國防軍工行業鈦合金深度之二：航空航天鈦材行業集中度高需求增長及國產替代促發展-220514（27頁）.pdf

1、1 敬請關注文后特別聲明與免責條款 鈦合金深度之二鈦合金深度之二：航空航天航空航天鈦材鈦材行業集中度行業集中度高，高，需求增長需求增長及國產替代及國產替代促發展促發展 方正證券研究所證券研究報告方正證券研究所證券研究報告 行業深度報告 行業研究 國防軍工行業國防軍工行業 2022.05.14/推薦 分析師：分析師： 鮑學博 登記編號： S1220521040001 Table_Author 聯系人：聯系人： 馬強 重要數據：重要數據： 上市公司總家數上市公司總家數 92 總股本總股本( (億億股股) ) 960.80 銷售收入銷售收入( (億元億元) ) 940.40 利潤總額利潤總額( (億

2、元億元) ) 66.21 行業平均行業平均 PEPE 308.80 平均股價平均股價( (元元) ) 29.99 行業相對指數表現行業相對指數表現： -27%-14%-1%12%25%2021/52021/82021/112022/2國防軍工滬深300 數據來源：wind 方正證券研究所 相關研究相關研究 鈦合金深度之一：國內鈦材產量約占全球一 半，航 空航 天鈦材 需求快 速增長 2022.05.11 方正軍工周報 5 月第 1 周：多家公司出手維護股價穩定， 高景氣低估值迎來投資良機2022.05.08 軍工行業 2021 年報和 2022 一季報綜述：細分領域景氣度延續，板塊回調下投資價

3、值凸顯2022.05.04 盟升電子：衛星導航業務較快增長，股權激勵考核指標彰顯信心2022.05.02 鈦材工業產業鏈中，產業鏈上游完成海綿鈦的生產，產業鏈中游完成鈦材及鈦合金鍛鑄件的生產，產業鏈下游完成鈦合金成品結構件生產。 國內鈦礦資源豐富但貧礦多、富礦少，海綿鈦生產原料國內鈦礦資源豐富但貧礦多、富礦少，海綿鈦生產原料依賴進依賴進口?？?。根據美國地質調查局數據，截至 2021 年末，全球鈦鐵礦儲量為 7.0 億噸，金紅石儲量為 0.49 億噸，中國鈦鐵礦儲量占全球的 33%。國內產量較大的礦石主要以巖礦型釩鈦磁鐵礦形式存在，便于開采利用的金紅石型鈦礦非常少。目前國內海綿鈦生產原料依賴進口

4、。 國內海綿鈦產量近幾年持續增長， 2020 年，國內 12 家海綿鈦生產企業共生產海綿鈦 12.30 萬噸，同比增長44.9%，其中，產量超過 1 萬噸的企業有攀鋼鈦業、朝陽金達、雙瑞萬基、新疆湘晟、朝陽百盛和貴州遵鈦，6 家企業海綿鈦產量合計占全國產量的比例約為 78%。 海綿鈦為海綿鈦為鈦合金鈦合金熔煉熔煉主要原材料主要原材料，國內航空航天鈦材生產企業，國內航空航天鈦材生產企業主要包括西部超導、寶鈦股份、西部材料、金天鈦業、航材院主要包括西部超導、寶鈦股份、西部材料、金天鈦業、航材院、寶武特冶寶武特冶和天成航材和天成航材等等。鈦合金中，鈦為主要組成元素，一般鈦的質量分數在 90%左右，鈦

5、材產品原材料成本構成中，海綿鈦占比在 60%左右。國內生產航空航天鈦合金的上市公司包括西部超導、寶鈦股份和西部材料。其中，寶鈦股份營收規模最大， 2021 年， 寶鈦股份鈦產品營收 47.43 億元， 鈦產品銷量 2.66萬噸，其中鈦材銷量 2.09 萬噸；盈利能力方面，西部超導鈦合金業務毛利率領先，2021 年毛利率為 45.31%。 國內國內航空航天鈦合金鍛件生產航空航天鈦合金鍛件生產企業主要包括中航重機、三角防企業主要包括中航重機、三角防務、萬航模鍛、派克新材、航宇科技等。務、萬航模鍛、派克新材、航宇科技等。其中，三角防務、陜西宏遠和萬航模鍛等企業可生產鈦合金模鍛件；貴州安大、派克新材和

6、航宇科技等企業可生產鈦合金環鍛件。 營收規模方面，擁有貴州安大、陜西宏遠兩家全資鍛造業務子公司和景航鍛鑄一家非全資子公司的中航重機規模最大；盈利能力方面，三角防務的模鍛業務和派克新材的航空航天鍛件業務毛利率領先，2021 年毛利率分別為 47.27%和 46.21%。 國內國內航空航天航空航天鈦合金鈦合金鑄件生產鑄件生產企業企業以以北京航材院北京航材院和和安吉精鑄等安吉精鑄等為主為主。北京航材院鑄鈦事業部（原百慕高科）是中國鈦合金精密鑄造的技術發源地和行業領導者，是亞洲最大、國際知名的鈦合金精密鑄造產業基地。目前，航材院鑄鈦事業部已成為國內航空航天鈦合金鑄件主要供應商，也是國內唯一承擔國際宇航

