航空引领钛产业发展,民用钛空间广阔

钛因其优良特性而被誉为“未来金属”。钛是一种银灰色的过渡金属,最 常见的化合物为二氧化钛(钛白粉)。钛在常温下会迅速形成一层致密的 氧化膜,这让它具有良好的抗腐蚀能力,常温
1.1. 钛:“未来金属”
 
钛因其优良特性而被誉为“未来金属”。钛是一种银灰色的过渡金属,最 常见的化合物为二氧化钛(钛白粉)。钛在常温下会迅速形成一层致密的 氧化膜,这让它具有良好的抗腐蚀能力,常温下几乎不与酸、碱、氯化 物发生反应。钛的熔点高达 1660℃,这让其具有良好的耐高温属性,在 高温也能保持一定的强度。钛在具有高强度的同时密度仅有 4.54g/cm3, 因此它的比强度高于多数其他金属结构材料。钛是安全无毒的金属,生 理上对人体几乎都是惰性的,因此其具有良好的生物相容性。钛具有诸 多的良好属性使其具有广泛的应用前景。
 
目前大规模工业生产钛的方式为 Kroll法。钛的冶炼方式主要为金属热 还原法和熔盐电解两种。金属热还原法指利用还原性较强的金属来还原 钛氧化物、钛氯化物等来制备金属钛;熔盐电解法是以碱金属的氯化物 作为电解质,以含钛化合物为原料通电进行电解制备金属钛。目前工业 上主要使用金属热还原法,主要有镁热还原法(Kroll 法)和钠热还原法 ( Hunter 法、Armstrony 法)两类。镁热还原法为 20 世纪 40 年代 Kroll 发 明,1948 年美国杜邦公司开始使用这种方法生产海绵钛。20 世纪中期 Hunter 工艺开始进行商业化生产,Hunter 法生产的钛纯度要高于 Kroll 法,但成本更高。由于钠热还原法成本较高,目前工业上广泛使用为 Kroll 法。
钛产品主要应用于化工、航空等多个领域。钛的应用分为化工和金属两 条路径,化工路径最终产品为钛白粉,金属路径最终产品为各类钛材。根据中国化工制造网,全球 90%的钛被用来生产钛白粉,钛白粉可以提 供优异的白度、遮盖和耐候性,因此其作为白色无机颜料被广泛应用于 涂料、塑料、造纸、油墨、化纤等行业。钛材包含钛及钛合金,其中钛 合金是以钛为基含有其他合金元素和杂质的合金。合金元素的添加具有 提高钛合金的弹性模量、热强度,以及改善合金的加工塑性、降低变形 抗力等效果。根据中国有色金属工业协会钛锆铪分会,2021 年我国钛材 的消费主要集中在化工、航空航天、电力、冶金、医药等领域。
 
我国钛产业处于成长期。产业的生命周期一般分为导入期、成长期、成 熟期和衰退期,其中成长期的行业市场增长率和需求增长率都较快,行 业商业模式、技术也趋于稳定,行业壁垒逐渐建立。海绵钛是钛及钛合 金的主要原料,其产量可以反映钛及钛合金的市场趋势。20 世纪末我国 海绵钛产量较低,钛金应用范围偏窄,行业处于导入期。从 2005 年开 始,伴随我国大化工的发展,我国对钛金属的需求快速上升,海绵钛产 量快速增长。2016 年后,随着行业需求的高端化,行业内企业逐渐转型 升级,行业资源、技术、资金等壁垒逐渐形成。结合海外经验看,我国 钛材在航空航天领域的应用仍将持续上升,未来钛金属的市场仍有望进 一步扩大,钛产业将持续成长。
 
1.2. 周期魅影:从海绵钛价格看钛的周期属性
 
虽然钛金属的应用广阔,产销量逐渐上升,但价格仍然受到产能周期、 需求周期的影响,呈现一定的周期性波动。海绵钛是钛材生产的重要原 料,我们以海绵钛为对象,将 2003 年以来我国的钛金属产业分为 3 个 阶段:
 
第一阶段(2003 年-2010 年):需求旺盛,供应缓慢增加,价格飞涨后回 落。随着中国经济高速增长,航空航天、化工、体育休闲、制盐等领域 对钛的需求旺盛,而海绵钛新增产能不足,海绵钛价格不断上升,在 2006 年 1 月达到历史最高点:约为 20 万元/吨。高企的海绵钛价格带来了海 绵钛投资热,2006 年中国海绵钛的产能达 3 万吨/年,而产量仅为 1 万 吨左右,海绵钛的供给充足,价格开始迅速下滑,最低价格达到 5 万/吨 左右,行业逐渐陷入亏损。
 
第二阶段(2010年-2016年):后金融危机时代需求冲高后回落,经济增 速的下滑带来价格的持续偏弱。2010年下半年,中国率先走出国际金融 危机影响,经济的快速发展增加了对钛制品的需求,加之海绵钛原材料 价格上涨,海绵钛价格在 2011 年上半年快速蹿升。而从 2011 年下半年 开始,我国对通货膨胀大力控制、房地产调控深入,钛需求开始下降, 海绵钛价格逐步走跌。到 2016 年,海绵钛价格最低达到 4.55 万元/吨, 行业内大部分公司亏损,行业产能去化、产量下降。
 
