2019年有色金属钛行业深度分析报告

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2019年有色金属钛行业深度分析报告
目录
投资聚焦 (1)
投资逻辑 (1)
投资策略 (1)
风险因素 (1)
钛行业概况 (2)
需求分析:高端需求引领钛材消费快速增长 (3)
航空领域引领高端钛材消费增长 (5)
化工领域钛材用量继续上升 (9)
应用场景不断拓宽,海洋领域钛材消费增长潜力大 (11)
供给分析:环保限制扩产,高端钛材供不应求 (13)
全球钛矿资源丰富,国内进口依赖度高 (13)
国内钛工业稳定发展,产业结构迈向中高端 (15)
环保趋严态势下,钛材产能扩张或不及预期 (19)
价格分析:钛材价格步入上行通道 (20)
风险因素 (22)
投资建议 (22)
行业评级 (22)
重点公司推荐 (24)
插图目录
图1:钛产业链图示 (2)
图2:钛下游应用图示 (3)
图3:2015-2018我国钛加工材消费量 (4)
图4:2018年中国钛加工材不同消费领域占比 (4)
图5:美国钛材消费结构(2017) (4)
图6:俄罗斯钛材消费结构(2017) (4)
图7:大型商用飞机用钛量不断提升 (5)
图8:2018-2037年全球民用飞机市场需求情况 (6)
图9:2018-2037年全球民用飞机数量增长地域分布 (6)
图10:2018-2037年中国民航机队规模增长情况 (6)
图11:预计2018-2037年中国新增不同类型飞机数量 (6)
图12:中国商飞公司飞机产品图 (7)
图13:2018年各国军用飞机现役数量 (8)
图14:全球主要战机钛材用量比例 (8)
图15:2018年我国空军各型号战斗机数量 (9)
图16:2018年中美俄三国战斗机代系组成情况 (9)
图17:我国化工领域钛材消费结构 (10)
图18:2013-2019年我国PTA月度产量增长情况 (10)
图19:海洋领域钛及钛合金应用案例 (11)
图20:海洋领域钛材用量预测 (12)
图21:全球钛矿储量统计 (13)
图22:2018年全球钛矿储量分布 (13)
图23:全球钛铁矿及金红石产量 (14)
图24:2018年全球海绵钛产量 (14)
图25:2013-2018年中国钛精矿产量统计 (15)
图26:2013-2018年中国钛精矿进口量统计 (15)
图27:2012-2018年中国海绵钛产能统计 (15)
图28:2012-2018年中国海绵钛产量统计 (15)
图29:2012-2018年中国钛加工材产量统计 (16)
图30:我国钛加工材分布情况 (17)
图31:2018年中国各类型钛加工材进口数量变动 (18)
图32:2018年中国各类型钛加工材出口数量变动 (19)
图33:2018-2020年中国海绵钛产量预测 (20)
图34:2018-2020年中国钛加工材产量预测 (20)
图35:2018年以来钛精矿进口情况 (21)
图36:2018年以来钛精矿及金红石价格走势 (21)
图37:2018年以来四氯化钛及海绵钛价格 (21)
图38:2018年以来钛材价格 (21)
图39:2018年以来海绵钛和钛材价格涨跌幅 (22)
图40:2015-2019Q1钛材行业上市公司营收及增速 (23)
图41:2015-2019Q1钛材行业上市公司净利润及增速 (23)
图42:宝钛股份历史沿革 (24)
图43:宝钛股份营业收入及同比 (25)
图44:宝钛股份归母净利润 (25)
图45:2018年宝钛股份营收结构 (25)
图46:宝钛股份毛利润结构 (25)
图47:宝钛股份各业务毛利率情况 (26)
图48:宝钛股份经营期间费用率情况 (26)
图49:2012-2018年宝钛股份钛产品产销量 (26)
图50:2012-2018年宝钛股份钛材销量及同比 (26)
图51:2018年国内钛材企业产量排名 (27)
图52:2018年宝钛股份钛及钛加工材产量国内占比 (27)
图53:宝钛股份十大生产系统图示 (27)
图54:宝钛股份下游主要航空客户 (28)
图55:2018年宝钛股份航天航空钛材销量国内占比 (28)
图56:西部材料七大业务板块 (31)
图57:西部材料营业收入及同比 (31)
图58:西部材料归母净利润 (31)
图59:2018年西部材料营收结构 (32)
图60:2016-2018年西部材料产品毛利率情况 (32)
图61:西部材料钛制品产销量情况 (32)
图62:西部材料管理层持股情况 (33)
表格目录
表1:钛金属基本信息 (2)
表2:钛和钛合金的应用领域 (3)
表3:2016-2018年中国钛加工材在不同领域用量 (4)
表4:C919和ARJ21钛材用量预测 (7)
表5:未来20年我国军用飞机对钛合金材料的需求测算 (9)
表6:2019-2021年国内PTA新增产能情况 (10)
表7:PTA装置用钛材列表(以50万吨/年生产能力为例) (10)
表8:各国船用钛合金情况 (11)
表9:我国海水淡化用钛需求测算 (12)
表10:国内钛合金材料消费量预测表 (13)
表11:攀枝花钒钛磁铁矿资源分布情况表 (14)
表12:2018年中国主要海绵钛生产企业产量及占比 (15)
表13:2016-2018年中国各类钛材产量及占比 (17)
表14:2016-2018年中国钛产品进出口数量变化 (18)
表15:2018-2021年国内海绵钛企业扩产情况 (19)
表16:2018年以来宝鸡地区环保政策及对钛产业影响 (20)
表17:海绵钛成本计算 (21)
表18:钛材行业重点公司盈利预测 (23)
表19:宝泰华神海绵钛产能及供应宝钛股份情况 (28)
表20:宝钛股份盈利预测与估值情况 (29)
表21:西部材料稀有金属材料销量情况 (33)
表22:西部材料子公司员工持股情况 (33)
表23:西部材料盈利预测与估值情况 (34)
▍投资聚焦
投资逻辑
高端需求驱动和应用场景拓宽,钛材消费保持稳定增长。

