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1/29 2024 年 1 月 26 日 行业|深度|研究报告 行业研究报告 慧博智能投研 钛合金相 较于传 统的 3C 用 材具备显 著优势，具有 出色 的强度、耐腐蚀 性和轻 量化 特性。当 下正加 速导入 3C 领 域，头 部厂商 加速 布局。小 米 14Pro 钛金 属特 别版相较 普通版，机身 中框 升级为航 天级 99%高纯钛和高 强铝合 金材料。同时，钛合 金已被 应用于 iPhone 15 Pro 系列 机身中 框，荣耀及 OPPO 折 叠屏手机铰链，华为、苹果、三 星智能手 表表壳 中。其 中苹 果、荣耀 已确认 使用 3D 打 印技术用 于钛合 金零部件加工。随着消费电子产 品高端化趋势延续，智能手 机、手表钛合金应用渗透率 有望持续提升；iPad、笔记本电 脑等产 品钛合 金应 用 也未来 可期。在传统应 用领域 航空及 工业 领域板块，钛材 也仍有 较大 提升空间。在此 背景下，业 内对这种 材料的 关注度有增不 减。今 天我们 将继 续围绕钛 合金进 行研究 论述，针对钛 合金的 市场现 状、性能优势、市场 上常见的加工 工艺、产业链 及相 关企业展 开分析 梳理。同时，还将以 此为基 础，进 一步 对行业的 市场格 局及发展趋势 进行论 述，以 尽可 能详尽地 展现行 业面貌，帮 助大家加 深对该 行业的 认知。目录 一、基本 内涵.1 二、行业 现状.3 三、加工 工艺.8 四、产业 链分析.13 五、市场 格局.17 六、相关 公司.21 七、发展 趋势.24 八、参考 研报.28 1 钛是 重 要的 结 构金 属之 一，地壳 中 储量 丰 富，其含 量 占 地壳 质 量的 0.61%，在 所 有 元素 中 含量 居 第十 位。钛性能优 异，具 有较高 的比 强度、低 密度、优异的 生物 相容 性和 耐腐蚀 性，被 誉为 战略金 属、第三金属 及 海 洋金属，是 极具发 展前景的 结构材 料。钛合金是 指以钛 为基、加入 其他元素 组成的 合金。具备 强度高、耐蚀性 好、耐 热性 高等特征，在航 天航空、汽车 工业、核工业、化 工石化、牙科和 医疗修 复等 领域应用 广泛。2/29 2024 年 1 月 26 日 行业|深度|研究报告 具体来看，钛及 钛合金 具备 以下优良 特性：熔点高，比 铁、镍都 要高，作为耐 热材 料有很大 的潜力，钛的热膨胀 系数较 小，高 温条 件下或热 加工过 程中产 生较 小的热应 力；密度小，密度 4.51g/cm3，钛合金的密度约 为钢的 60%、铜 的 50%、铝的 1.8 倍。易 加 工 成 形，且具有优异的 耐腐 蚀性 能，屈强比 较高，使得钛和 钛合金 冷变形 成形 时回弹性 大，不 易成形 和矫 直。2 钛的材料 强度和 加工难 易很 大程度上 取决于 钛的纯 度，纯度愈高，加工 愈容易，但 强度愈低。在钛 中加入其他元 素制成 钛合金 可获 得更佳的 性能。根据纯 度及 添加元素 不同，钛及钛 合金 又具体可 分为工 业纯钛，钛 合金、钛合 金及 钛 合金。其中 是 双相合金，组织 稳定性 好，有良好的 韧性、塑性和高温变形 性能，能较好 地进 行热压力 加工，能进行 淬火、时效使 合金强 化。钛 合金力学 性能变 化范围较宽，可适应 各种用 途，约占航空 工业使 用的钛 合金 70 以上。目前国 内外应 用 最广泛的 钛合金是 Ti-Al-V 系的 Ti-6Al-4V，即 TC4 合金。型 钛 合金：主要含有稳 定 相的元 素，如 铝、碳、氧、氮等，具有良 好的抗 蠕变 性能和低 温韧性，但强度较低，适用 于 150350 的温度 范围。型 钛 合金：主要含有稳 定 相的元 素，如 钼、铌、钒、铬等，具有高 强度和 高塑 性，可通 过调节 热处理工艺获 得不同 的组织 和性 能，适用 于 350550 的 温 度范围。+型钛合金：同时含有稳定相 和相 的元素，是 最常用的 一类钛 合金，具有 较高的强 度和韧 性，可通过控 制相 和相 的比 例和分布 来调节 性能，适用 于-250500 的温 度范围。近 型 钛合 金：含有少量稳 定相的 元素，主要由 相 组成，具 有高强 度和高 延性，可通过 时效处 理获得高强韧 性能，适用于 150600 的温度 范围。