7、鈦合金鑄件批產供應商。安吉精鑄是中航工業下屬唯一專業化鑄造企業，主要為不同類型的飛機、航空發動機、機載設備提供各類鈦合金、鋁合金、高溫合金、鎂合金、鋼等優質鑄件產品，生產的鈦合金鑄件主要有垂尾、二支點殼體、轉彎段、 2 國防軍工-行業深度報告 敬請關注文后特別聲明與免責條款 內環前段、后蓋、后通風器主體、中央齒輪機匣和發動機系列中介機匣等。 國內航空航天用鈦材國內航空航天用鈦材行業行業集中度較高，集中度較高，部分部分高端鈦材或供應不高端鈦材或供應不足，足，需求增長及國產替代促發展。需求增長及國產替代促發展。在航空航天領域，2020 年，國內前 3 家企業鈦材銷量占總銷量的 60%，前 5 家企

8、業鈦材銷量占總銷量的 72%。根據國內鈦材進出口數據，2020 年航空航天等高端領域用鈦合金絲材保持增長，鈦合金薄板和厚板的進口量基本穩定，反映我國部分高端鈦材對國外仍有一定依賴。航空航天領域鈦材發展空間廣闊，裝備列裝、軍機換裝國產航發以及新型裝備鈦合金用量大幅提升等促進國內航空航天用高端鈦材需求增長。隨著國內鈦材生產企業制造能力提升，材料國產替代亦將推動國內鈦材生產企業業績增長。 風險提示風險提示:軍機列裝、國產航發換裝不及預期；民航市場拓展不及預期；上游原材料供給出現供給不足、價格上漲超預期的風險等。 NAbWmUmXiXnVjVvWkW9PcM6MmOnNtRtRlOoOnQiNqRsM

9、aQpPwPMYmPnRMYnRqN 3 國防軍工-行業深度報告 敬請關注文后特別聲明與免責條款 目錄目錄 1 鈦合金產業鏈概述 . 5 2 國內鈦礦資源豐富但貧礦多、富礦少，海綿鈦生產原料依賴進口 . 6 2.1 國內鈦礦資源以鈦鐵礦為主，高品質金紅石礦產資源稀缺 . 6 2.2 海綿鈦生產：海綿鈦提取以 KROLL法為主，國內海綿鈦行業集中度較高 . 8 2.2.1 海綿鈦提取工藝以 Kroll 法為主 . 8 2.2.2 國內海綿鈦產量持續增長，高端鈦合金生產原料以 0 級海綿鈦為主 . 9 3 鈦材和鑄鍛件生產 . 11 3.1 鈦合金熔煉及鈦材生產 . 11 3.1.1 鈦合金熔煉中

10、海綿鈦為主要原材料. 11 3.1.2 鈦材生產企業：上市公司主要有寶鈦股份、西部超導和西部材料三家 . 12 3.2 鈦合金鍛件：主要包括模鍛、自由鍛和輾環三類工藝 . 15 3.2.1 鈦合金模鍛件：三角防務、陜西宏遠和萬航模鍛等是國內主要生產企業 . 18 3.2.2 鈦合金環鍛件：貴州安大、派克新材和航宇科技等是國內主要生產企業 . 20 3.3 鈦合金鑄件：航材院和安吉精鑄是國內航空鈦合金鑄件主要供應商 . 20 3.4 鈦合金產業鏈現狀：航空航天用鈦材供給集中度較高，部分高端鈦材或供應不足 . 24 4 風險提示 . 26 4 國防軍工-行業深度報告 敬請關注文后特別聲明與免責條款

11、 圖表目錄圖表目錄 圖表 1： 鈦材生產工藝流程 . 5 圖表 2： 2020 年國內各類鈦材產量（噸）及占比. 6 圖表 3： 國內航空航天領域鈦合金產業鏈主要企業. 6 圖表 4： 全球鈦鐵礦儲量分布（萬噸） . 7 圖表 5： 全球金紅石儲量分布（萬噸） . 7 圖表 6： 我國鈦資源儲量分布（萬噸） . 7 圖表 7： 鎂還原法生產海綿鈦工藝流程圖 . 9 圖表 8： 2020 年中國海綿鈦主要生產企業產量 . 9 圖表 9： 國內海綿鈦價格（萬元/噸） . 11 圖表 10： 鈦合金成分構成 . 11 圖表 11： 西部超導鈦合金產品原材料成本構成. 12 圖表 12： 寶鈦股份鍛造

12、系統 . 12 圖表 13： 西部材料精鍛機 . 12 圖表 14： 西部材料熱軋機設備 . 12 圖表 15： 寶鈦股份 MB22-TI 型冷軋機 . 12 圖表 16： 航材院鈦合金板材及鍛件產品 . 14 圖表 17： 鈦合金熔煉及鈦材生產企業鈦產品營收及毛利率 . 14 圖表 18： 國內鈦材生產企業產品成本率 . 15 圖表 19： 鍛造工藝示意圖 . 16 圖表 20： 鍛造企業工藝、設備及產品 . 16 圖表 21： 國內部分鈦合金鍛造企業鈦合金采購量 . 16 圖表 22： 國內航空航天鍛造企業營收及毛利率. 17 圖表 23： 國內航空航天鍛造企業產品成本率. 17 圖表 2

