九游體育九游體育鈦是地殼中分布最廣和豐度較高的元素之一,占地殼重量的0.61%,位居第9位,但自然界中其存在分散并難以提取,被認(rèn)為是一種稀有金屬。鈦化學(xué)活性強(qiáng),自然界中沒有單質(zhì)鈦存在,易與氧結(jié)合,礦物中鈦主要以TiO2和鈦酸鹽形式存在,常與鐵共生,形成各類礦物,單是TiO2含量超過1%的礦物就超過140種,其中有工業(yè)價值的僅10余種主要為金紅石、鈦鐵礦、鈦磁鐵礦、銳鈦礦、白鈦礦、鈣鈦礦等。由于鈦資源的經(jīng)濟(jì)價值和開采潛力高度依賴于礦物的品質(zhì),目前具有工業(yè)開采價值的鈦礦資源主要為鈦鐵礦與金紅石。
鈦在500℃的高溫狀態(tài)/-253℃低溫狀態(tài)長期使用仍可以保持金屬特性。通常鋁在150℃,不銹鋼在310℃便會失去原有性能。鈦在硬度、耐熱性及導(dǎo)電導(dǎo)熱性方面與其他過渡金屬(如鐵、鎳)相似,但是相對更輕。此外,鈦具有很好的耐腐蝕性,鈦與空氣中的氧和水蒸氣親和力高,在-196℃~500℃的溫度范圍內(nèi),鈦表面會形成一層穩(wěn)定性高、附著力強(qiáng)的永久性氧化物薄膜,故而耐酸堿腐蝕。
近年來,中央及地方政府出臺了一系列政策,積極推動新材料的研發(fā)和應(yīng)用,鼓勵創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化,為行業(yè)的發(fā)展?fàn)I造了良好的政策環(huán)境,不斷釋放行業(yè)發(fā)展?jié)摿樾袠I(yè)提供了有利的市場環(huán)境和發(fā)展機(jī)遇。
“雙碳”背景下,汽車輕量化將是全球汽車工業(yè)的一致目標(biāo)。鈦材因具有質(zhì)量輕、比強(qiáng)度高、彈性好、耐高溫低溫、耐腐蝕等特性,可廣泛應(yīng)用于汽車領(lǐng)域,鈦合金在汽車產(chǎn)品上的用途主要分為兩大類,第一類是減少原有零件的質(zhì)量,涉及零件主要有發(fā)動機(jī)的高速往復(fù)運(yùn)動件和汽車自重,第二類是用來制作耐腐蝕件,主要包括排氣系統(tǒng),底盤零件,懸架系統(tǒng)等所處環(huán)境惡劣的汽車零部件,可提高汽車零件的使用壽命。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2023年我國汽車產(chǎn)銷分別為3016.1萬輛和3009.4萬輛,同比分別增長11.6%和12%。
鈦產(chǎn)業(yè)鏈上游為用來制備海綿鈦的鈦礦資源,中游為海綿鈦、鈦材的生產(chǎn),下游為對海綿鈦再加工形成的鈦材行業(yè),并最終應(yīng)用于航空航天、艦船、化工、消費(fèi)電子等行業(yè)。
衡量一個國家鈦工業(yè)規(guī)模有兩個重要指標(biāo):海綿鈦產(chǎn)量和鈦材產(chǎn)量,其中海綿鈦產(chǎn)量反映的是原料生產(chǎn)能力,鈦材產(chǎn)量反映的是深加工能力。全球擁有海綿鈦生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)能力的國家有美國、俄羅斯、中國、日本、烏克蘭、哈薩克斯坦、沙特阿拉伯和印度等。2015年至2022年間國內(nèi)海綿鈦產(chǎn)量由5.9萬噸持續(xù)增長至17.5萬噸,年均復(fù)合增速達(dá)到16.80%。
近年來,隨著全球宏觀經(jīng)濟(jì)變動和當(dāng)前國際經(jīng)濟(jì)政治格局復(fù)雜多變,“十四五”規(guī)劃和軍隊(duì)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)入加速期,軍工裝備等高端領(lǐng)域用鈦大幅提升,鈦材行業(yè)在穩(wěn)固擴(kuò)大傳統(tǒng)市場的同時,加速拓展在高新領(lǐng)域的應(yīng)用,傳統(tǒng)化工行業(yè)用鈦量穩(wěn)步增長,航空航天、船舶與海洋工程、醫(yī)療用鈦、消費(fèi)電子等領(lǐng)域繼續(xù)保持高速增長從而推動我國鈦材的需求量持續(xù)快速增長。2018年至2022年間國內(nèi)鈦材消費(fèi)量由5.7萬噸持續(xù)增長至14.5萬噸,年均復(fù)合增速達(dá)到26.29%。
