賈 翃,逯福生,郝 斌
(中國有色金屬工業協會鈦鋯鉿分會,北京 100088)
2018年世界經濟增速減緩,金融市場動蕩加劇,經濟復蘇勢頭分化,各類風險加快積聚。由于投資者對經濟前景的信心下滑,制造業和貿易增速放緩。2018年,穩中求進已成為世界經濟運行的主要趨勢。受全球經濟逐步復蘇的影響,航空航天、一般工業、能源和石化等領域對鈦的需求繼續穩步回升,促使全球鈦工業的產量穩步增長。
2018年,美、日、俄3國鈦工業受國際經濟復蘇的影響,鈦加工材在航空航天及一般工業領域的需求量穩步回升,其中,俄羅斯2018年鈦加工材的產量達到3×104t。預計2018年全球鈦加工材產量將超過1.4×105t,相比2017年有所增長。
2.1.1 產能
2018年中國海綿鈦總產能與2017年相比增長了15%,達到1.07×105t,國內前7家海綿鈦生產企業的產能與2017年相當,產能增長主要是因為新疆湘晟新建海綿鈦廠開工以及朝陽百盛產能的增加。2018年國內海綿鈦企業的整體開工率達70%以上。
根據鈦鋯鉿分會對31家鈦錠生產企業的統計,2018年國內鈦錠產能與2017年相比增長了8.2%,達到1.587×105t,主要是由于近兩年國內中高端鈦材生產企業新增熔煉設備所造成的。
2.1.2 產量
(1)鈦精礦
根據攀枝花釩鈦產業協會的統計,2018年中國共生產鈦精礦約4.20×106t,同比增長了10.5%,其中攀西地區的產量為3.24×106t,占國內總產量的77.1%;進口鈦精礦為3.12×106t,同比減少了5.5%。
(2)海綿鈦
中國8家海綿鈦生產企業2018年海綿鈦產量統計結果見表1。由表1可知,中國8家企業共生產了74 953 t海綿鈦,較2017年(72 922 t)增長了2.8%,連續4年增長。
表12018年中國海綿鈦主要生產企業的產量及占比
Table 1 Output and ratio of China titanium sponge in 2018

生產企業產量/t占比/%攀鋼鈦業17 60023.5雙瑞萬基15 00020.0朝陽百盛13 20017.6寶鈦華神9 50012.7生產企業產量/t占比/%貴州遵鈦9 40012.5朝陽金達7 4039.9鞍山海量2 4003.2錦州鐵合金4500.6
(3)鈦錠
中國31家鈦錠生產企業2018年鈦錠產量見表2。

表2 2018年中國鈦錠主要生產企業的產量
由表2可知,這31家企業2018年鈦錠的總產量為75 049 t,較2017年的71 022 t增長了5.7%。
(4)鈦加工材
鈦鋯鉿分會統計的我國30家生產企業2018年鈦加工材的產量見表3。
表32018年中國鈦加工材生產企業產量統計(t)
Table 3 Output of China titanium mill products in 2018

廠家板材棒材管材鍛件絲材鑄件其他合計18 2252 877956626582131 15914 11423 5828721 670————6 12434 94312—45———5 00043 643179—120221—3034 46653 432—441408———4 28162 56070—570100 —4003 7007—2 293—2796——2 57882 20025——60—8003 08591 730—500——1206503 000101 15042015088018—302 648112 500——————2 500123001 200—800———2 30013200500300100——1501 25014—685—31012—451 05215——606107——17588816——650————65017——600————60018——600————60019600——————60020—500——100——60021——550————55022400——50——50500232203060502025 1041524——400————40025—63——268—463772640298—————33827—168—132———30028—————200—20029—————150—15030—130—————130合 計35 72510 3227 4834 4778637083 81863 396
