2022年寶鈦股份發(fā)展現(xiàn)狀及細(xì)分產(chǎn)業(yè)分析

1、2022年寶鈦股份發(fā)展現(xiàn)狀及細(xì)分產(chǎn)業(yè)分析1、寶鈦股份：中國(guó)鈦谷中崛起的高端鈦材巨頭1.1 背靠寶鈦集團(tuán)，老牌鈦材企業(yè)寶雞鈦業(yè)股份有限公司成立于 1999 年 7 月 21 日,由寶鈦集團(tuán)有限公司(原寶雞 有色金屬加工廠(chǎng))作為主發(fā)起人設(shè)立。并作為中國(guó)鈦工業(yè)第一股于 2002 年 4 月 12 日 在上海證券交易所成功上市。公司是中國(guó)的鈦及鈦合金生產(chǎn)、科研基地,是國(guó)家高新 技術(shù)企業(yè),所在地被譽(yù)為“中國(guó)鈦城”、“中國(guó)鈦谷”。寶鈦集團(tuán)直接控制公司 47.77%的股份，為公司的控股股東。公司主要有八家控 股參股公司，其中寶鈦華神主要從事海綿鈦、海綿鋯的生產(chǎn)、銷(xiāo)售；寶鈦（沈陽(yáng)） 銷(xiāo)售公司主要從事鈦及鈦合金

2、、稀有金屬材料、復(fù)合材料加工、銷(xiāo)售；山西寶太新 金屬公司主要從事鈦、不銹鋼新工藝、新技術(shù)開(kāi)發(fā)，銷(xiāo)售鈦、不銹鋼、鈦合金、鋼 材；西安寶鈦新材料公司主要從事鈦及鈦合金產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售，鈦及鈦合 金材料、鎳及鎳合金材料、鋯及鋯合金材料、鎢、鉬、鉭、鈮材料的銷(xiāo)售和倉(cāng)儲(chǔ)服 務(wù)；湖州寶鈦久立鈦焊管科技有限公司主要從事鈦及鈦合金焊接管、鋯及鋯合金焊 接管、鈦鋼復(fù)合管的研發(fā)、生產(chǎn)、加工、銷(xiāo)售、檢測(cè)、不銹鋼焊接管加工；寶雞寶 鈦合金材料公司主要從事鈦鐵合金、鈦及鈦合金材料及其制品生產(chǎn)與銷(xiāo)售，有色金 屬及鋼材回收、加工和銷(xiāo)售；西安寶鈦航空材料公司主要從事鈦及鈦合金等金屬及 其加工材料的保稅物流倉(cāng)儲(chǔ)、供應(yīng)鏈配

3、送及貿(mào)易服務(wù)；寶雞寶鈦精密鍛造有限公司 主要從事常用有色金屬冶煉、有色金屬合金制造、有色金屬壓延加工等。1.2 多品系鈦產(chǎn)品，客戶(hù)遍及全球公司主要從事鈦及鈦合金的生產(chǎn)、加工和銷(xiāo)售，是中國(guó)最大的鈦及鈦合金生產(chǎn)、 科研基地。公司擁有國(guó)際先進(jìn)、完善的鈦材生產(chǎn)體系，主要產(chǎn)品為各種規(guī)格的鈦及 鈦合金板、帶、箔、管、棒、線(xiàn)、鍛件、鑄件等加工材和各種金屬?gòu)?fù)合材產(chǎn)品，廣 泛應(yīng)用于高精尖領(lǐng)域和氯堿化工、電力、冶金、醫(yī)藥及海洋工程等國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要領(lǐng) 域。1.3 行業(yè)景氣度高，業(yè)績(jī)?cè)賱?chuàng)新高2021 年，國(guó)內(nèi)鈦行業(yè)市場(chǎng)整體向好，中低端產(chǎn)品市場(chǎng)受益于 PTA 化工行業(yè)需求 推動(dòng)，同比呈現(xiàn)明顯增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，高端產(chǎn)品市場(chǎng)受益于航

4、空航天等領(lǐng)域升級(jí)換代、國(guó) 產(chǎn)化提升影響，需求旺盛，鈦行業(yè)市場(chǎng)延續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，但同時(shí)鈦行業(yè)市場(chǎng)高端 產(chǎn)品產(chǎn)能不足，中低端產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)激烈、產(chǎn)品趨同化、同質(zhì)化矛盾依然明顯，供需結(jié) 構(gòu)仍有待進(jìn)一步改善。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整以及產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，未來(lái)鈦行 業(yè)在航空、航天、大飛機(jī)、船舶、石化、信息技術(shù)、高端裝備制造、新能源、新材 料、生活用鈦、深海等產(chǎn)業(yè)上仍有較大的發(fā)展機(jī)遇。受益于下游行業(yè)的長(zhǎng)期高景氣度，寶鈦股份將駛?cè)氤砷L(zhǎng)快車(chē)道。2021 年公司以 深化改革為主線(xiàn)，創(chuàng)新經(jīng)營(yíng)發(fā)展模式，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈布局延伸，積極開(kāi)拓市場(chǎng)空間， 品牌效應(yīng)逐漸顯現(xiàn)，核心競(jìng)爭(zhēng)力不斷增強(qiáng)，科研實(shí)力持續(xù)提升，全面推動(dòng)經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī) 逆勢(shì)增長(zhǎng)

5、。全年公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入 52.5 億元，同比增長(zhǎng) 20.9%，實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn) 5.60 億元，同比增長(zhǎng) 54.5%；實(shí)現(xiàn)扣非歸母凈利潤(rùn) 5.14 億元，同比增長(zhǎng) 61.3%。2022 年 一季度公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入 15.84 億元，同比增長(zhǎng) 30.2%，實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn) 1.93 億元， 同比增長(zhǎng) 101.0%。2 、“空間金屬”，行業(yè)空間潛力巨大鈦在金屬材料王國(guó)中被稱(chēng)為“全能金屬”，是繼鐵、鋁之后極具發(fā)展前景的“第 三金屬”、“戰(zhàn)略金屬”及“空間金屬”。純鈦是銀白色的金屬，它具有許多優(yōu)良性能。 鈦的密度比鋼小 43%，比輕金屬鎂稍大一些。鈦的強(qiáng)度大，純鈦抗拉強(qiáng)度最高可達(dá) 180kg/mm2，與鋼

6、相差不多，比鋁大兩倍，比鎂大五倍。鈦耐高溫，熔點(diǎn) 1942K，比 黃金高近 1000K，比鋼高近 500K。有些鋼的強(qiáng)度高于鈦合金，但鈦合金的比強(qiáng)度（抗 拉強(qiáng)度和密度之比）卻超過(guò)優(yōu)質(zhì)鋼。由于其穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，良好的耐高溫、耐低 溫、抗強(qiáng)酸、抗強(qiáng)堿，以及高強(qiáng)度、低密度，目前已廣泛應(yīng)用在航空航天、石油化 工、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。工業(yè)純鈦塑性好，成形性能優(yōu)良，可制成厚板、 薄板、棒材、絲材、管材、鍛件和鑄件等，易于熔焊和釬焊，但強(qiáng)度低，耐熱溫度 只有 300，只能用于有耐蝕要求而強(qiáng)度要求不高的場(chǎng)合。2.1 鈦冶煉：需關(guān)注鎂錠價(jià)格變動(dòng)對(duì)成本及工藝的沖擊1791 年英國(guó)牧師 WGregor 在黑磁

7、鐵礦中發(fā)現(xiàn)了一種新的金屬元素。1795 年德 國(guó)化學(xué)家 MHKlaproth 在研究金紅石時(shí)也發(fā)現(xiàn)了該元素，并以希臘神 Titans 命 名之。1910 年美國(guó)科學(xué)家 MAHunter 首次用鈉還原 TiCI4制取了純鈦。1940 年盧 森堡科學(xué)家 WJKroll 用鎂還原 TiCl4制得了純鈦。從此，鎂還原法（又稱(chēng)為克勞 爾法）和鈉還原法（又稱(chēng)為亨特法）成為生產(chǎn)海綿鈦的工業(yè)方法。美國(guó)在 1948 年用 鎂還原法制出 2t 海綿鈦，從此開(kāi)始了鈦的工業(yè)化生產(chǎn)。我國(guó)于 1955 年在原北京有 色金屬綜合研究院開(kāi)始鈦生產(chǎn)工藝的研究工作，1958 年以 10Kg/爐的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模制 取了第一批海綿鈦。1