第三阶段(2016 年 7 月至今):海绵钛价格摆脱底部区间,行业供需两 旺。从 2016 年下半年开始,随着钛白粉市场的好转,钛白粉产量的上升 带来钛精矿供给的紧张,海绵钛的成本也逐渐上升。此外,海绵钛产能 的去化、海绵钛需求的上升,钛精矿、海绵钛供需紧平衡,钛金属价格 逐步上升。产业层面给看,我国钛产业技术升级,高端海绵钛产量不断 上升,海绵钛的产量连续七年增长,行业供需两旺。
 
二、成本:钛资源储量丰富,钛精矿国内定价
 
2.1. 钛资源储量丰富,我国钛铁矿资源全球领先
我国钛铁矿的储量高、品位低。钛在地球上的储量十分丰富,根据美国 地质调查局(USGS)2021 年公布的数据,全球锐钛矿、钛铁矿和金红 石的资源总量超过 20 亿吨,其中锐钛矿和金红石的 TiO2 含量较高,钛 铁矿含量较少。全球钛铁矿储量前三名的国家为中国、澳大利亚、印度,储量分别为 2.3、1.5、0.85 亿吨;金红石储量前三名分别为澳大利亚、 印度、南非共和国,储量分别为 92700、740、680 万吨。我国钛矿中原 生钛(磁)铁矿占比 92%,主要集中在四川(89%)、湖北(3%)、山东 (3%)地区;其次是钛铁砂矿,占比 7%;金红石占比最少,只有 1%。中国钛铁矿平均品位一般为 5%~10%,与国外相比品位普遍偏低。俄罗 斯钛铁矿的品位一般在 5%~15%,加拿大乌尔宾钛矿床含钛的钒钛磁铁 矿的平均品位 10%,美国散弗德湖钛磁铁矿的品位在 9.5%~30%。
我国攀西地区多数选矿厂采用“两段强磁+浮选”流程生产钛精矿。国内 钛精矿主要由攀西地区的钒钛磁铁矿采选企业供应,钒钛铁矿首先经过 磁选出铁精矿,得到的尾矿作为选钛原料,使用斜板浓密机分为粗粒级 和细粒级,对于粗粒级进行除铁-强磁粗选-筛分-磨矿除铁-强磁精选-强 磁扫选-浮选的流程;对于细粒级采用除铁-强磁粗选-强磁扫选-除铁-强 磁精选-强磁扫选-浮选的流程,最终得到钛精矿。攀西地区的钛精矿含 钙、镁、硅等杂质的含量高,会增大氯化过程中氯气的消耗、产生大量 废盐和泥浆,因此需要经过进一步提质才能成为沸腾氯化用钛原料的要 求。选矿技术不断进步,回收率有望进一步提高。根据安宁股份股票招股书, 公司经过多年持续技术研发投入,大幅提高了钒钛磁铁矿的钛金属的回 收率,从 2007 年到 2019 年,公司的钛铁比从 10%提升到 36%。根据《攀 枝花选钛厂提高钛精矿回收率的探索》和《攀西钒钛磁铁矿采选生产技 术现状与转型升级策略》,攀枝花选钛厂的钛精矿回收率从 20 世纪末的 20%提升到现在的 30%-45%,其中大中型选厂的回收率为 35%-45%,中 小型选厂回收率 28%-38%。预期随着小规模选厂的兼并,行业资源综合 利用率将会进一步提升,成本进一步下降。
 
国内钛精矿价格主要参考四川攀枝花及云南地区,进口钛精矿价格主要 参考澳洲、莫桑比克矿价格。根据百川盈孚,国内钛精矿的主要报价来 源为攀枝花、四川攀钢、安宁铁钛、云南、海南澳矿等;进口的钛精矿 主要参考价格有澳大利亚、肯尼亚、莫桑比克等的价格。
 
税费:钛精矿涉及资源税、增值税等税费。根据《中华人民共和国资源 税法》,铁、锰、铬、钒钛属于黑色金属,其原矿或选矿的税率为 1%-9%, 对于四川地区,根据《四川省人民政府关于全面实施资源税改革的通知》 的规定,资源税按钒钛铁精矿出厂不含税的销售额计征,税率为 4%。根 据财政部、国家税务总局《关于金属矿、非金属矿采选产品增值税税率》 的通知,金属矿采选产品的增值税税率由 13%恢复到 17%。
 
2.2. 钛精矿价格:攀西地区企业掌握定价权
我国钛精矿主要集中在攀西地区,产量逐年增高。根据中国钛工业发展 报告,2021 年我国钛精矿矿石产量为 664.7 万吨,折合 TiO2 为 285.7 万 吨,同比增长 5.0%,其中攀西地区矿石产量为 530 万吨,折合 TiO2 为 249.1 万吨,同比增长 3.7%。攀西地区钛精矿产量占全国钛精矿最高:2016 年占比为 61.8%,2021 年上升至 87.2%。我国其他生产钛精矿的地 区有山东、云南、河北等。
 
钛精矿流通量较少,攀西地区对钛精矿价格的影响力较高。目前国内钛 精矿主要由攀西地区企业供应,包括攀钢矿业、龙蟒矿冶、重钢西昌矿 业、安宁股份、坤元/立宇、兴中矿业、兴鼎钛业等。国内龙头供应商中, 重钢西昌、安宁股份对外销售钛精矿,其余均为小型矿企,钛精矿流通 量较少。根据安

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