從統計結果來看,中國30家生產企業2018年共生產鈦加工材63 396 t,與2017年(55 404 t)相比增長了14.4%。
鈦鋯鉿分會統計的2016—2018年中國各類鈦加工材的產量以及占鈦加工材總產量的比例如表4所示。

表4 2016—2018年中國各類鈦加工材產量及占鈦加工材總產量的比例
在鈦產品結構方面,從表4統計數據可以看出,2018年鈦及鈦合金板材的產量同比增加了17.0%,占到當年鈦材總產量的56.3%,其中鈦帶卷的產量占鈦板材的一半以上;棒材的產量也同比增長了4.9%,約占全年鈦材產量的16.3%;管材的產量同比減小了13%,占到全年鈦材產量的11.8%;鑄件和其他鈦產品的產量同比大幅度增長,增長幅度分別達69.8%和215.3%,鍛件和絲材產品的產量分別增長了9.6%和19.9%。
在產業分布方面,海綿鈦生產主要分布在遼寧地區,5家企業的產量占到全國的44.0%;鈦及鈦合金棒材生產主要集中在陜西,3家主要生產企業的產量占全國總產量的56.0%;鈦及鈦合金錠生產也主要集中在陜西,11家主要生產企業的產量占全國產量的36.6%;陜西4家主要鈦板材生產企業的產量也占到全國總產量的42.0%,鈦管的生產主要集中在長三角地區,4家主要生產企業的產量占全國總產量的30.0%。綜上所述,主要鈦產品的產量分布均有逐步分散的跡象。
2.3.1 價格
根據鈦鋯鉿分會的統計,2018年中國一級海綿鈦及3.0 mm厚TA2純鈦板的價格走勢見圖1。從圖1可以看出,2018年一級海綿鈦及3.0 mm厚TA2純鈦板的價格均出現上漲,漲幅分別為28.3%和16.7%。
2.3.2 銷售量
2018年中國海綿鈦總銷售量為74 953 t,凈出口量為-3 673 t,國內銷售量為78 626 t,較2017年增長了5.0%;鈦加工材總銷售量為57 441 t,凈出口量為10 397 t,國內銷售量為47 044 t,較2017年增長了0.6%。

圖1 2018年中國一級海綿鈦及3.0 mm厚TA2純 鈦板價格走勢Fig.1 Price trend of China Gr.1 titanium sponge and TA2 titanium plate (3.0 mm) in 2018
2.3.3 各領域的需求
圖2為2018年中國各個領域鈦加工材使用量所占比例。從圖2可以看出,鈦加工材在化工領域的用量依舊最大,占到了45%,其次為航空航天、電力、醫藥、海洋工程等。

圖2 2018年中國各應用領域鈦加工材使用量所占比例Fig.2 Ratio of China titanium mill products in different application fields in 2018
表5為2018年中國30家鈦加工材生產企業在不同領域的鈦加工材銷售量。

表5 2018年中國30家鈦加工材生產企業在不同領域的鈦加工材銷售量(t)
2018年中國鈦礦、鈦白粉、海綿鈦及鈦加工材等進出口數據見表6。2018年我國海綿鈦進口量為4 918 t,與2017年相比增長了27.9%;海綿鈦出口量為1 245 t,較2017年減少34.5%;鈦加工材進口量為8 680 t,較2017年增長20.1%;鈦加工材出口量為19 077 t,較2017年增長22.2%。
