海綿鈦及鈦材供需分析
鈦的整個冶煉過程是個電解還原的過程,需要用到大量的電,從來沒有哪種金屬的冶煉用過如此之多的電,以至于他的價格幾乎是用電費堆出來的——每得到一頓海綿鈦,需要3000~4000 kW?h的電量,工業(yè)用電價格,1度電0.989元,僅僅電費都快趕上售價了,又因為所有過程都要在特殊設(shè)備,特殊環(huán)境(因為鈦很活波嘛)中進行,因此他的冶煉成本及其高昂,高昂的成本意味著鈦的冶煉對環(huán)境極不友好,其實鈦冶煉廠就是一個巨大的化工廠,高耗能,高排放,高污染。因此,在這個保護環(huán)境的大前提下,海綿鈦的市場出現(xiàn)了寒冬,今年如何呢?
1. 海綿鈦資源綜述
1.1 全球海綿鈦產(chǎn)量分布
據(jù)USGS預(yù)測,2016年全球海綿鈦產(chǎn)量為17萬噸,同比15年增長6.25%,我國海綿鈦產(chǎn)量為6萬噸,同比15年下降3.23%。2016年,我國產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的35.29%,位居世界第一;日本產(chǎn)量為5.4萬噸,占比31.76%;俄羅斯產(chǎn)量為3.8萬噸,占比22.35%。
1.2 海綿鈦產(chǎn)業(yè)鏈
金屬熱還原法生產(chǎn)出的海綿狀金屬鈦。純度一般為99.1%~99.7%。雜質(zhì)元素總量為0.3%~0.9%,雜質(zhì)元素氧為0.06%~0.20%,硬度為100HB~157HB,根據(jù)純度的不同分為WHTi0至MHTi4五個等級,為制取工業(yè)鈦合金的主要原料,用于生產(chǎn)鈦材及各種鈦合金,廣泛應(yīng)用于航空、船舶、化學(xué)、冶金、電力、醫(yī)藥等領(lǐng)域。
1.3 海綿鈦產(chǎn)銷情況
據(jù)USGS預(yù)測,2016年全球海綿鈦產(chǎn)量為17萬噸,同比15年增長6.25%,我國海綿鈦產(chǎn)量為6萬噸,同比15年下降3.23%。
據(jù)wind數(shù)據(jù),2015年我國海綿鈦產(chǎn)量6.2萬噸,消費量5.8萬噸,過剩0.4萬噸。自2007年起,我國海綿鈦產(chǎn)量開始出現(xiàn)過剩情況,而近年來,過剩產(chǎn)量減少。
1.4 我國企業(yè)海綿鈦生產(chǎn)情況
據(jù)生意社報道,中國攀鋼鈦業(yè)海綿鈦增產(chǎn)明顯,2016年產(chǎn)量為1.43萬噸,位居第一,雙瑞萬基鈦業(yè)2016年產(chǎn)量為1萬噸,位居第二,寶華神鈦業(yè)產(chǎn)量為0.95萬噸,位居第三。此外,海綿鈦仍有在建產(chǎn)能,其中新疆有1萬噸在建,青海也醞釀3萬噸在建,龍蟒佰利聯(lián)也有計劃建設(shè)海綿鈦。
2. 鈦材決定海綿鈦需求
海綿鈦是生產(chǎn)鈦材的原材料,生產(chǎn)企業(yè)將海綿鈦或海綿鈦加合金元素在真空或惰性氣體保護下熔煉鑄成鈦錠,再經(jīng)鍛造、軋制、擠壓等塑性加工方法將鑄錠加工成材(板材、管材、棒材、絲材、型材和鍛件等),通過加工不僅能將金屬鈦制備成所需形狀,而且能夠提升材料性能,據(jù)上海證券報報道,通常生產(chǎn)1噸鈦材需要1.7噸的海綿鈦。
此外,根據(jù)wind數(shù)據(jù),自2007年起,我國每年海綿鈦消費量與鈦材產(chǎn)量比例大概為1.1~1.8之間,平均比例約為1.44,也就是說海綿鈦消費量約為鈦材產(chǎn)量的1.44倍。
2.1 鈦材國外供應(yīng)概述
當(dāng)前世界上僅有美國、俄羅斯、日本和我國掌握完整的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。目前國外鈦工業(yè)是美、俄、日三足鼎立的局面。
美國是世界上最大的鈦材生產(chǎn)國和最大的鈦材消費國,50%以上的鈦材用于航空工業(yè),其次是工業(yè)和軍工。在鈦材生產(chǎn)方面,美國三大鈦材生產(chǎn)企業(yè)TIMET、RTI、ATI鈦材產(chǎn)量約占美國鈦材總產(chǎn)量的90%。
