阀门、泵、管道等； （3）根据物理形式状态，钛合金可分为板材、带材、棒材、管材、丝（线）材、型材、 铸件和锻件等； （4）根据终端应用领域，钛合金可分为化工、航空航天、船舶、海洋工程、冶金、电 力、医药、医疗、体育休闲用钛合金等。 图 2-2 钛合金分类 来源：头豹研究院编辑整理 2.2 中国钛合金行业的发展历程 中国钛合金行业发展始于 20 世纪 50 年代中期，与国家工业现代化进程一致。作为国 家军工战略材料， 中国钛合金的发展受到国家大力支持。 中国钛合金行业发展至今共经历三 个阶段（见错误!未找到引用源。 ） 。 10 报告编号19RI0651 图 2-3 中国钛合金行业发展历程 来源：头豹研究院编辑整理 （1）初步产业化阶段（1956-1976 年） 中国钛合金行业发展进程是在航空航天领域的应用下展开。20 世纪 50 年代初期，美 国首次将钛合金应用于飞机发动机叶片上， 中国对航空航天钛合金的研究随之开始。 作为中 国“一五”计划的重点项目之一，北京航空材料研究院于 1956 年成立，次年，在中国航空 航天钛合金研究创始人、 中国科学院颜鸣皋院士的带领下， 研究院成立中国第一个钛合金研 究实验室，并成功试制钛合金。1965 年，中国研制出飞机发动机叶片用钛合金并于次年成 功装机，揭开中国钛合金工业化序幕。1976 年，宝鸡有色金属加工厂（现宝钛股份）完成 初步建设，钛合金规模化生产由此展开，标志着中国钛合金产业化的开端。 （2）快速发展阶段（1977-2011 年） 自中国改革开放， 中国钛合金产量及消费量随化工、 冶金等行业发展不断提高， 尤其在 2000 年后，中国钛合金产销量显著提高。在此期间，钛合金下游各领域均获得迅速发展， 其中化工领域发展是钛合金需求的主要驱动力，化工领域钛合金消费量由 2000 年初的 2,000 吨以下增加至 2011 年的 25,000 吨以上。受到下游需求刺激，中国钛合金产量由 2000 年初的 2,500 吨以下增加至 2011 年的 5 万吨以上。尽管中国钛合金产销量大幅增 11 报告编号19RI0651 加，其增量多源于化工、冶金等传统工业领域，而该领域以应用中低端钛合金为主，中国钛 合金行业产品结构有待改善。 （3）发展调整阶段（2012 年至今） 2012 年以前，化工等传统工业领域对钛合金的旺盛需求造成钛合金产能迅速扩张，导 致钛合金行业出现整体产能过剩现象。自 2011 年起，化工行业产能过剩问题愈加严重，化 工用钛合金消费量大幅下滑， 导致中国中低端钛合金产量高于消费量。 而航空航天领域对高 端钛合金的需求不断增加，导致高端钛合金供不应求。在此背景下，宝钛股份、西部材料等 涉及中低端钛合金业务的企业毛利率明显下滑， 以中低端产品为主要业务的企业陆续减产或 被淘汰， 而专注于高端钛合金业务的西部超导盈利水平不降反升， 行业结构性矛盾凸显。 受 此影响， 钛合金企业逐步调整业务结构， 提高高端钛合金研发能力及业务规模， 企业盈利水 平逐渐好转，中国钛合金行业结构得到改善和优化。以西部材料为例，其 2015 年钛合金业 务毛利率为-0.7%，经过 3 年对产品业务定位的调整，其毛利率于 2018 年回升至 21.4%。 2.3 中国钛合金行业的市场规模 2014 至 2015 年，受到中国国民经济结构调整的影响，传统化工、冶金等传统工业领 域对钛合金的需求出现下滑， 导致钛合金产值下降， 而伴随中国产业结构调整初见成效， 航 空航天、海洋工程等高端钛合金应用领域获得快速发展，2015 年后钛合金产值稳步提升。 2014 至 2018 年，中国钛合金行业市场规模（按销售额统计）从 108.1 亿元人民币增长至 135.7 亿元人民币，年复合增长率达 5.8%。在中国产业结构不断调整与升级的背景下，高 端钛合金市场空间庞大， 具有高附加值的高端钛合金需求将稳步增加， 为中国钛合金行业带 来明朗发展前景，预计未来 5 年中国钛合金行业市场规模将保持 6.2%的年复合增长率，于 2023 年增长至 183.5 亿元人民币（见错误!未找到引用源。 ） 。 