13、4： 萬航模鍛 800MN 模鍛液壓機 . 18 圖表 25： 三角防務 400MN 模鍛液壓機 . 18 圖表 26： 三角防務主要鍛件產品 . 18 圖表 27： 陜西宏遠公司鍛件產品示例 . 19 圖表 28： 萬航模鍛公司鈦合金鍛件產品示例. 19 圖表 29： 碾環機 . 20 圖表 30： 采用 TI64 的 LEAP C 風扇機匣 . 20 圖表 31： 百慕高科成功交付 LEAP 1B 發動機鈦合金機匣鑄件 . 21 圖表 32： 安吉精鑄公司鈦合金鑄件示例 . 22 圖表 33： 雙瑞精鑄鈦合金產品 . 23 圖表 34： 沈陽鑄造所鈦合金鑄件 . 24 圖表 35： 寶鈦股

14、份鑄造系統及產品 . 24 圖表 36： 國內鈦材行業集中度 . 25 圖表 37： 國內航空航天領域鈦材行業集中度. 25 圖表 38： 我國鈦材進出口情況 . 25 圖表 39： 2020 年我國鈦材進出口情況 . 26 5 國防軍工-行業深度報告 敬請關注文后特別聲明與免責條款 1 鈦合金產業鏈概述鈦合金產業鏈概述 鈦合金熔煉技術復雜、加工難度大，目前，世界上僅美國、俄羅斯、日本、中國四個國家掌握完整的鈦工業生產技術。 在在鈦鈦材材工業產業鏈中，產業鏈上游完成海綿鈦的生產。工業產業鏈中，產業鏈上游完成海綿鈦的生產。以自然界產出的鈦礦石，主要包括金紅石礦石和鈦鐵礦礦石為主要原料，經選礦、富

15、集后得到天然金紅石精礦和鈦鐵精礦，經鎂還原法等提取工藝獲得海綿鈦。國內主要海綿鈦生產企業包括寶鈦華神、朝陽金達、雙瑞萬基、貴州遵鈦、朝陽百盛、龍佰集團、攀鋼鈦業和新疆湘晟等。 產業鏈中游完成鈦材產業鏈中游完成鈦材及鈦合金鍛及鈦合金鍛鑄鑄件的件的生產。生產。鈦材的生產流程包括熔鑄和壓力加工兩個生產階段。熔鑄階段投入的原料復雜多樣，而產出的半成品錠坯較為簡單；壓力加工階段，投入的原料（錠坯）較為簡單，而產出的最終產品有板材、棒材、鍛件、管材、帶材、型材、箔材、絲材等。 圖表1： 鈦材生產工藝流程 絲材焊管海綿鈦壓電極熔煉鍛造板坯熱軋冷軋Ti帶焊接熱軋板酸堿洗冷軋板棒坯擠壓軋制矯正無縫管棒坯鍛造機械

16、加工棒材拉絲棒坯軋環機械加工鍛環 資料來源： 鈦加工材的金屬平衡探討 ，方正證券研究所 國內各類鈦材中，產量最大的為板材，其次為棒材。2020 年，國內鈦合金板材、 棒材、 管材、 絲材、 鍛件和鑄件產量占比分別為 59%、 16%、10%、1%、6%和 1%。 6 國防軍工-行業深度報告 敬請關注文后特別聲明與免責條款 圖表2： 2020 年國內各類鈦材產量（噸）及占比 57609, 59%15547, 16%9488, 10%1198, 1%5660, 6%936, 1%6591, 7%板材板材棒材棒材管材管材絲材絲材鍛件鍛件鑄件鑄件其他其他 資料來源： 2020年中國鈦工業發展報告 ，方

17、正證券研究所 根據中國有色金屬工業協會鈦鋯鉿分會的統計，國內鈦材生產企業主要有 30 余家，其中，航空航天領域鈦材生產企業有 20 家左右。在航空航天領域，鈦材行業集中度較高，2020 年，國內前 3 家企業鈦材銷量占總銷量的 60%，前 5 家企業鈦材銷量占總銷量的 72%。國內能國內能夠夠生產航空生產航空航天航天用鈦合金材料的企業主要是西部超導、寶鈦股份、西部用鈦合金材料的企業主要是西部超導、寶鈦股份、西部材料、材料、金天金天鈦業鈦業、航材院、航材院、寶武特冶寶武特冶和天成航材和天成航材等等。 鈦合金鍛鈦合金鍛鑄鑄件方面，件方面，根據結構件的需求不同包括模鍛加工、輾環和熔根據結構件的需求不

18、同包括模鍛加工、輾環和熔模鑄造等不同工藝。模鑄造等不同工藝。國內三角防務、中航重機下屬宏遠公司和二重萬航等企業可生產鈦合金模鍛件；中航重機下屬安大公司、派克新材和航宇科技等企業可生產鈦合金環鍛件；北京航材院鑄鈦事業部、安吉精鑄、寶鈦股份、中船 725 所下屬雙瑞精鑄、中科院金屬所和沈陽鑄造所等單位具有鈦合金鑄件生產能力。 鍛鑄件生產企業從鈦材生產企業購買鈦材以及鈦鑄錠作為生產的原材料。例如，航宇科技 2020 年采購鈦合金 1.43 億元，其中，向寶鈦股份采購鈦合金 7565 萬元，向西部超導采購鈦合金 1653 萬元。 產業鏈下游完成產業鏈下游完成鈦合金成品結構件鈦合金成品結構件生產生產，包