2018年中國鈦工業逐漸擺脫過去幾年去庫存的壓力,行業結構性調整初見端倪,產業結構由過去的化工、冶金等中低端行業逐步轉向航空航天、醫療和環保等中高端行業,鈦冶煉企業利潤穩步增長,高中低端鈦加工材生產企業間的利潤水平逐步拉大,呈現“冰火兩重天”的景象。

表6 2018年中國鈦礦、鈦白粉、海綿鈦及鈦加工材進出口統計
隨著鈦白粉市場連續2年需求增長,以及鈦精礦需求緊缺,導致國內鈦原料價格連續上漲,2018年繼續保持高位運行。海綿鈦和鈦加工材價格也呈上漲態勢。到2018年底,國內一級海綿鈦價格同比上漲了26%。2018年,由于一家新建企業的開工和一家企業產能的增加,我國海綿鈦產能較2017年增長了10.7%,產量同比增長了2.8%,達到74 953 t。隨著市場需求的好轉和海綿鈦價格的上漲,部分停產企業計劃恢復產能,而部分生產企業也計劃擴大產能,因此后期海綿鈦的供需矛盾將凸顯,市場不容樂觀。
2018年,隨著部分企業高端鈦加工材設備擴張速度的加快,我國鈦錠產能也有所增長,較2017年增長了8.2%,產量也因此增長了5.7%。
在航空航天、海洋工程、高端化工(石化、環保等)等行業需求的拉動下,2018年我國鈦加工材產量同比增長了14.4%,達63 396 t。鈦加工材產量已連續2年呈現快速增長的態勢。以國內前10家主要鈦加工材生產企業為例,其鈦加工材銷售量占總量的78.4%,較2017年有所增大,產業集中度進一步提高。基于對未來航空航天、醫療和船舶等高端市場需求的持續看漲,重慶、新疆等多地企業新上了鈦加工材項目,或在原有設備基礎上增加了大型鈦加工裝備,如3 t以上真空自耗電弧爐、3 000 t以上擠壓機和幅寬1.5 m以上冷熱軋設備等。
2018年是鈦行業實施“十三五”規劃承上啟上的關鍵一年,“一帶一路”、軍民融合等國家戰略的實施,也促進了鈦產業結構向中高端市場的調整。其中,高端化工、航空航天、醫療、海洋工程等領域對高端鈦材的需求量繼續呈增長勢頭,冶金、電力等傳統行業鈦材所占比例逐漸削弱,行業整體盈利能力進一步增強。鈦市場量價齊升,連續2年快速增長,尤其是鈦原料價格較2017年明顯上漲,漲幅達26%。
2018年,我國海綿鈦進口量較2017年(4 918 t)增長了27.9%,出口量則減少了34.5%,這也反映出國內因高端需求的增長,對國外高端海綿鈦的需求出現爆發式增長。2018年我國鈦加工材進出口量均同比增長20%以上,在進口方面,航空航天等高端領域用鈦合金板材、棒材、絲材的進口量增長30%以上,反映出國內在高端領域的鈦材生產還難以滿足國內需求,而鈦焊管和鈦帶的進口量則較為穩定,反映出由于近兩年我國鈦加工材企業產品質量的提升,部分替代了電站用進口焊管和板式換熱器用鈦帶;在出口方面,除鈦制品和鈦絲外,其余產品的出口量均同比有一定的增長,其中鈦管、鈦帶和鈦板的出口量同比增長均超過40%,鈦棒的出口量也同比增長了8.9%,反映出我國生產的鈦管、鈦帶和鈦板材在國際市場上已具有一定的性價比優勢,正不斷走進國際市場。
2018年是中國鈦企業轉型升級的一年。寶鈦集團有限公司面對復雜多變的國內外形勢,以企業改革為主線,按照“做精軍品,做活民品”的指導思想,全面推動各項工作,在生產經營和科研創新方面均取得了近年來最好成績。全年鈦產品產量過萬噸,凈利潤1.5億~1.7億元。其中軍品訂貨量增長31%,開發新用戶15家,大運項目鈦板用量實現歷史性突破,新開發鑄棒市場,航天三院訂貨量實現突破,西飛、陜飛訂貨量實現翻倍增長。在外貿方面,寶鈦集團緊盯國際航空領域及重大民用市場,加快完善產品國際認證,拓展營銷網絡,全年訂貨量同比增長51%,其中航空領域訂貨量同比增長53%,并榮獲了波音公司“新供應商資質許可獎”,與古德里奇公司續簽長期協議,爭取到蘋果公司的生產合同,順利完成空客TOPSCAN和IPCA審核,恢復挪威國家石油公司的NORSOK管材認證資質。在科研方面,全年新增科研與建設項目批復立項9項,國家重大科技專項、“863”計劃、軍品配套、國家重點研發計劃、國家發改委海洋工程研發及產業化等85項在研項目,深海空間站等重點型號29項用材需求預研項目,建筑裝飾用鈦的研發和推廣等28項自主研發項目均按計劃順利實施。全年共榮獲中國有色金屬工業科技獎3項,其中《4500米深潛器用TC4 ELI鈦合金載人球殼制造技術》榮獲2018年度中國有色金屬工業科學技術獎一等獎;獲陜西有色集團科技進步獎5項,專利授權3項。
