1 Table_ First 证 券 研 究 报 告 Table_First|Table_ReportType 行业研究 行业专题研究 Table_ First|Table _Sum mar y 机 械设备行 业 3D 打印行业 研究系列报告（一）：钛合金切入消费电子，3D 打印或将 迎来新机遇 投资 要点：钛合金性能优越，产业链各环节加速发 展。钛合金 具 备高强度、强抗腐蚀性、耐 高低温等 性质，因 此被广泛 应用于航 空、航天、舰船、兵器、生物医疗、化工冶金、海洋工 程、体育 休闲等领 域。上游：海绵 钛为钛合金上游原料，产量加 速提升，供给集中 度较高，价格 维持稳定，经测算全流程成本为3.9 万/吨。中 游：钛材 生产主要 包括熔铸、锻造、轧 制等环节，一般需要 反复多次 进行。目 前棒材、丝材等需 求 显著提升，海绵钛占总生产成 本比例约 为36%。下游：化 工为钛材 下游 主要应用场 景，航空航天增量最 高，未来 消费电子 或将 显著 增加钛合 金 需 求。钛合金切入消费电子板块，3D 打印或成潜在加工工艺。今 年下半年小米、三星、OPPO、华为等3C 大厂纷纷 推出钛合 金 材质打造零 部件的产品，钛合金 轻量化和 高强度适 用于3C 电子 领域。从 工 艺角度来看，传统CNC 技 术难以 加工钛合 金产品：1、铰 链：传 统工艺 零部件数量 过百，是用CNC 与MIM 工艺共 同生产，手机铰 链工艺制 程复杂，成品良率 较低。钛合金有效解 决难生产 问题，3D 打印/MIM 展现多维 优势，有望成为 折叠屏铰链主流加工 方案。2、手机中框：数控立 式加工 中心CNC 为主要工 艺，结构复杂，需要 定制化加 工方式与 加工刀具，成品率 低；3D打印在性 能和复杂零部件生产 过程中具 备明显优 势。3、智 能手机 外壳：主要的工 艺现在是MIM工艺进行 生产，可 以实现小/微型产 品的复杂 结构 的近净成形，MIM 工艺与粘合剂 喷射金属3D 打印工 艺为互补 关系。大 多数 情况下，确 定选择什么工艺取决 于产量。钛合金技术切入消费电子领域，市场空 间有望加速打 开。3D 打印技术是通过对 金属粉末 激光熔融 而层层累 积一体化 成形 的增材制造 工艺,这就从技术路 线上规避 了钛合金 难加工的 属性，未 来有 望打开巨大 市场。从市场空间测 算来看，就目前已 存在的3 款运 用钛合金 的设备零部 件来计算：1、铰链：到2027 年3D 打印钛 合金铰链 渗透率到50%时，市场 空间将达到60亿元。2、手机中 框与智能 手表：通 过对智 能手 机/手表出货 量的预估，对 渗透 率、价值 量占比、单个手机 用量、钛 合金 价格、粉末 利用率 的合理假设后 得出，2027 年在3D 打印渗透 率在20%的情 况下 全球 智 能手机和智能手表的 市场空间 分别为486.35 亿元 和63.42 亿元，中国市场 为108.20亿元和31.80 亿元。建议关注：铂力特（全产业链 布局，国内金属3D 打印 龙头企业）、华曙高科（3D 打印领 军企业，技术创新 驱动公司 发展）和银邦股 份（高端金属复合材 料领先企 业，子公 司深耕3D 打印行业）。风险提示：产业政策 风险、技 术迭代 风险、供 应链风 险。Table _Fi rst|Table _Rep ortDa te 机械设备 2023 年 11 月 5 日 Table_ First|Table _Ratin g 强于大市(维持评级)Table _Fi rst|Table _Cha rt 一年内行业相对大盘走势 团队成员 Table_ First|Table _Auth or 分析师 彭元立 执业证书编号：S0210522100001 邮箱：PYL Table_ First|Table _Con tacte r Table_ First|Table _Relat eRep ort 相关报告 1、机械设备 行业 2023 年三 季报综 述：黎明 前的黑暗，静待 周期复苏 之风一 2023.11.05 2、机 械 设 备 行 业 周 报（10.30-11.04）出 口 产业链 跟踪：零售 销 量与 库存、运价 和 汇率 出现 边际改善一 2023.11.04 3、3D 打印行业深度报告：蓄势待发，产业化应用赋能未来 一 2023.11.03 诚信 专业 发 现价 值 请务 必阅 读报告 末 页的 重要 