WUFUwPnQsRnMsMtQqNqPpObR8Q7NoMoOsQqMkPoOmNfQpMrR6MoOuMxNqNnOuOnQzR 3/29 2024 年 1 月 26 日 行业|深度|研究报告 3 钛作为化 学元素 于 18 世纪 末被发现，但因 其性质 活泼，提取困 难，直 至 20 世纪 40 年代 末于美 国开始工业化生 产。此 后，日 本、俄罗斯、中国相 继建立 起自 身的钛工 业生产 体系。目前 美、日、俄在钛 材应用领域、产品结 构方面 各具 特色。其 中，美 国钛材 主要 应用于航 空领域；日本 则集 中于换热 器、电 解、化工等民 用领域；俄罗 斯主 要应用于 航空和 舰船领 域。我国钛材 工业起 步于 20 世纪 50 年代 中期，发展至 今 可分为三 个阶段：初 步 产 业化 阶 段（1956-1978 年）：作为“一五”计 划的重点 项目之 一，北 京 航 空 材 料 研究 院 于 1956年成立，并于次 年成立 了我 国第一个 钛合金 实验室，成 功试制钛 合金；1976 年，宝 鸡 有 色金 属 加工 厂（现宝钛 集团）完成初 步建 设，标志 着我国 钛材产 业化 的开始。截至 1978 年，我 国钛材产 量约为504.92 吨。快 速 发 展阶 段（1979 年-2012 年）：自改 革开放 以来，得益于 我国化 工、冶 金等 行业发展，我国 钛材市场规模 不断增 长。其 中，我国钛材 产量由 2000 年的 2,233.00 吨增 长至 2012 年的 5.16 万 吨，规 模大幅提升。但整体 产品结 构仍 以中低端 化工、冶金等 为主，该类中 低端需 求带动 钛材 产能迅速 扩张，使得我国钛材 行业产 能结构 性过 剩问题凸 显，我 国钛材 行业 结构有待 优化。发 展 调 整阶 段（2013 年 至今）：随着我国宏 观经济 结 构的调整，提高 产品附 加值、减少污 染排放 等政策的落实，化工、冶金 等传 统工业中 的中低 端钛材 需求 下降，钛 材 行业 逐步进 入调 整期，2013 年 我国钛材产量 约为 4.45 万 吨，同比下降 13.78%。经过几 年的市场 消化和 吸收，以及 钛材行业 技术突 破，应用领域拓 展，行 业结构 性调 整成效初 显。目 前，我 国钛 材行业结 构正逐 步从过 去的 中低端领 域向航 空航天、舰船 和高端 化工等 中高 端领域迈 进。1 3C 3C 小 米、三星、OPPO、华为等 3C 大 厂 纷 纷 推 出钛 合 金材 质 打 造零 部 件的 产 品。2023 年 10 月 26 日，小米发布 新机 Xiaomi14 Pro，并推出 钛金属 特别版，是全球首 款使用 钛金属 作为 中 框的安 卓手机。此前，2023 年 10 月 19 日，OPPO 发布新 机折叠 屏 Find N3，铰链采 用航天 级 MIM 合 金，重量 降低 7%，强 4/29 2024 年 1 月 26 日 行业|深度|研究报告 度大幅提 升，其 中 潜 航黑 配色版以 钛合金 作为摄 像头 圆环材质，是对 钛合金 3C 零部件的 初步探 索。更早之前，2023 年 7 月，荣耀发布 折叠屏 手机 Magic V2，铰链的 轴盖部 分首次 采 用钛合金 3D 打 印工艺，成为 3D 打 印在手 机上 的首次规 模化应 用；9 月，苹果发布 iPhone15 Pro/Pro Max 采 用钛合 金外壳，Apple Watch Ultra 2 采用 钛 合金表壳。手 机 材 料大 致 的走 向 是塑 胶 金属 玻 璃、陶 瓷、塑 胶、金 属，逐 渐 向钛 合 金、碳纤 维 渗 透，材 质的 多元 化 是 目 前 这 个 时 代 的 标 志。而产品的每一次更新换代，背后都是一次科技的创新，包含了硬件和软件。手机等 3C 产品 的加工 工艺 随着材料 的变化 也在不 断变 化，这就 要求切 削刀具 也需 要不断创 新，以 适应新材料、新工艺 发展需 求。5/29 2024 年 1 月 26 日 行业|深度|研究报告 随着 3C 电 子 逐 渐 向高 端 化发 展，未来 钛 合金 运 用将 愈发 广 泛。钛合金的高强 度与 低密度使 得手机 的厚度和重量 得以降 低，同 时提 升了整体 的结构 强度。因此，未来在 平板电 脑、笔 记本 电脑、手 机其他 零部件等都将 用到钛 合金作 为结 构件进行 生产组 装。2 随着全球 能源危 机、环 境污 染以及国 家安全 等问题 关注 度持续增 加，飞 机结构 的轻 量化逐渐 成为未 来航空航天领 域发展 的重要 方向。