2018年,西部超導材料科技股份有限公司突破了Ti2AlNb金屬間化合物φ300~400 mm大規格棒材鍛造技術,解決了棒材組織均勻性控制難題,并將其成功用于制備壓氣機機匣及整體葉盤鍛件;突破了600 ℃用Ti60合金φ300 mm規格棒材的工程化制備技術,加工的整體葉盤鍛件通過了考核;突破了CJ系列商用航空發動機用Ti6242合金棒材制備的關鍵技術,批產棒材質量與進口棒材相當;突破了中強損傷容限型TC4-DT鈦合金、高強損傷容限型TC21鈦合金鑄錠以及大規格鍛坯(棒材)的批量化生產技術,并將其成功應用于國內重點航空型號的關鍵部件;突破了緊固件用TC4、TC16以及Ti45Nb合金棒絲材的批量化生產技術。
2018年,湖南湘投金天科技集團有限責任公司承擔的海裝領域某核心鈦制部件項目取得重大技術突破,目前海試各項指標均達到世界先進水平,得到軍方高度認可;研制的TC18鈦合金材料被用于生產首款國產大型水陸兩棲飛機“鯤龍”AG600起落架部件;研制的TC18、TA15等鈦合金材料在多型先進戰機和大型運輸機等領域實現了批量穩定交付;成功開發出TC4、TA18鈦合金帶卷,產品在技術創新上達到國際先進水平;成功中標國家科技重大專項CAP1400核電國產化示范工程鈦焊管國產化項目,并已按計劃組織交付。在與遠大空調合作推出全球首臺全鈦空調之后,又開發了薄壁高效鈦焊管;與德國西門子、美國GE、法國威立雅、日本東芝、日立等世界500強知名企業開展戰略合作,成為其中國唯一或主要戰略供應商。此外,公司積極推進鈦合金板、帶、管等產品在國內外航空高端市場的應用。
2018年,西部材料科技股份有限公司成功開發了Ti60、TA12高溫合金板材及超低溫環境用TA7 ELI鈦合金板材。
云南鈦業股份有限公司首創的EB爐熔鑄鈦及鈦合金錠坯免鍛造直接軋制成材(寬幅帶卷、棒材)的短流程工藝技術,在2018年實現了4 600 t以上的規模生產和100%的產品銷售。其中,采用該工藝批量軋制出TA10鈦合金扁錠,生產出厚度0.18 mm的極薄卷帶,實現了鈦合金極薄卷帶的工業化生產及應用;在鋼鐵高速線材軋機上成功實現了大卷重TC4鈦合金線材的批量生產,線材最大單盤卷重達到1 000 kg,各項技術經濟指標均達到國內領先水平。
2018年,鑫鵬源智能裝備集團有限公司通過了由中國有色金屬工業協會組織的《海水管路用大尺寸鈦合金管材制備技術集成》項目的科技成果評價,該技術達到國際領先水平。
2018年,青海聚能鈦業股份有限公司先后承擔并實施了多個國家、省市級項目。其中,國家強基工程項目“耐650 ℃以上高溫鈦合金材料”、青海省重點研發與轉化項目“航空發動機用Ti6242鈦合金材料”正在按照計劃積極推進。與中國科學院金屬研究所聯合申報了西寧市重大科技專項項目“多組元鈦合金電子束冷床熔煉過程中的核心關鍵技術”,已獲得立項批準。
2018年,重慶金世利航空材料有限公司完成了一項突破性的重大裝備建設項目,建成了我國首臺鈦及鈦合金整體電極萬噸擠壓機。該擠壓機解決了高純凈度鈦合金電極制備過程中,氣體元素對電極污染的問題,提高了航空發動機和海洋裝備用高端鈦合金鑄錠的批次質量穩定性。此外,從國外引進了2 500 t鈦合金型材擠壓機,所生產的鈦合金型材可解決我國長期以來完全依賴進口的問題。