声明-15%-10%-5%0%5%10%15%20%日期2022-11-152022-11-292022-12-132022-12-272023-01-112023-02-012023-02-152023-03-012023-03-152023-03-292023-04-132023-04-272023-05-162023-05-302023-06-132023-06-292023-07-132023-07-272023-08-102023-08-242023-09-072023-09-212023-10-132023-10-27机械设备 沪深300 丨公司名称 诚信 专业 发 现价 值 2 请务 必阅 读报 告末 页的 重要 声明 行业专题研究|机械设备 正 文 目录 1 钛：全能金属，产业链各环节差异化发 展.1 1.1 属性：性能优越，下游应用广阔.1 1.2 产业链：重点发展海绵钛产业线，航空 与消费电子将 加速行业发展.2 1.2.1 上游：海绵钛产量加速提升，全流程成 本为 3.9 万/吨.2 1.2.2 中游：加工流程复杂，棒材、丝材需求 提升.5 1.2.3 下游：航空航天、消费电子需求旺盛.7 2 钛合金成为消费电子材料创新趋势，关 注新工艺 3D 打印.9 2.1 3C 设备大厂引入钛合金，打开市场增量.9 2.2 工艺对比：3D 打印 VS 传统 CNC 工艺.10 3 钛合金技术切入消费电子领域，市场空 间有望加速打 开.18 3.1 铰链：折叠屏轻量化趋势明显，3D 打印市场 空间或 超 60 亿元.18 3.2 智能手机中框：钛合金趋势显现，3D 打印或 将迎来百 亿市场.20 3.3 智能手表外壳：减重效果明显，低渗透 带来高成长.23 4 投资建议.25 4.1 铂力特：全产业链布局，国内金属 3D 打印 龙头企业.25 4.2 华曙高科：3D 打印领军企业，技术创新驱动 公司发展.26 4.3 银邦股份：高端金属复合材料领先企业，子公司深耕3D 打印行业.28 5 风险提示.30 图 表 目录 图表 1：钛材的性能特点.1 图表 2：钛产业链.2 图表 3：全球海绵钛产量占比情况.3 图表 4：中国海绵钛产量情况.3 图表 5：海绵钛的生产流程.4 图表 6：海绵钛成本测算.4 图表 7：海绵钛竞争格局.5 图表 8：海绵钛价格（元/KG）.5 图表 9：钛材加工流程.5 图表 10：2010-2015 年各类钛加工材的产量占全国 钛加工材总产量的比例.6 图表 11：2022 年各类钛加工材的产量占全国钛 加工 材总产量的比例.6 图表 12：钛材总生产成本占比情况.6 图表 13：中国海绵钛用量情况.7 图表 14：海绵钛下游占比情况.7 图表 15：钛合金主要用途.7 图表 16：全球钛合金运用航空航天占比显著高于中 国.8 图表 17：钛合金消费量运用在航空航天领域稳健增 长.8 图表 18：钛合金有望在航空航天与消费电子领域明 显增长（吨，%）.8 图表 19：3C 行业主要品牌钛合金图片（小米-荣耀-苹果）.9 图表 20：3C 行业主要品牌钛合金应用情况.9 图表 21：智能手机中框材质性能对比（钛合金、不 锈钢、铝合金）.10 图表 22：钛合金中框相较其他合金加工难度大、良 率低.11 图表 23：过去手机中框加工解决方案.11 图表 24：3D 打印与传统制造技术对比.12 图表 25：手机铰链工艺难度.13 XVBYyRqNnOoPoQpMrMsNqRbR8QaQtRmMmOnOlOrQmNkPrRuM9PqQzRNZrNmPMYtPpQ 丨公司名称 诚信 专业 发 现价 值 3 请务 必阅 读报 告末 页的 重要 声明 行业专题研究|机械设备 图表 26：手机铰链类型.13 图表 27：荣耀钛合金铰链.13 图表 28：三星 Galaxy Fold 1（折叠屏手机）与 Galaxy S9（非折叠手机）BOM 表对比（美元）.14 图表 29：钛及钛合金粉末成形技术的优缺点.15 图表 30：粘合剂喷射金属 3D 打印工艺图.15 图表 31：根据零件数量和复杂程度的技术分类.16 图表 32：未来钛合金将运用的方向.17 图表 33：2019 年-2023 年 Q3 中国主要品牌折叠屏 手机基础款发售进度.18 图表 34：全球折叠屏手机出货量（万台，%）.19 图表 35：中国折叠屏手机出货量（万台，%）.19 图表 36：折叠屏手机用户关注因素.19 图表 