钛行业研究报告2020
钛是一种具有卓越性能和强度优势的战略金属。
钛元素符号Ti,原子序数22,属于耐火稀有轻金属。它是一种银白色金属,具有低密度、高熔点、高比强度、高耐腐蚀性、高低温性能、非磁性、无毒、良好的生物相容性等特性。其中,高比强度性能尤为突出,高强度钛合金的强度与高强度钢相当,但密度几乎小一半。此外,钛及合金还具有形状记忆、超导和储氢等特性。目前,钛及合金广泛应用于化工、海洋工程、航空航天、军事、冶金、医疗、体育和休闲领域。因此,钛是一种战略金属,是现代高科技领域不可或缺的关键材料,也被称为“空间金属”和“海洋金属”。
位于产业链的中游,有多种分类方式
钛是钛加工材料,是钛优异性能的具体应用载体,连接上游资源和下游应用,处于产业链的中间。它指的是通过熔炼将钛海绵(或钛海绵加合金元素)形成钛锭,然后通过锻造、轧制、挤压等塑性加工方法将锭加工成材料。
根据不同的标准,钛有多种分类方法,较常见的是根据形态和是否涉及军工的方法。根据形态,钛包括棒材、线材、管材、板材、型材等。根据是否涉及军工,钛可以分为军用钛和民用钛。
高端产品质量要求严格,门槛很高
钛加工难度大,包括多个环节,涉及材料、设备、工艺控制等因素,具有高技术、财务、设备等壁垒。其中用于航空航天、武器等高端钛材料,产品质量要求严格。在钛材料“高均匀性、高纯度、高稳定性”方面提出了更高的要求,因此要求制造商配备高精度设备,具备钛合金材料设计能力,精细化生产工艺控制,工艺与设备匹配,完善的质量控制体系等综合能力。
鼓励高端产品的发展,军事产品实施行政许可制度
钛材料属于新材料的范畴,国家重要的新材料政策与钛材料也有一定关系。总体而言,政策鼓励发展用于航空航天和海洋工程的高性能先进钛材料,并致力于使中国成为钛材料强国。对于军用钛,由于军工行业的特殊性,受国家国防科技工业局的监管,采用严格的行政许可制度。承担企业和机构的机密武器装备科研生产任务,必须获得相应的资质、许可。
2.中高端领域将推动未来钛需求增长
中国的钛消费主要集中在化工、航空航天、电力三个主要领域,其中化工行业占比最大,但自2010年以来占比有所下降,从2010年的53%下降到2018年的45%,2019年由于化工PTA投资规模,化工行业反弹至51%。航空航天领域发展较好,钛消费占比持续增加,从2010年的约10%增加到2019年的约18%。
与美国、俄罗斯等以航空航天为主要下游的先进钛国家相比,中国的钛消费结构中,工业消费比例较高,高端航空航天、民用产品所占比例较低,未来钛结构优化空间较大。
中国是全球主要消费国,需求总体上在增长
钛具有广泛的下游领域,其需求与宏观经济和航空航天工业的发展高度相关。全球范围内,自1980年代以来,全球钛行业经历了三次重大繁荣和衰退时期,全球经济发展周期基本一致。
在中国,随着2013年经济增长放缓和经济结构调整,中国普通钛的消费出现了一定程度的下降,导致钛销售下降,较低的销售水平持续到2016年。随着2017年中国和全球经济的复苏,中高端钛材料需求的增长以及行业去库存的完成,中国钛材料的销售量显著增加到2017年的5.5万吨,并在2019年进一步增加到6.9万吨(其中包括5.6万吨的国内销售)。中国现已成为世界主要钛消费国之一,占全球钛消费量的约40%。
化工行业受益于PTA投资浪潮,未来有望恢复稳定
钛在化学工业中的应用包括氯碱、有机和无机合成、肥料、塑料等。近年来,随着民营炼油厂的兴起,中国使用钛的PTA项目大量增加,促进了化学工业对钛需求的增长。
根据PTA项目生产计划,中国的PTA在2020~2022年处于建设高峰期,作为设备材料,钛的需求提前于计划生产时间。因此,我们认为2019~2021年中国化工行业对钛材料的需求仍然相对强劲。从2022年开始,化工行业对钛材料的需求将进入一个相对稳定的阶段。
国防成本持续增加,为军用钛的增长奠定基础
作为一种具有高熔点的轻金属,钛在航空航天领域具有固有优势。在中国的钛消费中,航空航天领域也是少数几个持续增长的领域之一,2019年的市场规模约为13,000吨,从2010年到2019年的需求复合年增长率高达15%。
航空航天包括军事和民用,其中军事受到国防开支和政策的影响。根据中国在2019年7月发布的《新时代的中国国防》白皮书,中国将致力于国防现代化,实施积极防御的军事战略,增加淘汰旧装备,形成以高科技装备为骨干的武器系统。可以预见,中国的国防开支在未来将继续增加,高科技装备备受关注,而钛作为军用航空的基础材料具有广阔的增长前景。
国产大型飞机助力,民用航空钛进入黄金期
在大型民用飞机方面,2008年5月,中国商用飞机有限责任公司(“COMAC”)成立,标志着中国民用飞机的开始。经过多年的努力,支线飞机ARJ21现已投入运营,拥有520份订单和34架交付。大型民用客机C919已收到815架飞机的订单,并将在2021年向客户交付首架飞机,而远程宽体客机CR929也已启动。
预计未来随着更多国产大型飞机的交付,中国民用客机将在全球航空市场占据一席之地,中国民航钛材料也将迎来黄金期。
高端领域驱动,中国钛需求快速增长。