19、括，包括精密精密鍛造、鍛造、機械加工機械加工和和表面處理等。表面處理等。航空航天領域鈦合金產品結構件生產企業主要有愛樂達、航亞科技和航空、航發主機廠等。 圖表3： 國內航空航天領域鈦合金產業鏈主要企業 產業鏈產業鏈 產品產品 主要企業主要企業 上游 海綿鈦 寶鈦華神、朝陽金達、雙瑞萬基、貴州遵鈦等 中游 鈦材 西部超導、寶鈦股份、西部材料、金天鈦業、航材院、寶武特冶、天成航材等 鍛件 中航重機、三角防務、派克新材、航宇科技、萬航模鍛、航材院、寶武特冶等 鑄件 航材院、安吉精鑄、寶鈦股份、中船 725 所、中科院金屬所、沈陽鑄造所等 下游 鈦合金成品結構件 愛樂達、航亞科技、航空主機廠、航發主機

20、廠等 資料來源：方正證券研究所 2 國內鈦礦資源豐富但貧礦多、富礦少，海綿鈦生產原料國內鈦礦資源豐富但貧礦多、富礦少，海綿鈦生產原料依依賴進口賴進口 2.1 國內鈦國內鈦礦礦資源以鈦鐵礦為主，資源以鈦鐵礦為主，高品質金紅石礦產資源稀缺高品質金紅石礦產資源稀缺 7 國防軍工-行業深度報告 敬請關注文后特別聲明與免責條款 自然界產出的鈦礦石，經選礦、富集后得到天然金紅石精礦和鈦鐵精礦。金紅石精礦 TiO2含量一般在 93%-95%（質量分數）以上，品位高，雜質含量少，是生產氯化鈦白和海綿鈦的優質原料。但因金紅石礦儲量有限， 其產量較低， 價格較高。 鈦鐵精礦中 TiO2含量 42%-64%（巖礦選

21、出的鈦精礦品位一般在 42%-48%，砂礦為 50%-64%） 。 根據美國地質調查局（USGS） Mineral Commodity Summaries 2022 ，截至 2021 年末，全球鈦鐵礦儲量為 7.0 億噸，金紅石儲量為 0.49 億噸。全球鈦鐵礦原礦資源主要集中在中國、澳大利亞和印度，合計鈦鐵礦資源儲量占全球的 68%，中國鈦鐵礦儲量占全球的 33%。金紅石資源主要分布在澳大利亞、印度和南非，合計金紅石資源占全球的92%。 圖表4： 全球鈦鐵礦儲量分布（萬噸） 圖表5： 全球金紅石儲量分布（萬噸） 23000 33%16000 23%8500 12%4300 6%3700 5%

22、14500 21%中國中國澳大利亞澳大利亞印度印度巴西巴西挪威挪威其他國家其他國家 3100 63%740 15%650 14%250 5%160 3%澳大利亞澳大利亞印度印度南非南非烏克蘭烏克蘭其他國家其他國家 資料來源： Mineral Commodity Summaries 2022 ，方正證券研究所 資料來源： Mineral Commodity Summaries 2022 ，方正證券研究所 中國鈦資源主要以鈦鐵礦的形式存在，少量鈦資源以金紅石形式存在。根據國家統計局 2017 年中國統計年鑒數據，我國鈦資源主要集中在四川，少量分布于湖北、山東、河北、新疆等地，四川省鈦鐵礦儲量占全國

23、總儲量的 90%。 圖表6： 我國鈦資源儲量分布（萬噸） 20851 90%1053 5%1161 5%四川四川湖北湖北其他其他 資料來源： 中國統計年鑒2017 ，方正證券研究所 中國是鈦中國是鈦精礦的主要生產國和消費國。精礦的主要生產國和消費國。中國有色金屬工業協會鈦鋯鉿分會的2020 年中國鈦工業發展報告數據，2020 年，中國共生產 8 國防軍工-行業深度報告 敬請關注文后特別聲明與免責條款 鈦精礦 633 萬噸，其中攀西地區的產量為 511 萬噸。美國Mineral Commodity Summaries 2022報告數據顯示，2021 年中國鈦鐵礦產量占全球的 37%。 鈦鐵精礦的

24、主要利用途徑有兩條。鈦鐵精礦的主要利用途徑有兩條。一是將鈦鐵精礦采用電爐熔煉法、鹽酸浸出法等轉化成酸溶性富鈦料后，用硫酸法生產鈦白。另一是鈦鐵精礦經富集處理后得高鈦渣或人造金紅石，再經氯化、除雜、精制后得精四氯化鈦。精四氯化鈦可經氣相氧化生產氯化鈦白，也可經鎂還原真空蒸餾生產海綿鈦。 大部分鈦鐵礦用來生產普通鈦白粉，其終端產品應用于涂料、造紙、塑料、日化等行業，小部分鈦鐵礦通過提純成人造金紅石，再被制成海綿鈦， 其終端產品鈦材廣泛應用于傳統領域中的化工、 電力、 冶金、制鹽和新興領域中的醫藥、休閑體育等行業。金紅石礦的產品主要是。金紅石礦的產品主要是高端海綿鈦高端海綿鈦（終端產品高端鈦材又稱戰

25、略金屬終端產品高端鈦材又稱戰略金屬）和高端鈦白粉。和高端鈦白粉。 我國鈦礦資源特點為：資源豐富、儲量大、分布廣，原生礦多、砂礦少，鈦鐵礦多、金紅石礦少，貧礦多、富礦少，均為多金屬共生礦。國內產量較大的礦石主要以巖礦型釩鈦磁鐵礦形式存在，便于開采利用的金紅石型鈦礦非常少。 目前國內海綿鈦生產原料目前國內海綿鈦生產原料依賴進口。依賴進口。中國有色金屬工業協會鈦鋯鉿分會的2020 年中國鈦工業發展報告數據，2020 年，中國進口鈦精礦 301 萬噸。美國Mineral Commodity Summaries 2021和Mineral Commodity Summaries 2022報告數據顯示，20