我国钛加工材主要应用于化工和航空航天领域,在下游PTA大量新建产能以及民航机队数量和军机数量持续增长的背景下,高端钛材消费将保持稳定增长。

同时海洋领域钛材消费发展前景广阔。

预计2019- 2021年我国钛材消费量将达到6.31/6.97/7.72万吨,2019-2021年CAGR为10.4%。

预计到2025年我国钛材消费将超过11万吨,达到2018年的2倍规模。

钛材产能有序扩张,高端产能仍呈现供不应求态势。

2018年我国钛加工材产量6.34万吨,2015-2018年年均增速为9.3%。

受持续收紧的环保政策影响,预计未来三年我国钛材产量扩张至8万吨规模。

2018年钛材进口量8680吨,继续保持20%以上高增速,显示出国内高端钛材供应仍然紧张,进口依赖程度高。

钛材价格提升,行业景气度向上,企业盈利能力增强。

受需求增长和原材料价格上涨影响,2018年以来海绵钛和钛材价格显著上涨,后市在消费拉动下,钛材价格涨势有望保持。

下游消费好转,企业订单数显著增长,受益于量价齐升,钛材行业企业盈利有望在2019年迎来爆发式增长,行业景气度抬升明显。

投资策略
需求稳定增长,价格步入上行通道,钛材行业景气度向上。

2018年以来钛材企业盈利能力显著改善,2019年预计将持续增强。

建议把握行业高景气周期,优选拥有技术优势和完整产业链钛材企业,重点推荐宝钛股份,建议关注西部材料。

一、推荐产能规模和技术优势领先的钛材生产企业。

钛材价格上涨,下游订单放量,产能规模优势保障公司尽享行业景气度回升带来的业绩增厚。

同时高端钛材技术集中度高,航天航空等领域应用对企业技术研发实力提出较高要求,拥有领先技术优势的企业有望率先开拓新兴市场应用,推动公司发掘新的业绩增长点。

推荐宝钛股份,建议关注西部材料。

二、拥有上游海绵钛原料的企业盈利能力更强。

2018年以来,受下游需求增长和原材料价格上涨影响,海绵钛价格大幅上涨约40%,下游钛材价格整体上涨幅度低于20%,海绵钛作为钛材原料,价格大幅上涨将对钛材企业盈利水平形成压制。

