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中国钛产业及市场发展趋势分析

作者:jnscsh   时间:2022-03-12 08:41:56   浏览次数:

一、钛产业价值链概述

全钛产业链大致可以划分为3大部分:①上游资源产业,包括钛铁矿、金红石等钛矿资源,以及由钛铁矿加工而成的人造金红石、钛渣和四氯化钛;②中游包括海绵钛的还原或熔盐制取进而熔铸钛锭、钛加工材(锻件、坯棒板管线丝材等);以及一个截然不同的行业钛白粉(化工部门)的制取;③下游各应用领域钛零部件,如航空航天、石化、核电、舰船、海水淡化、汽车、体育医药等领域。而钛白粉的下游有涂料、造纸和塑料等行业。

当前,全球95%的钛矿资源用在钛白粉的生产中,仅有5%左右的钛矿资源用于金属钛的生产。钛精矿的供给仅能满足国内的一半需求,并且主要消费在钛白粉的生产中。而生产钛金属所需的50多万t的钛原料基本需要进口,因我国钛精矿质量和稳定性无法满足高端海绵钛的需要。全球钛原料是垄断市场,由Rio Tinto,Iluka,BHP Billiton,Exxaro,Bemax和CRL等为数不多的跨国矿业公司掌握,占到钛精矿市场的约60%的份额,BHP Billiton把其拥有的钛矿出售给Rio Tinto后,后者一家就掌握了25%以上的钛原料资源。

国际上对钛精矿的需求又受到垄断性极强的国际钛白粉生产企业的控制,所以,钛精矿的价格波动受到钛白粉企业提价的影响因素较大。2016年以来,国内钛白粉企业跟随国际钛白粉企业进行了十多次的提价,钛精矿价格传导到海绵钛的生产,所以,2016年海绵钛的价格逐季度上涨,2017年年初的1t价格已比2016年上涨1万多元。

海绵钛是生产钛材的原料,熔炼后产出钛或加入钼铝及其他钛基中间合金后形成钛合金锭,由钛加工材企业进行初级加工后,供化工、航天、海工等下游行业使用。生产海绵钛的物料、能源消耗,以及产品质量主要取决于原料质量、工艺流程和技术、管理水平,并决定所生产的钛材质量。目前,中国海绵钛生产能力位居第1,占全球产能的40%强(见表1)。

由于国内海绵钛产能严重过剩,近几年行业平均开工率一直保持在50%~60%的低位,远低于国外80%左右的水平。2014年以来国内多数钛企业基本处于亏损的境地。

由于国内钛材加工水平较低,产品多以中低端为主。我国钛材的出口量是进口量的2倍以上,但出口多以钛棒和普通钛板等初加工产品为主,进口则主要是轧制钛管和薄板等中高端产品。显示出国内初加工产能呈过剩趋势,但高端产品依然缺乏。许多国家还没有建立自己的钛工业,如中东等地区的一些国家,也使用大量钛用于海水淡化设备和化工裝置,全部靠成套进口钛设备。

二、近年钛工业竞争结构变化

1.世界格局发生巨变,未来呈多极化发展态势

世界上拥有完整钛工业的国家只有美国、俄罗斯、乌克兰、哈萨克斯坦、日本和中国。2007年以来,我国无论产能还是产量都成为世界第1大海绵钛生产国。从而使全球钛工业由美日俄“三足鼎立”变为中、美、日、俄“四国争雄”的格局。近年,其他钛资源丰富的国家不甘落后,如澳大利亚、印度和越南等国家制定了钛工业的国家发展规划,引导本国钛工业的发展,预计将对未来世界钛工业格局将产生影响。

澳大利亚拥有世界上钛矿品位最好,储量最为丰富的钛矿资源,该国政府规划了“轻金属旗舰”规划,联邦科学和工业研究组织(CSIRO)研发一个被命名为TiRO的钛粉生产工艺,并在靠近主要钛矿资源的西澳大利亚州建厂,进一步示范性生产。