26、20 年中國進口鈦精礦毛重約 300 萬噸，截至 2020 年 10 月，莫桑比克（36%） 、澳大利亞（14%） 、越南（11%）和肯尼亞（11%）是中國進口鈦精礦的主要來源；2021 年中國進口鈦精礦毛重約 360 萬噸，較 2020 年增長 21%，截至 2021 年 10 月，莫桑比克（32%） 、澳大利亞（14%） 、越南（13%）和肯尼亞（9%）是中國進口鈦精礦的主要來源。 2.2 海綿鈦海綿鈦生產生產：海綿鈦提取以：海綿鈦提取以 Kroll 法為主，國內海綿鈦行業集中法為主，國內海綿鈦行業集中度較高度較高 2.2.1 海綿鈦提取工藝以海綿鈦提取工藝以 Kroll 法為主法為主 由

27、于鈦與氧、氮、碳、氫等元素有極強的化學親和力，尤其是在高溫條件下，所以提取金屬鈦的工藝一直比較復雜。目前，鈦的提取工藝目前，鈦的提取工藝大致經歷了以下幾個階段：鈉還原法（大致經歷了以下幾個階段：鈉還原法（Hunter 法） 、碘化法、鎂還原法） 、碘化法、鎂還原法（法（Kroll 法） 、融鹽電解法。法） 、融鹽電解法。 鈉還原法（Hunter 法）已于 1993 年被徹底淘汰，國際上比較成熟而且工業化的工藝是鎂還原法（Kroll 法） 。Kroll 鈦金屬提取法，是將粉末狀鈦礦（TiO2）置于熔煉爐中，注入氯氣和還原劑煤焦，加熱到1000左右實現化學反應，來制取液態四氯化鈦，反應產生大量的二

28、氧化碳氣體。 9 國防軍工-行業深度報告 敬請關注文后特別聲明與免責條款 圖表7： 鎂還原法生產海綿鈦工藝流程圖 粗四氯化鈦氯化精制鎂熱還原真空蒸餾取出、破碎、分級、混合、包裝鎂電解Mg鋁粉、礦物油、銅或硫化氫 2（補充） 2 2 2海綿鈦石油焦富鈦料 資料來源： 中國鈦資源與海綿鈦加工環境效應 ，方正證券研究所 鎂還原法（Kroll 法）工藝復雜、成本高而且對環境的影響大。這種工藝方法生產 1 噸金屬鈦會產生大約 10 噸二氧化碳氣體，在鎂還原蒸餾工序，將消耗掉大量的電能，生產 1 噸海綿鈦大約需要消耗 2-3 萬度電，并且蒸餾還原過程中鈦金屬中的雜質去除難度也非同一般，造成了海綿鈦生產的高

29、污染、高能耗、高成本等諸多弊端。目前，新的海綿鈦制備工藝方法在不斷探索，例如，FFC 劍橋工藝以及美國Universal Achemetal Titanium（UAT）與日本東邦鈦公司（Toho Titanium）合作開發的新工藝。 FFC 劍橋工藝采用直接電化學還原，在氯化鈣融鹽中電解二氧化鈦得到海綿鈦。該工藝已在實驗室取得成功，有著成本低、產品質量高、周期短、應用范圍廣等特點，是一種清潔的生產工藝。 UAT 公司研究的鈦冶煉提取工藝，是在粉末狀鈦礦（TiO2）中添加氟化鈣和鋁，混合物在冶煉爐中發生劇烈的鋁熱還原反應，再采用電解法將金屬鈦溶入電解液中，之后在電極表面形成固態的樹枝狀鈦金屬沉積

30、物。此方法制取的鈦金屬雜質含量低，且解決了生產過程中二氧化碳的大量排放的問題，耗電量也比 Kroll 法降低 70%左右。2021 年日本東邦鈦公司為該技術建設了中試車間。 2.2.2 國內海綿鈦國內海綿鈦產量持續增長產量持續增長， 高端鈦合金生產原料以， 高端鈦合金生產原料以 0 級海綿鈦級海綿鈦為主為主 國內海綿鈦產量近幾年持續增長。國內海綿鈦產量近幾年持續增長。 2020 年， 根據中國有色金屬工業協會鈦鋯鉿分會對國內 12 家海綿鈦生產企業產量的統計，共生產海綿鈦 12.30 萬噸，同比增長 44.9%。海綿鈦產量超過 1 萬噸的企業有攀鋼鈦業、朝陽金達、雙瑞萬基、新疆湘晟、朝陽百盛和

31、貴州遵鈦，6家企業海綿鈦產量合計占全國產量的比例約為 78%。 圖表8： 2020 年中國海綿鈦主要生產企業產量 生產企業生產企業 產量（噸）產量（噸） 生產企業生產企業 產量（噸）產量（噸） 攀鋼鈦業 22768 龍蟒佰利聯新立 8870 朝陽金達 16118 寶鈦華神 8212 雙瑞萬基 16000 盛豐鈦業 3600 新疆湘晟 15430 鞍山海量 2900 朝陽百盛 13560 錦州鐵合金 1700 貴州遵鈦 12500 寶雞力興 1300 資料來源： 2020年中國鈦工業發展報告 ，方正證券研究所 10 國防軍工-行業深度報告 敬請關注文后特別聲明與免責條款 國內航空航天用海綿鈦供應