钛合金 材料同 传统金 属材 料相比，具有更 轻的重 量、更好的性 能，能 长期服役于高 温、高 压以及 腐蚀 环境中，目前钛合金材料在 航空飞机 中的使 用程度 已经 成为了衡 量其技 术先进 程 度 的重 要 标志。6/29 2024 年 1 月 26 日 行业|深度|研究报告 钛 合 金 广泛 应 用于 航 空装 备中。钛合金因 密度小、比强 度高、耐 蚀、耐 高温、无磁、可焊、使用温 度范围宽（269600）等优 异性能，能够进 行各种 零件 成形、焊 接和机 械加工。目 前广泛应 用于航 空装备隔热板、机尾 罩、减 速板、襟翼滑 轧、承 力隔框、中 翼盒形梁、起落 架梁等 主要 结构件中。国外 第 3代战斗机 用铁量 占机体 结构 总质量的 20%25%，美国 第 5 代战 斗机 F-35 用量已 高达 27%，F-22 战机用量更是 高达 41%。史上用 钛量最大 的飞机 是美国 空军 使用的喷 气式远 程高空 高速 战略侦察 机 SR-71（黑鸟），其钛 合金使 用量 高达 93%，被 称为 全钛飞 机。发 动 机 的性 能 越先 进，用 钛量 就 越 高。美国、俄罗斯、英国的航 空发动 机制造 水平 全球领先，其发 动机的用钛量 通常保 持在 20%35%。我国第 一台 拥有自 主 知识产权 的涡扇 发 动机 的用 钛量提高 到了 25%。在 300600 C 的工作 温度 下，所采 用的高 温合金 具有 较高的比 强度、高温蠕 变抗 力、疲劳 强度、持久强度和组 织稳定 性，能 够满 足相应部 件的特 性要求，目 前航空发 动机的 风扇和 压气 机等部件 采用的 钛合金及制造 方法如 下：航 空 装 备市 场 潜力 大，我 国航 空 装 备与 美 国仍 有 较大 差距。根据 Flight global 发布 的World Air Force 2023 显示，目前 全球现 役军用飞 机总计 53271 架，我国现役 军机总 量为 3285 架，占世 界军机 总量6%，仅次 于美国 与俄罗 斯，排名世 界第三。但是 从数 量上来看，中美 军机差 距极 大，美国 现役军 机总量为 13247 架，占 世界总 量 25%，是中国 的四倍。由 此可见，随着航 空装备 的换 代升级，新型航 空装备的制造将 迎来发 展契机，这 势必会带 动军工 上游相 关材 料制造企 业的快 速发展，而 钛材由于 其优良 的性质，渐渐 成为了 航空装 备不 可替代的 材料。7/29 2024 年 1 月 26 日 行业|深度|研究报告 大 型 军 用运 输 机的 装 备数 量、技 术 水平、运载 效 能，是衡 量 一 国是 否 具备 战 略空 军能 力 的 重要 标 志。国产运-20 的 最大起 飞重量为 220 吨，最大载 重量为 66 吨，属于 大型军 用运输 机中 的战略运 输机，同时具有战术 运输 机 的功能。它 的翼展和 机长均 在 50 米左 右，起降 滑跑距 离为 800 米，实用 升限 13 千米，航程 7800 千米，空运 不受 地形、水 文条件 的影响，可 以跨越许 多被其 他运输 手段 视为天险 的障碍，将人员、物 资运送 到急需 的地 区。美国 运输机 用钛量 也由 早期服役 的 C5 的 6%增至 C17 的 10.3%，俄 罗斯伊尔 76 运 输机用 钛量更 是 达到了 12%。我 国 的 航空 装 备钛 合 金用 量也 在 不 断提 升。军用歼击机 从初始用 钛量只 有 2%的歼 8，逐 渐增加 至歼 31用钛量的 20%25%。大型 军用运输 机 运（鲲鹏）的钛合金 用量为 10%，与美 国先进的 C-17 运输机的钛 合 金用量（10.3%）相当。我 国新型 军机直 20、歼 20、运 20、空警-500、轰 6 接 连放量，新老机型的交 替拉高 航空装 备交 付架数，使得军 用钛加 工材 需求爆发 式增长。新列 装的 航空装备 用钛量 将远高于老型 号，多 种机型 的量 产将大幅 拉动未 来我国 航空 用钛合金 的需求。民 用 飞 机用 钛 量不 断 提升。空客飞机 钛用量 已从第 三代 A320 的 4.5%增至 第四代 A340 的 6%，A380的用钛量 增加到 10%，单机 用钛量就 达 65 吨，而 A350 客机 的钛用 量进一 步提高 到 14%左右。