钛合金材料行业报告：钛合金手机中框

胡杨SAC：S11205230700042024年7月18日 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 主要观点 消费电子复苏叠加硬件高端化需求加速钛合金在智能手机的渗透 根据IDC统计，2024年Q1全球智能手机出货量达2.89亿台，同比增长7.78%，随着全球消费复苏，生成式AI在手机的应用持续缩短换机周期，智能手机行业回暖迹象明显，同时高端手机销量占比稳步上升。在此背景下，苹果、小米、三星等手机厂商陆续将钛合金材料应用至其旗舰机型作为卖点，华为、荣耀、Oppo及Vivo有望在未来陆续跟进。我们认为，原料端海绵钛仍将维持供过于求的供需结构，长期稳定低位的原料价格有助于提升3C终端厂商布局钛合金终端设备的积极性，钛合金中框作为智能手机硬件高端化重要变革方向，钛合金手机渗透率或将持续提升。 钛合金材料性能卓越，加工难度高，拉动材料、耗材及设备需求增长 钛合金材料性能卓越，兼具轻量化、高强度、抗腐蚀等多项优势，随着钛合金在智能手机的渗透率持续提升，我们预计钛合金材料需求将持续增长。经测算，我们认为2024-2025年钛原料使用量有望超15,000吨，原料端市场规模有望达30亿元。由于钛合金硬度高，具有高耐热性和低导热率等特点，加工过程存在良率低、耗时长、设备需求量大等难点，我们认为在加工端，刀具耗材和加工设备将充分受益，根据我们的测算：1）智能手机中框市场增量弹性集中于加工环节，预测2025年加工端市场规模有望达431亿元。2）钛合金由于热导率较低且弹性模量大，实际切削磨削过程中加工难度大，刀具损耗严重，刀具使用量显著增加。根据我们测算，预计2025年钛合金手机中框刀具市场规模有望达37亿元。3）根据艾邦高分子，钛合金手机中框加工耗时约为铝合金中框的3-4倍，良率仅为30-40%，CNC钻攻机床需求量将提升。根据华经产业研究院，市场存量手机CNC钻攻机约40万台，叠加考虑存量钻攻机更新需求，我们测算苹果侧钻攻机存在缺口1.34万台，安卓侧钻攻机存在缺口3.63万台，对应钻攻机市场规模达99.4亿元。 投资建议 2在智能手机下游需求复苏，高端手机占比持续提升的背景下，我们认为钛合金材料在智能手机的渗透率将持续提升，华为、荣耀、Oppo等终端品牌有望在未来陆续跟进钛合金材料的使用。一方面，由于钛合金材料使用增加，钛合金材料生产加工企业将直接受益；另一方面，考虑钛合金加工难度高，国内头部刀具耗材及加工设备企业也将充分受益。受益标的：创世纪、鼎泰高科、银邦股份、东睦股份等。证券研究报告发送给。版权归华西证券所有，请勿转发。 p2 风险提示：下游需求不及预期，原材料价格波动 头部手机厂商积极拥抱钛合金材料，钛合金产品加速落地 钛合金手机中框持续渗透，拉动材料、耗材及设备需求增长 受益标的聚焦加工设备、钛材料及加工刀具领域 1.1钛金属下游3C消费电子领域渗透率低，增长前景广阔 •钛产业链总览：产业链上游为钛矿的开采冶炼，原材料包括钛铁矿和金红石两种形态；中游为中间品钛白粉、海绵钛及纳米钛酸钡的加工制造。钛白粉可以通过硫酸法和氯化法两种方式生产，最终用于涂料、塑料、造纸等行业；海绵钛主要通过镁热还原法生产，进一步可加工为不同形态的钛产品；纳米钛酸钡主要通过溶胶-凝胶法制备，在汽车电子、生物医学等领域有广泛的应用。 •钛材料下游应用场景广泛，3C消费电子领域渗透率较低，增长弹性较大。钛产品下游应用涵盖石油化工、航空航天、船舶、冶金、电力等众多领域，除石油化工领域用量接近50%，航空航天领域用量接近20%以外，包括3C消费电子行业在内的其余行业钛材使用率均处于较低水平。