鈦合金產業鏈中遊包括中航重機、三角防務、派克新材、航宇科技等航空航天鍛造企業。原材料仍是產業鏈中遊(yóu)企業(yè)成本(běn)的最大組成部分,如(rú)三角防務模鍛件業務直接材(cái)料成本(běn)占 比為 70.45%,航宇科技航空鍛件業務原材料成本占比為 83.28%。由於三角防務的模鍛件主要為機身(shēn)鍛件,采用鈦(tài)合金的比重更高,而航宇科技主(zhǔ)做航發環鍛件,因此其高溫合金的成本(běn)占比或高於鈦合金(jīn)。
從西部超導單季度毛利率水平(píng)可以看出,上遊原材料漲價的影響暫未體現在公司利潤(rùn)表層麵,或是由於公司對原材料成本的計價(jià)采用了移動加權平均法,我們判斷22年一季度和二季度可能會受到海(hǎi)綿鈦成本上升帶來的短期毛(máo)利率承壓,全年(nián)來看隨著上遊軍品海綿鈦企(qǐ)業產能擴充及全流程海綿鈦產線的完善,軍用海綿(mián)鈦價格(gé)有望見頂回落,公司全年毛利率或成先低(dī)後高的(de)形態。
鈦(tài)合金:性質(zhì)優良的“萬能金屬”,軍民需求快速增長
高性能航空耗材,形成“一超(chāo)多強”格局
鈦金屬具有低比重和高比(bǐ)強度的特性(xìng),其合金在航空航(háng)天領域對於提升(shēng)飛行器推重比有重 要意義,近年來受到廣泛使用。除(chú)軍工、航空航天領域之外,鈦合金還較多應用(yòng)於化工、 冶金、醫療、體育休閑等領域。
鈦(tài)產業鏈主(zhǔ)要分為有色金屬和化工塗料兩條,有色金屬(shǔ)鏈為:鈦精礦→四氯化鈦→海綿鈦 →鈦(tài)錠/鈦合金(jīn)→鈦(tài)材,化工(gōng)塗料鏈為:鈦精礦→四氯化鈦→鈦(tài)白粉。兩個領域上遊(yóu)共用鈦 鐵(tiě)礦、金紅石等資源。
全球鈦材消費量與航空航天業的發展息息相關。自(zì) 2000 年以來,我國鈦材需求(qiú)主要集(jí)中(zhōng)在 中低端的石油化工(gōng)領(lǐng)域,隨著 2016 年中國“十三五”規(guī)劃的製定以及國防(fáng)軍隊現代化的“三 步走”戰略的更新,航空(kōng)航天領域用鈦量(liàng)不斷提升。對於軍用鈦材而言,由於軍工行業的 特殊性,需接受國防科工局監管,采用嚴格的行政許可製度,對產品質量的(de)要求更苛刻, 在鈦材“高均勻性、高純淨性、高穩定性”方麵提出更高的要求(qiú)。2020 年中國鈦材總消(xiāo)費量達 9.4 萬噸,其中航空(kōng)航天用鈦量約為 1.7 萬噸,占總消費量的 18.4%,根據公司年報/ 鈦工業(yè)發展報告(gào),公司 2020 年鈦材產量為 4877/4139 噸,市占(zhàn)率約為 26.5%(取兩種披 露口徑(jìng)平均值)。我(wǒ)們認為,雖然近(jìn)年來中(zhōng)國航空航天、船舶製(zhì)造、海洋工程等高端(duān)用鈦占 比持(chí)續優化,但是與全球鈦材需求結構相比,高端用鈦占比依舊偏低,未來增量空間廣闊。
2021 年起中國“十四五”規(guī)劃和(hé)軍隊現代化(huà)建設正式進入加速期,航空航天、軍工裝備等(děng)高端領域用鈦大幅提升,2020 年中國鈦材總產量為 9.7 萬噸,同比增長 28.9%。從產品組 成上來(lái)看,板材為主要產品,產量達(dá) 5.7 萬噸(dūn),同比增加 47.5%,占據鈦材產量的 59.4%。從供給結構來看,中國鈦材製(zhì)造企業呈現一超多強的局麵。“一超”為(wéi)中(zhōng)國鈦企(qǐ)龍頭(tóu)寶鈦股 份(600456 CH),“多強”包括(kuò)西部超導(688122 CH)、西部材料(002149 CH)等公司(sī)。雖然中國高端鈦(tài)材(cái)製(zhì)造能力近(jìn)年來高速發展,但仍無法完全(quán)滿足下遊軍品鈦材的旺盛需求(qiú),部分(fèn)鈦材仍需(xū)從烏克蘭、哈薩克斯坦等國進口。2020 年(nián)中國鈦材(cái)總進口量達 6139 噸,其中技術要求較高的薄鈦板、片、帶常年處於淨進口狀態,2020 年淨(jìng)進口 1997 噸,較 2019 年增長 9.5%。
