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2016年中國鈦行業(yè)市場現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢預(yù)測
2016/4/17 10:28:43 來源:中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究網(wǎng) 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關(guān)閉】
核心提示:鈦是一種年輕的金屬, 以1948年美國杜邦公葉成噸生產(chǎn)海綿鈦 (鈦合金前級產(chǎn)品)為標(biāo)志,其正式成為工業(yè)性金屬。鈦?zhàn)哉Q生就不航空航天結(jié)下不解之緣,其應(yīng)用首先是仍軍工和航空工業(yè)開始的。早在 1951 年美國就將鈦用于飛機(jī)上,美國 1963 年研鈦是一種年輕的金屬, 以1948年美國杜邦公葉成噸生產(chǎn)海綿鈦 (鈦合金前級產(chǎn)品)為標(biāo)志,其正式成為工業(yè)性金屬。鈦?zhàn)哉Q生就不航空航天結(jié)下不解之緣,其應(yīng)用首先是仍軍工和航空工業(yè)開始的。早在 1951 年美國就將鈦用于飛機(jī)上,美國 1963 年研制的黑鳥偵察機(jī)用鈦量高達(dá) 93%。從上世紀(jì)五十年代到現(xiàn)在,鈦市場的最大用戶始終屬于航空。因此,鈦也被成為“空中金屬” 。
航空工業(yè)是鈦材最大消費(fèi)市場(2014)
鈦強(qiáng)度高,是鋁合金的 1.3 倍,鎂合金的 1.6 倍,不銹鋼的 3.5 倍;熱強(qiáng)度高,使用溫度比鋁合金高幾百度,可在 450~500℃的溫度下長期工作。其超眾高比強(qiáng)度和耐高溫的性能,特別適于制造飛機(jī)和各種航天器。
鈦與傳統(tǒng)金屬的特性比較
性質(zhì)鈦鎂鋁鎳銅鋼密度(g/cm³)4.541.742.78.98.97.87熔點(diǎn)(℃)166865066014551083<1500沸點(diǎn)(℃)32601091220033372588<2700導(dǎo)熱率(10²W/m·K)0.14631.46542.17710.59453.85180.83彈性模量(10³MPa)112.543.672.4210130——腐蝕率(mm/a)0.00030.30.1——0.040.03抗拉強(qiáng)度(10³PSI)1605583180150200比強(qiáng)度(10³)98087086056047070在航空發(fā)動機(jī)方面,推重比(發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的推力不其自身重量之比)越高,發(fā)動機(jī)的性能越高。 使用鈦合金不僅能夠減輕發(fā)動機(jī)的自重, 而且可以忍受發(fā)動機(jī)壓縮空氣所產(chǎn)生的高溫,增加發(fā)動機(jī)推力極限,仍而提高發(fā)動機(jī)的推重比。目前新一代航空發(fā)動機(jī)推重比已經(jīng)超過 8, 當(dāng)航空發(fā)動機(jī)的推重比仍 4~6 提高到 8~10, 壓氣機(jī)出口溫度相應(yīng)的從 200~300℃增加到 500~600℃時,原來用鋁制造的低壓壓氣機(jī)盤和葉片就必須改用鈦合金。
大型客機(jī)制造的三大關(guān)鍵技術(shù)之一就是材料,大量使用復(fù)合材料和鈦合金,飛機(jī)本身重量就會減輕,有利于減少油耗。目前,飛機(jī)上已經(jīng)越來越多的采用鈦合金,在波音787 上鈦合金占比已達(dá) 15%,遠(yuǎn)高于 747 的 3%。空客曾嘗試減少鈦合金用量,A350鈦合金只用了 9%。但是在市場中的失利使空寵不得不重新作出選擇,改變設(shè)計后,空客 A350 鈦合金用量則增至 14%。
飛機(jī)機(jī)身用鈦量不斷上升
我國航空技術(shù)發(fā)展路徑與海外相比并無二致。我國商用客機(jī)機(jī)體鈦用量從ARJ21的 4.8%提高至 C919 的 9.3%;殲擊機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)的用鈦量按不同機(jī)種從早期的 2%,提高至目前的 15%(殲 11) 、20%(殲 15、殲 16) 、35%(殲 20) 。對比中美兩國裝備情況以及我國戰(zhàn)略需求和商飛公司對我國未來二十年商用飛機(jī)交付數(shù)量的預(yù)測,預(yù)計中國航空鈦材產(chǎn)值未來十年有望增加11萬噸, 產(chǎn)值400億。
未來十年我國航空鈦材需求
除高比強(qiáng)度和耐高溫外,鈦還具有耐腐蝕性強(qiáng)、儲氫、超導(dǎo)和形狀記憶等特殊功能,在武器裝備、能源化工、冶金建筑和交通等領(lǐng)域也擁有廣闊的應(yīng)用前景。鈦加工才還可根據(jù)形態(tài)劃分為棒材、絲材、管材、板材和鑄件。航空用鈦 80%為棒絲才,其余 20%為管材和板材。
航空用高端鈦材以棒絲才為主
應(yīng)用棒材飛機(jī)結(jié)構(gòu)件、航空發(fā)動機(jī)、緊固件絲材緊固件管材艦船、化工板材艦船、化工、航空鑄件醫(yī)療、體育近年來,受益于我國整體經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,鈦材消費(fèi)不斷創(chuàng)新高,2012 年中國鈦材消費(fèi)突破 5 萬噸達(dá)歷史最高點(diǎn)。由于下游消費(fèi)以強(qiáng)周期行業(yè)為主, 受近兩年宏觀經(jīng)濟(jì)下行壓力影響,鈦材消費(fèi)有所回落,但總體鈦材消費(fèi)趨勢仍上行。
中國鈦消費(fèi)呈周期性
近十年我國鈦材消費(fèi)量(噸)
2013-2014年鈦行業(yè)產(chǎn)能(萬噸/年)
2014-2019年我國鈦行業(yè)市場規(guī)模預(yù)測(億元)
與海外鈦材消費(fèi)主要集中于航空業(yè)不同,我國鈦材消費(fèi)主要集中于化工、電力等民用工業(yè)。以 2014 數(shù)據(jù)為例,我國鈦材消費(fèi)總量 4.45 萬噸,占全球消費(fèi)總量的 30%,航空航天消費(fèi)量僅占全球航空航天鈦材消費(fèi)量的 6%。高端鈦材主要應(yīng)用在航空領(lǐng)域,因此航空航天鈦材消費(fèi)占比過低直接導(dǎo)致我國高端鈦材消費(fèi)不足, 鈦材消費(fèi)集中于中低端。
中國歷年鈦材消費(fèi)結(jié)構(gòu)
中國鈦需求量主要集中于民用工業(yè)
中國航空業(yè)鈦材消費(fèi)嚴(yán)重不足
2006~2007 年我國鈦材整體價格水平處于高位引來資本大規(guī)模投入,僅寶雞一地就增加近 1000 家鈦加工企業(yè)。2007 年開始我國鈦加工材產(chǎn)量暴增,隨之而來的是鈦材價格的不斷下行,目前民用鈦加工材價格僅為 7~10 萬元/噸,而僅原材料海綿鈦的價格已達(dá) 4.6 萬元/噸,低端鈦材加工企業(yè)生存艱難。
中國歷年鈦加工材產(chǎn)量(噸)
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