37：中国主要折叠屏手机总量变化（g）.19 图表 38：折叠屏手机钛合金 3D 打印市场空间分析.20 图表 39：全球智能手机季度出货量（百万台）.21 图表 40：中国智能手机市场季度出货量（百万台）.21 图表 41：中国智能手机价格份额趋势.21 图表 42：全球与中国智能手机出货量预测.21 图表 43：钛合金中框市场空间测算.22 图表 44：全球智能手表竞争格局.23 图表 45：中国智能手表出货量.23 图表 46：钛合金表盖市场空间测算.24 图表 47：铂力特设备性能对比情况.25 图表 48：公司营收.26 图表 49：公司销售毛利率.26 图表50：华曙高科发展历程.27 图表51：3D 打印产业链发布情况.27 图表52：华曙高科营业总收入（百万，%）.28 图表53：华曙高科归母净利润加速增长（百 万，%）.28 图表 54：多金属复合材料应用领域.29 丨公司名称 诚信 专业 发 现价 值 1 请务 必阅 读报 告末 页的 重要 声明 行业专题研究|机械设备 1 钛：全能金属，产 业链各环节 差异化发展 1.1 属性：性能优越，下游应用广阔 钛合金具备高强度、强抗腐蚀性、耐高低温等性 质。钛（Ti）是 一 种银 白 色过渡金属，熔 点为 1660，密度 为 4.54g/cm3。因具 有密度小、比强度高、导热系 数低、耐 高温 低温 性能 好，耐腐 蚀能 力强、生 物相 容性好 等突 出特 点，被广 泛应 用 于航空、航天、舰船、兵器、生 物医疗、化工冶金、海 洋工程、体 育休闲等 领域。高 强 度与 低密 度：钛合 金具有 出色的 强度 与硬度，但相 对于 其他金 属而言，密 度较 低。这使得 钛合 金在提 供强 大性 能的同 时，减轻 了结 构的 重量负 荷。优 异 的抗 腐蚀 性：钛合金具 有出色 的抗 腐蚀性 能，能够 在酸 性、碱 性和 盐性 环境 中抵 御侵蚀。其 钝化层 可以 有效 地保护 结构 不受 腐蚀 和氧 化的影 响。良 好 的生 物相 容 性：由于其 低毒性 和与 人体组 织的 良好 相容 性，钛 合金 广泛 用于 医疗 和人 体植入 物等 领域。它 不会引 起过 敏反应，并 能够 促进 骨组织生长和愈 合。良 好 的加 工性 能：钛合金具 有良好 的可 塑性和 可加 工性，可 通过锻 造、旋压、铸造和 粉末冶金 等多种工 艺方法进 行成型和 加工。耐 高 温性 能：钛合 金能 够在高 温环 境中保 持稳 定性能，具有 良好的 耐氧 化及 耐热 腐蚀 性能。因此，它 常被 应用 于航空 航天、航空 发动 机、燃气 涡轮机等高温工 作条件下 的部件和 结构。图表 1：钛材的性能特点 特点 简介 密度小，比强度 高 密度为 451.g/cm，约为 铜的 50%，低碳 钢的 57%，而 比强度（抗拉 强度/密度）非常 高。耐腐蚀性 钛 表面 易形成 的致密 稳定 氧化膜 具有 强烈钝 化倾向 耐腐蚀 性强。对盐酸、硫酸之耐蚀性优于不锈钢，仅次于镍基超合金，对海 水耐冲 蚀性优 于镍基 超合金、不锈 钢及铜/镍 合 金。耐高温、低温 新型钛合金可在 600 C 下或更高温度长期使用，也可在-196-253 C 低温保持 较好的 延展性 和韧性。导热系数 小 导热系数=15.24W/(m K)，约为 镍的 1/4，铁 的 1/5.铝的1/14，钛合金 的导热 系数又 比钛的 导热系 数低约 50%。无磁性、无毒 在 很大 的磁场 中不会 被磁 化，且 与人 体组织 及血液 有良好 的相容性。数据来源：华 经产业研 究院，华 福证券研 究所 丨公司名称 诚信 专业 发 现价 值 2 请务 必阅 读报 告末 页的 重要 声明 行业专题研究|机械设备 1.2 产业链：重点发展海绵钛产业线，航空 与消费电子将 加速行业发展 钛产业链有钛白粉和海绵钛两个方向，核心关注海绵 钛应用。两条产 业链均以钛 铁矿 或金 红石 为基 础，经过 多道 工序 生产 出高 纯度的 四氯 化钛，四 氯化 钛按 不 同的 处理 方法 可以 制备 钛白 粉或 海绵 钛。钛白 粉的 成型方 式主 要为 硫酸 法和 氯化 法，产品应用于涂料、塑料和造 纸等行业;海绵钛经熔炼 铸锭后，可加工成各种钛材 和钛设备;也 可熔 炼 成各 种钛 合 金产 品;还可 以 用粉 末冶 金法 制 造 各种 钛部 件 和钛 设 备;海绵钛(或 海 绵 钛 加 合金 元 素)经 熔 炼形 成 钛 铸 锭，再经锻 造、轧 制、挤 压 等 塑 性加 工方法将铸锭 加工成材，主要产 品为棒材、丝材、管材、板材、异 型材等。