日本在民用鈦產(chǎn)品的生產(chǎn)和研發(fā)方面處于世界主導(dǎo)地位,生產(chǎn)技術(shù)先進,生產(chǎn)成本控制領(lǐng)先。在鈦材生產(chǎn)方面,日本的鈦加工企業(yè)多以鋼鈦聯(lián)合生產(chǎn)的方式運作,在生產(chǎn)不銹鋼等特殊鋼材的生產(chǎn)線上生產(chǎn)鈦材,既能降低生產(chǎn)成本,又能發(fā)揮優(yōu)勢互補作用,主要企業(yè)有神戶制鋼、住友金屬工業(yè)公司、新日鐵和大同特殊鋼等。
俄羅斯是世界最大的鈦生產(chǎn)和出口國家,VSMPO-AVISMA公司是俄羅斯主要的鈦工業(yè)企業(yè),不僅擁有世界上最大的海綿鈦產(chǎn)能,同時還是世界上最大的鈦鑄錠和鈦加工材生產(chǎn)企業(yè),其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于軍工、航空、能源、醫(yī)藥等行業(yè)。作為世界上最大的鈦生產(chǎn)商之一,VSMPO-AVISMA公司占有世界鈦半成品生產(chǎn)量約28%的份額,以航空用鈦材為主。
2.2 我國鈦材供給情況
2.2.1 我國鈦材產(chǎn)量有所回落
進入21世紀(jì)以來,我國各項鈦產(chǎn)品的產(chǎn)能迅速擴大,產(chǎn)量也得到大幅提高,已成為鈦工業(yè)大國,2015年,我國鈦材產(chǎn)量達(dá)48646噸,比2004年上漲423.5%。但自2012年,鈦材產(chǎn)量達(dá)到歷史高點后有所回落,年產(chǎn)量在4~5萬噸左右波動。
鈦材大致可以分為:板材、棒材、管材,鍛件,絲材,鑄件及其他種類。其中,板材、棒材、管材是我國生產(chǎn)鈦材的主要組成部分,2015年,三者產(chǎn)量共占我國鈦材產(chǎn)量的82%,其中,板材占據(jù)鈦材生產(chǎn)接近一半,棒材占鈦材生產(chǎn)量的22%,管材占鈦材生產(chǎn)的13%。
陜西省寶雞市形成了以寶鈦集團為龍頭的我國最大的鈦產(chǎn)業(yè)集群,被稱為“我國鈦谷”。目前寶雞有400多家鈦企業(yè),其中200多家是做經(jīng)營鈦材深加工,100多家從事貿(mào)易和簡單加工。寶雞鈦材產(chǎn)量約占國內(nèi)生產(chǎn)總量的85%,約占世界總產(chǎn)量的22%。
2.2.2 我國鈦材供給存在結(jié)構(gòu)性失衡
從鈦材的需求方面看,航空航天領(lǐng)域?qū)︹伈馁|(zhì)量要求較高。然而我國生產(chǎn)的鈦材主要用于化工產(chǎn)業(yè),該產(chǎn)業(yè)中使用的鈦材往往屬于較低端鈦材。從2015年數(shù)據(jù)來看,我國銷售的鈦材中44.6%都銷售給了化工產(chǎn)業(yè),而只有15.7%銷售給航空航天領(lǐng)域,說明我國生產(chǎn)的鈦材大多是低端鈦材,高端鈦材占比較少。
據(jù)寶雞產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),當(dāng)前我國與美國、日本、俄羅斯在鈦加工技術(shù)上還約有30年的差距,國內(nèi)40%的鈦材需求,我國企業(yè)無法生產(chǎn),需要靠進口滿足。我國鈦材產(chǎn)業(yè)目前有兩個突出特點:(1)大飛機用鈦材還不能完全自給,高端鈦制品需從國外采購;(2)化工、冶金等民用中低端鈦材生產(chǎn)能力大幅過剩。我國鈦材產(chǎn)業(yè)處于嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)性過剩狀態(tài)。