8、959 年在撫順?shù)X廠(chǎng)擴(kuò)大至 100Kg/爐的小規(guī)模生產(chǎn)，為我國(guó)的海 綿鈦生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。與其他金屬相比，鈦及其合金是高化學(xué)活性金屬，在熔融狀態(tài)下幾乎與所有耐 火材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，且不能在大氣中進(jìn)行熔煉，必須在真空或惰性氣氛下進(jìn)行， 因此鈦合金的熔煉技術(shù)難度較大，目前只有少數(shù)國(guó)家掌握了鈦合金的熔煉技術(shù)。 鈦材加工行業(yè)主要包括四個(gè)階段，首先是將鈦礦制備為純度（質(zhì)量）99.1%99.7% 的海綿鈦和鈦白粉；其次，可熔煉符合要求的海綿鈦得到鈦錠，或添加中間合金熔 煉為鈦合金鑄錠，并將鑄錠加工成鈦及鈦合金坯料；第三，通常根據(jù)不同客戶(hù)的需 求和不同應(yīng)用領(lǐng)域的特殊要求，采用鍛造、軋制、擠壓、拉拔等工藝的變形

9、處理、 熱處理和機(jī)械加工等生產(chǎn)出不同規(guī)格（形狀）的鈦產(chǎn)品，如棒材、板材、管材、絲材等品種并直接應(yīng)用于終端客戶(hù)；最后，在部分行業(yè)和工業(yè)品產(chǎn)業(yè)中，可通過(guò)深加 工工藝鈦材制造成鈦零件和鈦裝備，如鈦?zhàn)孕熊?chē)架、鈦高爾夫球頭、鈦餐具等產(chǎn)品。2.1.1 鈦礦端：鈦礦石對(duì)外依賴(lài)程度較高鈦礦端，根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，全球鈦礦儲(chǔ)量呈現(xiàn)先增長(zhǎng)后降低趨勢(shì)。 2012 年全球鈦礦儲(chǔ)量達(dá) 6.5 億噸，此后被發(fā)現(xiàn)的鈦儲(chǔ)量不斷增長(zhǎng)，直至 2018 年達(dá)到 頂峰 8.8 億噸，隨著 2019 年鈦產(chǎn)量大幅增長(zhǎng)，全球鈦儲(chǔ)量首次出現(xiàn)下降，2020 年降 至 7 億噸。就產(chǎn)量而言，2019 開(kāi)始，全球鈦鐵礦產(chǎn)量出現(xiàn)了明顯的增

10、長(zhǎng)，主要是中國(guó)地區(qū)產(chǎn)量的大幅增長(zhǎng)導(dǎo)致的，2018 年中國(guó)鈦鐵礦產(chǎn)量?jī)H為 85 萬(wàn)噸，2019 年增長(zhǎng) 至 230 萬(wàn)噸，增長(zhǎng)了近兩倍，主要原因?yàn)槿蛑圃鞓I(yè)向中國(guó)靠攏，中國(guó)鈦應(yīng)用市場(chǎng) 迅速發(fā)展。 全球鈦資源主要分布在澳大利亞、南非、加拿大、中國(guó)和印度等國(guó)。據(jù)產(chǎn)業(yè)信 息網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，2020 年中國(guó)擁有的鈦鐵礦儲(chǔ)量最高，達(dá)到 2.3 億噸，約占全球總儲(chǔ) 量的 32.86%;其次為澳大利亞地區(qū)，儲(chǔ)量達(dá) 1.5 億噸，占全球總儲(chǔ)量的 21.43%。我國(guó)鈦資源較豐富，其特點(diǎn)是：資源豐富、儲(chǔ)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。產(chǎn)量較大的礦 石主要以巖礦型

11、釩鈦磁鐵礦形式存在，便于開(kāi)采利用的金紅石型鈦礦非常少。同時(shí) 國(guó)內(nèi)鈦礦提純技術(shù)不夠發(fā)達(dá)，選冶技術(shù)有限，產(chǎn)出的鈦精礦品位較低，高品質(zhì)鈦精 礦十分依賴(lài)進(jìn)口。 根據(jù)中國(guó)海關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2015-2020 年中國(guó)鈦礦砂及其精礦出口量總體上呈現(xiàn)下 降趨勢(shì)，最高點(diǎn)在 2015 年，出口量達(dá)到 33386 噸。2021 年中國(guó)鈦礦砂及其精礦出口 量增加至 34699 噸。2015 年到 2019 年，我國(guó)鈦精礦進(jìn)口量總體上呈現(xiàn)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)， 其中 2015 年至 2018 年，我國(guó)鈦精礦進(jìn)口量從 188 萬(wàn)噸增至 312 萬(wàn)噸。2018 年之后， 進(jìn)口量有所下滑，2019 年鈦精礦的進(jìn)口量下降到了 262 萬(wàn)噸，

12、2020 年開(kāi)始又逐漸恢 復(fù)，2021 年中國(guó)鈦礦砂及其精礦進(jìn)口量進(jìn)一步增加至 380 萬(wàn)噸。鈦礦物通常與許多礦物伴生，是一種由多種礦物組成的復(fù)合礦物，無(wú)論是鈦鐵 礦還是金紅石，從構(gòu)造它的不同礦區(qū)的結(jié)構(gòu)性質(zhì)和組成特點(diǎn)來(lái)看，用一種選礦手段 極難分選出品味高而雜質(zhì)少的鈦精礦，因此在選別鈦礦時(shí)，各種方法應(yīng)反復(fù)交替進(jìn) 行組合才能達(dá)到較為理想的分選效果。2.1.2 富鈦料：高鈦渣在富鈦料中占主導(dǎo)富鈦料是采用氯化法制備鈦白粉以及海綿鈦生產(chǎn)的重要原料。由于富鈦料的用 途不同，對(duì)產(chǎn)品性能的要求也不同。自然界產(chǎn)出的鈦礦石，通常經(jīng)選礦富集成天然 金紅石精礦及鈦鐵礦精礦兩種精礦，前者 TiO2品位高（一般在 93%

13、-95%以上），雜質(zhì) 含量少，是鈦冶金和鈦白粉生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)原料，但其儲(chǔ)量有限，價(jià)格也歸，不能將其 作為長(zhǎng)期穩(wěn)定供應(yīng)的原料形態(tài)。后者儲(chǔ)量大，但 TiO2 含量較低（大多在 45%-60%左 右），鐵氧化物和其他雜質(zhì)氧化物總量較高，如果直接入爐氯化，勢(shì)必大大增加氯耗， 且使得氯化過(guò)程復(fù)雜化，增加了收塵、淋洗分離作業(yè)的困難性。所以鈦鐵礦精礦不 宜直接氯化，而應(yīng)通過(guò)不同的方法處理成富集人造金紅石或熔煉成鈦渣等“富鈦料” 才能作為氯化原料。鹽酸法工藝的基本原理是用適宜濃度的鹽酸處理鈦鐵礦，浸出鈦鐵礦中的雜質(zhì)， 得到富鈦料。對(duì)于我國(guó)氯堿行業(yè)而言，最具優(yōu)勢(shì)的金紅石生產(chǎn)工藝是鹽酸法。一方 面氯堿企業(yè)本身副產(chǎn)大量

14、的鹽酸，采用該工藝生產(chǎn)可以有效利用，形成產(chǎn)業(yè)鏈上的 結(jié)合;另一方面，我國(guó)生產(chǎn)的鈦精礦大部分是高鈣鎂巖礦，如采用其他生產(chǎn)方法，很 難除去礦中的鈣鎂雜質(zhì)，這會(huì)嚴(yán)重影響人造金紅石在氯化過(guò)程中的氯化效率等，而 鹽酸法人造金紅石生產(chǎn)工藝則很好地克服了這個(gè)缺點(diǎn)。鹽酸法可有效除去鈦精礦中 的雜質(zhì)鐵和大部分 CaO、MgO、Al2O3、MnO 等，獲得含 TiO2 90%96%的高品質(zhì)人造金紅石，適合處理各種類(lèi)型的鈦精礦。硫酸浸出法適用于處理氧化鐵含量高的鈦鐵礦。硫酸浸出法是以硫酸法鈦白廢 酸為原料的人造金紅石生產(chǎn)技術(shù)，先用還原劑將鈦鐵礦中的 Fe3+還原為 Fe2+，然后利 用硫酸法鈦白生產(chǎn)排出的廢稀硫酸進(jìn)