图表 2：钛产业链 数据来源：前 瞻产业研 究院，华 福证券研 究所 1.2.1 上游：海绵钛 产量加速提升，全流程成 本为 3.9 万/吨 海绵钛是指用金 属热还原法 生产出的海 绵状金属钛，纯度一般在 99.1-99.7 之间，外 表呈 疏松 多孔 海绵 状，性质 活泼，极 易氧 化，是 制备 钛材 的主 要原 材料。根据钛含量、杂质含量和硬 度，海绵钛等级 从高到低分 为 0A 至 5 七个等级，其中仅高品质 0 级及 0A 级可用于 航空航天 和军工领 域，1-5 级海绵钛 品质相 对较低，主要应用于化 工领域。根据龙佰集团 讯息，目前 2 万吨/年的海绵钛生产线已实现达标达产，合格率超 90%，一级品率超 80%，0 级品率达 60%，未来 高端 海绵钛的应用将越来越广。丨公司名称 诚信 专业 发 现价 值 3 请务 必阅 读报 告末 页的 重要 声明 行业专题研究|机械设备 全球海绵钛产能增长以国内为主，国内海绵钛产 能 稳健增长。从 结 构 上 看：2022 年全球 海绵钛产 量为 27.9 万 吨，同比 增长 14.6%。其 中，中国 海绵钛产 量占到 62.7%，俄罗 斯及乌 克兰 海绵 钛产量 出现 不同程度 的下 降，分 别下 降了 7.4%和83.6%；日 本、哈 萨克斯坦、沙特阿 拉伯海绵 钛产量 有所上升，分别上升 了 1.6%、6.7%和 93.0%。我国 海绵钛行 业经过近 10 年结 构调 整，2020 年 迎来爆 发式增长 时期。在 航空 航天、船 舶、海洋 工程 等中 高端 行业 需求的 拉动 下，我国 海绵 钛产 量 在 2022 年达到 17.5 万吨，同比+25%。镁 热 还原 法是 全 世界 批量 生产 海 绵钛 的主 流方 法。海 绵钛 的生产 需要 通过粗 制TiCl4、精制 TiCl4、电 解精 制镁、还原 蒸馏法 四道工 艺来 进行。经过 以上 流程 工艺后，直 接原 材料 为高 钛渣、液 氯和 镁。以攀 钢海 绵钛厂 数据 为例，单 吨海 绵钛 约 需2.62 吨高钛渣、1.08 吨 液氯、70kg 镁，电耗为 28000kWh。根据 当前市场 价格：高钛渣取 8000 元/吨，煅后焦 3600 元/吨，液氯 380 元/吨，镁 锭 21166 元/吨，电费 0.5 元/度，计算得 到全流程 海绵钛的 原材料和 电费 成本约 3.9 万元/吨。图表 3：全球海绵钛产量占比情况 图表 4：中国海绵钛产量情况 数据来源：华 经产业研 究院，华 福证券研 究所 数据来源：2022 年 中国钛工 业发展报 告，华福证 券研究所 中国日本俄罗斯哈萨克 斯坦沙特其他-30%-20%-10%0%10%20%30%40%05101520产量YOY(万吨）丨公司名称 诚信 专业 发 现价 值 4 请务 必阅 读报 告末 页的 重要 声明 行业专题研究|机械设备 图表 5：海绵钛的生产流程 数据来源：轧 钢之家，华福证券 研究所 图表 6：海绵钛成本测算 原料 高钛渣 煅后焦 液氯 镁锭 电耗 合计 单耗（吨、KWh）2.62 0.57 1.08 0.07 28000 单价（元/吨、元/KWh）8000 3600 380 21166 0.5 单吨 成本（万 元）20960 2052 410.4 1481.62 14000 38904 数据来源：攀西 地区金属 钛产业生 产技术现 状及发展 思考（邹建新 2021），钛业 信息网，生意社，Wind，壹观点，华福证券 研究所 国 内 海绵 钛供 给 集中 度较 高，价 格维 持稳 定。根据 华 经产 业研究 院数 据，当前国内海绵钛主要有 9 家生产企业，以 新疆湘润、攀 钢集团、洛阳双瑞万基、朝阳金达、贵州遵 钛等为代 表，2021 年国 内海绵钛 产量 13.99 万吨，上述五家 企业产量 分别 2.6、2.43、2.0、1.78、1.57 万吨，行业集中度 较高。且目前 龙头企业产 能正加速 扩张 当中，未 来产 能将 持续 增加。价 格方 面，国内钛 精矿 绝大 部分 用于 生产 钛 白粉，海 绵钛 占比 不足 5%，精 矿 价 格主 要 由钛 白 粉主导，海绵 钛 价格 受 自身 供需 影响偶有独立行情。目前一级以上海绵钛 价格持续下降，在 50 元/KG 左右，即 5 万/吨。