32、商包括國內航空航天用海綿鈦供應商包括寶鈦華神、寶鈦華神、朝陽金達、雙瑞萬基朝陽金達、雙瑞萬基和和貴州遵鈦等企業。貴州遵鈦等企業。高端海綿鈦生產企業盈利能力較強，以寶鈦華神為例，2021 年，寶鈦華神營業收入 6.27 億元，凈利潤 1.57 億元，凈利率達 25%。 寶鈦華神寶鈦華神是由寶鈦股份控股的股份制企業，在行業內首先實現海綿鈦“氯化+精制+還原+電解”的循環經濟生產模式，擁有國內最先進的海綿鈦生產技術，也是國內唯一實現全流程的鈦鋯鉿生產企業。除母公司外，寶鈦華神與西部超導、湖南金天、西部鈦業等企業建立了長期穩定的戰略合作關系。在國際市場，與波音空客、羅羅公司、瑞典山特維克、日本神戶制鋼

33、等國際知名企業建立了相關業務往來。 朝陽金達朝陽金達是我國重要的航空航天高品質海綿鈦專業生產基地。公司自主研發出“航空熔鑄專用海綿鈦” 、 “TC11 專用海綿鈦”等多個系列的高新技術產品 60 余項，其中 MHT-90 海綿鈦經西部超導等鈦材企業認定，產品指標達到了國際先進水平，可替代進口用于航空航天等高端領域，打破了國際市場的長期封鎖，實現了國內高端海綿鈦的自主供應。目前目前，公司海綿鈦，公司海綿鈦 50%用于航空航天領域。用于航空航天領域。 雙瑞萬基雙瑞萬基鈦業成立于 2005 年，是由中船 725 所和萬基控股集團共同投資組建的萬噸級全流程海綿鈦生產企業。公司先后得到波音民用飛機供應鏈

34、管理運營部門、日本先進材料株式會社、寶鈦集團、西部超導等國內外客戶的認可。 2020 年， 雙瑞萬基鈦業海綿鈦產量 16000 噸，約占全國產量的 13%。 貴州遵鈦貴州遵鈦是國家海綿鈦相關行業標準制定主起草單位，技術裝備、產品質量都處于國內領先地位，擁有“國家級企業技術中心” 。公司生產的“航天”牌海綿鈦長期作為國內軍工和航天航空主要基礎材料。貴州遵鈦目前具備海綿鈦 25000 噸/年、鈦錠 2000 噸/年、鈦管坯 800噸/年的產能。 高端鈦合金生產原料以高端鈦合金生產原料以 0 級海綿鈦為主。級海綿鈦為主。我國鈦工業經過幾十年的發展，已從 20 世紀的以傳統化工（氯堿、純堿和制鹽等）為

35、主要需求的領域，正逐漸轉向以航空航天、船舶、海洋工程和高端化工裝備為主要需求的領域，鈦原料的需求也從原來的以工業級海綿鈦（2 級）為主轉向以航空級海綿鈦（0 級）為主要需求，對鈦原料的批次穩定性和質量要求更高。例如，西部超導采購的海綿鈦主要為 0 級和 1 級海綿鈦，以 0 級為主，顆粒度為 3mm-12.7mm 的小顆粒，并對相關參數有特殊的內控技術標準。 根據百川盈孚的數據，2022 年以來，國內 0 級海綿鈦價格穩定維持在8.60 萬元/噸。2021 年，海綿鈦價格有一定上漲，0 級海綿鈦年末 8.60萬元/噸的價格較年初 6.50 萬元/噸的價格上漲 32%。 11 國防軍工-行業深度

36、報告 敬請關注文后特別聲明與免責條款 圖表9： 國內海綿鈦價格（萬元/噸） 0246810市場價格市場價格:海綿鈦海綿鈦(0級級):中國中國市場價格市場價格:海綿鈦海綿鈦1級級:中國中國 資料來源：wind，方正證券研究所 3 鈦材鈦材和鑄鍛件生產和鑄鍛件生產 3.1 鈦鈦合金熔煉及鈦材生產合金熔煉及鈦材生產 3.1.1 鈦合金鈦合金熔煉熔煉中中海綿鈦為主要原材料海綿鈦為主要原材料 鈦合金中， 鈦為主要組成元素， 一般鈦的質量分數在鈦合金中， 鈦為主要組成元素， 一般鈦的質量分數在 90%左右。左右。 因此，因此，在鈦合金熔煉中，海綿鈦為主要原材料。在鈦合金熔煉中，海綿鈦為主要原材料。此外，中

37、間合金由于單價較高， 在原材料成本中也占一定的比例。 例如， 西部超導 2016 年至 2018年，海綿鈦年采購平均單價分別為 4.34 萬元/噸、5.63 萬元/噸及 5.55萬元/噸，中間合金鋁釩合金 ALV55 年采購平均單價分別為 16.24 萬元/噸、19.78 萬元/噸及 35.65 萬元/噸，鋁釩合金 ALV85 年采購平均單價分別為 22.91 萬元/噸、23.61 萬元/噸及 37.73 萬元/噸。 圖表10： 鈦合金成分構成 牌號牌號 合金元素（合金元素（% %） 雜質雜質（不大于） （不大于） （% %） TC4 Al V Ti Fe C N H O 其他 5.56.8