15、行加壓浸出除去 Fe，再經(jīng)富集、鍛燒得到人造 金紅石。這兩種方法具有“三廢排放量少”、廢酸循環(huán)利用的優(yōu)點(diǎn)，但副流程長(zhǎng)，生 產(chǎn)成本較高，生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)備嚴(yán)重腐蝕，同時(shí)造成環(huán)境污染，因而限制了其在工業(yè) 化方面的應(yīng)用。 鹽酸浸出法及硫酸浸出法均可稱(chēng)酸浸法，該法是在所有富鈦料的制備中最終都 會(huì)用到的一種手段，應(yīng)用極其成熟和廣泛。因此，國(guó)內(nèi)各企業(yè)根據(jù)產(chǎn)品的純度、制 備方法的效率及節(jié)約能耗等方向的重點(diǎn)技術(shù)路線(xiàn)進(jìn)行了大量的專(zhuān)利布局。選擇性氯化法突出優(yōu)勢(shì)是工藝流程短，生產(chǎn)效率高，除鐵和除雜效果好，對(duì)于 含鈣鎂型鈦鐵礦具備較好適用性,主要集中在用低雜質(zhì)含量的鈦精礦砂礦除鐵富集 鈦，對(duì)鈣、鎂、硅等雜質(zhì)去除能力有限，

16、且多數(shù)工藝對(duì)高鈣、鎂、鋁、硅含量的原 生巖礦適用性不好。選擇氯化法以鈦精礦為原料，主要利用各種氧化物與氯氣的反 應(yīng)能力不同，在一定的碳還原條件下，通過(guò)控制適當(dāng)?shù)墓に嚄l件，使比 TiO2反應(yīng)能 力強(qiáng)的氧化物優(yōu)先氯化，從而留下金紅石型二氧化鈦使 TiO2得到富集。電爐熔煉的工藝過(guò)程比較簡(jiǎn)單，金屬鐵可以直接作為產(chǎn)品，生產(chǎn)中產(chǎn)生的電爐 煤氣可以回收循環(huán)利用，是一種高效的冶煉鈦資源的方法。電爐熔煉法包括敞開(kāi)式 電弧爐熔煉、半封閉式電弧爐熔煉和封閉式電弧爐熔煉。電爐熔煉法的主要工藝流 程是鈦精礦經(jīng)混料、造團(tuán)后與還原劑(石油焦或無(wú)煙煤)一同放入礦熱電弧爐內(nèi)，在 16001800的條件下進(jìn)行熔煉，產(chǎn)物分別凝聚

17、為鈦渣和金屬鐵，根據(jù)生鐵和鈦渣 的密度和磁性不同，把鈦氧化物和鐵分開(kāi)。高鈦渣在世界富鈦料中占主導(dǎo)地位，具 備規(guī)模大，效率高，工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備易大型化，三廢少且易于治理，副產(chǎn)生鐵和電 爐煤氣經(jīng)濟(jì)附加值高等優(yōu)點(diǎn)。2.1.3 四氯化鈦：液態(tài)化氯化為主流方式沸騰氯化及熔鹽氯化是制備粗 TiCl4最為廣泛的方法。TiCl4是生產(chǎn)海綿鈦和氯 化法鈦白粉的重要原材料，在有碳存在下用氯氣氯化高鈦渣及金紅石制得的。目前 制備粗 TiCl4的方式有豎式電爐氯化、連續(xù)式豎爐氯化、沸騰氯化及熔鹽氯化等四種， 其中沸騰氯化及熔鹽氯化法具有粉料入爐、不用制團(tuán)、反應(yīng)速度快、生產(chǎn)能力強(qiáng)及 生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，目前應(yīng)用最為廣泛。我

18、國(guó)工業(yè)化生產(chǎn) TiCl4 的主流方法是沸騰氯化法，也稱(chēng)流態(tài)化氯化。首先將該 法用于生產(chǎn) TiCl4的當(dāng)屬德國(guó)的拜耳公司，但到目前為止，美國(guó)杜邦公司沸騰氯化的 生產(chǎn)規(guī)模、工藝水平與技術(shù)指標(biāo)均處于世界領(lǐng)先地位，日本也普遍采用該生產(chǎn)方法。沸騰氯化法以氯氣為流體和氯化劑，使高鈦渣與石油焦的混合料在沸騰爐內(nèi)處 于懸浮狀態(tài)，固體和氣體處于激烈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中，并在 9501050高溫下通過(guò)加碳 氯化反應(yīng)制取 TiCl4。其優(yōu)點(diǎn)在于反應(yīng)過(guò)程傳質(zhì)、傳熱效果良好，且操作簡(jiǎn)單連續(xù)、 生產(chǎn)效率和產(chǎn)量較高。但沸騰氯化法對(duì)原料的要求較高，若直接采用低品位高鈣鎂 鈦渣作為原料，氯化過(guò)程中極易生成高粘度、不易揮發(fā)的 CaCl2

19、和 MgCl2化合物，進(jìn) 而引起爐料結(jié)塊，堵塞篩板，破壞反應(yīng)床，影響沸騰氯化過(guò)程的正常進(jìn)行。因此， 沸騰氯化法制備TiCl4工藝采用的原料中 TiO2的含量通常92%，CaO+MgO含量1.5%。與沸騰氯化法不同，液態(tài)熔鹽介質(zhì)為鈦原料的氯化反應(yīng)提供了良好的反應(yīng)界面， 同時(shí)熔鹽還是提高反應(yīng)區(qū)氯濃度的有效催化劑，避免沸騰氯化法中 CaCl2和 MgCl2等 雜質(zhì)氯化物的不利影響、并對(duì)氣態(tài)產(chǎn)物 TiCl4 有凈化效果，可有效提高最終產(chǎn)品的 質(zhì)量，采用熔鹽氯化工藝制取 TiCl4 時(shí)具有更寬闊的原料適應(yīng)窗口。熔鹽氯化工藝 主要優(yōu)點(diǎn)是能處理鈣鎂氧化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高(一般2.5%)、二氧化鈦質(zhì)量分?jǐn)?shù)低的 原

20、料。因此，針對(duì)我國(guó)鈦資源鐵、鈣、鎂雜質(zhì)含量高的特點(diǎn)，選擇熔鹽氯化法處理 低品位鈦原料制備 TiCl4顯得尤為重要，同時(shí)也是提升我國(guó)鈦資源高效規(guī)模化利用水 平的有效途徑。 目前，國(guó)內(nèi)外主要有俄羅斯 AVISMA、哈薩克斯坦 UKTMP、烏克蘭 ZTMK、云冶海 綿鈦廠(chǎng)、攀鋼海綿鈦廠(chǎng)和中國(guó)錦州鈦業(yè)擁有熔鹽氯化爐，其單爐 TiCl4日產(chǎn)量為 80 160 噸。俄羅斯 AVISMA、哈薩克斯坦 UKTMP 和烏克蘭 ZTMK 采用 TiO2含量為 88% 90%的高鈦渣進(jìn)行熔鹽氯化生產(chǎn) TiCl4，單爐日產(chǎn)能可大于 120 噸，鈦回收率為 95% 96%，生產(chǎn)每噸粗 TiCl4消耗鈦渣 0.5 噸、石

21、油焦 0.1 噸、氯氣約 0.9 噸。我國(guó)目前已經(jīng)開(kāi)展了大量以高鈣鎂低品位高鈣鎂鈦渣為原料的熔鹽氯化工藝技 術(shù)研究，成功實(shí)現(xiàn)了 TiO2品位為 78%85%的低品位高鈣鎂鈦渣在 NaCl 基熔鹽體系 中碳熱氯化生產(chǎn)粗 TiCl4的工業(yè)化實(shí)踐，鈦氧化物的氯化率95%，基本解決了氯化 設(shè)備大型化與產(chǎn)能擴(kuò)大的實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題，所產(chǎn)粗 TiCl4經(jīng)鋁粉除釩、蒸餾與精餾精制 后所得精 TiCl4 質(zhì)量滿(mǎn)足國(guó)標(biāo)(YS/T6552016)的最優(yōu)品級(jí)質(zhì)量要求，并能滿(mǎn)足高品 質(zhì)海綿鈦及氯化鈦白生產(chǎn)所需原料質(zhì)量要求。 除去粗四氯化鈦中的雜質(zhì)產(chǎn)出純四氯化鈦的過(guò)程，為四氯化鈦制取過(guò)程的最后 一個(gè)重要環(huán)節(jié)。未經(jīng)精制的粗四氯

22、化鈦是一種淡黃色或紅棕色渾濁液，含有許多雜 質(zhì)，成分十分復(fù)雜。重要的雜質(zhì)有 SiCl4、AlCl3、FeCl3、FeCl2、VOCl3、TiOCl2、Cl2、 HCl 等。按雜質(zhì)與 TiCl4沸點(diǎn)的差異分為高沸點(diǎn)雜質(zhì)、低沸點(diǎn)雜質(zhì)和沸點(diǎn)相近雜質(zhì)。 這些雜志極容易影響鈦白粉或海綿鈦的力學(xué)性能，鈦冶煉工藝一書(shū)提及一個(gè)例子， 當(dāng) TiCl4中含有 0.2%的 VOCl3，可使海綿鈦含氧量增加 0.0052%，布氏硬度增加 4。目前，全球 90%以上的鈦精礦資源用于生產(chǎn)制造鈦白粉，約有 5%用于生產(chǎn)海綿 鈦金屬。四氯化鈦的生產(chǎn)是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工序，隨著中國(guó)工業(yè)力量的壯大，四氯 化鈦的發(fā)展正在不斷加強(qiáng)。但