丨公司名称 诚信 专业 发 现价 值 5 请务 必阅 读报 告末 页的 重要 声明 行业专题研究|机械设备 1.2.2 中游：加工流程复杂，棒材、丝材需求 提升 钛材生产主要包括熔铸、锻造、轧制等 环节，一般需要反复多次进行。1）将符 合要 求的 海绵 钛进 行真 空熔铸 得到 合格 的钛 及钛 合金 铸锭；2）利用 压力 加工 技术 将铸 锭锻 造加 工成 钛及 钛合金 坯料。3）依据 客户需 求和 应用 领域 的不 同要 求，经 过锻 造、轧制、挤 压、拉拔等 工艺 的变 形处 理、热处 理和 机械 加工 等生 产出 锻件、棒 材、板材、管 材、丝材 等不 同的 产品 品种，经 过进一 步的 深加 工制 造成 钛零 件 和装备。图表 9：钛材加工流程 数据来源：轧 钢之家，华福证券 研究所 图表 7：海绵钛竞争格局 图表 8：海绵钛 价格（元/KG）数据来源：华 经产业研 究院，华 福证券研 究所 数据来源：Wind，华福证 券研究所 19%17%14%13%11%11%7%6%2%湘 润 新 材 料攀钢 集团双瑞 万基金达 钛业遵钛 集团龙蟒 佰利百盛 钛业宝钛 神华盛丰 钛业4045505560657075808590 丨公司名称 诚信 专业 发 现价 值 6 请务 必阅 读报 告末 页的 重要 声明 行业专题研究|机械设备 钛 材 产生 结构 性 差距，棒 材、丝材 等 需求 显著 提升。据中 国有 色金属 工业 协会钛锆铪分会 对国内 32 家 主要钛加 工材生产 企业的统 计，2022 年我 国共生产 钛加工材 15.1 万吨，同 比增 长 11.0%。将 2010 年、2015 年、2022 年的各类 钛加工材 的产 量及占 比情况汇 总，可 以看出 我国钛 板的占比 呈下降 趋势，棒材 较 2010 年上升了约 5 个点，管 材较 2010 年下 降了 11 个点，出现 了冷轧卷带、热轧卷 带、箔带 的细分加工钛 材。丝材 呈上升趋 势，铸件 呈下降趋 势。图表 10：2010-2015 年各类钛加工材的产量占全国 钛加工材总产量的比例 年份 类型 板材 棒材 管材 锻件 丝 材 铸件 其他 合计 2010 产量/t 21056 6386 8767 847 119 513 635 38323 所 占比例 54.9%16.7%22.9%2.2%0.3%1.3%1.7%100%2015 产量/t 22746 10847 6399 4248 444 1632 2330 48646 所 占比例 46.8%22.3%13.2%8.7%0.9%3.3%4.8%100%数据来源：2010 年 中国钛工 业发展报 告，2015 年中国 钛工业发 展报告 华福证券研 究所 图表 11：2022 年各类钛加工材的产量占全国钛 加工 材总产量的比例 类型 钛板 冷轧卷带 热轧卷带 钛棒 无缝管 焊管 锻件 丝线 铸件 箔带 其它 产量/万t 5.8 1 1.7 3.3 1.2 0.6 0.8 0.2 0.1 0.3 0.1 所占比例 38.4%6.6%11.3%21.9%7.9%4.0%5.3%1.3%0.7%2.0%0.7%数据来源：2022 年 中国钛工 业发展报 告，华福证 券研究所 作为钛材生产重要原料，海绵钛占总生 产成本比例约 为 36%。根据 观 研天下数据可得，中 间合金：海绵钛：人工费用：制造费 用：其他=23：36：12：27：2，海绵钛大概占 总成本的 1/3 左右。从市场数 据来看，前 文提到一级及 0 级海绵钛 目前价格为 55 元/KG，按照该 占比来计 算得出钛 棒总成本 大概在 170 元 左右，根据 搜钛网的报价信 息，最近 几次成交 量 钛棒钛 丝价格 在 230 元/KG，毛 利率大概在 30%左右，符合市 场数据验 证。图表 12：钛材总生产成本占比情况 数据来源：观 研天下，华福证券 研究所 36%23%27%12%2%海绵钛中间合 金制造费 用人工费 用其他 丨公司名称 诚信 专业 发 现价 值 7 请务 必阅 读报 告末 页的 重要 声明 行业专题研究|机械设备 1.2.3 下游：航空航天、消费电子 需求旺盛 化 工 为钛 材下 游 主要 应用 场景，航 空 航天 增量 最高。随着 钛合 金的优 势不 断被市场验证，钛合金需求也在稳健提升，近五年 CAGR=36.05%。