同时，波音飞机 用钛量 从最初 波音 707 的 0.5%逐渐增 至波音 747 的 4%，再 到波音 777 的 7%，而波音 787 的用钛量已 提高到 15%左右，其增速基 本与空 客飞机 保持 同步。俄 罗斯的 新型客 机 MS21 钛合金 用量占 比高达 25%，是目 前民用 运输 机中的最 高纪录。我国 新型 商用客机 ARJ21 的钛合 金 用量为 4.8%，C919大型客机 广泛采 用钛合 金，钛合金零 部件净 质量约 占飞 机总净质 量的 9.3%，略 高 于波音 777（7%）。中俄联合 研制的 宽体客 机 CR929 预计 钛合金 使用量 将 达到 15%左右。民 用 飞 机机 体 结构 使 用钛 合金 的 优 势是 结 构减 重、突 破体 积 限 制。当结构载荷比较 高、采用 铝合金 又受到结构空 间限制 时，强 度较 高 的钛合 金成为 较理想 的材 料。钛主 要用于 机身的 骨架、中央翼 盒、机 翼梁和肋条、机身和 机翼蒙 皮、机尾罩及 垂尾构 件、起 落架 构件和机 轮、发 动机舱 和发 动机等。3 3D 钛合金 3D 打 印 广 泛用 于 航空 航 天 与医 疗。钛合金的传 统加工方 式困难 且低效，导 致生产成 本高昂，而金属 3D 打印技 术能有 效地 解决钛合 金成型 的难题，提 高制造效 率，同 时减少 原材 料的损耗。金属 3D打印是一 种增材 技术，它只 使用构建 零件所 必需的 材料，以及少 量的支 撑结构 材料，还能够 制造出 复杂的结构，比如内部通道、中空或晶格填充的部件，这些结构可以降低重量，而传统的制造方法无法做到。8/29 2024 年 1 月 26 日 行业|深度|研究报告 除此 之外，钛 3D 打印 不 需 要模 具或 工具，可 以 制造 出 具有 成本 效益 的定 制 零件，例如 患者 专用 植入 物、原型和研 究工具，钛 3D 打 印术已经 在航空 航天、医疗 等领域广 泛应用。小米 14Pro 钛 金 属 特 别版面 临 缺 货，产 能瓶 颈 制约 需求 扩 张。小米 14Pro 钛金属 特别版机 身中框 为航天级 99%高 纯钛和 高强铝 合 金材料精 密复合（银邦 TA2+6M13），小米 用户运 营经 理表示小 米 14Pro钛金属特 别版本 良率低，首 发货量少。目前 小米 14Pro 钛金属特 别版本 已经面 临缺 货，产能、良率 瓶颈制约需求 扩张。荣 耀 折 叠屏 采 用钛 合 金 3D 打 印，引领 高 端技 术 下沉 至消 费 电 子，有 望打 破 产能 与良 率 瓶 颈。荣耀在2023 年 7 月 推出了 折叠屏 手机 Magic V2，这 是首款 大规模采 用钛合 金 3D 打印 技术的手 机，该 技术主要应用在 铰链的 轴盖部 分，这也是 3D 金属 工艺结 构件 在手机上 的首次 大规模 使用。钛合金 相比不 锈钢和铝合金，更能 实现坚 固和 轻薄的平 衡，从 而减少 手机 的厚度和 重量，并增强 强度。除手机 之外，2023年 Panerai 发布了 采用 3D 打印钛金 属表壳 的 Submersible S Brabus PAM01283，Holthinrichs Deconstructed 推出 了首款 3D 打印 钛金属 手表。3D 打 印在消费 电子领 域的大 规模 应用，是 一项具 有战略意义的 创新，未来有 望迎 来更大的 发展空 间。钛合金零 件的制 备工艺 可分 为 CNC 及 3D 打印等 途径，过去传 统的 CNC 切 削磨 削由于成 品率低、刀具磨损严重 等原因 制作成 本较 高，也是 影响钛 合金渗 透率 提升的核 心原因 之一。随技 术迭代，CNC 切削 磨削成型率 不断提 升，工 艺成 熟同时保 证精度，为当 前钛 合金主流 加工方 式。此 外，3D 打 印 技 术 以 缩 短 交 期、降 低 成 本、成 形 复 杂 结 构 零 件 为 目 的，可 一 次 性 完 成 传 统 构 件 铸、锻、焊、机加 工等多 工序制 造方 案，在钛 合金铸 件生产 过程 中具有显 著技术 优势。但 3D 打印 仍需要 用机械加工进行 表面处 理（研 磨、抛光等）。除以上两 种方式，钛合 金 MIM 工 艺高效 批量地 生产方 式，也受 到了市 场关注。9/29 2024 年 1 月 26 日 行业|深度|研究报告 1 CNC CNC 工艺：指通过 机床和 刀 具对钛合 金进行 切削、铣削、车削等 操作，将其加 工成 所需形状 和尺寸 的工件。