23、是目前并沒(méi)有完善的生產(chǎn)工藝。而四氯化鈦的生產(chǎn)還 存在巨大的潛力，想要充分挖掘，就需要加強(qiáng)對(duì)制作工藝的研究，從而擴(kuò)大生產(chǎn)產(chǎn) 量，并解決能源緊張等問(wèn)題，從而為四氯化鈦的生產(chǎn)提供充分的條件。2.1.4 海綿鈦：價(jià)格及工藝取決于鎂價(jià)格海綿鈦為制取工業(yè)鈦合金的主要原料，海綿鈦生產(chǎn)是鈦工業(yè)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，它是 鈦材、鈦粉及其他鈦構(gòu)件的原料。海綿鈦就是金熱還原法生產(chǎn)出的海綿狀金屬鈦， 純度%（質(zhì)量）為 99.199.7，雜質(zhì)元素%（質(zhì)量）總量為 0.30.9，雜質(zhì)元素氧% （質(zhì)量）為 0.060.20，硬度(HB)為 100157，海綿鈦產(chǎn)品按化學(xué)成分及布氏硬度 分為 7 個(gè)等級(jí)(牌號(hào))：MHT-95、MHT-

24、100、MHT-110、MHT-125、MHT-140、MHT-160、 MHT-200。由于鈦在高溫條件下化學(xué)性質(zhì)十分活潑，易與氧、氮、碳、氫等元素發(fā)生反應(yīng)， 對(duì)提取純鈦造成極大影響，所以在鈦冶金史上生產(chǎn)海鈦的工藝一直比較復(fù)雜。至今 海綿鈦的生產(chǎn)工藝出現(xiàn)過(guò)很多種，但正大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的只有 Kroll 法和 Hunter 法，其他的方法也正在陸續(xù)改進(jìn)中。 Kroll 法和 Hunter 法均不能連續(xù)生產(chǎn)，在生產(chǎn)過(guò)程中必須對(duì)反應(yīng)爐進(jìn)行裝料、高溫 加熱、以及卸料操作，使其能耗高，周期長(zhǎng)，生產(chǎn)成本比較高；且產(chǎn)品鈦呈海綿狀，必 須對(duì)其進(jìn)行除雜質(zhì)和固結(jié)等后續(xù)加工，無(wú)法直接使用，使成本進(jìn)一步增加。由于

25、Mg 比 Na 更安全，且 Kroll 法生產(chǎn)的海綿鈦經(jīng)過(guò)破碎后的粒度更適合于熔煉，Cl-含量較低，生 產(chǎn)成本更低，因此 Kroll 法逐漸取代了 Hunter 法，成為當(dāng)前海綿鈦生產(chǎn)的主導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)法。世界上最后一家采用 Hunter 法生產(chǎn)海綿鈦的工廠(chǎng)已于 1993 年關(guān)閉。Kroll 法于 1937 年由 William Kroll 提出，并于 1948 年實(shí)現(xiàn)海綿鈦的工業(yè)規(guī)模 生產(chǎn)。該法是目前世界上應(yīng)用最廣的海綿鈦生產(chǎn)工藝。Kroll 法是在密閉的鋼制反應(yīng) 器中進(jìn)行的。將純金屬鎂放入反應(yīng)器中并充滿(mǎn)惰性氣體，加熱使鎂熔化，在 800900 下，以一定的流速通入 TiCl4，使之與熔融的鎂反

26、應(yīng)。在反應(yīng)溫度下，生成的 MgCl2 （熔點(diǎn)為 2714）呈液態(tài)，可以及時(shí)排放出來(lái)。在 9001000及一定真空度的條 件下，將殘留的 MgCl2和 Mg 真空蒸餾出去，獲得海綿狀金屬鈦。在鈦冶煉工藝一書(shū)中，對(duì)鎂熱法海綿鈦生產(chǎn)的成本構(gòu)成及流程工序進(jìn)行了 深入的剖析，該書(shū)指出成本構(gòu)成的主要項(xiàng)目是原輔料，電耗和維修費(fèi)，所以節(jié)能降 耗、提高回收率、降低有加成分損失、設(shè)備防腐和延長(zhǎng)使用壽命是降低成本的主要 目標(biāo)和措施。根據(jù)中國(guó)有色金屬報(bào)報(bào)道，按照生產(chǎn) 1 噸海綿鈦大致需 1.1 噸鎂錠、4 噸四氯化鈦的理論數(shù)據(jù)計(jì)算，僅此海綿鈦成本接近 10 萬(wàn)元/噸。而海綿鈦成本并非 只是由鎂錠與四氯化鈦構(gòu)成，還有管

27、理費(fèi)用、財(cái)務(wù)費(fèi)用、折舊費(fèi)用、水電費(fèi)用、人 工費(fèi)用等各種費(fèi)用構(gòu)成，這樣，海綿鈦成本每噸超過(guò) 10 萬(wàn)元、11 萬(wàn)元或者 12 萬(wàn)元 已經(jīng)客觀(guān)構(gòu)成。從技術(shù)角度拉長(zhǎng)時(shí)間軸來(lái)看，由于電解 MgCl2 消耗的能源很大，約占總能耗的 2834，因而企業(yè)會(huì)根據(jù)鎂錠價(jià)格來(lái)選擇是否將反應(yīng)產(chǎn)物 MgCl2電解再生 Mg 和 Cl2循環(huán)再用。根據(jù)有色金屬網(wǎng)數(shù)據(jù)，民營(yíng)企業(yè)海綿鈦成本略低于國(guó)有企業(yè)，全流程 企業(yè)海綿鈦成本明顯優(yōu)于半流程企業(yè)。全流程企業(yè)生產(chǎn)一噸海綿鈦需要補(bǔ)充鎂錠 0.15 噸左右，半流程企業(yè)需要鎂錠 1.1 噸左右。因而若鎂錠價(jià)格過(guò)高，企業(yè)則偏好 將產(chǎn)物電解進(jìn)行循環(huán)利用，暨全流程海綿鈦生產(chǎn)工藝，若鎂錠價(jià)格

28、低較低，企業(yè)則 偏愛(ài)不將產(chǎn)物進(jìn)行循環(huán)利用，暨半流程海綿鈦生產(chǎn)工藝。 因此鎂錠短期價(jià)格決定海綿鈦價(jià)格走勢(shì)，長(zhǎng)期價(jià)格卻可以影響海綿鈦的生產(chǎn)方 式。近年來(lái)，也出現(xiàn)了諸如電化學(xué)還原法（FCC 法）、鈣熱還原法（OS 法）、PRP 工 藝（預(yù)制還原過(guò)程），這些方法都向著低成本、環(huán)保、節(jié)能的方向發(fā)展研究，這也是 鈦金屬生產(chǎn)的未來(lái)趨勢(shì)。2.1.5 鈦熔煉：真空自耗電弧熔煉最常用目前鈦及鈦合金鑄錠的工業(yè)化生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的是真空自耗電弧熔煉和冷床 爐熔煉。只有小部分鈦粉可以直接利用，大部分海綿鈦及鈦粉仍需進(jìn)一步制成致密 金屬鈦進(jìn)而制成各種鈦加工材，才能供終端客戶(hù)制造出不同的設(shè)備和制件。自 20 世 紀(jì) 50

29、年代以來(lái)，全世界已發(fā)展了多種鈦熔煉方法，包括真空自耗電弧熔煉 VAR、電 子束冷床熔煉 EBCHM、等離子束冷床熔煉 PACHM、感應(yīng)殼熔煉等，也可采用一些復(fù)合 方法，如 VAR+EB、VAR+PAM。此外電子束冷床爐和等離子冷床爐近年來(lái)發(fā)展迅速。其 中鈦的冷床熔煉技術(shù)于 20 世紀(jì) 80 年代開(kāi)始發(fā)展，該工藝早期采用電子束作為熱源， 產(chǎn)生電弧，此弧壓由被熔化電極下端和坩鍋中液態(tài)金屬上表面之間的距離決定。其 次隨著電極桿溫度升高電極桿熔化成液體流入坩堝，液態(tài)金屬高度逐漸增加而要熔 化的金屬電極長(zhǎng)度逐漸減小。如果熔化過(guò)程中發(fā)生被熔化金屬熔液流動(dòng)呈柱形，短 接被熔化金屬與已熔化后位于坩堝中的金屬熔