其中，最大消费领域为化工领 域，用钛 量约 7.3 万吨，同比+24%，占 比 50%；其次为 航空航天 领域，用钛量约 3.3 万吨，同比+47%，占比 23%；医药、船舶领域 用钛量的 绝对数值 相对 较低，但 增速 均在 30 以上，冶金、电 力、制盐、体育 休闲、海 洋工 程领 域的用钛量均出 现不同程 度的下滑。图表 15：钛 合金主要用途 应用领域 利用性质 具体用途 航空 质量轻、比 强温度高、耐高温 低温、耐腐蚀 飞机框梁、起落架、紧固件等，发动机 的风扇、压气 机盘件和叶 片等转动件 航天 质量轻、比 强度高、耐高温低温、耐腐蚀 火箭发动机 和人造卫 星壳体、燃料箱、压力容器、载 人宇宙飞船 船舱等 舰船 耐腐蚀、比 强度高 潜艇耐压壳 体、螺旋 桨、喷水 推进器、海水换热 系统、舰船泵、阀及管路等 兵器 质量轻、比 强度高、耐腐蚀 坦克和装甲 车的装甲 材料、榴 炮弹零部 件、反坦 克导 弹舱机和架体、迫击炮 底座和支 架等 海洋工程 耐腐蚀、比 强度高 海水淡化用 管道、海 洋石油钻 探用泵、阀、管件 等 生物医疗 生物相容性 好、耐腐蚀、无磁性、形状记忆功能 人工关节、人工植牙 和正牙、心脏起搏 器、心血 管支 架、手术器 械等 体育器械 质量轻、比 强度高、耐腐蚀 高尔夫球头、网球拍、羽毛球 拍、台球 杆、登山 棍、滑雪杖、冰 刀等 生活用品 质量轻、比 强度高、耐腐蚀 眼镜架、手 表、拐杖、钓鱼竿、厨具、数码产品 壳体、工艺品、装饰品等 化工冶金 耐腐蚀、耐 高温低温 用于氯碱、纯碱、塑 料、石油 化工、治 金、制盐 等工 业的电解槽、反应器、蒸 馏塔、浓 缩器、分 离器、热 交换器、管道、电级等 建筑 耐腐蚀、热 膨胀系数低、比强度 高、环保节能、色泽 好 汽车的排气 和消音系 统、承重 弹簧、连 杆和螺栓 等 图表 13：中国海绵钛用量情况 图表 14：海绵钛下游占比情况 数据来源：2012-2022 年 中国钛工 业发展报 告，华福证券 研究所 数据来源：2022 年 中国钛工 业发展报 告，华福证 券研究所-30%-20%-10%0%10%20%30%40%020,00040,00060,00080,000100,000120,000140,000160,00020122013201420152016201720182019202020212022产量 YOY(吨）化工航 空 航 天船舶冶金电力医药制盐海 洋 工 程体 育休闲其他 丨公司名称 诚信 专业 发 现价 值 8 请务 必阅 读报 告末 页的 重要 声明 行业专题研究|机械设备 电力 耐高温、抗 腐蚀 核电凝汽器、发电机 叶片 汽车 密度小、抗 腐蚀、色泽好 连杆、尾轴 簧、高性 能汽车阀、双排气 系统等 数据来源：华 经产业研 究院，华 福证券研 究所 未来国内航空 航天与 3C 电子钛材用量占比有较 大提升空间。2022 年国内航空 航天 用钛材 占比仅 23%，相 较之下，2020 年全球 航空 工业领 域钛材 消费 占比 近 50%。随着大量军工装备、大飞机研 制及批量化 生产 加快，叠加我国 3C 电子领域开 始使 用钛 合金，我 国钛 合金 下游 应用 有望 完成 从中低 端市 场到 中高 端市 场的 结 构性转变。图表 18：钛合金有望在航空航天与消费电子领域明 显增长（吨，%）行业 2020 2021 2022 2023E 2025E 消费量 占比 消费量 占比 消费量 占比 消费量 占比 消费量 占比 化工 47531 50.78%58591 47.08%73000 50.34%7650 45.00%8800 40.00%航空航天 17228 18.41%22450 18.04%33000 22.76%4250 25.00%6600 30.00%船舶 2743 2.93%3710 2.98%5000 3.45%510 3.00%660 3.00%冶金 1324 1.41%6385 5.13%2000 1.38%204 1.20%242 1.10%电力 4638 4.96%7533 6.05%5000 3.45%595 3.50%748 3.40%医药 2517 2.69%4157 3.34%6000 4.14%680 4.00%836 3.80%制盐 1231 1.32%1744 1.40%1000 0.69%119 0.70%154 0.70%海洋工程 3262 3.49%3704 2.98%3000 2.07%340 2.00%418 