机械 加工是 TC4 钛合 金加工中 最常见 的方法，具 有加工精 度高、工件表 面质 量好等优 点。但 由于TC4 钛合 金的高 硬度和 难切 削性，机 械加工 时需要 选用 合适的刀 具材料 和切削 参数，以确保 加工质 量和效率。由 于 钛 导热 系 数低、质地 硬，在 CNC 加 工 过 程 中 易出现 黏 刀、积 屑、崩 刃 等问 题，因 此 对刀 具 需求 量增 加，对刀 具 提出 较 大挑 战，如：航 空发动 机被誉 为 现代工业 皇冠上 的明珠，零部件较 多且常 有选用钛合金等 难加工 材料，总体 工艺性差，加工 难度大，大 多数要通 过五轴 数控机 床，编程过程 要解决 多约束加工干 涉和复 杂的刀 轴矢 量计算等 问题，加工过 程要 搭配高精 度、高 耐磨及 高稳 定的刀具 才能完 成整个零件的 加工。2 3D“”“”10/29 2024 年 1 月 26 日 行业|深度|研究报告 3D 打印 技术：3D 打印技 术 又称增材 制造技 术（AM），属于一 种快速 成型技 术。3D 打印 的最大 优势在于可以从 原料直 接自由 制造 复杂零件 的能力，无需 涉及 诸如挤压、锻造、铸造 和二 次加工等 传统制 造方法即可获 得所需 的形状，且 原料的利 用率近 100%。目前，国 内外常 用的钛 合金 3D 打印 方法主 要有以 下几 种。根据 热源不 同可分 为：以激光为 热源的 激光选区烧结 成形技 术（SLS）、激光选 区熔化 成形技 术（SLM）和激 光近净 成形技 术（LSF）；以 电子束为热源的 电子束 选区熔 化成 形技术（EBSM）和电 子束 熔丝沉积 成 形技 术（EBF）。根据对比，EBSM 技 术或是 未来最具 发展前 景的钛 合金 3D 打印 技术。EBSM 具有 与 SLM 技 术相当 的成形精度、表面 质量以 及良 好的力学 性能，而且也 克服 了 SLM 技 术不能 成形大 尺 寸零件的 缺点；整个成形过程 均在真 空环境 下进 行，有效 防止成 形过程 中 C、N、O 元 素对材 料的污 染；采用功 率更大 的电子束代替 激光束，不但 加快 成形效率，而且 降低生 产成 本。3D 打 印 可 快 速 加 工成 形 结构 复 杂 的零 件，实 现“自 由制 造”。化繁为简 是 3D 打 印的优势 之一，尤其在复杂、大型结 构加工 工艺 方面具有 明显的 优势。3D 打印的原 理是将 三维工 件切 片以获得 二维的 轮廓信息，通 过层层 叠加的 方式 实现产品 成形，是一种 自 下而上 的工艺 方式，这种 方式基本 不受零 件形状的限制，特别在 制造内 部结 构复杂的、传统 加工无 法完 成一体制 造的产 品方面，具 备突出优 势，因 此，3D 打印 能够生 产出符 合特 定需求的 复杂产 品，从 而实 现 自由 制造。11/29 2024 年 1 月 26 日 行业|深度|研究报告 3D 打 印 相 较 于 传 统制 造 具有 成 本 低、研 发周 期 短等 优势。成本端：传统机械制造 通常是通 过批量 生产单一产品 来降低 成本，生产 的主要成 本可分 为物料 成本，开模成 本、机 器折旧，耗 材成本和 人工成 本几方面，而 3D 打 印则是 通过 一台设备 生产多 种类产 品，通过生产 多种类 产品来 降低 生产成本，简化 了生产过程，降低了 生产装 配成 本和耗材 成本。效率端：3D 打印 无需开 模、无 需传统 机械多重 处理，可在单个设备 上快速 制造出 所需 零件，加 速产品 研发迭 代，提高效率。预计 2023 年我国 3D 打 印 行 业 市 场规 模 约 367 亿元。根据 Wohlers Associates，2021 年全 球 3D 打印产值为 152 亿 美元。我国 3D 打印 行业发 展迅速，未 来增长空 间较大，根据 中商 情报网数 据，预 计2020-2023 年 我国 市场规 模 将从 208 亿元增 长到 367 亿元。目 前我国 3D 打 印仍 处于产业 化早期 阶段，未来有望 逐渐成 为千亿 元级 别产业。钛 合 金 由于 具 有优 异 的物 理及 化 学 性能，被认 为 是最 适合 制 备 成粉 末 的金 属 材料，因 此 基 于模 型 切片 分层 制 造 原理 的 激光 3D 打 印 技 术 成 为一 种 直接 制 造钛 合金 零 件 的新 型 技术。如在 3C 领 域，荣耀 Magic Vs2 采用由 钛合金 3D 打 印 技术制成 的荣耀 鲁班钛 金铰 链，带来 轻薄与 坚固兼 具的 使用体验。