30、液，形成直流電源輸出短路，這要求 直流電源具有很好的挖土機(jī)特性，自動(dòng)迅速把輸出電壓降低以保持輸出電流不變。 此外，由于電極桿的熔化速度和電流相關(guān)，因此為保證同樣時(shí)間內(nèi)熔化的金屬量基 本相同，要求流過(guò)被熔化金屬和液態(tài)金屬之間的電流高度恒定，這需要直流電源具 有良好的穩(wěn)流功能。生產(chǎn)鈦及鈦合金鑄錠的主要方法仍為真空自耗電弧熔煉，并可能在今后較長(zhǎng)一 段時(shí)間占據(jù)熔煉工藝的主導(dǎo)地位。真空自耗電弧爐是將壓制好的自耗電極作為負(fù)極， 銅坩堝作為正極，在真空或惰性氣氛中，將自耗電極在電弧高溫加熱下迅速熔化， 形成熔池并進(jìn)行攪拌，一些易揮發(fā)雜質(zhì)將加速擴(kuò)散到熔池表面被去除，合金的化學(xué) 成分經(jīng)過(guò)攪拌可達(dá)到充分均勻。 該

31、技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是熔煉速度快，工藝自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)單、可生產(chǎn)大型鑄錠， 可滿(mǎn)足一般工業(yè)要求。劣勢(shì)在于熔煉易偏析合金元素較多的鈦合金時(shí)，仍然會(huì)出現(xiàn) 宏觀(guān)和微觀(guān)偏析。 冷床爐熔煉給鈦熔煉帶來(lái)了一定的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，使得廉價(jià)原材料能夠得到 充分利用，并且有極好的收得率和高的生產(chǎn)率。冷床爐在設(shè)計(jì)上將熔煉過(guò)程分為 3 個(gè)區(qū)域：熔化區(qū)、精煉區(qū)和結(jié)晶區(qū)。在熔化區(qū)，原料由固態(tài)變成液態(tài)后流向精煉區(qū)； 在精煉區(qū)，由于鈦液在冷床上可停留較長(zhǎng)時(shí)間，可有效去除易揮發(fā)雜質(zhì)（如 H、Cl、 Ca、Mg 等），低密度夾雜（如 TiN）可以上浮至熔池表面通過(guò)溶解消除，而高密度雜 質(zhì)（如 W、WC 等）則可以下沉至冷床底部被凝殼捕

32、獲，并充分實(shí)現(xiàn)合金化、減小偏 析；最后通過(guò)溢流嘴流入結(jié)晶器，凝固成圓形鑄錠或扁錠。冷床爐根據(jù)熱源不同，可分為電子束冷床爐和等離子束冷床爐。電子束冷床爐 以電子束為加熱源，在高電壓下，電子從陰極發(fā)出，經(jīng)陽(yáng)極加速后形成電子束，在 電磁透鏡聚焦和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下轟擊原料，電子的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成熱能，使原料熔化， 可以熔化各種高熔點(diǎn)金屬。電子束冷床爐要求在 110 -3 Pa 高真空下進(jìn)行。高真空有 利于去除鈦合金中的低熔點(diǎn)揮發(fā)性金屬和雜質(zhì)，起到提純作用。等離子束爐以等離 子束為熱源，等離子束與自由電弧不同，它是一種壓縮弧，能量集中，弧柱細(xì)長(zhǎng)。 與自由電弧相比，等離子束具有較好的穩(wěn)定性、較大的長(zhǎng)度和較廣的掃

33、描能力，從 而使它在熔煉、鑄造領(lǐng)域中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。2.2 鈦材加工過(guò)程：設(shè)備及經(jīng)驗(yàn)對(duì)鈦材的質(zhì)量至關(guān)重要鈦及鈦合金的化學(xué)性能比較活潑，在高溫狀態(tài)極易氧化，對(duì)熱加工（如鑄造、 鍛造及焊接等）不利。除此之外，鈦及鈦合金的切削加工也較難，主要是鈦在切削 加工時(shí)容易粘刀，嚴(yán)重影響到鈦及鈦合金的表面質(zhì)量。因此，鈦及鈦合金的加工與 普通金屬的加工有較大差異，對(duì)于鈦及鈦合金的加工，在方法上有其特殊的要求。 隨著加工技術(shù)的不斷革新，可用于加工鈦及鈦合金的方法也越來(lái)越多。近凈成形：可制備傳統(tǒng)方式及壓力加工無(wú)法成形的復(fù)雜形狀零件近凈成形技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀的鈦合金零部件的近凈尺寸成形，僅需少量加 工或不加工就可作

34、為構(gòu)件使用，可減少原材料的投入成本和加工步驟，而且制品具 有與傳統(tǒng)工藝相近的組織和性能。復(fù)合成形：適用于鈦復(fù)合材料復(fù)合成形主要包含鈦金屬?gòu)?fù)合成形及超塑性-擴(kuò)散連接成形兩種工藝，前者用于 加工鈦復(fù)合材料，已生產(chǎn)出了鈦鋼復(fù)合板、鈦銅復(fù)合板、鈦-異種金屬過(guò)渡接頭等復(fù) 合材料及構(gòu)件，后者則可代替螺接和鉚接。熱處理：改善組織及性能鈦合金常用的熱處理方法為退火、固溶和時(shí)效處理。退火適用于各類(lèi)鈦合金， 主要是為了獲得最佳的力學(xué)性能，消除應(yīng)力、提高塑性和穩(wěn)定組織。固溶和時(shí)效處 理是鈦合金強(qiáng)化的主要手段。2.3 行業(yè)需求端：化工領(lǐng)域及航空航天領(lǐng)域的空間巨大鈦是一種物理性能優(yōu)良、化學(xué)性能穩(wěn)定的材料。鈦及其合金強(qiáng)度

35、高、比重小， 耐 海水腐蝕和海洋氣氛腐蝕，可以很好地滿(mǎn)足人們?cè)诤Ｑ蠊こ谭矫鎽?yīng)用的要求。經(jīng)過(guò) 鈦業(yè)界人士和海洋工程應(yīng)用研究人員多年的努力，鈦已經(jīng)在海洋油氣開(kāi)發(fā)、海港建 筑、沿海發(fā)電站、海水淡化、船舶、海洋漁業(yè)及海洋熱能轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域取得了廣泛的 應(yīng)用。根據(jù)2020 年中國(guó)鈦工業(yè)發(fā)展報(bào)告披露，在當(dāng)前國(guó)家鼓勵(lì)科技創(chuàng)新和內(nèi)循環(huán) 的大背景下，2020 年比 2019 年國(guó)內(nèi)鈦材需求量同比大幅增長(zhǎng)了 50.7%，我國(guó)鈦材消 費(fèi)領(lǐng)域呈現(xiàn)出不同的增長(zhǎng)勢(shì)頭。除醫(yī)療行業(yè)用鈦量受疫情影響略有下降外，其它行 業(yè)均同比有一定的增長(zhǎng)，尤其是海洋工程、體育休閑、船舶、航空航天和高端化工 （PTA）行業(yè)，同比消費(fèi)增長(zhǎng)幅度高于三成

36、。其中，主要是軍工行業(yè)涉及的海洋工程、 航空航天和船舶領(lǐng)域的用鈦量增長(zhǎng)幅度最大，上述三個(gè)領(lǐng)域的用鈦量占總銷(xiāo)量的 29%，預(yù)計(jì)未來(lái)還將持續(xù)增長(zhǎng)。體育休閑用鈦量的增長(zhǎng)，主要是受?chē)?guó)外疫情影響，國(guó) 外盛行高爾夫球運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致鈦制高爾夫球桿用鈦量激增，需求量創(chuàng)近十年最高記錄； 在國(guó)內(nèi)消費(fèi)需求拉動(dòng)下，高端化工裝備（PTA）用鈦量持續(xù)三年保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)， 2020 年增幅達(dá) 34.6%；傳統(tǒng)行業(yè)制鹽和電力的鈦材需求增長(zhǎng)幅度最小。 從總量上來(lái)看，2020 年，我國(guó)在高端化工（PTA）、航空航天、船舶和海洋工程 等中高端領(lǐng)域的鈦加工材需求同比大幅增長(zhǎng)，鈦材需求總量同比增長(zhǎng)了 28439t。分領(lǐng)域來(lái)看，由于化工（

