金属钛产业概况
钛是一种常见金属，在地壳中的含量排在第九位，是铜的61倍。完整的钛产业链包括钛矿的开采、加工，海绵钛的生产，钛合金的铸锭，和钛材的加工和生产等环节。
▲钛产业链（来源：网络）
▲钛产业链制备全景图（来源：《海绵钛生产工艺》、《我国钛产业现状及未来发展建议》）
钛材按形态可分为板材、棒材、丝材、管材等，从海绵钛到各种钛材商品需要经过熔炼、锻造、轧制、机加等多个步骤，这些加工步骤即是钛加工产业链的附加价值所在。
▲钛材生产主要工艺流程图（来源：宝钛股份招股说明书）
钛及钛合金具有密度小、比强度高等特性，在减轻结构重量、提高结构效率、改善结构可靠性、提高机体寿命、满足高温及腐蚀环境等方面具有其他金属不可替代的作用，广泛用于材料化工、水利电力、航空航天、冶金钢铁等多个领域，被誉为“太空金属”、“海洋金属”、“智慧金属”，是 21世纪重要的战略金属。
▲钛及钛合金的应用（来源：《钛产业发展概述及我国的机遇、挑战与对策》）
钛需求市场现状
根据中国有色金属工业协会统计，我国的钛材年产量约5万吨，总销量约为4.4万吨，其中内销3.6万吨。在我国，钛加工材主要被用于化工领域，其次为航空航天、电力等。近年来，我国的钛加工产业随下游需求高端化呈现结构升级，以航空航天为代表的高端钛材应用占比逐年提升。
在我国，约42%的钛材被用于传统化工领域，用于航空航天的钛材占比不到20%，远远低于50%左右的国际平均水平。
过去几年，我国钛材在传统的化工、冶金、制盐等领域的用量均呈现出不同程度的减少，但在航空航天、医药和海洋工程等高端领域，却出现了大幅增长的势头。2016年，上述三个领域的钛材用量分别增长了29.9%和107.5%和179.5%。
▲2014-2016年我国钛材下游应用市场占比变化（来源：《2016 年中国钛工业发展报告》）
钛材航空领域需求市场分析
从上世纪五十年代至今，全球钛材市场的最大用户始终属于航空，钛材行业的周期轮回也与航空工业的发展状况密切相关。目前全球航空航天用钛约占钛材总量的一半，美、俄等国家航空钛材需求量占比甚至超过70%。
▲全球钛产业发展与经济形势和航空工业密切相关
（来源：《中国钛产业及市场发展趋势分析》、《全球钛材行业的发展情况》）
一般而言，钛材包括三种：常规钛合金、钛-铝金属间化合物和钛基复合材料。从全球范围来看，目前钛材在航空的应用以钛合金为主，主要用于飞机机身（结构件、紧固件等）及喷气发动机上。
根据美国咨询服务和技术解决方案领先供应商ICF咨询统计，钛合金在整个航空用材市场平均质量占比约为12%，价值量占比约为27%。2014年，全球航空材料市场规模约119亿美元，其中航空用钛合金市场规模为32亿美元，约合人民币210亿元。ICF测算2014-2023年全球航空钛材年均复合增速为3.6%。
▲航空用材质量构成（来源：secondary、ICFI）
▲航空用材成本构成（来源：ICF analysis）
根据Airline Monitor 统计，2016年，波音和空客合计生产飞机近1500架， 以其为首的全球民航制造业钛材需求量超过6万吨。TohoTitanium 预计未来全球民航飞机用钛总量将以4.3%的复合增速逐年增长。
▲2016年全球民机钛需求量超过6 万吨，预计CAGR4.3%
（来源：Toho Titanium、Airline Monitor）
▲民机机身钛材需求量统计
（来源：《航空用钛合金的发展概况》、wikipedia、上飞设计院、中航工业航材院2014 年度航空材料院士论坛）
民机
当前，我国民用航空飞机正处于发展的起步期，未来我国民航制造业的两款主力机型——ARJ-21和C919将产生大量的航空钛材需求。
根据中国科学院院士曹春晓在中航工业航材院2014年度航空材料院士论坛的表述，我国商用支线客机ARJ21的钛合金用量为4.8%，商用干线客机C919的钛合金用量为9.3%，对应单架机钛材需求分别约1.2吨和3.92吨。而我们预计我国首款远程宽体客机将产生高达25吨/架的钛材需求。
▲钛合金在C919 飞机上的应用示意
▲钛合金在C919 飞机上的应用一览（来源：中国商飞）
截至目前，ARJ-21共计获得海内外订单400余架，C919在手订单已达730架。据了解，国产民机结构件的供应商以中航工业体系内的子公司为主，这些结构件供应商在军机项目上往往与国内钛合金生产厂商保持紧密的合作关系。宝钛集团已经成为了中国商飞大型客机C919 项目钛材的首选供应商，先后直接和间接为国产大型客机C919 研制生产多种规格钛合金材料21项。
预计随着国内航空钛材市场日趋成熟，民机用钛的国产化将是大势所趋，未来将诞生可观的增量市场。
军机
不仅在民航领域，钛合金在军机的不断迭代中也扮演着重要的角色，目前已成为三代机、四代机及其配套航空发动机承力结构件的主要金属材料选材。
以美国为例，新一代重型机F-22钛合金含量已从F-15的27%大幅提升至41%，单机用钛量从3.51吨提升至8.08吨。美国空军目前大量装配的轰炸机B-2和运输机C-17含钛量也普遍超过10%。
▲F-22飞机机身构件用钛情况（来源：《关于先进战斗机结构制造用钛概述》）
▲战机机身钛材需求量统计 （来源：《航空用钛合金的发展概况》、wikipedia）
我国的空军实力与美俄发达国家仍存在不小差距，具体体现为数量不足和现代化机型比例不高，未来5-10 年空军新老机型的加速更替将是大势所趋。新机型区别于老型号的重要特征之一就是材料，钛合金含量的差异也是重要分别。
目前，在我国已大量列装的各型军机中，只有J-11 改进型在机体制造时大量采用了钛合金，但是其在空军的装配量远远不如J-10；其余机型用钛量均不成规模。而即将大量列装我国空军的新一代运输机和新一代战斗机，预计用钛量远远高出传统机型，将产生数以倍计的高端钛合金增量需求。
▲中俄美空军实力对比（来源：Global Firepower）
航空武器装备升级的另一个重要方面，就是航空发动机的国产化，对应航空高端钛材一块巨大的增量市场。