12 报告编号19RI0651 图 2-4 中国钛合金行业市场规模（按销售额统计） ，2014-2023 年预测 来源：头豹研究院编辑整理 未来中国钛合金行业市场规模得以增长主要基于以下三点原因： （1） 航空领域钛合金需 求稳步上升； （2） 海洋工程领域为钛合金行业带来潜在增长空间； （3） 产业结构调整推动钛 合金行业整体盈利水平提升，促进行业健康发展。 2.4 中国钛合金行业的产业链分析 中国钛合金行业产业链上游主体为海绵钛等原材料供应商、 生产设备供应商以及外协加 工企业， 产业链中游主体为钛合金生产加工企业， 产业链下游主体为化工、 航空航天、 电力、 制药、海洋工程、船舶、冶金等领域企业（见错误!未找到引用源。 ） 。 13 报告编号19RI0651 图 2-5 中国钛合金行业产业链 来源：企业官网，头豹研究院编辑整理 上游分析 中国钛合金行业产业链的上游主体涉及原材料供应商、外协加工企业以及设备供应商。 其中，原材料包括海绵钛和钒、铝、钼、铬等中间合金，原材料成本是钛合金的主要生产成 本，占总成本比例超过 60%。外协加工涉及钛合金熔炼、剥皮、锯切、锻造、打磨等生产 工序，外协加工占总成本比例近 10%。钛合金生产设备包括混料、熔炼、锻造、轧制等设 备，生产设备所产生的设备折旧、能耗及人力等费用占总成本比例超过 30%。 钛合金原材料为海绵钛和铝、钼、铬等中间合金。其中，海绵钛为钛合金生产加工主要 材料，其成本占原材料总成本比例超过 60%。钒、铝、钼、铬等中间合金是将钛制成钛合 金过程中所需的功能性添加材料，起改善钛材料特性的作用。 海绵钛是将钛矿石经过分选、酸性处理、沸腾、氯化、精炼等工序制成四氯化钛，再经 过还原、蒸馏等工序制备而成的海绵状金属钛。 海绵钛是钛合金生产加工的直接原料， 其直 14 报告编号19RI0651 接上游为四氯化钛，最终上游为钒钛磁铁矿、钛铁矿和金红石等含钛矿石（见错误!未找到 引用源。 ） 。 图 2-6 中国海绵钛相关产业链 来源：头豹研究院编辑整理 中国钛矿储量丰富，根据美国地质勘探局数据，全球可供开采的钛矿资源达 9.3 亿吨， 中国已知的可供开采储量达 2.2 亿吨，占全球储量的 26.1%，位居世界第二。然而，中国钛 矿品位较低，多以钒钛磁铁矿形式存在，该类矿主要用于开采铁矿。由于钛矿品位低，提取 钛矿精矿的工艺复杂、精炼提取成本高。因此，中国对澳大利亚、非洲等海外地区的高品位 钛矿存在进口需求。 对于其下游钛合金行业而言， 高端钛合金如超薄钛合金对海绵钛的杂质 和纯度要求高， 而海绵钛的杂质含量和纯度受上游原矿品质影响， 该类钛合金对进口高品位 钛矿提出更高需求。 四氯化钛是生产含钛化合物的直接原料， 直接下游包括海绵钛和钛白粉。 中国海绵钛企 业分为全流程海绵钛和半流程海绵钛企业， 全流程海绵钛企业具备从钛矿到四氯化钛再到海 绵钛的完整产业链处理能力， 可直接向外采购钛矿， 因此该类企业海绵钛生产成本对钛矿价 格敏感， 受四氯化钛市场价格影响较小。 而半流程海绵钛企业仅具备海绵钛制备能力， 需向 外采购四氯化钛， 因此该类企业海绵钛生产成本对四氯化钛市场价格更加敏感。 中国海绵钛 企业以半流程为主， 因此中国海绵钛价格与四氯化钛市场价格具有强相关性。 由于四氯化钛 15 报告编号19RI0651 的制备工序产生酸性气体和废水， 其供应受到环保监管因素影响。近两年，中国环保监管愈 加严格， 不具备合格废气废水处理能力的四氯化钛企业被限产或停产， 四氯化钛供应显著减 少。受到供求因素影响，四氯化钛价格持续上涨，推动下游海绵钛价格上升，导致钛合金生 产加工企业成本增加。 在四氯化钛价格持续上涨的趋势下， 符合环保监管条件的大型四氯化 钛企业将逐渐释放产能，四氯化钛价格增速将有所放缓。 中间合金是钛合金混料、 熔炼工序所需功能性添加材料， 其成分为一种或多种元素单质， 添加中间合金可改善钛合金的强度、耐热性和耐蚀性等特性，是制备钛合金的必备原料。 根 据下游应用对钛合金特性的不同要求， 中间合金成分不尽相同。 例如， 在钛合金中添加一定 量的铝可提高其室温抗拉强度， 添加一定量的锡可提高其耐热性， 添加一定量的钼可提高其 耐蚀性等。 