37、PTA）領(lǐng)域新擴(kuò)建項(xiàng)目的需求拉動(dòng)，鈦材需求增長(zhǎng)幅度最大 （12223t），其次是航空航天（4628t）、海洋工程（4078t)、船舶（988t）和電力（525t）。2.3.1 化工行業(yè)：多領(lǐng)域的旺盛需求推動(dòng)銷(xiāo)量逐年攀升金屬鈦具有優(yōu)秀的耐腐蝕性和力學(xué)性能，被廣泛應(yīng)用于很多部門(mén)。特別是化工 應(yīng)用中，用鈦可以代替不銹鋼作為耐腐蝕材料,這對(duì)延長(zhǎng)設(shè)備使用年限、降低成本、 防止污染和提高生產(chǎn)率等方面有著十分重要的意義。近年來(lái)，我國(guó)化工用鈦的范圍 在不斷擴(kuò)大，用量逐年增加，鈦已成為化工裝備中主要的防腐蝕材料之一。鈦?zhàn)鳛?一種用于化工裝置中的耐腐蝕結(jié)構(gòu)材料，已經(jīng)成為化工設(shè)備中的理想材料。化肥工業(yè)，需要使用鈦材

38、解決腐蝕問(wèn)題的主要有尿素及聯(lián)堿兩個(gè)方面： （1） 由于合成尿素生產(chǎn)過(guò)程中的介質(zhì)氨基甲酸銨及過(guò)量氨、尿素以及水 的液態(tài)混合物在高溫高壓下腐蝕性很強(qiáng)，尿素生產(chǎn)中的合成塔、二氧化 碳汽提塔、一段分離器等與熔融尿素介質(zhì)接觸的高壓設(shè)備用材必須采用 鈦材。實(shí)際使用也表明，鈦材在尿素介質(zhì)中比不銹鋼有更好的抗局部腐 蝕性能。尿素汽提塔也是我國(guó)目前自行設(shè)計(jì)、制造的較重型的鈦襯里設(shè) 備。（2）聯(lián)堿聯(lián)堿廠(chǎng)都要受到高濃度氯化銨溶液對(duì)金屬材料的強(qiáng)烈腐蝕，采用涂 料保護(hù)效果不甚理想。只有采用鈦材才能解決聯(lián)堿生產(chǎn)中的設(shè)備腐蝕問(wèn)題。此外， 鈦和鈦合金可以用作化工裝置（如氫氮?dú)飧邏簤嚎s機(jī)等）的閥片、彈簧及電化學(xué)陰 極保護(hù)的陽(yáng)極

39、材料，以提高其耐疲勞腐蝕和使用壽命。 氯堿行業(yè)，由于鈦在濕氯氣、氯化物、含氯溶液中具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，不 會(huì)發(fā)生點(diǎn)腐蝕及應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象，這是一般不銹鋼都不能比擬的，也正是鈦在制氯工 業(yè)及與氯化物接觸的許多工業(yè)部門(mén)中被大量用作設(shè)備耐蝕材料的原因，它解決了氯 堿廠(chǎng)多年來(lái)存在的共同性腐蝕問(wèn)題。因此，氯堿工業(yè)是鈦制設(shè)備應(yīng)用最多的部門(mén)之 一，主要的鈦制設(shè)備有濕氯冷卻器、電解槽的金屬陽(yáng)極、脫氯塔加熱管、含氯淡鹽 水真空脫氯用泵和閥門(mén)等。純堿工業(yè)，純堿是最基本的化工原料之一，它直接關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。純 堿生產(chǎn)過(guò)程中，氣體介質(zhì)多為 NH3和 CO2,液體介質(zhì)多為 NaCl、NH4Cl、NH4HCO3和 C

40、l- 濃 度較高的溶液，使用碳鋼、鑄鐵材質(zhì)進(jìn)行碳酸化反應(yīng)的碳化塔小管、熱母液冷卻器、 冷卻器、結(jié)晶外冷器等主體設(shè)備，均不耐腐蝕，腐蝕泄漏嚴(yán)重，使用壽命不超過(guò)三 年。石油化工領(lǐng)域，鈦在有機(jī)化合物中，除了溫度較高下的五種有機(jī)酸（甲酸、乙 酸、草酸、三氯乙酸和三氟乙酸）外，都具有非常好的穩(wěn)定性。因此，鈦是石油煉 制和石油化工中優(yōu)良的結(jié)構(gòu)材料，可以用來(lái)制作各種反應(yīng)器、壓力容器、熱交換器、 分離器配管、蒸餾塔頂凝縮器內(nèi)襯等。海上油氣開(kāi)采要長(zhǎng)期承受海水腐蝕和應(yīng)力腐蝕。國(guó)外廣泛采用 Ti-6Al-4V 作為石油平臺(tái)支柱、繩索支架、海水循環(huán)加壓系統(tǒng)的 高壓泵、提升管及聯(lián)結(jié)器等。因?yàn)?Ti-6A1-4V 不僅耐

41、海水腐蝕，而且具有高韌性、 高屈服強(qiáng)度和高疲勞極限。最近國(guó)外選擇鈦的預(yù)應(yīng)力采油管接頭，這種接頭組裝簡(jiǎn) 便快捷、重量輕，并保持彈性密封性，鈦是最佳的優(yōu)選材料。我國(guó)的海洋石油工業(yè) 正進(jìn)入大規(guī)模開(kāi)發(fā)階段，當(dāng)前平臺(tái)的結(jié)構(gòu)件和關(guān)鍵部件及設(shè)備均從國(guó)外進(jìn)口，國(guó)內(nèi) 材料很少應(yīng)用。但可以預(yù)期，鈦將會(huì)在這里找到廣闊的市場(chǎng)。根據(jù)中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，化工領(lǐng)域是我國(guó)鈦材的最大的應(yīng)用領(lǐng)域， 2008-2020 年，我國(guó)化工用鈦材銷(xiāo)量呈波動(dòng)增長(zhǎng)，近五年來(lái)，實(shí)現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)。2020 年，我國(guó)化工用鈦材銷(xiāo)售量為 4.78 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 35.27%，占總銷(xiāo)售量的 50.8%， 過(guò)去五年的復(fù)合增速為 19.5%，我們預(yù)計(jì)

42、未來(lái)化工領(lǐng)域鈦材需求量仍將維持穩(wěn)定增速 增長(zhǎng)。2.3.2 航空航天行業(yè)：未來(lái)每年的需求量將達(dá)到上萬(wàn)噸鈦合金在軍用飛機(jī)機(jī)體中用量已達(dá) 25%以上。根據(jù)國(guó)際航協(xié)的數(shù)據(jù)，燃油成本 大約占航空總成本的 26%，而在國(guó)內(nèi)部分民用航空公司，燃油成本甚至要占到 40%。 機(jī)體結(jié)構(gòu)材料每減輕一磅，便可帶來(lái)近百萬(wàn)美元的經(jīng)濟(jì)效率，因此低密度就成為飛 行器結(jié)構(gòu)材料選材的重要原則。此外，飛行器長(zhǎng)期在大氣層或者外層空間運(yùn)行，在極端環(huán)境服役還要求具有極 高可靠性及優(yōu)良的飛行性能，因而飛行器的設(shè)計(jì)需要盡可能提高結(jié)構(gòu)效率，且避免 付出更多的重量代價(jià)，高比強(qiáng)度、高比模量等特性便成為選材的考量關(guān)鍵因素。綜合比較下，低密度、高比模

43、量及高比強(qiáng)度的鈦合金是當(dāng)下金屬材料中的最優(yōu)選擇， 其在軍用飛機(jī)的占比也逐年大幅提升，已替代原有結(jié)構(gòu)鋼及鋁材，成為飛行器結(jié)構(gòu) 的重要材料。目前，美國(guó)軍用戰(zhàn)機(jī)（F10、F16、F18、F117、F22 及 F35）、軍用轟炸 機(jī)（B1、B2）鈦合金用量已提升至 25%-40%左右，運(yùn)輸機(jī)（C5、C17）的鈦合金用量 也達(dá)到了了 10%左右。近年來(lái)，我國(guó)軍用發(fā)動(dòng)機(jī)鈦合金用量已提升至 25%左右。根據(jù)航空材料技術(shù) 一書(shū)，國(guó)外先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)上的鈦用量通常保持在 20%-35%的水平，我國(guó)早期的渦噴發(fā)動(dòng) 機(jī)均不用鈦，1978 年開(kāi)始研制的渦噴 13 發(fā)動(dòng)機(jī)的鈦用量達(dá)到 13%，2002 年設(shè)計(jì)定型 的第一個(gè)擁

44、有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的某渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)鈦用量提升至了 15%，目前我國(guó)第一 臺(tái)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)鈦用量已經(jīng)達(dá)到 25%。2022 年 5 月 10 日晚間，中國(guó)東航（600115.SH）披露定增預(yù)案，擬募資不超過(guò) 150 億元投向 38 架飛機(jī)引進(jìn)項(xiàng)目以及補(bǔ)充流動(dòng)資金。在飛機(jī)引進(jìn)計(jì)劃中，機(jī)型包括 4 架 C919 飛機(jī)、24 架 ARJ21-700 飛機(jī)、6 架 A350-900 飛機(jī)及 4 架 B787-9 飛機(jī)，預(yù) 計(jì)于 2022 年-2024 年交付。2022 年 5 月 14 日，據(jù)中國(guó)商飛官網(wǎng)消息，當(dāng)日 6 時(shí) 52 分，編號(hào)為 B-001J 的 C919 大飛機(jī)從浦東機(jī)場(chǎng)第 4