钛合 金 3D打印技术 改变了 人们对 传统 钛合金加 工方式 的认识，但 是作为一 项新型 的制造 技术 仍然有较 多问题 需要解决，比 如效率、成本 与良 率等问题。3 MIM 12/29 2024 年 1 月 26 日 行业|深度|研究报告 金 属 注 射成 型，简 称 MIM，是 传 统粉 末 冶金 技 术与 塑料 注 射 成型 技 术相 结 合的 高新 技 术，是 小 型复 杂零 部 件 成型 工 艺的 一 场革 命。MIM 技术 的主要 工艺是 先将金属 粉末与 粘结剂 均匀 混合成具 有流动 性的喂料，在 注射机 上注射 成型，获得的 毛坯经 脱脂处 理后 烧结致密 化成产 品，必 要时 还可以进 行后处 理。MIM 相 较 传 统 金 属 成型 工艺 优 势 明显。传统金属加 工 技术如冷 镦、锻 压、冲 压适 合用于加 工二维、零件结构简 单的产 品，对 于三 维、复杂 形状产 品的加 工，存在一定 的难度。CNC 技 术 无需模具 设计制 作，自由度及加工精度颇高，但材料浪费严重，且在加工超小件、三维造型复杂的零件方面耗 时长、产量低、成本高。相比之 下，MIM 技术近净 成形，几乎无 废料，可以用 于大批 量生产 三维 形状、复 杂结构、精密尺寸的 金属产 品，设 计自 由度高，这是 MIM 技术和 其他金属 加工技 术相比 较的 优势所在。MIM 下 游 应 用 领 域 广泛，行 业 市 场前 景 广阔。目前 MIM 技 术的运 用主要 集中在 电子产品 领域方 面，但也逐渐 向汽车 零部件、医 疗器械、电动工 具、工 业设 备以及日 常用品 等多个 领域 拓展。据 中商产 业研究院统计，我国 MIM 市场 规模从 2016 年的 49 亿 元增 长至 2021 年的 84 亿元，CAGR 为 11.38%。13/29 2024 年 1 月 26 日 行业|深度|研究报告 1 钛合金产 业链主 要环节 包括 海绵钛、钛材、钛合金 型材、型材加 工及终 端应用 等。因钛具有 寿命长、耐损耗的特 点，其 需求量 的主 要来源为 新领域 拓展与 旧领 域的更新。目前 世界上 仅美 国、俄罗 斯、日 本、中国四个 国家掌 握完整 的钛 工业生产 技术。钛材行业 位于钛 材产业 链中 游，起承 上启下 的作用，具 有不可或 缺的地 位。钛 材行 业 上游主要为海绵 钛等原材料。由于 钛材产 品中 原材料成 本占比 较大，因此 上游原材 料的供 应量以 及价 格变动将 直接影 响钛材行业的 产量及 产品成 本。钛材行业 的 下游主要为航 空 航天、石 油化工、海洋 能源 等行业。下游行 业的市场规模 直接决 定了钛 材行 业的市场 规模，下游行 业的 市场需求 变动也 将直接 影响 本行业产 品的研 发与销售。近 年来，随着我 国国 防和军队 现代化 建设、绿色 发展、高 端发展、工业 4.0 等国家政 策的稳 步推进，下游 市场需 求逐步 释放，为我国 钛材行 业带来 了进 一步增长 空间。2 钛资源开 采：钛 资源是 指含 有钛元素 的矿物 或岩石，主 要有金红 石、钌 铁矿和 钛铁 矿等。我 国是世 界上钛资源最 丰富的 国家之 一，拥有约 20%的全 球储量，但 大部分为 低品位 的钙镁 型钛 铁矿，开 采难度 大，利用率低。钛精矿冶 炼：钛 精矿是 指经 过选矿或 化学处 理后，含有 较高比例 的钛元 素的物 质，主要有金 红石精 矿和钌铁矿精 矿等。钛精矿 经过 冶炼后，可以得 到海绵 钛或 二氧化钛 等产品。海绵 钛是 指经过氯 化或电 解等方法，将 金属钛 从其氧 化物 中还原出 来，形 成类似 海绵 状的物质，是制 造钛合 金的 基本原料。二氧 化钛 14/29 2024 年 1 月 26 日 行业|深度|研究报告 是指经过 硫酸法 或氯化 法等 方法，将 金属钛 从其氧 化物 中分离出 来，形 成白色 粉末 状的物质，是制 造钛白粉的基 本原料。钛白粉生 产：钛 白粉是 指以 二氧化钛 为主要 成分的 白色 颜料，具 有高遮 盖力、高折 光率和高 耐候性 等特点，广泛 应用于 涂料、塑料、油墨、造 纸等 行业。我国 是世界上 最大的 钛白粉 生产 国和消费 国，2020年产量达 到 351 万吨，占全 球总量的 40%以上。钛合金生 产：钛 合金是 指以 海绵钛为 基体，加入一 种或 多种合金 元素，通过冶 炼或 粉末冶金 等方法 制成的合金。