印度钛储量丰富,品位高,近年来,印度政府大力扶持钛业发展,通过引进外资,加强钛生产加工设备的研发,使得印度钛业在近几年得到迅猛发展。印度钛精矿品位很高,TiO2含量达到50%,印度成为世界第5大钛金属制造商。印度的工厂由印度空间研究组织(ISRO)资助,每年将生产500t海绵钛。

2.国际上海绵钛生产集中,钛材加工较为分散

美国生产海绵钛的公司只有Timet和ATI。美国的海绵钛生产技术虽然先进,但是该国却大量进口海绵钛专用于生产航钛产品。

在独联体国家,钛生产制备是钛镁联合生产,著名的企业是3家钛镁联合企业。分别是拥有3.6万t产能的俄罗斯的阿维索马集团(AVISMA),2.6万t产能的哈萨克斯坦的UK-TMK和1万t产能的乌克兰的ZAPOROZHYE。俄罗斯的钛加工材企业主要以阿维索马集团为主,其年产量占整个独联体钛加工材产量的90%以上。

在日本,钛产业的发展模式是钢钛联合的模式。日本主要的钛和钛加工企业集中度很高、产业链条完整、企业分工明确、布局合理,海绵钛主要由住友和东邦生产,生产钛锭的企业除了上述2家企业外还有神户制钢和大同特殊钢,生产钛加工材的企业最多,主要生产企业包括:神户制钢所(神户制钢)、住友金属工业株式会社(住友金属工业)、新日本制铁公司(新日铁)、JFE公司、大同特殊钢株式会社(大同特殊钢)、古河电气工业株式会社、日矿金属加工株式会社、住友轻金属工业株式会社、爱知制钢株式会社和三菱材料公司等10家企业,其中神户制钢、住友金属工业和新日铁的产量占日本钛轧制品装运量的80%。大同特殊钢和真空冶金公司为2家铸造企业。没有一家企业包含有全部生产工艺流程,仅有大通特殊钢除了未生产海绵钛外其生产包含了钛锭、钛材和铸造品。上游生产海绵钛的企业最多向下延伸到钛锭,钛锭企业向下延伸到加工材阶段。因此,尽管日本能源价格昂贵,但仍能够通过产业链的合理组合,保证了金属钛各个生产环节的利益分配,形成了综合竞争力。

3.全球钛产业链纵向战略合作,阻碍我国进入航空钛材领域

美国除并购了欧洲主要的钛材企业外,波音公司和俄罗斯企业进行了战略合作,合作生产新的钛合金以及研究新的加工技术。根据其备忘录,今后30年的合作规模将达到270亿美元,其中180亿美元波音用于购买俄罗斯的钛产品,用在波音公司生产的所有民用飞机上。

欧洲航空防御和航天公司(EADS)与哈萨克斯坦的UKTMP于2008年成立了合资企业,这种垂直一体化的合作将保证EADS和空客的钛锭和钛材供给。

2004年以来,中国海绵钛生产由集中趋向明显的分化,由原来的2家扩大到目前的20多家,布局很分散。太多的供给追逐有限的需求市场,极端竞争的格局将全面到来;全流程项目形成的竞争优势将淘汰规模小、工艺上存在短板的项目及落后的产能,并且在未来可能通过大集团购并,又回归到集中的格局,而当前仅有9家具有有效产能。

未来有竞争优势的区域包括,当前我国已经和可能形成的几大钛产业集群:一是在宝鸡围绕宝钛集团的产业集群,二是在沈阳形成的钛产业集群,三是在江、浙、沪形成的钛加工集群。新的规划中的产业集群也在形成之中,如围绕西北院在西安、围绕725所在洛阳的钛产业基地、围绕攀钢和遵义钛业等地也渐次形成产业集聚的现象。另外在云南,云冶和昆钢以钛为基础的产业链,形成钛产业集群。

世界钛市场有3个主要的技术开发和部署的方向:一是在提高钛金属的质量方面,二是在生产成本上,三是在加工成本上的技术开发。围绕上述3个方面,世界海绵钛研发趋势有2种:一种是对现有技术装备进一步完善和提升,二是研发海绵钛电解技术。