45、 跑道起飛，于 9 時(shí) 54 分安全降落，標(biāo)志著中國(guó)商飛公司即將交付首家用戶(hù)的首架 C919 大飛機(jī)首次飛行試驗(yàn)圓滿(mǎn)完成。2.3.3 醫(yī)療器械、海洋工程、電力等領(lǐng)域有望快速突破醫(yī)療器械領(lǐng)域，醫(yī)用鈦合金作為一種新型合金，同時(shí)也是一種載體材料，被廣 泛應(yīng)用于肢體植入、替代性功能材料、牙科、醫(yī)療器械等相關(guān)領(lǐng)域。鈦及鈦合金有： 耐蝕性好、比強(qiáng)度高、彈性模量較低、耐疲勞、生物相容性好等特點(diǎn)。其中生物相 容性好這一特點(diǎn)使其與其他金屬相比具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，因此在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域獲得廣泛青 睞，但由于其耐磨性及工藝性能不高，致力于對(duì)其進(jìn)一步的改進(jìn)工作也在不斷進(jìn)行。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，醫(yī)用鈦合金憑借其優(yōu)良的性能，在醫(yī)

46、療領(lǐng)域的需求 量不斷增加。作為生物學(xué)性能優(yōu)良的金屬材料，鈦及其合金在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域上的應(yīng)用前 景良好。但是，目前與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)鈦合金材料的研發(fā)與應(yīng)用還存在一定的 差距，如鈦合金的彈性模量偏高、表面活性差、耐磨性和耐蝕性差不足等缺點(diǎn)，都 將直接影響到材料的生物相容性。因此，為了開(kāi)發(fā)綜合性能更好的新型鈦合金，我 國(guó)應(yīng)加大材料的研發(fā)力度，注重革新，研發(fā)出低彈性模量、高耐磨性能、抗腐蝕性 能以及具有優(yōu)良生物相容性的生物醫(yī)用鈦合金材料。鈦與人體結(jié)締組織、骨骼上皮 組織都具有良好的親和性，優(yōu)良的力學(xué)性能也體現(xiàn)其在醫(yī)用合金中的優(yōu)勢(shì)。且密度 小、質(zhì)量輕、耐腐蝕性好、戴用舒適，因此，鈦?zhàn)鳛榱x齒(種植牙)受到廣泛

47、青睞。 此外，鈦義齒通過(guò)表面處理之后，美觀(guān)性能增加，能夠滿(mǎn)足大眾對(duì)美的需求，給人 以視覺(jué)的享受。 近年來(lái)，隨著全球居民生活水平的提高和醫(yī)療保健意識(shí)的增強(qiáng)，醫(yī)療器械產(chǎn)品 需求持續(xù)增長(zhǎng)。2020 年全球醫(yī)療器械行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為 4774 億美元，同比增長(zhǎng) 5.63%， 預(yù)計(jì)到 2024 年全球醫(yī)療器械行業(yè)規(guī)模將達(dá)接近 6000 億美元，2017-2024 年復(fù)合增長(zhǎng) 率為 5.6%，行業(yè)有望保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，鈦合金作為醫(yī)療器械領(lǐng)域重要的材料，潛在市 場(chǎng)寬廣。海洋工程領(lǐng)域，海洋工程面臨的主要問(wèn)題是受海水電化學(xué)的嚴(yán)重腐蝕，鈦材由 于具有優(yōu)越的耐腐蝕性能成為海洋領(lǐng)域的重要材料，主要用于結(jié)構(gòu)件的防腐和減少 與海

48、水中的其他離子發(fā)生反應(yīng)，提升海洋裝備的壽命。鈦金屬在海洋工程中具有廣 泛的用途，特別適于做輕型海工裝備，是海洋工程領(lǐng)域的新型關(guān)鍵材料之一。以海洋工程中的海水淡化領(lǐng)域?yàn)槔?，海水是具有高鹽量、導(dǎo)電性和生物活性的 腐蝕性電解質(zhì)溶液，所以海水淡化裝置一般要選用銅合金、鈦及其合金、特種不銹 鋼、鋁合金等耐海水腐蝕合金材料。由于鈦管耐腐蝕性好、耐高溫離子腐蝕，同時(shí) 鈦對(duì)氯具有很強(qiáng)的抗腐蝕性，特別是預(yù)處理原水時(shí)為了殺死海水中的細(xì)菌需要注入 氧時(shí)，采用耐蝕性好的鈦管替代銅合金管是合理選擇。 根據(jù)上海證券報(bào)數(shù)據(jù)，按蒸餾法一般平均日產(chǎn)淡水 1 萬(wàn)噸裝置需用鈦 107 噸， 而 2021 年 6 月我國(guó)國(guó)家發(fā)展改革

49、委、自然資源部印發(fā)海水淡化利用發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃 （20212025 年），指出到 2025 年全國(guó)新增海水淡化規(guī)模 125 萬(wàn)噸/日以上，按此 數(shù)據(jù)計(jì)算，鈦材需求量將達(dá)到 1.3 萬(wàn)噸。深海空間站主要用于進(jìn)行海洋科學(xué)探索，被喻為海洋里的“天宮一號(hào)”，戰(zhàn)略意 義重大。我國(guó)從很早就開(kāi)始深?？臻g站研制。2013 年 11 月，我國(guó)首個(gè) 35 噸級(jí)深海 空間站實(shí)驗(yàn)平臺(tái)下水試驗(yàn)。2016 年“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃提出，深?？?間站方案列入我國(guó)“科技立異 2030重大項(xiàng)目”，進(jìn)一步加快深?？臻g站的建造速 度。預(yù)計(jì)一個(gè)主站建設(shè)將消耗 4000 多噸鈦材，進(jìn)一步拓寬鈦合金應(yīng)用領(lǐng)域。根據(jù)“十 三五”規(guī)劃綱要，預(yù)

50、計(jì) 2020 年可研制成功 300 噸級(jí)深?？臻g站，2025 年可研制成功 1500 噸級(jí)深?？臻g站，2030 年可研制成功 3,000 噸級(jí)深?？臻g站。2020、2025、2030 年鈦材用量分別為 500 噸、2200 噸、4000 噸。 電力領(lǐng)域，電廠(chǎng)和核電站，由于用海水作冷卻劑，因此凝汽器要用耐海水腐蝕 的鈦材制造。為了發(fā)電站的運(yùn)轉(zhuǎn)率和安全性，發(fā)電廠(chǎng)的汽輪機(jī)動(dòng)葉片及凝汽器都使 用鈦材。根據(jù)寶雞力航鈦業(yè)官網(wǎng)數(shù)據(jù)，1100MW 的最新原子能發(fā)電站需用鈦 150t，我國(guó) 2021 年末核電站總裝機(jī)量為 5326 萬(wàn)千瓦，參考國(guó)家原子能機(jī)構(gòu)官網(wǎng) 2021 年 7 月 6 日的新聞動(dòng)態(tài)，預(yù)計(jì)到

51、2025 年我國(guó)核電在運(yùn)裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到 7000 萬(wàn)千瓦左右，在 建裝機(jī)規(guī)模接近 4000 萬(wàn)千瓦，因此可估算有近 5700 萬(wàn)千瓦空間，對(duì)應(yīng)鈦材需求量 在 8000 噸左右。 火力發(fā)電站的用鈦量也很可觀(guān)，一座容量 600MW 的發(fā)電站，需用鈦 60t，考慮到 當(dāng)前碳中和及碳達(dá)峰的政策驅(qū)動(dòng)，近三年火電裝機(jī)容量增速已經(jīng)放緩，近三年復(fù)合 增速僅為 6.1%，假定至 2025 年依然維持該增速，火力發(fā)電新增裝機(jī)量在 2025 年將 累計(jì)達(dá)到 2000 萬(wàn)千瓦，對(duì)應(yīng)鈦材需求量在 2000 噸左右。2.4 行業(yè)供給端：十年結(jié)構(gòu)調(diào)整及轉(zhuǎn)型升級(jí)后梯隊(duì)清晰根據(jù)中國(guó)航空新聞網(wǎng) 2022 年 4 月 21 日新聞