根据不 同的加 工方 式，钛合 金可以 分为铸 锭、锻件、板 材、棒 材、管 材、丝材等形 式。我 国是世界上最 大的海 绵钛生 产国 和消费国，2020 年产量 达 到 12.5 万吨，占全球 总量 的 30%以上。钛合金应 用：钛 合金经 过加 工后，可 以应用 于各个 领域。根据不 同的应 用需求，钛 合金可以 制成各 种部件或设备，如飞 机结构 件、发动机部 件、导 弹部件、人 工关节、牙科种 植、外 科手 术器械等，在提 高生物相容性 和抗菌 性方面 具有 重要作用。其他工业：钛合 金在其 他工 业领域也 有广泛 的应用，占 全球钛消 费量的 30%左右。钛合金在 其他工 业中主要用于化工设备、石油设备、电力设备、汽车零部件等，在提高耐腐蚀性和耐磨性方面具有重要作用。3 中 国 海 绵钛 产 能产 量 全球 第一。我国海绵 钛市场 总体供 应充足，但高品 质小粒 度海 绵钛缺口 较大。据美国地质调 查局数 据，2022 年全球海 绵钛产 能约 35 万 吨，其中 中国海 绵钛产 能最 大为 18.1 万吨，占比 达51.7%，日本 海绵钛 产能为 6.88 万吨，占比约 19.7%位 列第二，俄罗斯 海绵钛 产能 为 4.65 万吨，占比约13.3%位列第 三。据 2022 年中国钛 工业发 展报告，2022 年全球 海绵钛 产量总 计 27.9 万 吨，其 中中国 海绵钛产量 最大为 17.5 万吨，占比约 62.7%，日本海 绵钛 产量 5 万 吨，占比 18.0%，俄罗斯海 绵钛产 量2.5 万吨，占比 9.0%。在 中 国钛产业 分布方 面，中 国海 绵钛生产 主要集 中在辽 宁、云南、新 疆，占 到全国海绵钛 总产量 的 58.9%。我 国 目 前小 颗 粒高 等 级的 高端 海 绵 钛生 产 仍不 足。海绵钛根粒度 规格可 以分为 标准 粒度（0.83mm 25.4mm）、小粒 度（0.83mm12.7mm）和细粒 度（0.83mm5.0mm）三种。海绵钛根 据不同 的纯度和性状划 分为从 0A 级到 5 级共七个 等级，Ti 纯度 越高，海绵钛 质量越 好，0A 级 海绵钛纯 度高于99.8%，是 最高等 级的海 绵 钛。例如 转子级 海绵钛 是海 绵钛领域 等级最 高产品，主 要应用于 生产航 空发动机的转 子和叶 片。15/29 2024 年 1 月 26 日 行业|深度|研究报告 目 前 我 国海 绵 钛生 产 仍以 化工 民 用 低端 海 绵钛 为 主，高品 质（0 级及 0A 级）细 小粒 度（5mm-13mm）海 绵 钛 仍需 要 进口。虽然我 国已有较 多的海 绵钛生 产企 业掌握高 端海绵 钛生产 能力，但小颗 粒海 绵 钛的产能依旧 不足。因为小 颗粒 海绵钛的 生产工 艺需要 多次 还原蒸馏，生产 成本高 的同 时工艺流 程复杂，国内能够稳 定供货 的企业 仅有 遵义钛业、宝钛 华 神、朝阳金 达 等少数几家，需求缺 口 主要通过 从乌克 兰和哈萨克斯 坦进口 弥补。我 国 海 绵钛 生 产厂 商 格局 集中 度 较 高。目前我国海绵钛 主要生产 厂商有 9 家，产量 排名前三 的企业 为新疆湘 润 新 材 料科 技 有限 公 司、攀 钢 集 团 矿业 有 限公 司 海 绵钛分公 司以及洛阳双瑞万基钛业有 限公司，海绵钛 2021 年 年产量 均达到 2 万 吨以上，三家 海绵钛 总 产量占比 达到 50%以上。海 绵钛产能 规划在 建项目的企业 主要有宝钛股份、龙 佰集团和 安宁 股 份 等。宝钛股份子 公司宝 钛华神 规划 建设年产 12000 吨海绵钛生产 线及年 产 3000 吨 四氯化锆 生产线 项目（已投 产）；龙 佰集团 规划建 设 3 万吨/年高 品质海 绵钛技术提升 改造项 目、1 万吨 海绵钛升 级改造 项目和 年产 3 万吨转 子级海 绵钛智 能制 造技改项 目；安 宁股份拟通过 2022 年非公 开发 行股票募 资规划 建设年 产 6 万吨能源 级钛（合金）材料 全产业链 项目。钛 材 供 应集 中 度高，不同 种类 中 钛 板材 占 比最 大。据 2021 年 中国钛 工业发 展报告，排名前 三的钛 材企业分别是宝钛股份、新 疆 湘润、湖 南 湘 投金 天，2021 年三家总 占比达 到了年 总产 量的 47%。