1.90%体育休闲 7240 7.74%1876 1.51%1000 0.69%119 0.70%132 0.60%消费电子-833 4.90%2090 9.50%其他 5900 6.30%14311 11.50%16000 11.03%1700 10%1320 6%总量 93614 100%124461 100%145000 100%17000 100%22000 100%数据来源：2020-2022 年 中国钛工 业发展报 告，华福证券 研究所 图表 16：全球钛合金运用航空航天占比显著高 于中国 图表 17：钛合金消费量运用在航空航天领域稳 健增长 数据来源：罗 兰贝格，案头研究，华福证 券研究所 数据来源：华 福证券研 究所 0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%05,00010,00015,00020,00025,00030,00035,00020122013201420152016201720182019202020212022航空 航 天 YOY(吨）丨公司名称 诚信 专业 发 现价 值 9 请务 必阅 读报 告末 页的 重要 声明 行业专题研究|机械设备 2 钛合 金成为消费电 子材料创新 趋势，关注 新工艺 3D 打印 2.1 3C 设备大厂引入钛合金，打开市场增量 小 米、三 星、OPPO、华为等 3C 大厂 纷纷 推出钛合 金材质 打造 零部件 的产品。2023 年 10 月 26 日，小米 发布新机 Xiaomi 14 Pro，并推出钛 金属特别 版，是全 球首款使用钛 金属作为 中框的安 卓手机。此前，2023 年 10 月 19 日，OPPO 发布新机折叠屏 Find N3，铰链采 用航天级 MIM 合金，重 量降低 7%，强度大幅 提升，其中“潜航黑”配色版以钛 合金作为 摄像头圆环 材质，是对钛合金 3C 零部件的初步探索。更早 之前，2023 年 7 月，荣耀 发布折叠 屏手 机 Magic V2，铰链的 轴盖部 分首次采用钛 合金 3D 打印工 艺，成为 3D 打 印在手机 上的首次规 模化应用；9 月，苹果发布 iPhone 15 Pro/Pro Max 采 用钛合 金外壳，Apple Watch Ultra2 采 用钛合金表壳，并宣 称正积极 探索钛合 金零部件 的 3D 打 印技 术。图表 19：3C 行业主要品牌钛合金 图片（小米-荣耀-苹果）数据来源：IT 之家，南极熊 3D 打印，华福证 券研究所 图表 20：3C 行业主要品牌钛合金应用情况 品牌 产品型号 产品类型 使用钛合金部位 零部件说明 苹果 Iphone15 Pro/Pro Max 手机 中框 钛金属边 框通过 固态扩 散技术 与铝金属内框 焊接，有强度 高质量 轻的优势，相 比于不 锈钢中 框的iPhone 14 代重量轻了20g 左右。Apple Watch Ultra/Ultra2 手表 表壳、表 带 外观采用49 毫 米钛金 属表壳，高山回环式表 带采用 抗腐蚀 的钛金属G式表扣，海洋表 带采用 钛金属 表扣和带弹性 的钛金 属环。荣耀 折叠屏Magic v2 手机 铰链、轴 盖 搭载91%金属 结构的“鲁班 钛合 金铰链”，标志着 金属 3D 打印 技术已经被成 功应用 于手机 零件批 量生产。钛合 金技术 可以让 铰链中 的轴盖变得更 轻更薄，从而 带动折 叠屏整体厚度 和重量 的下降。丨公司名称 诚信 专业 发 现价 值 10 请 务 必阅 读报 告末 页的 重要 声明 行业专题研究|机械设备 三星 Galaxy S24 Ultra 手机 中框 据Techweb，三星下 一代旗 舰Galaxy S24 Ultra 将会采 用钛合 金中框，它 将对标 同样采 用钛合 金的iPhone 15 Pro Max，新款手 机有望在今年底 亮相。Galaxy Watch5 Pro 手表 表壳 表壳采用 钛合金 材质，更耐刮 擦。OPPO 折叠屏Find N2 手机 螺丝 螺丝钉从 前一代 的不锈 钢材质 改为钛合金，每颗螺 丝钉可 以减重0.015 克，整机64 颗钛合 金螺丝 钉一共减重约1 克。折叠屏Find N3 手机 铰链、摄 像头圆环 铰链采用 航天级MIM 合 金，重 量降低7%，抗湿 耐热耐 摔，强 度大幅 提升。“潜 航黑”配色以 钛合金 作为摄像头圆 环材质。