预计自产海绵钛原料的企业可享受全产业链价格上涨带来的盈利增厚,推荐宝钛股份。

风险因素
下游钛材消费增长不及预期,海绵钛价格波动的风险。

▍钛行业概况
钛的物理和化学性质
钛是一种银白色的过渡金属,化学符号Ti,熔点为1660℃,密度为4.54g/cm3。

钛的特征是重量轻、强度高、有良好的抗腐蚀能力。

由于其稳定的化学性质,良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱,以及高强度、低密度,被美誉为“太空金属”。

钛常见的化合物为二氧化钛(TiO2,即钛白粉)和四氯化钛(TiCl4)。

表1:钛金属基本信息
项目内容项目内容
英文名称Titanium 熔点1660℃
化学符号Ti 沸点3287℃
原子序数22 密度 4.54g/cm3
相对原子
47.87 常见化合物二氧化钛TiO2、四氯化钛TiCl4
质量
资料来源:金属百科网站,中信证券研究部
钛产业链
钛的产业链可以分为以下部分:1)钛铁矿、金红石等原始矿产的选矿处理获得品位更高的精矿;2)通过对精矿的再加工提纯,制备高纯度二氧化钛,用于生产钛白粉;3)通过对二氧化钛氯化、还原生成四氯化钛,制备中间产品海绵钛;4)通过对海绵钛的熔铸加工,制取晶体结构致密的钛锭,用于生产钛材及各种钛合金。

图1:钛产业链图示
资料来源:新材料在线网站,中信证券研究部
钛及钛合金的应用
钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属。

钛合金具有密度低、比强度高、耐蚀性好、导热率低、无毒无磁、可焊接、生物相容性好、表面可装饰性强等特性,广泛应用于航空航天、石油化工、船舶、海洋工程、医疗、建筑、体育用品等领域。

图2:钛下游应用图示
资料来源:金属百科网站,中信证券研究部 表2:钛和钛合金的应用领域 应用领域 具体用途
航空航天 喷气发动机部件、机身部件、火箭、人造卫星、导弹等部件 压气机和风扇叶片、盘、机匣、导向叶片、轴、起落架、襟翼、阻流板、发动机舱、隔板、翼梁、燃料箱、助推器
化学、石化等工业 用于氯碱、纯碱、塑料、石油化工、冶金、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、电极等
船舶 潜艇耐压壳体、螺旋桨、喷水推进器、海水换热系统、舰船泵(阀及管子) 海洋工程 海水淡化管道、海洋石油钻探用泵、阀、管件等
生物医疗 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 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 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 建筑 建筑物的屋顶、外壁、装饰物、标牌、栏杆、管道等 汽车
汽车的排气和消音系统、承重弹簧、连杆和螺栓等
资料来源:金属百科网站,中信证券研究部
▍ 需求分析:高端需求引领钛材消费快速增长
2018年我国钛加工材合计消费量5.7吨,化工和航空航天是消费主力。

2018年,中国钛加工材消费量达到5.7万吨,同比增长4.2%,2015-2018年CAGR 为15.5%。

2018年国内钛材消费领域中化工占据主导地位,占比为45%,航空航天领域占比为18%。

图3:2015-2018我国钛加工材消费量
资料来源:中国有色金属工业协会钛锆铪分会,中信证券研究部图4:2018年中国钛加工材不同消费领域占比
资料来源:中国有色金属工业协会钛锆铪分会,中信证券研究部
我国钛消费偏中低端,航空航天等高端领域钛用量有待提升。

2017年美国航空和非航空军工领域用钛量占钛材整体消费比例达到64%,俄罗斯航空领域用钛量占比为65%。

我国航空领域钛材用量则低于20%,目前仍集中于化工、电力等传统领域。

与美俄等世界钛材强国相比,我国高端领域钛材消费成长空间广阔。

图5:美国钛材消费结构(2017)
资料来源:《世界钛工业现状及发展趋势》,李飞著,中信证券研究部图6:俄罗斯钛材消费结构(2017)
资料来源:《世界钛工业现状及发展趋势》,李飞著,中信证券研究部
消费结构不断优化,高端领域用钛稳定增长。

