航空鈦材形成“一超多強(qiáng)”新格局 |
[ 來(lái)源:搜鈦網(wǎng) | 作者:本站 | 發(fā)布時(shí)間:2022-05-16 | 瀏覽:13179次 ] |
鈦合金產(chǎn)業(yè)鏈中游包括中航重機(jī)、三角防務(wù)、派克新材、航宇科技等航空航天鍛造企業(yè)。原材料仍是產(chǎn)業(yè)鏈中游企業(yè)成本的最大組成部分,如三角防務(wù)模鍛件業(yè)務(wù)直接材料成本占 比為 70.45%,航宇科技航空鍛件業(yè)務(wù)原材料成本占比為 83.28%。由于三角防務(wù)的模鍛件主要為機(jī)身鍛件,采用鈦合金的比重更高,而航宇科技主做航發(fā)環(huán)鍛件,因此其高溫合金的成本占比或高于鈦合金。
從西部超導(dǎo)單季度毛利率水平可以看出,上游原材料漲價(jià)的影響暫未體現(xiàn)在公司利潤(rùn)表層面,或是由于公司對(duì)原材料成本的計(jì)價(jià)采用了移動(dòng)加權(quán)平均法,我們判斷22年一季度和二季度可能會(huì)受到海綿鈦成本上升帶來(lái)的短期毛利率承壓,全年來(lái)看隨著上游軍品海綿鈦企業(yè)產(chǎn)能擴(kuò)充及全流程海綿鈦產(chǎn)線的完善,軍用海綿鈦價(jià)格有望見頂回落,公司全年毛利率或成先低后高的形態(tài)。
鈦合金:性質(zhì)優(yōu)良的“萬(wàn)能金屬”,軍民需求快速增長(zhǎng) 高性能航空耗材,形成“一超多強(qiáng)”格局 鈦金屬具有低比重和高比強(qiáng)度的特性,其合金在航空航天領(lǐng)域?qū)τ谔嵘w行器推重比有重 要意義,近年來(lái)受到廣泛使用。除軍工、航空航天領(lǐng)域之外,鈦合金還較多應(yīng)用于化工、 冶金、醫(yī)療、體育休閑等領(lǐng)域。 鈦產(chǎn)業(yè)鏈主要分為有色金屬和化工涂料兩條,有色金屬鏈為:鈦精礦→四氯化鈦→海綿鈦 →鈦錠/鈦合金→鈦材,化工涂料鏈為:鈦精礦→四氯化鈦→鈦白粉。兩個(gè)領(lǐng)域上游共用鈦 鐵礦、金紅石等資源。 全球鈦材消費(fèi)量與航空航天業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)。自 2000 年以來(lái),我國(guó)鈦材需求主要集中在 中低端的石油化工領(lǐng)域,隨著 2016 年中國(guó)“十三五”規(guī)劃的制定以及國(guó)防軍隊(duì)現(xiàn)代化的“三 步走”戰(zhàn)略的更新,航空航天領(lǐng)域用鈦量不斷提升。對(duì)于軍用鈦材而言,由于軍工行業(yè)的 特殊性,需接受國(guó)防科工局監(jiān)管,采用嚴(yán)格的行政許可制度,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求更苛刻, 在鈦材“高均勻性、高純凈性、高穩(wěn)定性”方面提出更高的要求。2020 年中國(guó)鈦材總消費(fèi)量達(dá) 9.4 萬(wàn)噸,其中航空航天用鈦量約為 1.7 萬(wàn)噸,占總消費(fèi)量的 18.4%,根據(jù)公司年報(bào)/ 鈦工業(yè)發(fā)展報(bào)告,公司 2020 年鈦材產(chǎn)量為 4877/4139 噸,市占率約為 26.5%(取兩種披 露口徑平均值)。我們認(rèn)為,雖然近年來(lái)中國(guó)航空航天、船舶制造、海洋工程等高端用鈦占 比持續(xù)優(yōu)化,但是與全球鈦材需求結(jié)構(gòu)相比,高端用鈦占比依舊偏低,未來(lái)增量空間廣闊。