小米 Xiaomi 14 Pro 手机 中框 采用钛金 属中框 设计，相比其 他材质拥有耐 磨性好、重量 轻等优 点，小米14 Pro 也 是全球 首款搭 载钛金属中框的 安卓手 机。华为 Watch 4 Pro 手表 表壳 采用48 毫米的 钛合金 表壳，比普通金属更强 韧坚固、耐腐 蚀。数据来源：IT 之家，新浪科 技，南极熊 3D 打 印，快科 技，天极 网，太平 洋科技，科技 圈，华福 证券研究 所 钛 合 金 轻 量 化 和 高 强 度 适 用 于 3C 电 子 领 域。智 能 手 机 的 支 撑 结 构 手 机 中 框（用于 固定 手机 屏幕、后 盖板 及内 部元 器件）对 材质要 求较 高的 强度 及硬 度、较 好的耐腐蚀性。目前中高端 智能手机常用的材 质有不锈 钢 SUS304、SUS316L、铝合金 AL6063、AL7075，将钛合金与其对比可以看出 钛合金兼具轻量化和高强度的优势。图表 21：智能手机中框材质性能对比（钛合金、不 锈钢、铝合金）材料 密度（g/cm3）抗拉强度（MPa）屈服强度（MPa）布氏硬度（HB）伸长率 5(%）熔点（C）TC4 4.43 895 825 270-310 10 1662-1668 不锈钢SUS304 7.93 480 177 187 40 1375-1450 不锈钢SUS316L 8.03 515 205 187 40 1398-1454 铝合金AL6063 2.75 205 170 95 9 568-652 铝合金AL7075 2.81 524 462 150 11 475-635 数据来源：机 械知网，镍基高温 合金及进 口不锈钢，百度百 科，华福 证券 研究所 2.2 工艺对比：3D 打印 VS 传统 CNC 工艺 加工 难度大、成 本高是钛 合金未在 3C 电 子广泛运用的 主要原因。电子产品金属 结构 件一 般以 不锈 钢和 铝合 金为 主，不锈 钢光 泽感好，但 重量 不占 优势；铝 合 金有 轻量 优势，但 硬度 一般。而 钛合 金的 强度 高于 不锈钢，重 量却 只有 同体 积不 锈 钢的 一半，能 同时 做到 硬度 和重量 两者 兼顾。由 于钛 合金 的传 统加 工难 度大，良 率低，从而造成生 产成本较 高，因此 一直没有 被 3C 行 业广 泛应用。丨公司名称 诚信 专业 发 现价 值 11 请 务必 阅读 报告 末页 的重 要声 明 行业专题研究|机械设备 图表 22：钛合金中框相较其他合金加工难度大、良 率低 铝合金 不锈钢 钢铝复合压铸 钛合金 成本 重量 强度（硬 度）耐疲劳度 环保性 阳极氧化（成熟 度）电镀（成 熟度）加工难度 良率 80%30%-40%70%30%-40%外观效果 工艺成熟 度 加工方式 多样化加工 锻压+CNC，纯CNC 压铸+CNC 锻压+CNC，纯CNC 数据来源：艾 邦高分子 网，3D 打印 技术参考，华福证券 研究所（一）手机中框 中 框加 工工艺：数 控立 式加工 中心 CNC 为主 要工艺。手机中框，用于固定手机 屏幕、后 盖板 及内 部元 器件，手 机中 框材 质拥 有较高 的强 度及 硬度、较 好的 耐 腐蚀性。中高端智能手机常用的材质有不锈钢 SUS304、SUS316L、铝合金 AL6063、AL7075（航空 铝）。一 般常 见的 胚 料成 型工 艺 有锻 造、铸 造、铝 挤等，常 用 的表 面处理方式有 抛光+PVD 涂层、喷砂+阳极氧化、拉丝。苹果钛合金采用行业首创的热机 械工 艺，包裹 着一个 由 100%回 收 铝制 成的新 下部结 构，通过 固态 扩散将 这两 种金属以惊人的强度结合在一起，铝制框 架有助于散热，并使背面玻璃易于更换。图表 23：过去 手机中框加工解决方案 加工部位 示意图 加工类型 加工方式 问题 手机内腔加工 粗加工 分层面铣 手机内腔加工，加工余量大，切削温度高，金属去除率要求高；刀具需保持良好的排屑性、抗崩性；通常失 效形式 为刀具 崩刃。中框侧壁开粗 粗加工 侧铣 中框侧壁开粗，需要将方型的坯料加工成弧形的手机中框侧壁形状。坯料上下直角部的加工对刀具的冲击力巨大，极易使刀具出现崩刃失效，寿命 较低，刀具成 本过高。中框侧壁精加工 外观加工 侧铣 中框侧壁的外观精加工，对被加工后的表面质量要求极高，要求侧壁不允许有刀纹、刀线等外 观 不 良 现 象。同 时 对 刀 具 的 轮 廓 度 要 求 较高，以此 来保手 机产品 对轮廓 度的要 求。丨公司名称 诚