从2016-2018年国内钛材消费细分数据来看,在化工、航空航天、医药和海洋工程领域,钛材消费均出现不同程度的增长。

从总量上来看,高端化工领域(如PTA)的增长幅度最大,增加了2104吨,其次是航空航天领域增加1309吨、医疗和海洋工程分别增长227吨和108吨。

传统消费领域如冶金、电力、体育休闲等则出现下滑,反映出我国钛加工材在高端领域消费不断提升的趋势。

表3:2016-2018年中国钛加工材在不同领域用量(单位:吨)
年份2016 2017 2018 2018/2017(%)化工18553 42.0% 23948 43.4% 26052 45.4% 8.8% 航空航天8519 19.3% 8986 16.3% 10295 17.9% 14.6% 船舶1296 2.9% 2452 4.4% 1481 2.6% -39.6%
年份2016 2017 2018 2018/2017(%)冶金1604 3.6% 1393 2.5% 1297 2.3% -6.9% 电力5590 12.7% 6692 12.1% 6166 10.7% -7.9% 医药1834 4.2% 2125 3.9% 2352 4.1% 10.7% 制盐1175 2.7% 1342 2.4% 1738 3.0% 29.5% 海洋工程1512 3.4% 2145 3.9% 2253 3.9% 5.0% 体育休闲2090 4.7% 2772 5.0% 1982 3.5% -28.5% 其他1983 4.5% 3275 5.9% 3825 6.7% 16.8% 合计44156 100% 55130 100% 57441 100% 4.2% 资料来源:《2018年中国钛工业发展报告》,贾翃等著,中信证券研究部
航空领域引领高端钛材消费增长
大型商用飞机用钛比例不断提升。

钛材凭借高强度、耐高温、耐疲劳、耐腐蚀和低密度等优异性能成为飞机机体结构材料和发动机材料的重要选择。

全球主要商用飞机用钛量呈现持续上升态势,上世纪60年代客机用钛比例不足1%,而当前波音787系列客机用钛比例超过15%,空客最新的A350系列客机中大量使用钛材、铝合金和复合材料,有效降低了飞机重量和对机体疲劳和腐蚀相关检查的工作量。

图7:大型商用飞机用钛量不断提升
资料来源:《钛合金在航空工业中的应用》,曹春晓著,中信证券研究部
民航机队数量稳定增长拉动钛材需求
全球民用飞机数量未来20年预计保持3.5%的稳定增长。

波音公司在“Commercial Market Outlook(2018-2037)”中预计未来20年全球民航市场飞机数量将从当前24400架增长至48540架,2018-2037年CAGR为3.5%。

其中更换需求18590架,新增需求24140架,合计需新增飞机数量42730架,对应市场规模6.3万亿美元。

其中亚太地区新增需求最为显著,预计未来20年将新增飞机16930架,占全球新增飞机数量的40%,飞机数量将从7360架增长至18200架,2018-2037年CAGR为4.6%。

图8:2018-2037年全球民用飞机市场需求情况
资料来源:波音公司“Commercial Market Outlook (2018-2037)”(含预测),中信证券研究部
图9:2018-2037年全球民用飞机数量增长地域分布
资料来源:波音公司“Commercial Market Outlook (2018-2037)”
(含预测),中信证券研究部
预计未来20年中国机队年均增长率为5.3%,未来20年交付量将超过9000架。

根据中国商飞发布的《2018-2037年市场预测年报》,到2037年中国机队规模将达到9965
架,2018-2037年CAGR 为5.3%,增速高于全球平均水平。

其中单通道喷气客机6656架,双通道喷气客机2343架,喷气支线客机966架。

未来二十年,中国预计将交付9008架客机,价值约1.3万亿美元(约9万亿人民币)。

其中单通道喷气客机占66%,共计5964架;双通道喷气客机占23%,共计2102架;喷气支线客机占11%,共计942架。

图10:2018-2037年中国民航机队规模增长情况
资料来源:《中国商飞公司市场预测年报(2018 -2037)》(含预测),中信证券研究部
图11:预计2018-2037年中国新增不同类型飞机数量
资料来源:《中国商飞公司市场预测年报(2018 -2037)》(含预测),中信证券研究部
国家建立重大专项,自产飞机发展空间广阔。