2021 年起中國(guó)“十四五”規(guī)劃和軍隊(duì)現(xiàn)代化建設(shè)正式進(jìn)入加速期,航空航天、軍工裝備等高端領(lǐng)域用鈦大幅提升,2020 年中國(guó)鈦材總產(chǎn)量為 9.7 萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng) 28.9%。從產(chǎn)品組 成上來(lái)看,板材為主要產(chǎn)品,產(chǎn)量達(dá) 5.7 萬(wàn)噸,同比增加 47.5%,占據(jù)鈦材產(chǎn)量的 59.4%。從供給結(jié)構(gòu)來(lái)看,中國(guó)鈦材制造企業(yè)呈現(xiàn)一超多強(qiáng)的局面?!耙怀睘橹袊?guó)鈦企龍頭寶鈦股 份(600456 CH),“多強(qiáng)”包括西部超導(dǎo)(688122 CH)、西部材料(002149 CH)等公司。雖然中國(guó)高端鈦材制造能力近年來(lái)高速發(fā)展,但仍無(wú)法完全滿足下游軍品鈦材的旺盛需求,部分鈦材仍需從烏克蘭、哈薩克斯坦等國(guó)進(jìn)口。2020 年中國(guó)鈦材總進(jìn)口量達(dá) 6139 噸,其中技術(shù)要求較高的薄鈦板、片、帶常年處于凈進(jìn)口狀態(tài),2020 年凈進(jìn)口 1997 噸,較 2019 年增長(zhǎng) 9.5%。 軍用市場(chǎng):新機(jī)置換進(jìn)行時(shí),高端鈦材市場(chǎng)廣闊 目前中國(guó)軍品鈦材主要應(yīng)用在軍事戰(zhàn)機(jī),軍用戰(zhàn)機(jī)中鈦合金主要應(yīng)用于兩個(gè)部位: 1)航空發(fā)動(dòng)機(jī):作為飛機(jī)的心臟,發(fā)動(dòng)機(jī)不僅要承受極大的應(yīng)力和高溫,同時(shí)還要保證高 推重比(推力/質(zhì)量)。發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)盤、葉片、高壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子、壓氣機(jī)機(jī)匣等部件均采用 鈦合金材料。
2)飛機(jī)機(jī)體及緊固件:鈦在中等溫度下高強(qiáng)度、耐腐蝕、質(zhì)量輕等特性完美滿足機(jī)身用料的要求,起落架部件、大型鍛造機(jī)翼結(jié)構(gòu)件、機(jī)身蒙皮、隔熱罩等均采用鈦合金制造。同時(shí)飛機(jī)上采用許多碳纖維復(fù)合材料,鈦合金與碳纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料彈性模量匹配、熱膨脹系數(shù)相近;并具有很好的化學(xué)相容性,不易發(fā)生電位腐蝕。 我國(guó)軍機(jī)在數(shù)量上與美國(guó)存在較大差距,具有顯著的總量提升需求。軍用飛機(jī)是直接參加戰(zhàn)斗、保障戰(zhàn)斗行動(dòng)和軍事訓(xùn)練的飛機(jī)的總稱,是航空兵的主要技術(shù)裝備。據(jù)《World Air Forces 2021》統(tǒng)計(jì),截至 2020 年美國(guó)現(xiàn)役軍機(jī)總數(shù)為 13232 架,在全球現(xiàn)役軍機(jī)中占比 為 25%,而我國(guó)現(xiàn)役軍機(jī)總數(shù)為 3260 架,在全球現(xiàn)役軍機(jī)中占比僅為 6%。按各個(gè)細(xì)分機(jī) 型來(lái)看,戰(zhàn)斗機(jī)是我國(guó)軍機(jī)中的主力軍,總數(shù)為 1571 架,但數(shù)量不到美國(guó)同期的 60%,且其他機(jī)型的數(shù)量都遠(yuǎn)落后于美國(guó),具有顯著的總量提升需求。