我们预计中国对钛的需求将保持快速增长,由航空航天等高端领域推动,市场规模将从2019年的69,000吨增加到2025年的110,000吨,复合年增长率为8.2%。
3.上游约束不明显,高端钛短板
钛供应:全球钛资源丰富且分布不均
地壳中钛元素的丰度为0.61%,主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。地壳中含有近140种钛矿物,目前具有开采价值的主要是钛氧化物。钛氧化物主要包括钛铁矿(FeTiO3)和金红石(TiO2),其中金红石钛具有优良的性能,是高质量钛产品的重要原料。
根据美国地质调查局(USGS),全球钛资源相对丰富,以二氧化钛当量计算,储量为8.2亿吨,资源量超过20亿吨。在全球钛储量中,钛铁矿约占94%,金红石约占6%。就分布而言,钛铁矿主要分布在澳大利亚(32.5%)、中国(29.9%)和印度(11.0%),而金红石主要分布在澳大利亚(61.5%)、印度(15.7%)和南非(12.9%)。
中国钛资源禀赋低,高品质钛精矿依赖进口
中国是世界上最大的钛资源国,钛储量和资源量分别为2.3亿吨和8.3亿吨二氧化钛当量,其中以钒钛磁铁矿为主的钛铁矿约占中国钛资源的98%,金红石钛矿仅占2%。分布区域,中国的钛资源分布较广,其中四川和河北是主要分布区,两者约占中国钛储量的65%和资源量的92%。
尽管储量巨大,但中国的钛资源赋存条件较差,贫矿较多,多金属共生矿占主导地位,金红石矿等问题,因此,中国的优质钛精矿仍需通过进口来满足。2019年中国钛精矿产量约为500万吨,居世界首位,但仍进口约260万吨,占中国钛精矿需求的约34%。
充足的原材料钛海绵供应不构成限制
用于钛加工材料的原材料是钛海绵,通过加工钛海绵可以得到钛锭。总体而言,钛海绵的供应相对充足,2019年中国钛海绵的生产能力为11万吨,产量为7.5万吨,产能利用率为68%。钛海绵生产的集中度较高,其中2019年全国生产中钛海绵CR6的市场份额为88%。尽管行业集中度较高,我们认为由于生产能力相对充足,钛海绵不会对钛行业的发展构成限制。
中国在钛材料方面存在结构性过剩,而高端产品相对短缺
中国是钛的主要生产国,根据中国有色金属工业协会钛锆铪分会的数据,预计2019年全球钛产量将超过15万吨,可以估计中国约占全球钛产量的50%。总体来看,中国的钛生产和消费变化趋势基本一致,2013年钛产量下降,2017年恢复增长,2019年达到7.5万吨。从产品结构来看,中国的钛以板材为主,2019年约占中国钛产量的52%,其次是棒材(18%),管材位居第三(14%),其他形式较少。
尽管近年来有所改善,中国的钛产业仍然存在化工和冶金行业中低端产能过剩,而航空和医疗等高端产品产能相对不足的矛盾,总体上呈现出结构性产能过剩的格局。以钛锭为例,与中国钛材料密切相关的钛锭生产能力在2019年超过178,000吨,而钛锭的产量在2019年约为88,700吨,钛锭的产能利用率不到50%。
集中度持续上升,规模和高端产品企业发展机遇
中国的钛进出口量也反映了中国钛工业的结构性过剩,2019年中国出口约2.1万吨钛,但同时进口超过8000吨钛,航空航天等高端领域对钛合金板材、棒材、线材的进口需求仍然很大。国内高端钛在应力设计、安全系数选择、合金体系和性能研究(腐蚀、爆炸冲击、断裂、疲劳)、加工技术、焊接技术等方面存在较大差距。
另一方面,随着行业的发展,中国钛生产的集中度逐渐提高,2019年按销售量计算,前十大钛生产商的市场份额已增加到79%的水平。我们判断未来钛行业的集中度将继续上升,具有规模优势的领先钛企业和具有技术优势且主要生产高端产品的钛生产商将在市场竞争中获得更大的发展。
4.行业趋势和主要公司
结合钛产业链的特点,我们认为钛产业未来的发展趋势主要有以下几点。
(1) 加强上游企业联盟以获取和控制资源优势,确保产品质量,钛材料,尤其是高端钛材料对钛原料质量要求较高。虽然全球钛资源较为丰富,但高质量金红石的比例不足10%,具有一定的稀缺性,中国的金红石钛资源尤其稀缺,大部分依赖进口。钛生产企业联合上游资源开发企业,获取或控制钛资源优势非常重要,将成为未来行业发展趋势之一。
(2)高端钛将成为行业发展的高地。目前,中国已成为世界主要的钛生产和销售国家,但在传统的电力、化工、冶金等领域的成熟度使得增长空间不大。另一方面,在中国的产业升级和军事政策中,航空航天、海洋工程、船舶子行业需求良好,技术门槛高,将成为行业发展的高地。
(3)龙头企业加强行业优势,强强联合钛行业,尤其是高端钛生产涉及多个生产环节,技术门槛高,固定资产投资大,要求生产企业具备资金、人才、管理等方面的综合优势。钛行业龙头企业具有先发优势,随着行业未来发展,综合竞争力将不断增强,行业将呈现强者恒强的趋势。
5.投资建议和风险提示
我们认为,中国的钛产业存在低端产品竞争激烈、中高端产品短板的结构性问题,行业的增长主要来自航空航天、海洋和海洋工程领域,这些领域对中高端产品的需求强劲。同时,中高端钛产品的质量要求严格,产品结构较好的领先企业在研发、设备、管理和技术方面具有先发优势,有望享受中高端钛材料发展的红利。