2006年国务院发布《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》,将“大型飞机”列入重大专项。

2008年中国商用飞机有限公司成立,主要承担中国大型客机C919和新支线飞机ARJ21的研制工作。

其中C919于2017年首飞,至今已获得28家客户累计815架订单;ARJ21已正式投入航线运营,订单量达528架。

据中国商飞预测,到2025年国产商用飞机将占据国内市场超过10%的份额,支线客机将占据全球市场10%-20%份额,国产大飞机发展前景广阔。

10000
20000300004000050000现有
保留
替换
新增
图12:中国商飞公司飞机产品图
资料来源:中国商飞官网,中信证券研究部
预计2025年国产飞机钛材用量将达到5800吨。

截至2018年10月,ARJ21已交付8架,预计未来年产量达到50架。

C919预计2021年实现量产,未来产量预计保持稳定增长。

根据曹春晓院士《钛合金在航空工业中的应用》数据,ARJ21钛合金用量比例为4.8%,C919为9.0%,对应单架用钛量分别为1.2吨和3.8吨。

结合国内飞机产量预测,预计2021年国产飞机将带来钛合金需求增量68吨,2025年将增至440吨。

结合航空钛材的成材率和损耗率数据,预计2020/2025年航空领域钛合金用量分别为900/5800吨。

表4:C919和ARJ21钛材用量预测
2018 2019E 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E ARJ21 产量(架) 6 10 15 25 50 50 50 50 单架用钛合金量(吨) 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
总钛合金量(吨)7.2 12 18 30 60 60 60 60 C919 产量(架) 2 3 6 10 20 40 60 100 单架用钛合金量(吨) 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8
总钛合金量(吨)7.6 11.4 22.8 38 76 152 228 380 合计14.8 23.4 40.8 68 136 212 288 440 实际钛材用量197 312 544 907 1813 2827 3840 5867 资料来源:《钛合金在航空工业中的应用》,曹春晓著,中信证券研究部预测
军工领域为高端钛材带来巨大市场空间
我国军用飞机数量存在较大增长潜力。

根据Flight Global发布的“World Air Force 2019”报告内容,截至2018年末,全球现役军用飞机总计53953架。

其中美国排名第一,拥有13398架,我国仅拥有军用飞机3187架,和美国差距较大。

随着我国大力发展空军,预计未来我国军用飞机服役数量将呈现快速增长态势。

图13:2018年各国军用飞机现役数量(单位:架)
资料来源:Flight Global“World Air Forces 2019”,中信证券研究部
新型军用飞机钛材用量不断提升。

钛合金主要应用在战斗机的机体机构和发动机等部件,为了减轻战斗机结构重量、提高机体寿命、满足高温及腐蚀环境等方面需求,新型战斗机用钛量不断提升。

美国F-22战斗机用钛量高达41%,我国当前新型战机歼-20和歼-31钛合金用量也分别达到20%和25%,显著高于传统机型。

图14:全球主要战机钛材用量比例
资料来源:《航空用钛合金研究进展》,金和喜、魏克湘、李建明、周建宇、彭文静著,中信证券研究部
我国军用飞机更新换代需求高。

根据“World Air Force 2019”报告内容,截止2018年,我国战斗机组成中老旧型号战斗机占比较大,如歼-7、歼-8合计占比超过三分之一,而最新一代的J-20数量仅有约10架。

与美俄等空军强国相比,我国新型号军机数量占比显著偏低,未来军机升级换代需求明显,将进一步拉动军用飞机领域的钛材需求。

图15:2018年我国空军各型号战斗机数量
资料来源:Flight Global “World Air Forces 2019”
,中信证券研究部 图16:2018年中美俄三国战斗机代系组成情况
资料来源:Flight Global “World Air Forces 2019”,中信证券研究部
我国军用飞机将进入快速发展期,预计未来20年钛材用量达到3.4万吨。