我國(guó)空軍目前正在向戰(zhàn)略空軍轉(zhuǎn)型,預(yù)計(jì)未來(lái) 10 年帶來(lái)軍機(jī)需求較大。根據(jù)華泰軍工組此前發(fā)表報(bào)告《航天軍工:大國(guó)復(fù)蘇,軍工崛起》(2021 年 3 月 5 日),我國(guó) 2021-2030 年新增軍機(jī)合計(jì)約 4940 架。 新戰(zhàn)機(jī)用鈦含量更高。根據(jù)《航空用鈦合金研究進(jìn)展》(金和喜等,2014 年 12 月,航空用 鈦合金研究進(jìn)展),相比三代機(jī) J-10、J-11 系列含鈦量為 4%,四代機(jī) J-20 鈦合金用量達(dá) 20%。隨著新機(jī)置換的逐步推進(jìn),單機(jī)高端鈦合金使用占比將顯著提升。 由于高端軍品鈦合金在材料后端損耗率高、成材率低,鈦原材料需求量比實(shí)際飛機(jī)上用量 更高。這主要來(lái)源于:(1)原材料在后期鍛壓或熱處理過(guò)程中出現(xiàn)力學(xué)性能不達(dá)標(biāo),造成 報(bào)廢(成材率);(2)后期材料加工過(guò)程中因切割、深沖等工藝形成邊角料,邊角料可能出 現(xiàn)應(yīng)力集中或形狀和尺寸不合適,無(wú)法繼續(xù)使用(損耗率)。雙重因素導(dǎo)致單位重量的軍品 鈦材相較民用鈦材有著更高的鈦坯材需求。根據(jù)智研咨詢,殲-10、殲-11、殲-15、殲-16 等三代機(jī)單重為 10 噸,鈦合金質(zhì)量占比分別為 4%、4%、15%、15%。同時(shí),殲 20 為代 表的四代機(jī)鈦合金占比提升明顯,約為 20%,飛機(jī)單重約為 18 噸。作戰(zhàn)支援飛機(jī)、大型運(yùn) 輸機(jī)、武裝直升機(jī)、通用直升機(jī)的鈦合金占比也分別達(dá)到了 5%、10%、5%、10%。結(jié)合 智研咨詢對(duì) 2021-2030 年軍機(jī)增量的預(yù)測(cè),以及考慮到高性能鈦合金 10%左右的成材率和 70%左右的損耗率,我們預(yù)計(jì) 2021-2030 年中國(guó)軍用戰(zhàn)機(jī)更新?lián)Q代將釋放 216857 噸左右的機(jī)體鈦材需求。 航空鈦合金的主要需求還來(lái)自于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的定期維修換新。目前發(fā)動(dòng)機(jī)中鈦合金主要用 在中溫區(qū)(低溫區(qū)部分使用陶瓷基復(fù)合材料,高溫區(qū)使用鎳基或鈷基高溫合金),質(zhì)量占比大約為 30%。此外我們假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配比 1:1.5,即需要 50%的備用發(fā)動(dòng)機(jī)。根據(jù)《World Air Forces 2021》中對(duì)我國(guó) 2020 年存量軍用飛機(jī)的統(tǒng)計(jì),疊加智研咨詢對(duì)我國(guó) 2021-2030 年新增軍機(jī)數(shù)量預(yù)測(cè),我們預(yù)計(jì)到 2030 年我國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)保有量約為 8305 架。 根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)鈦合金占發(fā)動(dòng)機(jī) 30%左右比重的統(tǒng)計(jì),假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)維修換新兩年進(jìn)行一次,年均維修次數(shù) 0.5 次,我們預(yù)計(jì) 2030 年我國(guó)軍機(jī)數(shù)量穩(wěn)定后,每年軍用航空發(fā)動(dòng) 機(jī)的鈦合金總需求量大約在 55049 噸。除軍機(jī)機(jī)身、航空發(fā)動(dòng)機(jī)外,還有導(dǎo)彈等軍用裝備使用鈦合金,其用鈦量不易預(yù)測(cè),但我們認(rèn)為在軍機(jī)數(shù)量增加的前提下,其攜帶導(dǎo)彈需求 很可能也相應(yīng)提高,預(yù)計(jì)其他領(lǐng)域裝備用鈦總需求量也將出現(xiàn)增長(zhǎng)。 