1、鈦合金
鈦合金及鈦基復(fù)合材料憑借其比強(qiáng)度高、耐高溫、耐腐蝕、相容性強(qiáng)等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用與飛行器及航空航天發(fā)動機(jī)領(lǐng)域。
鈦合金的密度一般為4.5g/cm3，強(qiáng)度與中強(qiáng)鋼類似但質(zhì)量僅為中強(qiáng)鋼的60%，相較于中強(qiáng)鋼比強(qiáng)度高近一倍，利于減少飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量系數(shù)。鈦合金是對不耐高溫的鋁合金、不銹鋼的良好替代，產(chǎn)品Ti-6AI-4V可在350°C條件下長期工作，TC11可在500°C條件下長期工作。相較于硬鋁、結(jié)構(gòu)鋼，鈦合金耐腐蝕性更強(qiáng)。
鈦合金分類多樣，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。根據(jù)性能及用途，鈦合金又分為耐蝕鈦合金、耐熱鈦合金、高強(qiáng)度鈦合金、低溫鈦合金、粉末鈦合金、功能鈦合金等。
根據(jù)形態(tài)大致可分為板材、棒材、管材、鍛件、絲材、鑄件及其他種類，其中，板材、棒材、管材三者產(chǎn)量共占我國鈦材產(chǎn)量約85%。
2、鈦合金產(chǎn)業(yè)鏈
鈦行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈可以簡單地分為兩條，一是有色金屬領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈：鈦礦→海綿鈦→鈦錠→鈦材；二是化工領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈：鈦礦→鈦白粉。這兩條產(chǎn)業(yè)鏈在上游彼此緊密聯(lián)系，但在中游和下游卻又彼此相互獨(dú)立。
鈦有色金屬產(chǎn)業(yè)鏈自上而下可以劃分為3大部分：
1）上游包括鈦鐵礦、金紅石等鈦礦資源，以及由鈦鐵礦加工而成的人造金紅石、鈦渣和四氯化鈦；
2）中游主要分為兩部分：一是通過四氯化鈦還原生成海綿鈦；二是海綿鈦熔鑄成鈦錠，再制備鈦加工材包括鍛件、棒材、板材、管材、線材、絲材等；
3）下游主要是根據(jù)具體的應(yīng)用如航空航天、石化、核電、艦船、海水淡化、汽車、體育醫(yī)藥等領(lǐng)域的要求將鈦材毛坯進(jìn)一步加工；
3、核心壁壘：鈦材加工
從整個產(chǎn)業(yè)鏈來看，鈦材產(chǎn)業(yè)鏈的核心壁壘不在于上游資源和中游冶煉，而是在于鈦材的加工能力，尤其是高端鈦材的研發(fā)能力和制造工藝，而行業(yè)的利潤也集中于具備高端鈦材生產(chǎn)能力的龍頭企業(yè)手中。
鈦材加工的壁壘主要集中體現(xiàn)在資質(zhì)、技術(shù)、科研和資金等四個方面，而鈦材生產(chǎn)的高壁壘決定了高端鈦材的競爭格局是強(qiáng)者恒強(qiáng)、龍頭當(dāng)?shù)馈?/span>
1）資質(zhì)壁壘
高端鈦材產(chǎn)品供貨通常需要申請認(rèn)證（包括國內(nèi)軍品質(zhì)量體系、國外如GE和空客質(zhì)量體系、特種工藝等），認(rèn)證難度大且時間長，客戶黏性強(qiáng)。從目前行業(yè)擁有軍工資質(zhì)的企業(yè)來看，具備軍工相關(guān)資質(zhì)的企業(yè)較少，其中大部分企業(yè)以初級產(chǎn)品鈦錠為主。
2）技術(shù)壁壘
鈦材生產(chǎn)工藝流程長，技術(shù)控制點(diǎn)多，工藝要求嚴(yán)格；合金熔煉、變形加工、精密鑄造、粉末冶金等工序中，保證批量生產(chǎn)產(chǎn)品的均一和穩(wěn)定都是技術(shù)挑戰(zhàn)。目前國內(nèi)能做到運(yùn)用成熟的技術(shù)批量生產(chǎn)高端鈦材的生產(chǎn)企業(yè)屈指可數(shù)。
3）科研壁壘
針對每個領(lǐng)域的具體產(chǎn)品要求，對鈦材的性能要求略有差別，需要企業(yè)能夠擁有自主研發(fā)鈦合金牌號的能力。
4）資金壁壘
生產(chǎn)1萬噸高端鈦材的資金投入約需要5億元左右（按投入設(shè)備的配置不等會有差別）。同時，鈦材產(chǎn)線建設(shè)時間通常要2年左右，從產(chǎn)線調(diào)試完畢到達(dá)產(chǎn)需要更長的時間。
4、鈦材加工技術(shù)難
高端鈦材多采用真空自耗電弧熔煉技術(shù)（VAR）。真空自耗電弧熔煉技術(shù)是在真空或惰性氣體環(huán)境中，感應(yīng)熔爐生產(chǎn)的自耗電極通過可控交流電弧加熱熔煉。
該技術(shù)對熱源要求非常嚴(yán)格，熔體溫度不均即會使得鑄錠存在成分，組織不均勻及易出現(xiàn)凝固缺陷等問題，影響產(chǎn)品的性能。對于高端鈦合金材料，一般需要經(jīng)過3次VAR熔煉才能獲得成分均勻、缺陷率低的鑄錠。
鈦合金切削工藝也比較困難，存在變形系數(shù)小、切削溫度高、冷硬現(xiàn)象嚴(yán)重、刀具易磨損等不利影響。目前世界上僅有美國、俄羅斯、日本和中國四個國家掌握完整的鈦工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。
5、供應(yīng)端：低端過剩，高端供不應(yīng)求
我國現(xiàn)有鈦材加工生產(chǎn)企業(yè)160余家，自主研發(fā)能力好、產(chǎn)品技術(shù)含量高、品牌特色較優(yōu)的企業(yè)數(shù)量較少。盡管2020年我國鈦合金呈現(xiàn)供過于求的態(tài)勢，由于大部分企業(yè)集中在民用中低端領(lǐng)域，同質(zhì)化競爭嚴(yán)重，低端市場產(chǎn)能過剩，高端鈦產(chǎn)品需求難以自足，部分依靠進(jìn)口。
從體量上看，2013年至2020年，中國鈦加工材產(chǎn)量及銷售量持續(xù)上漲。產(chǎn)量從44453噸提升至97029噸，產(chǎn)能提升明顯。銷售量從41269噸提升至93596噸，市場需求量增長明顯?；さ让裼弥械投蒜伈?013起出現(xiàn)產(chǎn)能過剩，中低端鈦材持續(xù)對外出口。2020年，中國鈦加工材產(chǎn)量達(dá)97.03萬噸，凈出口量達(dá)9107噸。由于鈦材產(chǎn)能結(jié)構(gòu)性過剩，國內(nèi)高端鈦材產(chǎn)能仍無法滿足市場需求，依賴國外進(jìn)口。