軍用(yòng)市場:新機(jī)置換進行時,高端鈦材市場廣闊
目前中國軍品鈦材主要應用在軍(jun1)事戰機(jī),軍(jun1)用戰機中(zhōng)鈦合金主要應(yīng)用於兩個部位:
1)航空發動機:作為飛機的心髒,發動機(jī)不(bú)僅要承受極大的應力和高溫,同時還要保證(zhèng)高(gāo) 推重比(bǐ)(推(tuī)力/質量)。發動機壓氣機盤、葉片、高壓壓氣機轉子、壓氣機機匣等部件均采用 鈦合金材料(liào)。
2)飛機機(jī)體及緊固件:鈦(tài)在中等溫度下高強度、耐腐蝕、質量輕(qīng)等特性(xìng)完美滿足機身用料的(de)要求,起落架部件、大(dà)型鍛造機翼結構(gòu)件、機身蒙(méng)皮、隔熱罩等均采用鈦合金製造。同(tóng)時飛機上采用許多碳纖維複合材料,鈦合金與碳纖維增強的複(fù)合材(cái)料彈性模量匹配、熱膨脹係數相近;並具有很好的化學相容性,不易發生電位腐蝕。
我國軍機(jī)在(zài)數量上與美國存在較(jiào)大差距(jù),具有顯著的總量提升需求。軍用飛(fēi)機是直接參加戰鬥、保障戰鬥行動和軍事訓練的飛機的總(zǒng)稱,是航空(kōng)兵的主要技術裝備。據《World Air Forces 2021》統計,截至 2020 年美國現役軍機總數為 13232 架,在全球(qiú)現役軍機中占比 為 25%,而(ér)我國現役軍(jun1)機總數為 3260 架,在全球現役軍(jun1)機中占比僅為 6%。按各個細分機 型來看,戰鬥機是我國軍機中的主力軍,總數為 1571 架,但數量不到美國同期(qī)的 60%,且其(qí)他機型的(de)數量都(dōu)遠(yuǎn)落(luò)後(hòu)於美國,具有(yǒu)顯著的總量提升需求。
我國空(kōng)軍目前正在向(xiàng)戰略空軍轉型,預計未來(lái) 10 年帶來軍機需(xū)求較大。根據華泰軍工組此前發表報告(gào)《航天軍工:大國複蘇(sū),軍工崛起(qǐ)》(2021 年 3 月 5 日),我(wǒ)國(guó) 2021-2030 年新增軍機合計約(yuē) 4940 架。
新戰機用鈦含量更高。根據《航(háng)空用(yòng)鈦合金研究進展》(金(jīn)和喜(xǐ)等,2014 年 12 月,航空用 鈦合金研究進展),相比三代機 J-10、J-11 係列含鈦量為 4%,四代機 J-20 鈦合金用量達 20%。隨著新機置換的逐步推進,單機高端鈦合金使用占比將(jiāng)顯著提升。
由於高端軍品鈦合金在材料後端損耗率高、成材率低,鈦原材料需求量(liàng)比(bǐ)實際飛機上用量 更高。這主要來源於:(1)原材料在後期鍛壓或熱處理過程中出(chū)現力學性能(néng)不達標,造成 報廢(成材率);(2)後期材料加工過程中因(yīn)切割、深衝(chōng)等工藝(yì)形成邊角料(liào),邊角料可能出 現(xiàn)應力集中或形狀和尺寸不合適,無法繼續使用(損耗率(lǜ))。雙重因素導致單位重量的軍品 鈦材相較民用鈦材有著更高(gāo)的鈦坯材需求。根據智(zhì)研(yán)谘詢,殲-10、殲(jiān)-11、殲-15、殲(jiān)-16 等三(sān)代機單重為 10 噸,鈦合金(jīn)質量占比分別為(wéi) 4%、4%、15%、15%。同時,殲 20 為代 表的四(sì)代(dài)機(jī)鈦合(hé)金占比提升明顯,約為 20%,飛機單重約為 18 噸。作戰(zhàn)支援飛機、大型運 輸機、武裝直升機、通用直升機的(de)鈦合金占比也分別達(dá)到了 5%、10%、5%、10%。結合 智研谘詢對 2021-2030 年軍機增量(liàng)的預測,以及考(kǎo)慮到高性能鈦(tài)合金 10%左右的成材率(lǜ)和 70%左右的損耗(hào)率,我們(men)預計 2021-2030 年中國軍用戰機更新(xīn)換代將釋放 216857 噸(dūn)左右的機體鈦材(cái)需求。