38、3.54.5 余量 0.30 0.10 0.05 0.015 0.20 0.40 ZTC4 Al V Ti Fe Si C N H O 其他 5.56.8 3.54.5 余量 0.30 0.15 0.10 0.05 0.015 0.20 0.40 TC11 Al Mo Zr Si Ti Fe C N H O 其他 5.87.0 2.83.8 0.82.0 0.200.35 余量 0.25 0.10 0.05 0.012 0.15 0.40 TC17 Al Sn Zr Mo Cr Ti Fe C N H O 其他 4.55.5 1.62.4 1.62.4 3.54.5 3.54.5 余量 0.3

39、0 0.05 0.05 0.0125 0.080.13 0.30 TA7 Al Sn Ti Fe C N H O 其他 4.06.0 2.03.0 余量 0.50 0.10 0.05 0.015 0.20 0.40 TA7ELI Al Sn Ti Fe C N H O 其他 4.505.75 2.03.0 余量 0.25 0.05 0.035 0.0125 0.12 0.30 TA15 Al Zr Mo V Ti Fe Si C N H O 其他 5.57.0 1.52.5 0.52.0 0.82.5 余量 0.25 0.15 0.10 0.05 0.015 0.15 0.30 資料來源： 中

40、國航空材料手冊 ，方正證券研究所 以 TC4 合金成分構成為例，合金元素 Al 和 V 的質量分數分別在5.5%6.8%和 3.5%4.5%范圍，即中間合金質量分數在 9.0%11.3%。 12 國防軍工-行業深度報告 敬請關注文后特別聲明與免責條款 假設熔煉中，海綿鈦質量占比 90%、中間合金質量占比 10%，參考西部超導 2018 年的采購均價假設海綿鈦價格 5.55 萬元/噸， 中間合金 37萬元/噸， 則原材料成本構成中海綿鈦占比約為 57%。 西部超導披露的鈦合金產品原材料成本構成中，海綿鈦占比在 60%左右。 圖表11： 西部超導鈦合金產品原材料成本構成 產品類別產品類別 項目項目

41、 2016 年度年度 2017 年度年度 2018 年度年度 金額 （萬元）金額 （萬元） 占比占比 金額（萬元）金額（萬元） 占比占比 金額（萬元）金額（萬元） 占比占比 鈦合金 原材料 23140.51 25817.66 33643.06 其中：海綿鈦 14050.31 60.72% 16856.92 65.29% 19799.49 58.85% 其中：中間合金 8265.07 35.72% 8149.86 31.57% 12427.13 36.94% 資料來源：西部超導招股說明書，方正證券研究所 3.1.2 鈦材生產企業鈦材生產企業： 上市公司上市公司主要有寶鈦股份、 西部超導和西部材主

42、要有寶鈦股份、 西部超導和西部材料三家料三家 鈦材類型多樣，包括棒材、絲材、板材、帶材、管材等?？戾憴C、精鍛機是鈦材生產中的核心設備，利用大噸位的快鍛機和精鍛機實現大變形量，可以保證鍛透性和組織均勻性。例如，寶鈦股份配備由德國引進的 1 萬噸和 2500 噸快鍛機、奧地利 SXP-13 精鍛機。 圖表12： 寶鈦股份鍛造系統 圖表13： 西部材料精鍛機 資料來源：寶鈦股份公司官網，方正證券研究所 資料來源：西部材料公司官網，方正證券研究所 鈦合金板材、帶材生產還需要熱軋、冷軋軋機以及自動平面磨床、砂光機、水切割機、帶材酸洗線等輔助設備。例如，寶鈦股份擁有德國引進的 3.3 米寬板軋機、 日本引

43、進的 1200mm型四輥可逆式熱/冷軋機、森德威 MB22-TI 型二十輥冷軋機等板帶材生產設備。 圖表14： 西部材料熱軋機設備 圖表15： 寶鈦股份 MB22-TI 型冷軋機 資料來源：西部材料公司官網，方正證券研究所 資料來源：寶鈦股份公司官網，方正證券研究所 無縫管材生產還需要穿孔機、擠壓機和軋管機等設備。例如，寶鈦股份無縫管生產系統主體裝備包括從德國進口的 3150 噸高速擠壓機、 13 國防軍工-行業深度報告 敬請關注文后特別聲明與免責條款 1000 噸穿孔機、LDH75 型高速軋管機、日本進口及國產大型真空退火爐，LG、LD 系列軋管機以及輔助裝備等。 國內航空鈦合金的市場需求主

44、要來自軍用航空領域。國內航空鈦合金的市場需求主要來自軍用航空領域。軍用航空材料的開發都是通過參與軍工配套項目的形式進行的，通過軍工配套項目的招標進入項目正式研制階段后依次通過工藝評審、材料評審、地面功能試驗、地面靜力試驗、裝機考核、裝機評審后方能成為相關型號用材料的合格供應商。 目前， 國內航空鈦合金生產企業主要是西部超導、寶鈦股份、西部材料、金天鈦業、航材院、寶武特冶和天成航材等。 西部超導西部超導主要從事高端鈦合金材料、高性能高溫合金材料、超導材料的研發、生產和銷售，是我國航空用鈦合金棒絲材的主要研發生產基地。 公司具有高性能鈦合金鑄錠 1 萬噸/年、 絲棒材 8000 噸/年的產能，鈦材

