钛金属行业深度研究报告：万能金属，扶摇直上

发布时间：2019-08-09 丨 浏览次数：01125

1．“万能金属”——钛

1.1 物化性质优良，高端领域应用广泛

钛（Ti），元素周期表第四周期 IVB 族元素，是一种银白色过渡金属。优良物化性质使其被广 泛应用于航空航天（机身和发动机）、石油化工（冷凝器、换热管）、国防军工（导弹火箭） 以及医疗生物（人造骨头）等高端领域。钛物化性质中最为突出的特点包括：

熔点高、比强度大。钛密度为4.51 g/3，仅为铁的57%。熔点为1668℃，比铁高138℃。钛的比强度（强度/表观密度）是常用工业合金中最大的，常用 TC4 型号钛合金（Ti-6Al- 4V）的比强度是不锈钢的 3.5 倍，所以钛是一种高强度且低质量金属。

耐蚀性强、良好的生物相容性。钛的核外电子结构排列为122226 32 36 32 42，由于外层价 电子4和3电离势较小，较易失去，易与氧气反应生成一层致密且惰性大的氧化膜，从 而保证钛合金本体免受大部分有机酸的腐蚀。此外，钛安全无毒，具备良好的生物相容性，可以用来制作手术刀、人造骨头等医疗用具。

在逆全球化、大国博弈趋势日益加剧以及“十四五”战略规划明确指引的大背景下，中国国 防军队现代化建设进入关键时期，军工装备将加速更新换代。我们认为，未来 3-5 年，中国 军工产业将迎来持续的高景气周期。钛，作为主流的军工新材料，随着新式战机歼-20、运- 20 以及配套导弹的加速列装，有望进入高速发展机遇期，需求增速将加速增长。

1.2 高壁垒决定高利润，重点关注高端钛材制造

钛产业链主要分为有色金属和化工涂料两条，有色金属链为：钛精矿→四氯化钛→海绵钛→ 钛锭/钛合金→钛材，化工涂料链为：钛精矿→四氯化钛→钛白粉。两个领域上游共用钛铁矿、 金红石等资源，全球 90%以上的钛精矿用于生产钛白粉，仅 5%的钛精矿用来制造海绵钛。每吨海绵钛生产大约需要消耗 5.3 吨钛精矿（品位 50%），每吨钛白粉需要 2.3 吨钛精矿。通过 Wind 数据测算，中国近年钛精矿的需求结构呈现：海绵钛：钛白粉=7：93。综合来看， 钛精矿的价格主要由钛白粉的产量价格以及下游化工涂料等行业景气程度决定。

对于钛有色产业链来说，上游钛精矿资源储量相对丰富，核心壁垒更多集中在中游高端钛材 的研发以及制造工艺。钛材制造流程是利用钛精矿还原的海绵钛，通过电炉熔铸得到钛锭， 再经过多次的锻造、轧制、从而得到最终的板材、棒材等多种型材。主要壁垒体现在资金设 备、研发技术、生产资质三大方面：

资金设备壁垒：用于熔铸钛锭的真空自耗电弧炉、电子束冷床炉以及万吨快锻机等一系 列生产设备价格昂贵，且军品业务的特性决定业务收入回款周期较长。尤其是某些特定 型号的军工钛材产品，从最初设计研制到最终批量生产通常需要 5-10 年的时间，对公 司流动资金要求较高。

研发技术壁垒：航空航天、军工装备等高端领域对钛材性能要求严格。加工企业通常采 用“以销定产”的生产模式，在订单量大、加工时间短的客观条件下，企业需要强大的 研发能力来保障按照客户要求、按时保质地完成订单。同时军品钛材从第一步的合金铸 锭，到后续反复的塑性加工、精密铸造，如何保证多批次产品质量的均一稳定在中国乃 至全球都是一项技术挑战，这是中国目前中低端产能过剩，高端产能缺失的根本原因。

生产资质壁垒：高端钛材通常应用至军事战机、民航飞机等关键领域，企业如需对下游 相关配套企业供货必须事先取得完整的军工三证或者国际航空 公司质量体系认证，而这 些资质认证难度大且时间长，行业新进入者短期难以撼动现有市场竞争格局。

多重壁垒造就高端钛材制造环节的高利润。军品钛材的塑性加工通常多达 10-20 次，加工难 度大，其售价一般高达 30 万元/吨-40 万元/吨，毛利率达 35%-40%，显著高于民品钛材，行 业利润十分可观，值得重点关注。

