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钛合金在军工行业的应用

时间:2021-05-07 17:00 来源:雅延咨询 作者:雅延 点击:
钛合金是飞机和发动机的主要结构材料之一。钛合金的应用为飞机和发动机带来三个优势,第一是减轻结构重量,提高结构效率,先进的战机性能要求飞机具有比较低的结构重量系数,先进的航空发动机需要更高的推重比,而钛合金的强度高,但密度小,满足了飞机和发动机对于结构的需求,因此被广泛应用;第二是钛合金具有良好的耐热性,可以在飞机的高温部件中良好工作;
钛合金是飞机和发动机的主要结构材料之一。钛合金的应用为飞机和发动机带来三个优势,第一是减轻结构重量,提高结构效率,先进的战机性能要求飞机具有比较低的结构重量系数,先进的航空发动机需要更高的推重比,而钛合金的强度高,但密度小,满足了飞机和发动机对于结构的需求,因此被广泛应用;第二是钛合金具有良好的耐热性,可以在飞机的高温部件中良好工作;第三是钛合金具有良好的抗腐蚀性,可以提高飞机的抗腐蚀能力,延长飞机的使用寿命;最后是钛合金与复合材料结构的要求相匹配,可以很好的满足复合材料对于材料的要求。
❀ 钛合金在飞机上主要应用于以下三方面:①飞机结构件(飞机框架);②飞机紧固件(铆钉等);③发动机转动件(发动机前端部分、吸气盘部分温度是在六百度以下,用钛合金做的叶片、板材、管材)。
❀ 我国军用飞机数量存在较大增长潜力,军用高端钛合金材料空间巨大。尽管和平与发展是当今世界的主题,但是我国面临的安全形势仍然严峻,特别是近年来我国周边海域纷争不断,积极推进国防和军队的现代化建设意义重大。近年来中国军费支出持续增长,2008年中国军费预算支出为4,178亿元,2020年增至12,680亿元,年均复合增长率为9.98%,远高于同期GDP的增长速度。可以预见,未来我国对军用飞机特别是新型战机的需求巨大。预计“十四五”期间,我国三代、四代战机装备量将快速提升。
❀ 目前高端钛合金市场呈现双寡头格局,短期新增产能主要集中在西部超导。目前国内钛合金消费主要以化工为主占比达50.6%,航空钛产业次之占比达17.9%,即国内航空钛合金材料需求在1万吨/年的水平,折算约40亿元的市场空间,呈现以西部超导和宝钛股份竞合关系下的双寡头格局,但随着第三代战斗机向第四代战斗机切换升级的推动下,2025年高端钛合金市场需求将达到2万吨/年,西部超导的市场份额或在技术进一步升级的带动下,逐步提升。以现有披露数据来看,预计2019年双方平分高端市场份额的90%,而新一代战斗机的放量给西部超导新增的高端钛合金产能带来了更多的市场机遇,预计2020年市场份额能超过50%。公司将充分受益市场空间的变大与市场份额的提升。
❀ 高端钛合金产能通常包括:熔炼产能和锻造产能。通常熔炼炉生产的是半成品,再进入锻造炉加工,锻造后的产量预计为熔炼后的75%,因此钛合金加工商需要具有匹配的熔炼与锻造产能,才能更高效的生产。
❀ 竞合关系下,双寡头有望共同成长。对于高端钛合金领域,西部超导主要产品是棒材(TC4、TA15、TC18、TC4-DT、TC21)和丝材,宝钛股份主要专供板材(TC4)和管材,双方存在明确的竞合关系,有望在市场扩容的情况下,共同成长。
❀ 战斗机升级+民用机型量产,高端钛合金业务有望迎来高光时刻。由于公司专注高端钛合金市场,随着第三代战斗机向第四代战斗机转型,J-20和运-20进入量产期,公司高端市场占有率逐步提升。叠加第四代军用战机钛合金价值量、规划数量较老机型有所提高,其中J20的单机钛合金价值量是J-10A的近10倍,公司军用高端钛合金市场供应量及份额均不断提升。除此,民用机型ARJ21、C919、C929等逐次量产,有望在军用升级+民用量产的拉动下,高端钛合金业务有望逐渐成长。
❀ 政策指引+单耗提升,高端钛合金或将放量。目前国内战斗机主要表现为以第三代为主(J-10、J-11),二代为辅(J-7、J-8等),正规划升级至第四代的时期。现有的升级主要分为两个阶段:其一,是第三代战机全面替代第二代战机;其二,是第四代战机逐步放量,成为未来的核心机型。从WorldAirForce披露的数据来看,第三代战斗机型的钛合金单机用量J-11可达到1.2吨是J-8(0.1吨)的12倍。第四代战斗机型J-20单机钛合金用量可达1.8吨,是J-10A的11.25倍。国内军用高端钛合金市场有望在政策指引和战斗机升级的合力带动下,快速成长,预计市场空间将从目前的40亿元快速扩容至2022年的80亿元。