從國內(nèi)鈦材消費(fèi)結(jié)構(gòu)來看,我國雖然是全球最大的鈦金屬生產(chǎn)國和消費(fèi)國之一,但整體呈現(xiàn)民用化和低端化的特征,我國鈦制品需求大部分來自化工領(lǐng)域,應(yīng)用主要為抗腐蝕材料,技術(shù)含量相對不高,航空航天領(lǐng)域高端需求,雖然近兩年占比有所提升,但仍遠(yuǎn)不及國際平均水平。2022年國內(nèi)鈦材消費(fèi)結(jié)構(gòu)中,化工與航空航天作為前兩大應(yīng)用領(lǐng)域,消費(fèi)量分別達(dá)到7.3萬噸、3.3萬噸,分別占比50.34%、22.76%。
相關(guān)報告:華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《 2024-2030年中國鈦行業(yè)發(fā)展監(jiān)測及投資前景展望報告 》
中國主要鈦生產(chǎn)企業(yè)包括金鈦股份、寶鈦華神、雙瑞萬基、遵義鈦業(yè)、朝陽百盛、云南國鈦、新疆湘潤、攀鋼集團(tuán)等。 軍品海綿鈦的供應(yīng)商主要有金鈦股份、寶鈦華神、遵義鈦業(yè)、雙瑞萬基、朝陽百盛等。
當(dāng)前我國處于軍用飛機(jī)升級換代大周期,新型軍機(jī)放量且新機(jī)鈦合金占比提升,軍機(jī)升級換代對鈦合金材料有著強(qiáng)烈需求。新型軍機(jī)用鈦量顯著上升。國外方面,當(dāng)前歐美設(shè)計(jì)的各種先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)和轟炸機(jī)中鈦合金用量已經(jīng)穩(wěn)定在20%以上,美國第四代戰(zhàn)斗機(jī)F-35用鈦量達(dá)到20%,F(xiàn)-22戰(zhàn)機(jī)用鈦量則高達(dá)41%,其機(jī)身主承力梁和框架采用鈦合金整體鍛造而成。國內(nèi)方面,國內(nèi)軍用殲擊機(jī)的鈦用量在不斷提升,殲8的用鈦量只有2%,而殲31的用鈦量已經(jīng)達(dá)到25%,同時國內(nèi)運(yùn)20的鈦含量也跟美國的C17相近用鈦量都是10%左右。
由于鈦合金的優(yōu)質(zhì)性能,客機(jī)中也越來越多地使用鈦材以滿足客機(jī)減重省油的要求。據(jù)統(tǒng)計(jì),飛機(jī)每減輕重10%,可節(jié)省燃料4%。目前主要商用客機(jī)的用鈦量均在6%以上。尤其在當(dāng)前較為先進(jìn)的商用飛機(jī)中,空客A350用鈦量14%,波音787用鈦量15%,俄羅斯新型客機(jī)MS21用鈦量25%。國產(chǎn)大飛機(jī)C919也廣泛采用鈦合金,用鈦量已達(dá)9.3%,高于波音777的7%用鈦量。據(jù)公開信息,正在研制的寬體客機(jī)C929預(yù)計(jì)鈦合金使用量將達(dá)到15%左右。
現(xiàn)階段,鈦材已成為航天領(lǐng)域不可或缺的關(guān)鍵材料。根據(jù)劉世鋒等(2020年)發(fā)表的《鈦合金及鈦基復(fù)合材料在航空航天的應(yīng)用和發(fā)展》美國“阿波羅”飛船的50個壓力容器約85%采用鈦材制成;日本第一顆實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“大角”號采用了Ti2Al2Mn鈦合金;俄羅斯在“能源暴風(fēng)雪”號、“和平1”號、“進(jìn)步”號、“金星號、“月球”號航天器上也廣泛使用了鈦合金材料。
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