另一方面,我國銷售給航空航天領(lǐng)域的鈦材占我國鈦材總銷售量的比例,從2014年的10.9%增長為2015年的15.7%;我國銷售給化工領(lǐng)域的鈦材占我國鈦材總銷售量的比例,從2014年的46.9%下降為2015年的44.6%,這在一定程度上說明我國鈦材產(chǎn)業(yè)已經(jīng)開始進行產(chǎn)業(yè)升級。
總的來說,我國多數(shù)鈦材生產(chǎn)企業(yè)均處在中低端產(chǎn)品定位上,產(chǎn)品趨同,競爭激烈,虧損面加大。在航空航天、船舶和醫(yī)療等高端產(chǎn)品的研發(fā)及生產(chǎn)上,我們還不能滿足國內(nèi)的發(fā)展需求。我國鈦行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整勢在必行。
3. 鈦材下游需求分析
從鈦加工材消費情況來看,2015年我國鈦加工材在傳統(tǒng)的化工、冶金等領(lǐng)域的用量均呈現(xiàn)出不同程度的減少,但在航空航天、船舶、醫(yī)藥等高端領(lǐng)域,卻出現(xiàn)了大幅增長的勢頭,尤其是航空航天領(lǐng)域的需求增長幅度達(dá)到41.2%。
3.1 航空:提升空間巨大,需求前景廣闊
鈦被譽為“空中金屬”,廣泛用于我國航空航天領(lǐng)域,2015年航空航天業(yè)鈦加工材消費量達(dá)到6862噸,同比上年增長41.16%,消費量是2005年的4.46倍。
3.1.1 民用飛機
國外主流客機的用鈦量隨著科技的發(fā)展在逐漸提高,1957年首飛的波音707單機用鈦量不足0.5%,半個世紀(jì)后于2009年首飛的波音787單機用鈦量占空機重量的15%,達(dá)到76.5噸。對比國外情況可知我國自產(chǎn)民用飛機的單機用鈦量也會逐漸提高。同時對標(biāo)波音737,空機重量31.6噸鈦材占比4%,單機鈦材用量為18噸;對標(biāo)空客A320,空機重量42.6噸鈦材占比4.5%,單機鈦材用量為12噸。
C919是我國最新自主研發(fā)的大型客機,根據(jù)上海飛機設(shè)計研究院的公開資料顯示,C919使用的鈦材的比例為9.3%,超過同級別的B737和A320,關(guān)鍵承力件主要使用鈦合金,并且在材料工藝上廣泛使用新興熱處理工藝。根據(jù)我國商飛的公開資料顯示,目前,C919已獲得570架訂單,使用鈦材的比例為9.3%,在不考慮損耗率的情況下我們推測C919鈦材用量約為3.92噸/架,將至少帶來2234噸航空鈦材需求增量。
C919選擇了6個鈦合金牌號,類別包括低強高塑性、中強中韌、中強高韌、高強高韌及系統(tǒng)用材,產(chǎn)品涵蓋了鍛件、厚板、薄板、型材、管材、絲材等。
3.1.2 軍用飛機
從全球飛機研制和服役狀況來看,鈦及鈦合金材料由于其密度低、比強度高、耐熱、抗腐蝕和抗沖擊等優(yōu)異性能,在飛機上的用量不斷上升。例如在軍用運輸機領(lǐng)域,美國1970年開始服役的C-5為6%,1992年開始服役的C-17已增至10.3%。
2016年6月15日,我國自主研發(fā)的大型多用途運輸機運-20正式交付部隊服役,標(biāo)志著我國空軍正式開始具備強大戰(zhàn)略投送能力,軍用航空鈦材有望快速增長。
在軍用航空領(lǐng)域,2014 年全球現(xiàn)役軍用飛機51685 架。我國擁有2860架,全球占比為6%,位列第三。同時,排名第一的美國現(xiàn)役飛機總數(shù)為13902 架,占比27%。我國現(xiàn)役飛機總數(shù)與美國差距明顯。從軍機結(jié)構(gòu)來看,我國戰(zhàn)斗機數(shù)量較多,超過美國擁有量的一半;而其他種類飛機則與美俄有較大差距。因此,我們預(yù)計未來軍用飛機市場尚有較大提升空間。
3.2 化工:鈦材消費之最
2011年,我國化工領(lǐng)域鈦材消費27156噸,達(dá)到歷史最高點。此后,化工領(lǐng)域鈦材消費逐步走低,化工領(lǐng)域鈦材消費進入萎縮期。