据 2022 年中国钛工 业发展 报告，2022 年 我国总 计生产 钛加工材 15.1 万吨，连续 8 年 实现增 长；在各 类钛加 工材种类中，钛板材 产量占 比最 高，达到 钛加工 材总产 量的 56.29%，棒 材产量 占比 21.85%，管材产 量占比11.92%，锻材产 量占比 5.30%，丝材 产量占比 1.32%，铸件产 量占比 0.66%，箔 带产量占 比 1.99%，其他钛加工 材产量 占比 0.66%。16/29 2024 年 1 月 26 日 行业|深度|研究报告 海 绵 钛 是钛 材 生产 成 本构 成中 的 重 要部 分。根据西 部 超导 公开资料显 示，公 司在高 端钛合金 材料的 成本构成中，原材料 成本约 占总 成本 60%以 上，人 工费用 成本占比 12%-15%，制 造 费用成本 占比 24%-26%。原材料构 成主要 是海绵 钛和 中间合金（钒、钼等合 金），其中海 绵钛在 原材料 成本 占比达 60%（2018年度），在总成 本中占 比约 35-40%，是 钛材成 本构成 中的重要 成本。高 端 领 域钛 加 工材 应 用显 著增 长，部分 产 品技 术 水平 仍存 在 不 足。2022 年 我国 钛 加工材用 量最大 的领域为化工，化工 领域用 钛量 为 7.3 万 吨，同 比增长 23.7；其次 为航空 航天，航空 航天领域 用钛量 为3.3 万吨，同比 增长 约 46.7%；医药、船舶领 域用 钛量 的绝对数 值依然 相对较 低，但增速都 在 30%以 上；冶金、电 力、制 盐、体 育休 闲、海洋 工程领 域的用 钛量 均出现不 同程度 的下降，我 国钛工业 仍处于 从中低端向高 端的产 业升级 加速 期。国家 提倡科 技创新、鼓 励技术进 步的政 策，以 及在 国防军工、三航 领域中对钛 的大量 使用成 为推 动我国中 高端钛 加工材 发展 的最大驱 动力。随着国 防军 工、高端 装备制 造等领域对钛 加工材 需求的 增长，国内几 家大型 钛加工 材企 业全方位 发力，向大而 强的 方向发展；部分 中小型企业通 过几年 时间的 技术 沉淀，在 某一项 细分领 域中 取得快速 进步，成为该 细分 领域的头 部企业，实现小而精 的发展 模式。目前 我国在超 薄钛带、超厚 钛板 材、大壁 厚管材、大尺 寸型 材、锻件、航空 紧固件等产品 的加工 水平尚 不过 关，产品 品质与 国外相 比仍 有明显差 距，相 关产品 仍然 没有摆脱 依赖进 口的局面，一 定程度 上制约 了我 国航空航 天、国 防军工、能 源等关键 行业的 长远发 展。多 家 企 业规 划 建设 钛 加工 材生 产 线 项目，提升 钛 加工 材产 能。宝 钛 股份 规划宇航级 宽幅钛合 金板材、带箔材建设 项目和 高品质 钛锭、管材、型材生 产线建 设项 目，攀 枝 花 钢 城 集团 规划建设精密钛、钢薄 板冷轧生产线 项目，西部超导规划建设航 空航天 用高性 能金 属材料产 业化项 目，建 成达 产后均对 钛加工 材年产能和性 能有显 著提升。17/29 2024 年 1 月 26 日 行业|深度|研究报告 4 钛 合 金 的核 心 壁垒 是 钛材 的加 工、应用。从全产业链 看，钛合金 的核心 壁垒和 主要 附加值集 中在钛 材加工与应用环节，尤其是高端钛材的研发能力和制造工艺，其壁垒主要集中技术、资金、准入壁垒三方面。技术壁垒。航空航天用钛合 金要求具 备耐高 温、高 压和 高载荷的 能力，而普通 钛合 金在 600 以上就 难以胜任发 动机的 使用要 求，因此 需要 从合金 成分、熔炼、锻造、热机械 处理、机加 工各环节 对工艺 参数进行优化，且大 型钛合 金结 构件趋势 下，钛 合金棒 材规 格由 250 毫米 直径发 展至 600 毫米 直径以 上，保证其各 个部位 材料成 分均 匀性及性 能一致 性的难 度上 升。资金壁垒。钛工业属于典型 资金密集 型行业，进入 该领 域通常需 要专业 加工检 测设 备、高标 准厂房 等大量前期投 入，此 外特定 牌号 的材料从 工艺研 发到通 过验 收，再到 稳定量 产往往 需要 5-10 年时 间，对 于资金及精 力占用 较高。准入壁垒。高端钛合金应用 主要集中 在 航空 航天领 域，需通过国 内军品 认证以 及国 外波音、空客质 量体系认证等。目前 行业具 备军 工相关资 质的企 业较少，其 中大部分 企业以 初级产 品钛 锭为主。1 2022 年 国内 钛材产量
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