十九大报告提出“强军三步走”计划——2020年基本实现机械化,2035年基本实现国防和军队现代化,2050年建成世界一流军队。

军用飞机在军队装备中占据重要地位,预计未来需求量将大幅提升。

根据中信证券研究部军工组预测,未来20年我国各类型军用飞机需求量预计达到6100架,其中新型四代机约400架左右,对应钛材用量达到7890吨。

假设钛合金生产部件成材率为30%,损耗率为70%,最终折算钛材需求总量为3.4万吨左右。

表5:未来20年我国军用飞机对钛合金材料的需求测算 数量(架)
单机重量(吨)
钛占比 单机钛用量(吨)
钛用量(吨)
四代机 400 18 20% 3.6 1440 三代机 2300 15 10% 1.5 3450 军用大飞机 400 50 10% 5.0 2000 直升机 2000 5 5% 0.25 500 其他军用飞机 1000 10 5% 0.5 500 合计
6100
7890
资料来源:中信证券研究部预测
化工领域钛材用量继续上升
石油炼化工程和环保要求拉动化工领域钛材用量上升。

钛材在化工领域的应用主要为氯碱、纯碱、真空制盐、石油化纤、精细化工和无机盐等行业,应用于化工领域的电解槽、反应器、蒸馏塔、浓缩器、分离器、热交换器、管道、电极等部件。

2018年我国化工领域钛材用量为2.61万吨,同比上涨8.8%,占钛材整体消费比例达到45%。

钛材在化工领域的消费增量主要来自:1)以PTA 为代表的石油炼化工程大量投产,拉动钛材消费;2)环保严查态势下化工企业进行产线升级改造和设备更新换代,新增大量钛制品需求。

500
100015002000
25003000美国
俄罗斯
中国
三代及以上战机
三代以下战机
图17:我国化工领域钛材消费结构
资料来源:《中国化工用钛技术开发和市场前景》,雷让岐著,中信证券研究部
图18:2013-2019年我国PTA月度产量增长情况资料来源:Wind,中信证券研究部
2021年化工领域钛材消费预计增长至3.29万吨,2019-2021年CAGR为8.0%。

根据百川资讯统计数据,截止2018年底,我国已建成PTA产能超过5200万吨,2019-2021年我国PTA规划在建产能达到2270万吨,按照每百万吨PTA产能消耗钛材150吨计算,未来三年仅PTA领域钛材消费增量即达到2700吨。

在氯碱、制盐等其他化工领域钛材消费保持稳定的情况下,预计2019-2021年我国化工领域钛材消费保持约8%的年均增速,消费量分别增长至2.82/3.04/3.29万吨。

表6:2019-2021年国内PTA新增产能情况(单位:万吨)
年份企业名称目前产能新增产能备注
2018 四川晟达化学新材料有限责任公司100 100 2019年5投产
2019 新凤鸣集团股份有限公司0 220 计划2019年投产
2019 宁波中金石化有限公司0 330 计划2019年投产
2019 恒力石化(大连)有限公司660 250 计划2019年第四季度投产
2019 福建福海创石油化工有限公司450 150 2019年2月复产
2020 江苏虹港石化有限公司150 240 计划2020年投产
2020 台化兴业(宁波)有限公司120 150 计划2020年投产
2020 汉邦(江阴)石化有限公司280 220 计划2020年投产
2020 福建百宏石化有限公司0 250 计划2020年投产
2021 桐昆集团嘉兴石化有限公司370 240 2021年投产
2021 新疆库尔勒中泰石化有限责任公司0 120 计划2021年投产
合计2130 2270
资料来源:百川资讯(含预测),中信证券研究部
表7:PTA装置用钛材列表(以50万吨/年生产能力为例)
装置数量装置数量
氧化反应器1台换热器42台
结晶器3台储罐55个
真空过滤器2台工艺阀门2500台
干燥机1台泵123台
醋酸回收塔1台其他略
资料来源:《中国PTA工业与钛材料和钛设备》,周向进著,中信证券研究部
应用场景不断拓宽,海洋领域钛材消费增长潜力大
海洋领域钛消费成长空间广阔。