在降低海绵钛制备成本方面,全球至少有20种制备海绵钛的技术在研发和进行工业化试验,其中著名的有剑桥法(FFC),被誉为一场“革命”。这种工艺能控制成品的形状,可以将金属粉末或片状海绵金属制成任意需要的大小,可以直接用于现有的部件制造流程。或者省掉传统的熔炼、成型步骤,直接将金属铸成接近成品的形状。

住友公司下属海绵钛公司从2005年开始在日本经济贸易和工业部的资助下开始了为期4年的海绵钛新制备方法的示范项目以保证低成本海绵钛的供给。目标是使得生产成本降低30%。新工艺主要利用钙还原氧化钛和氯化钛,已经形成1 000t的规模生产。

三、2016年我国钛行业运行基本状况

2016年,大宗商品价格反弹,但实体经济依然脆弱,全钛工业受全球经济企稳的影响,航空航天、能源和石化等领域的钛需求逐渐复苏。所以,全球钛工业全年的海绵钛和钛材的产量有所上升。俄罗斯钛加工材需求量在长期订单的维持下与上年基本持平,近3万t。

据攀枝花钒钛产业协会的初步统计,2016年我国共生产钛精矿近400万t,其中攀西地区的产量为240万t强,同比增长约5.5%。进口钛精矿255万t,同比增长35.5%。

2016年中国海绵钛与钛锭的产能与2015年基本持平,前者近9万t,后者近14万t。据钛锆铪分会的统计,目前前6家海绵钛企业的产能利用率均达到90%以上,国内海绵钛行业的整体开工率达70%左右。海绵钛产量为6.8万t左右,比2015年增长约8%。万吨产量以上的2家企业分别是攀钢集团钛业有限责任公司、洛阳双瑞万基钛业有限公司; 8千t产量企业有4家,分别为朝阳金达集团、朝阳百盛钛业股份有限公司、贵州遵钛(集团)有限责任公司、寶钛华神钛业有限公司,其他企业产量不足5000t。

2016年我国生产近6.7万t钛锭,比2015年增长约8.8%,近几年随着国内钛供应链金融的兴起,企业将不易存储的海绵钛熔炼成钛锭,同时加工成需求量大的牌号和规格的钛及钛合金板、棒、管材等产品,进行现货交易。带动现货交易的增加,引致钛锭产量增长。

2016年中国共生产钛加工材5万t,同比略有增长。在钛产品结构方面,钛及钛合金板的产量同比增加了近20%,占到当年钛材总产量的54%,其中钛带卷的产量占到了50%以上;棒材约占全年钛材产量的1/5;管材的产量占10%以上,同比增长了7.1%;而锻件、丝材、铸件和其他产品的产量同比均出现大幅度的下降,降幅在30%~70%左右,合计不到全年的10%。

在空间分布方面,海绵钛主要生产分布在辽宁地区,4家企业的产量占到全国的50%;钛及钛合金锭生产主要集中在陕西,占全国产量的40%,钛及钛合金板、棒材生产也主要集中在陕西,产量占总量的40%左右;钛及钛合金管的生产主要集中在长三角地区,产量占全年总量的约51%。

从细分消费领域看,高端钛需求明显增加,占比提高(见图1)。化工工业占42%,其次为航空航天约占19%强,电力行业占13%弱,体育、医药行业占比分别为4.5%左右,海洋工程、制盐和船舶占比分别围绕3%上下波动,其他行业约5%的占比。在航空航天、医药、船舶和海洋工程高端领域的钛需求量占到国内总用量近30%,比2015年提高了近一成,传统的化工、冶金、制盐等领域的用钛量均呈现出不同程度的减少,但在高端的航空航天、医药和海洋工程等领域,却出现了大幅增长,分别增长了29.9%、107.5%和179.5%。

在进出口方面,2016年海绵钛的进口量因国内对航空用钛的需求而大幅增长至3 182t,而出口出现大幅萎缩,下降约50%左右。我国钛加工材进出口量均同比有一定的增长,在进口方面,核电等高端领域用钛焊管的进口量大幅增长了近50%。近几年随着冷热轧钛板带生产线的投产,产品质量的提高,逐渐替代冷热轧钛带产品的进口,所以,大于或小于0.8mm的钛板带的进口有2成以上的下降。出口方面,钛丝、大于0.8mm的钛板和钛管的出口量均比上一年增长了30%以上,反映了上述产品在国际市场上具有一定比较优势。