1.3 钛产业回顾：新一轮洗牌来临，高端化趋势显著

作为钛材的重要原料，海绵钛价格和产量一定程度上能反映出行业景气程度。从全球视角来 看，90%的钛材应用至航空航天和工业领域。钛产业发展与宏观经济，尤其是航空产业密切 相关。回顾历史，国际海绵钛的产能大约每经过 5-10 年就会经历一轮新周期，每轮周期的开 始总是伴随着全球经济复苏以及航空航天业发展。2020 年在新冠疫情冲击以及逆全球化趋 势的影响下，全球航空业遭受沉重打击。世界知名航空公司波音更是因为安全性问题，订单 数量急剧下滑，部分小型航空公司也在疫情期间入不敷出相继破产。以史为鉴，全球钛产业 极有可能处于短暂萧条期。

与全球钛产业不同，国产大飞机 C919 仍处于高强度试飞阶段，中国尚不具备量产民航飞机 的能力，21 世纪初期中国的钛材需求结构主要集中在石油化工领域。自 2018 年以来，随着 国防军队现代化建设加速，钛材在新式军工装备用量占比不断提升，尤其以新式战机歼 -20、 运-20 的核心结构件最为突出。近几年来中国钛产业与传统化工行业发展有所脱钩，并逐步 接轨于军工行业，重点聚焦于军用战机以及导弹火箭领域。21 世纪以来，中国钛产业的发展 可以分为五个阶段：

量价双低期（2000 年-2003 年）：21 世纪初期，中国经济快速发展，优异的性能令钛受 到航空航天、石油化工领域的青睐，但由于技术和生产设备的限制，中国海绵钛产能相 对较低。2003 年中国的海绵钛产能仅为 4000 吨，价格区间维持在每吨 5 万元/吨-6 万 元/吨。

急剧扩张期（2004 年-2006 年）：全球经济强劲复苏，中国经济消费结构升级换代，大 量基础设施建设带动石化工业的快速发展，导致中国海绵钛供需缺口逐渐加大。海绵钛 价格应声上涨，最高上涨至 30 万元/吨。这也导致大批海绵钛生产厂商扩产扩能，2006 年底海绵钛总产能已达 3 万吨。

严冬期（2007 年-2015 年）：前期过热投资导致需求增速远不及产能，市场供过于求， 海绵钛价格大幅跳水，2009 年 8 月探底 4.5 万元/吨。此后在四万亿政策刺激下，价格 虽短暂回暖至 12 万元/吨，但因有效需求不足，最终再次回落至低位。此间八年是中国 钛产业的“严冬期”——高产能、低需求、微利润。

产能出清期（2016 年-2019 年）：2016 年起，在供给侧改革指引下，落后产能逐步关停 淘汰，产业集中度持续提高。2019 年起，中国军工装备现代化建设正式进入加速期，航 空航天、军工装备等高端领域用钛大幅提升，产业结构从过去的中低端逐步向高端转移。同时受到环保风暴的影响，原料成本的上升助力海绵钛价格反弹，2019 年底价格回升 至 8.1 万元/吨。

新一轮洗牌期（2020 年-）：2019 年价格的高涨幅吸引大批钛企扩产扩能，2019 年底海 绵钛总产能已达 15.2 万吨，同比大幅增长 42%，但全年产量仅为 8.6 万吨，产能利用 率下降至五年新低 56%。2020 年受疫情冲击，化工民品钛材需求下滑严重，海绵钛价 格跳水至 5.2 万元/吨，几乎贴近于成本线。但随着国内疫情的逐步控制，2021 年一季 度化工钛材需求出现补偿性增长，且军品钛材需求持续火热，海绵钛价格已回升至 6.8 万元/吨。

我们认为，新冠疫情的来袭将在产业掀起来新一轮的洗牌。短期来看，海绵钛过剩产能处于 缓慢消化阶段，其价格将受到一定压制，中短期继续下跌空间和可能性相对较小；中长期来 看，化工钛材需求逐步恢复，军品钛材放量趋势明晰，需求结构进一步优化，军品小颗粒海 绵钛供给偏紧有望助力价格触底反弹，预计未来 2-3 年，海绵钛的价格区间将维持在 6 万元 /吨—7.5 万元/吨。