45、產品主要用于航空鍛件等領域。 寶鈦股份寶鈦股份是我國鈦及鈦合金科研生產基地，建立了“海綿鈦、熔鑄、鍛造、板材、帶材、無縫管、焊管、棒絲材、鑄造、原料處理”十大生產系統，擁有 2400kW 電子束冷床爐、15t/10t 真空自耗電弧爐、萬噸自由鍛壓機、2500t 快鍛機、高速棒絲生產線、鈦帶生產線、3.3 米寬厚板生產線等設備，鈦鑄錠產能達 3 萬噸/年、鈦材設計產能達 2萬噸/年。 公司擁有完整鈦合金產業體系， 子公司寶鈦華神供應部分海綿鈦材料。 西部材料西部材料是陜西省首個由科研院所改制成立的高科技上市公司，下轄8 個控股子公司和 1 個研發中心，主要從事稀有金屬材料的研發、生產和銷售，擁有

46、鈦及鈦合金加工材、層狀金屬復合材料、稀貴金屬材料、金屬纖維及制品、稀有金屬裝備、鎢鉬材料及制品、鈦材高端日用消費品等業務板塊，產品主要應用于軍工、核電、環保、海洋工程、石化、電力等領域。西部材料具有 8000 噸/年以上優質鈦及鈦合金鑄錠的生產能力及 1 萬噸/年鈦及鈦合金板帶材生產能力。 金天鈦業金天鈦業為國內高端鈦合金材料三家主要供應商之一。金天鈦業建設年產能 1 萬噸鈦及鈦合金加工材生產基地，主要產品包括鈦及鈦合金鑄錠、板坯、板材、棒材、鍛件（餅/盤件、環件、厚壁鍛管）等，應用于航空、航天、醫療、石化，海洋等多個領域。金天鈦業為 AG600水陸兩用飛機的起落架提供鈦合金材料。 航材院航材

47、院是主要從事航空先進材料應用基礎研究、材料研制與應用技術研究和工程化技術研究的綜合性科研機構，現有 17 個材料技術領域60 多個專業，擁有完整的材料、制造、檢測技術體系和豐富的技術積累。航材院可生產 TC4、TA15、TC21、TC4-DT、TB5、TB8、Ti40、Ti60、Ti3Al、TiAl 等二十多種牌號的鈦合金鑄錠和棒材，鑄錠最大直徑 1.1m，鈦合金大規格棒材最大直徑達到 450mm。此外，航材院還可生產鈦合金鍛件，可制造的鍛件最大重量為 600kg。 14 國防軍工-行業深度報告 敬請關注文后特別聲明與免責條款 圖表16： 航材院鈦合金板材及鍛件產品 鈦合金棒材 Ti-45Nb

48、 鈦合金鉚釘材料 鈦合金葉片 鈦合金轉接座 資料來源：航材院官網，方正證券研究所 寶武特冶寶武特冶是我國重要的高品質特殊鋼及特種合金研發生產基地之一，形成了高溫合金、耐蝕合金、鈦及鈦合金、精密合金、特殊不銹鋼、特種結構鋼、工模具鋼等產品。寶武特冶鈦合金產品主要市場是航空發動機用高端鈦材， 基本覆蓋國內發動機型號， 并在飛機機體結構件、民用航空、航天、艦船、兵器、化工等領域也得到拓展應用。 天成航材天成航材產品定位于高端鈦材應用， 主營產品包含鈦合金棒材、 線材、鍛件等，自主研發、設計的國內首條航空級鈦合金全流程動態多向控溫控軋生產線，可為航空、醫療等高端領域用戶提供超細晶鈦棒及高品質鈦盤卷；大

49、規格棒材生產線采取“以軋代鍛、鍛軋結合”的方式，可為航空終端提供發動機盤、軸件及飛機結構件用原材料。2019 年，天成航材在國內航空航天業務份額居行業第 5 位。 營收規模方面，營收規模方面，三家鈦材上市公司中，寶鈦股份營收規模最大。三家鈦材上市公司中，寶鈦股份營收規模最大。2021年，寶鈦股份鈦材實際產能 3.09 萬噸，鈦產品實現營業收入 47.43 億元、銷售量 2.66 萬噸，其中鈦材銷售量 2.09 萬噸。 盈利能力方面，盈利能力方面，西部超導鈦合金業務毛利率領先。西部超導鈦合金業務毛利率領先。寶鈦股份鈦產品業務除鈦合金外還有海綿鈦等產品，西部材料鈦制品包括鈦材、鈦鋼復合板以及鈦合金

50、容器等產品。西部超導鈦合金業務主要是生產高端鈦合金材料，包括棒材、絲材、鍛坯等，主要用于航空、艦船、兵器等。西部超導鈦合金業務毛利率領先，2021 年毛利率為 45.31%。 圖表17： 鈦合金熔煉及鈦材生產企業鈦產品營收及毛利率 公司名稱公司名稱 2018 年年 2019 年年 2020 年年 2021 年年 營業收入營業收入（億元）（億元） 毛利率毛利率 營業收入營業收入（億元）（億元） 毛利率毛利率 營業收入營業收入（億元）（億元） 毛利率毛利率 營業收入營業收入（億元）（億元） 毛利率毛利率 寶鈦股份 （鈦產品業務） 22.63 24.74% 34.25 21.34% 37.13 25