四、钛工业未来趋势及其影响因素分析

从全球来看,随着大型飞机先进性的提高,复合材料成为未来飞机的主要机体材料,而钛合金用量也与日俱增。其中,A380、B787、A350等新1代客机钛合金使用量均达到或超过10%,军用运输机用钛量高达10%~25%。我国民用客机生产已经进入快速发展阶段,具有自主知识产权的新支线飞机ARJ21于2008年11月28日首飞成功,目前已签订国内外订单240余架;我国自主研发生产的新1代中短程商用干线客机C919大型客机,预计将在2017年年底取得适航证,2020年开始大规模商业化生产,目前C919客机累计订单已超过500架。飞机材料国产化的要求为国内钛合金在航空领域的应用提供了机遇。而毋庸置疑,国际航钛市场进入门槛较高,时间较长,需要各种生产系统管理质量认证、产品质量的体系认证和过程管理等认证才能进入这一市场。时至今日,我国仅有宝钛集团有如此荣耀,但其所拥有的资质数量为数不到10个,而如全球最大的航钛生产商阿维森马公司在2004-2008年就达到了274个质量体系认证,从而一举成为国际航钛生产的垄断性企业。这一门槛限制了我国钛工业产品进入航钛的速度和规模,由此带来的需求对国内大多数钛企业而言并不是可供应的实现的需求。

从钛的产业发展周期看(图2),当前行业整体处在低谷运行的起步阶段,作为战略金属钛作有广阔发展前景的第3金属,如我国在钛原料制备和航钛生产等关键领域取得实质性的突破。我国钛产业将处在起飞的前夜,未来3~5年将是钛产业格局发生巨大变化。

但是,未来市场仍应注意以下问题。不同形式的钛产品最终应用领域涉及到多个产业,如在钛金属应用上就涉及到了航空、化工、冶金、体育、休闲、海洋等十几个行业,在利润较好的高端航钛生产各环节上要求高等级的海绵钛,高水平、大规格的熔铸及压制能力,并且在飞机制造的应用领域,国际上已经形成了几个国家的大公司间的紧密的战略合作关系和供货资质体系,新的进入门槛高,认证时间长,进入不易。而民用钛领域又因为竞争激烈,各应用行业已形成自己稳定的供货模式,如电力行业对钛焊管的需求,新进入者的空间有限,只能进入替代领域。

钛产业中各产品需要较高的投入,并且设备专用性强,一旦投资失败,或者行业周期性波动没有把握好,投资的沉没成本很高。如前几年在海绵钛价格高峰时投资的海绵钛项目,在项目建设期或者投产后,海绵钛价格已降到5万元,这种周期性行业风险,使得退出钛产业成本很高。同时,在国内各地方政府的招商引资政策形成退出限制,为扩大地方GDP,地方政府热衷于不顾行业发展和运行规律打造所谓的产业集群,在没有深刻认识钛产业发展的客观市场规律下,致使重复性简单生产累积,有些产品产能过剩。

钛产业链产品的下游应用领域广泛,虽使其不对个别行业形成依赖,但能否有效熨平经济周期性波動的影响上仍存在不确定性。在宏观经济出现重大不利变化,下游行业受周期性影响而发展变缓,将对钛产业发展那和产业内企业产生不利影响。

钛产业主要的技术风险集中在钛冶炼行业,新法钛冶炼如电解法最终将替代当前的克罗尔法海绵钛生产,虽然这是一个比较漫长的过程,但是应注意到在国外已经有公司开始了大规模商业化生产和推广上了,这对当前传统的克罗尔法海绵钛生产企业是一个无形的巨大威胁,这也是为什么国外没有大规模新上传统方法制造海绵钛产能的原因。

钛精矿、钛渣等主要原材料价格出现非理性波动可能对下游市场造成冲击。原材料价格的波动将导致下游企业经营业绩发生一定波动,原材料价格上涨,而下游产品价格不能随之同步上涨,企业盈利能力将遭受不利影响;而原材料价格下降,企业持有的原材料存货将可能遭受损失。

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