根據(jù)中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)鈦鋯鉿分會(huì)公開數(shù)據(jù),2020 年航空鈦材需求量約為 1.7 萬(wàn)噸。同時(shí)結(jié)合上文上測(cè)算,2020-2030 年我國(guó)軍用飛機(jī)機(jī)體鈦材需求總量約為 216857 噸,我們假設(shè)新增軍機(jī)數(shù)量每年一致,那么2030 年機(jī)體鈦材需求為 21686 噸。2030 年我國(guó)軍機(jī)數(shù) 量穩(wěn)定后,航空鈦合金市場(chǎng)主要來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)維修需求,按照發(fā)動(dòng)機(jī)兩年一維修估算,2030 年發(fā)動(dòng)機(jī)維修所需鈦合金 55049 噸,2030 年我國(guó)航空鈦合金總需求量約為 7.7 萬(wàn)噸。2021-2030 年我國(guó)航空高端鈦材需求量 CAGR 約為 16.3%。 民用市場(chǎng):亞太地區(qū)需求強(qiáng)勁,C919 放量在即 全球客機(jī)市場(chǎng)空間廣闊,中國(guó)及亞太地區(qū)交付預(yù)計(jì)快速增長(zhǎng)。根據(jù)中國(guó)商飛公司市場(chǎng)預(yù)測(cè) 年報(bào)(2020-2039),2019 年全球噴氣式機(jī)隊(duì)共有客機(jī)共 23856 架。從全球歷史交付量而言,以空客為主的歐洲市場(chǎng)和以波音為主的北美市場(chǎng)占總市場(chǎng)的份額較大,分別占比全球 總份額的 20.27%和 27.99%。中國(guó)和亞太地區(qū)(除中國(guó))分別占比 16.62%和 16.02%,中 國(guó)已成為亞太地區(qū)接近半數(shù)以上的客機(jī)交付國(guó)家。預(yù)計(jì) 2020-2039 年中國(guó)及亞太地區(qū)將在 民航領(lǐng)域快速發(fā)展,占據(jù)全球約 41.6%的客機(jī)交付量。 據(jù)中國(guó)商飛預(yù)測(cè),2020-2039 年全球?qū)⒂?40664 架新機(jī)交付,價(jià)值約 5.96 萬(wàn)億美元,用于替代和支持機(jī)隊(duì)的發(fā)展。其中,渦扇支線客機(jī)交付量為 4318 架,價(jià)值約為 0.23 萬(wàn)億美元;單通道噴氣客機(jī)交付量為 29127 架,其占交付總量三分之二以上,價(jià)值約為 3.44 萬(wàn)億美元;雙通道噴氣客機(jī)交付量將達(dá) 7219 架,總價(jià)值約為 2.30 萬(wàn)億美元。到 2039 年,預(yù)計(jì)全球客 機(jī)機(jī)隊(duì)規(guī)模將達(dá) 44400 架,是現(xiàn)有機(jī)隊(duì)的 1.86 倍。 面對(duì)波音、空客公司高度占據(jù)市場(chǎng)的既有格局,受益于本土較大的需求空間,預(yù)計(jì)未來(lái) C919、ARJ21 等機(jī)型將保持一定的追趕態(tài)勢(shì)。根據(jù)中國(guó)商飛公司市場(chǎng)預(yù)測(cè)年報(bào)(2020-2039),預(yù) 計(jì) 2020-2039 年中國(guó)將累計(jì)交付 8725 架新機(jī),其中雙通道客機(jī)占 21.41%,共計(jì) 1868 架;單通道客機(jī)占比高達(dá) 68.05%,共計(jì) 5937 架;余下 10.54%為 920 架支線客機(jī)。2020-2039 年,C919 和 ARJ21 機(jī)型市場(chǎng)總規(guī)模達(dá)到 7320 億美元,約合人民幣超 4 萬(wàn)億元。 |