航空鈦合金的主要需求還來自於航空發(fā)動機的定期維修換新。目前發動機(jī)中鈦合金主要用 在(zài)中溫區(低溫區部分使用陶瓷基複合材料,高溫區使用鎳基或鈷基高溫合金),質量占比大約為 30%。此外我們假設(shè)發動機的裝(zhuāng)配比 1:1.5,即需要 50%的備用發動機。根據《World Air Forces 2021》中對我國 2020 年存量軍用飛機的(de)統計,疊加智研谘詢對我(wǒ)國 2021-2030 年新(xīn)增軍機數量預測,我們預計到 2030 年我國戰鬥機保有量約為 8305 架。
根據相關機(jī)構對鈦合(hé)金(jīn)占發動機 30%左右比重的統計,假(jiǎ)設發動(dòng)機維修換新兩年進行一次,年均維修次數(shù) 0.5 次,我們預計 2030 年我國軍機數量穩定後,每年軍用航空發動(dòng) 機的鈦合金總需求量大(dà)約在 55049 噸。除軍機機身、航空發動機外,還有導彈等軍用裝備使用鈦合金,其用鈦量不易預(yù)測(cè),但我們認為在軍機數量增(zēng)加的前提下(xià),其攜帶導彈需求 很可能也相應提高,預計其他(tā)領域裝(zhuāng)備用鈦總需求(qiú)量也將出(chū)現增長。
根據中國有色金屬工業協會鈦鋯鉿分會公開數據,2020 年航(háng)空鈦材需求量約為 1.7 萬噸。同時(shí)結(jié)合上文上(shàng)測算,2020-2030 年我國軍(jun1)用飛機機體鈦材需求總量約為 216857 噸,我們假設新增軍機數量每(měi)年(nián)一致,那麽2030 年機體鈦材需求為 21686 噸。2030 年我國軍機數 量(liàng)穩定後,航空鈦合金市場主要來自發動機維修需求,按照(zhào)發動機兩年一維修(xiū)估算,2030 年發動機維修所需鈦合金 55049 噸,2030 年我國航空鈦合金總需求(qiú)量約(yuē)為 7.7 萬噸。2021-2030 年我國航空高端鈦材需求量 CAGR 約為 16.3%。
民用市場:亞太地區需求強勁,C919 放量在即
全球客機市場空間(jiān)廣闊,中國及亞太地區交付預計(jì)快(kuài)速增長(zhǎng)。根據中國商飛公司市場預測 年報(2020-2039),2019 年全球噴氣式機隊共有客機共 23856 架。從全球曆史交(jiāo)付量而言,以空客為主的歐洲市(shì)場和以波音為主的北美市場占總市場的份額較(jiào)大,分別占比全球 總份額的 20.27%和 27.99%。中國和亞太地區(除中國)分別(bié)占比 16.62%和 16.02%,中 國已成為亞太地區接近半數以上的客機交(jiāo)付國家。預計 2020-2039 年中國及亞太地區將在 民航(háng)領域快速發(fā)展(zhǎn),占據全球約 41.6%的客機交付量。
據中國商飛預測,2020-2039 年全球將有 40664 架新機交付,價值約 5.96 萬億美元,用於替代和支(zhī)持機隊的發展。其中,渦扇支線客機交付量為 4318 架,價值約為(wéi) 0.23 萬億(yì)美元;單通道噴氣客機交付量為 29127 架,其占交付總量三分之二以上,價值約為 3.44 萬億美元;雙通道噴氣客(kè)機交付量將達 7219 架,總價值(zhí)約為 2.30 萬億美元。到(dào) 2039 年(nián),預計全球客 機機隊(duì)規模將達 44400 架,是現有機隊的 1.86 倍。
麵對(duì)波音、空客公司高度占據市場的既有格局,受益於本土較大的需求空間,預計未來 C919、ARJ21 等機型將保持一定的追趕態勢。根據中國商飛公司市(shì)場預測年報(2020-2039),預 計 2020-2039 年中國將累計交付 8725 架新機,其中雙通道客機占 21.41%,共計(jì) 1868 架;單通道客機占比高達 68.05%,共計 5937 架;餘下 10.54%為 920 架支(zhī)線客機。2020-2039 年,C919 和 ARJ21 機(jī)型市場總規模達(dá)到 7320 億美元(yuán),約合人民幣超 4 萬億元。
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