52、披露，從海綿鈦環(huán)節(jié)來(lái)看，2021 年 中國(guó)海綿鈦產(chǎn)量占據(jù)全球 57%的份額，鈦材供應(yīng)鏈上，2020 年中國(guó)產(chǎn)量占據(jù)全球 50%的份額，但航空鈦材產(chǎn)業(yè)鏈中，俄羅斯占據(jù)著重要地位。從原料端來(lái)看，俄羅斯和 烏克蘭海綿鈦產(chǎn)量約占全球總產(chǎn)量 16%。從航空鈦材本身來(lái)看，雖然歐美主要航空器 制造商在2014年克里米亞危機(jī)后就積極對(duì)相關(guān)材料進(jìn)行儲(chǔ)備并尋找俄羅斯鈦材的替 代供應(yīng)商，然而成效并不顯著。時(shí)至今日，源自俄羅斯的鈦材仍舊在主流航空器 OEM 中仍占據(jù)較大比例，波音航空鈦材來(lái)源的約 35%，空客航空鈦材來(lái)源的約 50%都源自 俄羅斯。而像巴航工業(yè)以及其他更小的 OEM 企業(yè)，其航空鈦材來(lái)源幾乎 100%

53、來(lái)自俄 羅斯。從進(jìn)出口來(lái)看，海綿鈦端，海綿鈦進(jìn)口金額及數(shù)量呈現(xiàn)逐漸上升趨勢(shì)，2020 年 雙雙下滑是受到國(guó)際疫情的干擾，2021 年出現(xiàn)小幅大幅回升。鈦材端，中國(guó)鈦材出 口數(shù)量遠(yuǎn)大于進(jìn)口數(shù)量。2018 年以來(lái)，中國(guó)進(jìn)口數(shù)量不斷下降，2021 年小幅回升， 2021 年中國(guó)鈦材進(jìn)口量為 7175 噸，出口量為 21542 噸。從進(jìn)出口金額情況來(lái)看，2021 年中國(guó)鈦材進(jìn)口額為 4.71 億美元，出口額為 5.62 億美元，首次實(shí)現(xiàn)出口額大于進(jìn) 口額。根據(jù)我國(guó)國(guó)內(nèi) 32家鈦材生產(chǎn)企業(yè)的統(tǒng)計(jì)，2020年我國(guó)共生產(chǎn)鈦加工材 97029 t， 同比增長(zhǎng)了 28.9%，已連續(xù)六年增長(zhǎng)。在產(chǎn)業(yè)分布方面，從上

54、述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出， 海綿鈦生產(chǎn)主要分布在遼寧地區(qū)，五家企業(yè)的產(chǎn)量占到全國(guó)的三分之一以上（34.6%），同比有所下降；鈦及鈦合金錠生產(chǎn)主要集中在陜西，14 家主要生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)量占中 國(guó)產(chǎn)量的 4 成以上（46.5%），同比有所增長(zhǎng)；鈦及鈦合金棒材生產(chǎn)也主要集中在陜 西，產(chǎn)量在 500t 以上的主要 7 家生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)量占總量的 74.6%；陜西 4 家主要鈦 板材生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)量占到全國(guó) 22.7%，同比有所減少；鈦管的生產(chǎn)主要集中在長(zhǎng)三角 地區(qū)，主要 4 家生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)量占全年總量的 34.4%，同比有所增長(zhǎng)。軍用航空材料的開(kāi)發(fā)通過(guò)參與軍工配套項(xiàng)目的形式進(jìn)行，一般而言，從資質(zhì)認(rèn) 證、參與預(yù)研，

55、到正式實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)和批量供應(yīng)，需要至少 6-7 年時(shí)間。此外，軍 工企業(yè)在進(jìn)行供應(yīng)商篩選時(shí)，優(yōu)先考慮可控：質(zhì)量可控，供應(yīng)可控，然后才考慮性 能指標(biāo)（滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求前提下?lián)駜?yōu)）因素。3 、重研發(fā)擴(kuò)產(chǎn)能，六十載鑄“中國(guó)鈦”3.1 設(shè)備打基礎(chǔ)，材料促協(xié)同公司研發(fā)實(shí)力雄厚，是國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，設(shè)立有國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心、鈦及 鈦合金國(guó)際科技合作基地、陜西省鈦鋯鎳工程技術(shù)中心、院士工作站、博士后工作 站，與國(guó)內(nèi)多所高校、科研院所建立產(chǎn)學(xué)研合作基地，依托完善的產(chǎn)、學(xué)、研體系 和科研平臺(tái)，以及研究機(jī)構(gòu)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)、信息優(yōu)勢(shì)、人才優(yōu)勢(shì)，為公司產(chǎn)品的技術(shù) 研發(fā)、工藝改進(jìn)、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持，有效提升了公

56、司的核心競(jìng) 爭(zhēng)力和盈利能力。依托公司強(qiáng)大的研發(fā)優(yōu)勢(shì)，公司順利實(shí)施完成多項(xiàng)國(guó)家重大科技 專(zhuān)項(xiàng)、863 計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家發(fā)改委海洋工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目， 航空、航天、深海空間站等預(yù)研項(xiàng)目有序推進(jìn)，4500 米潛水器鈦合金載人球殼制造 技術(shù)榮獲 2018 年度中國(guó)有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，隨著長(zhǎng)征五號(hào)成功發(fā)射、 神舟十二號(hào)載人飛船成功飛天、“奮斗者號(hào)” 的成功下潛，公司再一次為大國(guó)重器 作出了貢獻(xiàn)，也進(jìn)一步確立了公司在航天和深海用鈦領(lǐng)域的主導(dǎo)地位。設(shè)備硬件體系方面，公司已建立起“海綿鈦、熔鑄、鍛造、板材、帶材、無(wú)縫 管、焊管、棒絲材、鑄造、原料處理”十大生產(chǎn)系統(tǒng),擁有 2400k

57、W 電子束冷床爐、 15t 真空自耗電弧爐，2500t 快鍛機(jī)、萬(wàn)噸自由鍛以及鈦帶生產(chǎn)線(xiàn) MB22-TI 型二十輥 冷軋機(jī)等世界一流主體設(shè)備，代表了當(dāng)今國(guó)際領(lǐng)先的裝備水平。公司研發(fā)實(shí)力雄厚，是國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，設(shè)立有國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心、鈦及 鈦合金國(guó)際科技合作基地、陜西省鈦鋯鎳工程技術(shù)中心、院士工作站、博士后工作 站，與國(guó)內(nèi)多所高校、科研院所建立產(chǎn)學(xué)研合作基地，依托完善的產(chǎn)、學(xué)、研體系 和科研平臺(tái)，以及研究機(jī)構(gòu)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)、信息優(yōu)勢(shì)、人才優(yōu)勢(shì)，為公司產(chǎn)品的技術(shù) 研發(fā)、工藝改進(jìn)、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持，有效提升了公司的核心競(jìng) 爭(zhēng)力和盈利能力。2022 年 2 月，寶鈦股份實(shí)驗(yàn)中心經(jīng)過(guò) 2

58、021 年 11 月的現(xiàn)場(chǎng)審核、 12 月的問(wèn)題項(xiàng)整改以及 2022 年 1 月的 CNAS（中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)）官方 網(wǎng)站 20 天公示，2022 年 2 月 14 日，寶鈦股份實(shí)驗(yàn)中心正式獲得 CNAS 認(rèn)可資質(zhì)，成 為了 CNAS 認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室，取得了 CNAS 實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可證書(shū)，實(shí)現(xiàn)了寶鈦股份檢測(cè)結(jié)果 與簽署 CNAS 互認(rèn)協(xié)議國(guó)家和地區(qū)之間的互認(rèn)，進(jìn)一步擴(kuò)大了公司的檢測(cè)優(yōu)勢(shì)。未來(lái) 公司更多產(chǎn)品將有望將快速切入 Airbus（空客）、Rolls-Royce（羅-羅）、商發(fā)航發(fā) 等公司。質(zhì)量管理體系方面，公司采用國(guó)際先進(jìn)水平的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量體系， 獲得通過(guò) 了美國(guó)波音公司、法國(guó)宇航公司、空中客車(chē)公司、英國(guó)羅羅公司、歐洲宇航工業(yè)協(xié) 會(huì)和美國(guó) RMI 等多家國(guó)際知名公司的質(zhì)量體系和產(chǎn)品認(rèn)證，囊括了進(jìn)入世界航空航 天等高端應(yīng)用領(lǐng)域所有的通行證，并成為國(guó)際第三方質(zhì)量見(jiàn)證機(jī)構(gòu)以及分析檢測(cè)基 地。知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面，公司擁有多項(xiàng)國(guó)際領(lǐng)先的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，是我 國(guó)鈦加工企業(yè)中首家被國(guó)家發(fā)改委、科技部等部委聯(lián)合認(rèn)定的“ 國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中 心”，曾出色地完成了 8000 多項(xiàng)國(guó)家科研課題，取得重大科研成果 700 余項(xiàng)，為國(guó) 防現(xiàn)代化建設(shè)和尖端科技發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。公司研制的 450 米載人潛水器“ 深