钛的比强度高,耐海水腐蚀和海洋气氛腐蚀,有良好的抗腐蚀疲劳性能,可以满足在海洋工程方面应用的要求。

在包括船舶工业、海水淡化、海上钻井平台、深潜器、深海空间站、沿海设施等领域有着广阔应用前景,海洋领域未来将成为钛及钛合金材料最具增长潜力的方向之一。

图19:海洋领域钛及钛合金应用案例
船舶用钛基数较低,未来增长空间广阔。

与国外相比,我国船用钛合金的发展仍有较大差距。

主要体现在:1)应用部位少,仅在一些零星部件上使用;2)用量少,国外船舶钛合金用量比例达到13%,我国仅有1%左右。

同时,受装备能力限制,我国生产的钛合金品种、规格有限,加工与制造技术也相对落后,部分产品仍需要从俄罗斯进口。

未来我国船舶工业钛合金消费增长空间广阔。

按当前我国船舶工业年产量估算,钛材使用比例每提升1%可带来新增需求超过2000吨。

表8:各国船用钛合金情况 国家 开始时间 主要应用部位
用量 主要应用的合金
俄罗斯
60年代
耐压壳体、声纳导流罩、蒸汽发生器及其他动力装置 30%
πT-1M 、πT-7M 、πT-3B 、3M 、40、5B 、37、23a
美国 1963年 通海管路及附件,弹射装置,系泊装置 少 纯钛、Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo 、Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr 、Ti-0.3Mo-0.8Ni 、Ti-3Al-2.5V 、Ti-6Al-4V 日本 1965年 深潜器耐压壳体
少 Ti-6Al-4V
中国
60年代
鱼雷发射装置,动力系统,换热器

Ti-4Al-0.005B 、Ti-31、Ti75、Ti-631
资料来源:《钛及钛合金在船舶工业的应用现状及发展》,王怀柳著,中信证券研究部
海水淡化:钛材在海水淡化工程中的应用主要为钛焊管,得益于优异的耐腐蚀能力和刚性,钛材成为海水淡化装置中管道的首选材料。

反渗透、低温多效和多级闪蒸海水淡化
技术是国际上已经商业化应用的主流技术。

我国目前海水淡化装置以反渗透和低温多效为主,其中后者产水规模占比约30%,低温多效每万顿产水装置需用5-10吨钛焊管。

海水淡化领域钛材消费年增量预计为150吨。

根据《全国海水利用“十三五”规划》,到“十三五”期末,我国海水淡化总规模要达到220万吨/日以上,截止2018年,我国海水淡化规模约120万吨/年,即2019/2020年每年新增海水淡化规模将达到50万吨/年,按照蒸发法占比为30%计算,对应钛焊管用量约150吨。

表9:我国海水淡化用钛需求测算
单位 2015 2016 2017 2018 2019E 2020E 全国海水淡化规模 万吨/日 100.88 118.81 118.91 120 170 220 蒸馏法占比 30% 31.07%
31.04%
30% 30% 30% 每万吨产水钛用量 吨 10 10 10 10 10 10 新增用钛量测算

150
150
资料来源:《我国海水淡化的现状与钛的应用》,王非著,中信证券研究部预测
2017 年随着全球先进的半潜式钻井平台“蓝鲸1 号”、“蓝鲸2 号”建造成功,中国的海洋油气开采能力大幅提升。

目前,钛合金在海洋油气的应用部位主要包括换热器、提升装置、结构件、紧固件等,平均一台海上钻井平台用钛合金量可达1500-2000吨。

深海空间站主要建造材料为钛合金,进一步拓宽钛合金应用领域。

2013年我国首个35吨级深海空间站实验平台下水,《“十三五”国家科技创新规划》将深海空间站列入我国“科技创新2030重大项目”。

根据“十三五”规划纲要,预计2020年研制成功300吨级,2025年研制成功1500吨级,2030年研制成功3000吨级深海空间站。

空间站主要建造材料为钛合金,初步测算一个主站建设将消耗4000多吨钛合金毛料。

2025年海洋领域钛材用量预计超过1.1万吨,达到2018年3倍水平。

随着我国在海水淡化、海上油气开采、深海工程等领域不断发力以及船舶用钛比例的提升预期,海洋领域钛材用量将呈现快速增长态势,预计到2021年将达到6590吨,2019-2021年CAGR 为20.8%,增速领先其他领域;到2025年则有望超过1.1万吨。

图20:海洋领域钛材用量预测(单位:吨)
资料来源:中国有色金属工业协会钛锆铪分会,中信证券研究部预测
2000
4000600080001000012000
船舶
海洋工程。

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