化工生成中,設(shè)備腐蝕是重大難題。由于腐蝕原因不少化工設(shè)備的使用壽命都在1~2年之間,最短的只有1~2個月。而鈦材在耐腐蝕、耐磨、耐沖刷方面性能優(yōu)異,使碳鋼、不銹鋼、鑄鐵等化工設(shè)備壽命提至幾倍甚至幾十倍。鈦材的廣泛使用給化工防腐技術(shù)帶來了質(zhì)的飛躍。
鈦材在化工領(lǐng)域主要用作煉油生產(chǎn)中的冷凝器、空氣冷卻換熱器,氯堿行業(yè)中的冷卻管、鈦陽極等,以及電解槽工業(yè)和電鍍行業(yè)的電解槽設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)件。
氯堿工業(yè)中,根據(jù)一套萬噸級裝置的用鈦量約6 噸來計算,在離子膜燒堿新建項目上,2010年新建項目用鈦約3 000 噸,2011年約為3 600 噸,2012年約為1 200 噸。
純堿工業(yè)中,氨堿法每1萬噸需用鈦4~5 噸,氨堿法新增545萬噸,共需用鈦2 180~2 725 噸;聯(lián)堿法每10萬噸需用鈦16~17 噸,2011-2014年聯(lián)堿法新增655萬噸,共需用鈦1 048~1 113 噸。
真空制鹽,根據(jù)各個項目的不同情況,10萬噸真空制鹽用鈦約為6~25 噸,按照2011年新增真空制鹽產(chǎn)能365萬噸計算,2011年真空制鹽用鈦量約為219~912 噸。
無機鹽:氯酸鹽鈦制設(shè)備主要有電解槽、鈦陽極、反應(yīng)發(fā)生器、蒸發(fā)器等,每一萬噸氯酸鈉大概需要使用鈦材15噸。
3.3 核電:國家規(guī)劃引領(lǐng)建設(shè)熱潮
在核電領(lǐng)域,“十三五”期間核電將迎來建設(shè)高潮,用于核電的鈦焊接管作為在核電領(lǐng)域的重要高端鈦材,在啟動新一輪核電建設(shè)后將帶來鈦材的巨大增量需求。
截至2015年底,全球在運核電機組共439臺,總裝機容量3.82億千瓦。其中美國數(shù)量占比22.6%,位居世界第一,而中國數(shù)量僅占6.8%,存在較大發(fā)展空間。
具體到國內(nèi),2015年,我國運行核電機組30臺,裝機容量2865萬千瓦;在建的核電機組有21臺,裝機容量2348萬千瓦。根據(jù)國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014-2020年)》,到2020年我國在運核電機組裝機容量將達(dá)到5800萬千瓦,在建核電機組裝機容量將達(dá)到3000萬千瓦。
3.3 冶金:鈦材消費周期性變化
2005-2015年,我國冶金領(lǐng)域鈦材消費增長近5倍,并且年消費量呈現(xiàn)一定的周期性變化規(guī)律。
在冶金領(lǐng)域,鈦材主要用于濕法冶金制取貴金屬的管道、泵、閥和加熱盤等;優(yōu)點在于鈦表面的氧化膜保護了鈦不被電解液腐蝕,且又不污染電解液; 剝離極其容易,減輕了勞動強度;成品率提高了30%以上;電銅結(jié)晶組織致密,表面光滑,不易斷路燒板,使用壽命在30年以上。
4. 鈦未來供需預(yù)期
我國超過40%的的海綿鈦作為民用,民用領(lǐng)域由于受宏觀經(jīng)濟影響,需求有所下降,加之在供求緊張時期擴產(chǎn)的產(chǎn)能陸續(xù)釋放,造成目前供大于求的格局。
但近年來鈦在航空用量有大幅提升。目前,我國航空航天領(lǐng)域用鈦占比15.7%,而2015年中國鈦工業(yè)發(fā)展報告顯示,美俄兩國航空工業(yè)用鈦占到產(chǎn)量的70%以上,隨著我國在航空航天領(lǐng)域的大力發(fā)展,無論是民航領(lǐng)域還是軍用 航天領(lǐng)域,都存在著對高端鈦材的巨大需求。
此外,鈦材主要應(yīng)用領(lǐng)域化工領(lǐng)域目前用鈦大幅下滑,但2016年大宗商品觸底反彈,化工領(lǐng)域需求有望提升。而隨著國家能源發(fā)展戰(zhàn)略的不斷推進,核電等領(lǐng)域?qū)︹伈男枨笠矊⑻嵘?/span>