2018年,中船重工第七二五研究所《JC鈦合金結構體材料及集成建造技術應用研究》項目獲得國家工信部科技進步二等獎。該項目突破了材料及工藝瓶頸,實現了JC結構件國產集成化建造,提高了JC系統能力,填補了國內空白,達到國際先進水平。
上述鈦行業骨干企業不論在企業經營還是在科技進步和技術創新等方面都取得了顯著的成績,企業均一致面向環保、高端領域等方向實現差異化發展。
在鈦材消費領域,2018年國內銷售量相比2017年微增了0.6%。除冶金、船舶、電力和體育休閑等行業外,2018年我國鈦加工材在主要消費領域的用量均呈現出不同程度的增加,尤其在航空航天、醫療和海洋工程等高端領域,延續2017年的走勢,均出現了一定幅度的增長。從總量上來看,高端化工領域(PTA)的增長幅度最大,增加了2 104 t,其次是航空航天(1 309 t)、制鹽(396 t)、醫療(227 t)和海洋工程(108 t),這也反映出國家的產業發展方向以及我國鈦加工材在高端領域的發展趨勢。
2018年,我國在航空航天、醫藥和海洋工程等高端領域的鈦加工材需求相比2017年略有增加,總量增長了1 644 t。預計未來3~5年內,上述高端領域的需求量將呈現出快速增長的趨勢。
4.1.1 鈦原料品質差
我國的鈦原料主要以釩鈦磁鐵礦為主,基本屬于低品位巖礦,其鈣鎂含量高(≥2%),工藝流程長,生產成本高(電費等),環保壓力大。大部分國產鈦原料用于生產加工硫酸法鈦白粉,只有約7%用于生產金屬鈦。高端航空級金屬鈦生產原料有90%依賴于從澳大利亞、越南等國進口,這就造成了中國高端領域用鈦原料長期供應不穩定。
4.1.2 采選冶工藝落后
我國采選冶原料生產工藝是以化工應用為基礎的,長期存在高品質海綿鈦(“90”鈦)生產批量少、零級品率低、批次質量不穩定等問題,從而造成了鈦合金在航空航天等領域長期存在批次質量不穩定的問題,給今后“大飛機計劃”、“空間站計劃”、“嫦娥計劃”、“艦船建造計劃”和“核電規劃”等項目的實施埋下很大的隱患。
4.1.3 加工材品種缺項
我國鈦產品部分品種還存在缺項,例如鈦及鈦合金型材、鈦及鈦合金擠壓管材、大型鈦合金鍛件、大型鈦鑄件等,亟需補足這些缺項,以充分滿足國民經濟發展的需要。
4.1.4 生產工藝落后
與俄羅斯等國家相比,我國鈦合金在許用應力設計、安全系數選取、合金系及性能研究(腐蝕、抗爆沖擊、斷裂、疲勞)、加工工藝、焊接工藝等方面存在較大差距,目前只能少量生產幾種牌號和規格的發動機用鈦合金,大部分發動機用鈦合金材料還需要進口,或進口發動機。
4.1.5 自主創新能力不足
發達國家僅關于海洋工程用的鈦及鈦合金材料標準就達400余種。俄羅斯在單一牌號上會有上百種工藝方法,而我國大多數鈦合金產品主要模仿國外的工藝技術和牌號,自主創新的產品很少,應用數據積累還不夠,在新合金的系統研究方面嚴重不足。
(1)從目前國內外政治經濟形勢來看,今后5~8年,中國應以滿足鈦合金高端需求做為重點發展方向。
(2)中國鈦行業應學習俄羅斯的發展經驗,盡快整合中國鈦產業鏈,首先從鈦礦入手,通過引進國外先進技術和工藝,改造目前的鈦渣及海綿鈦生產工藝,形成批次穩定的高品質海綿鈦原料供應渠道。其次是引進國外先進的鈦合金加工工藝和裝備,整合目前的國內鈦加工企業,從熔煉、鍛造、軋制、擠壓、開坯等各個環節完善鈦合金加工工藝,形成均質、穩定的鈦加工材批量供應鏈,把質量控制分散到每一個加工環節,形成穩定的高端航空航天鈦合金加工材供應體系。
(3)希望國家能夠盡快構建高端航空鈦合金供應鏈體系建設,為我國今后高端鈦合金應用發展打下堅實的基礎。
(4)目前,中國鈦行業已步入發展的新階段,在當前供給側改革和國家大力倡導軍民融合在大好形勢下,鈦行業企業應抓住千載難逢的機遇,積極參與環保、智能制造、軍民對口配套產品的研制和生產,提高企業的核心競爭力,通過資本市場,在市場競爭中謀求更大的發展機遇。