因此， 对应用于不同领域的不同类型钛合金而言， 其所需的中间合金原材料的价 格受中间合金元素成分价格变化影响。 例如， 钛合金企业西部超导以生产加工航空航天用钛 合金为主， 其对广泛用于航空航天用钛合金的铝钒合金需求庞大。 受到钒价格上涨影响， 西 部超导铝钒合金采购价显著上涨，由 2016 年的 25 万元/吨以下上涨至 2018 年的 35 万元 /吨以上，西部超导中间合金原材料成本明显上升。 钛合金的外协加工涵盖熔炼、剥皮、锯切、锻造、打磨等一系列工序，根据不同钛合金 企业的生产加工能力，外协加工内容有所差异。例如，大型钛合金企业可将技术含量低、附 加值低的剥皮、 锯切等非关键生产工序委托外协加工， 提升企业整体生产效率。 中小型钛合 金企业由于资金劣势， 缺乏熔炼、 锻造等大型生产设备， 需外协企业完成熔炼、 锻造等工序。 因此，对于不同规模的钛合金企业，其外协加工工序及单位加工费用存在差异。 钛合金的生产设备包括真空电弧炉、锻压机、油压机、轧机、拉丝机等加工设备，该类 设备为常规通用设备，国产设备满足钛合金行业需求。 钛合金企业采购该类设备后， 通常根 据自身产品和工艺技术对设备进行调试改造。 16 报告编号19RI0651 中游分析 中国钛合金行业产业链的中游参与者为钛合金生产加工企业。 根据竞争力差异， 参与者 的产品定位和盈利能力不同。 多数企业由于缺乏技术和研发实力， 以生产加工常规化工、 冶 金、 电力等传统工业领域所需中低端钛合金为主， 而具备技术优势的行业头部企业除提供中 低端钛合金产品外，可生产加工航空航天、高端化工及海洋工程等领域所需的高端钛合金。 中国钛合金行业存在结构性产能过剩， 导致行业内企业盈利能力差异明显。 由于较低的 技术壁垒，中低端钛合金市场参与者众多，市场供过于求，产品毛利率较低。高端钛合金产 品技术壁垒高， 仅少数技术积累雄厚的企业具备高端产品生产加工能力。 随着中国航空航天、 高端化工及海洋工程等应用领域的发展， 高端钛合金需求快速增长， 市场供不应求现象凸显， 市场盈利空间远大于中低端市场。 以行业头部企业为例， 西部材料生产规模大于西部超导， 然而其技术研发及加工能力弱 于西部超导， 其航空航天等领域高端钛合金业务占比较小， 导致钛合金业务毛利率远低于西 部超导。2018 年西部材料钛及钛合金业务毛利率约 21.4%，其下属子公司西部钛业钛合金 业务毛利率仅 5.8%， 而西部超导钛合金业务毛利率达 39.7%， 毛利率差距明显 （见错误!未 找到引用源。 ）。 17 报告编号19RI0651 图 2-7 西部材料、西部钛业、西部超导钛合金业务毛利率对比，2016-2018 年 来源：企业年报，招股书，头豹研究院编辑整理 伴随中国钛合金在高端领域的进一步应用， 高端钛合金需求将保持快速增长， 具备技术 实力的企业不仅拥有广阔的发展空间， 也具备较高的盈利空间， 而技术实力薄弱的企业盈利 能力将持续下滑，市场两极化现象凸显。 下游分析 中国钛合金行业产业链的下游主体为化工、航空航天、电力、制药、海洋工程、船舶、 冶金等领域企业，钛合金下游终端应用的发展对钛合金需求及行业技术发展产生直接影响。 由于钛合金拥有低比重、高比强度、高韧性、以及优秀的耐疲劳性、耐腐蚀性、温度耐 受性能等众多优点，其终端应用领域广泛（见错误!未找到引用源。 ）。 18 报告编号19RI0651 图 2-8 中国钛及钛合金应用领域分布，2018 年 来源：中国有色金属工业协会，头豹研究院编辑整理 具体而言， 不同应用领域对钛合金提出不同特性要求， 其中化工和航空航天是中国钛合 金主要应用领域： （1） 中国钛合金消费量以化工为主， 占钛合金总消费量的比例超过 45%。 在化工领域， 钛合金用于纯碱、氯碱、塑料等化工所需电解槽、反应器、蒸馏塔、管道等设备，该类设备 对耐腐蚀性等特性要求高， 因此耐蚀钛合金获得广泛应用。 当前中国化工行业产业结构较为 基础， 多以生产化工原料和中间产品为主， 伴随中国高端精细化工的发展， 化工设备对设备 材料和特性的要求将提高， 高端钛合金需求将稳步增长， 推