随着未来手机中框，折叠屏铰链以及智能手表壳体生产中钛材渗透率的持续攀升，钛产业链在3C消费电子领域的增长前景广阔。 资料来源：华经产业研究所、华西证券研究所 资料来源：《2023年中国钛工业发展报告》，华西证券研究所 1.2钛合金材料性能卓越，加工难度较高 •钛合金材料性能卓越，兼具轻量化、高强度、抗腐蚀等多项优势。1）轻量化：钛合金TC4密度为4.4g/cm3，仅为不锈钢密度的56%左右，使用钛合金中框替代不锈钢中框能有效降低机身重量。以苹果手机为例，iPhone 15 Pro重量为188克，相较前代机型减重18克；2）抗拉强度、比强度及弹性模量大：钛合金材料的抗拉强度、比强度及弹性模量相较其他材料具备显著优势，意味着钛合金材料韧性更强，更不易发生物理形变；3）耐蚀性高：钛元素可以通过氧化反应形成致密的氧化钛膜，从而保护钛合金不被腐蚀。得益于钛合金较强的耐蚀性，含钛部件便能够长时间保持较好的材料外观，从而实现消费电子产品对于美观的需求。 •钛合金材料的导热系数较低，加工难度较高。3C钛合金的导入对传统CNC加工技术带来挑战，采用切削磨削加工钛合金制品存在良率低、耗时长，设备需求量大等难点，以手机中框为例，据艾邦高分子数据，钛合金手机中框整体良率约为30%-40%，远低于铝合金中框的80%；且加工时间长，约为铝合金的3-4倍。 1.3海绵钛产能稳定扩张，价格有望长期保持低水位运行 •供给侧方面，2005-2023年全球海绵钛产能稳定扩张，中国海绵钛扩产速度更快，国内供应量充足。我国是海绵钛主要生产国，目前海绵钛产量已稳居世界第一。2022年全球海绵钛产能约31.75吨，其中国内海绵钛产能16.42吨，全球产能贡献达52%。根据涂多多数据管理部发布的《2023年中国海绵钛市场年度报告》显示，2023年国内海绵钛产能约21万余吨，同比去年增长近30%，占全球产能的63%，国内海绵钛产能充足，可充分满足下游需求。 •国内海绵钛价格长期维持低位运行，现货价格已低于5万元/吨。由于头部海绵钛生产企业产能持续扩大，下游新增项目持续出清，海绵钛总需求相对薄弱。展望未来，我们认为海绵钛原料端仍将维持供过于求的供需结构，长期稳定低位的原料价格有助于提升3C终端厂商布局钛合金终端设备的积极性。 资料来源：，美国地质调查局，华西证券研究所 资料来源：，华西证券研究所 1.4智能手机出货量开始复苏，高端机型呈现“凡勃伦效应” •全球智能手机市场出货量驻底回暖，2024年Q1出货同比增长7.8%。2023年全球智能手机出货量约为11.67亿部，同比下滑3.2%，为10年以来出货量最低。随着全球消费逐步复苏，生成式AI在智能手机加速渗透，换机周期开始收窄。根据IDC发布数据显示，2024年Q1全球智能手机出货量达2.89亿部，同比增长7.78%，中国市场智能手机出货量达0.69亿部，亦有6.45%增长，行业回暖迹象明显。 •高端机型渗透率持续提升，呈现“凡勃伦效应”。凡勃伦效应（Veblen effect）最早由美国经济学家凡勃伦提出，特指商品价格较高时，需求量反而上升的现象，反应出人们进行炫耀性消费的心理愿望。根据Counterpoint和IDC统计数据显示，2017-2023年全球高端手机（600美元及以上）销量占比稳步上升，带动高端手机销售额占比持续提升，中国市场高端手机出货量增长弹性略高于全球市场，2023年高端机销量占比达27%。我们认为，钛合金中框、钛合金铰链轴盖等新兴应用场景有望成为智能手机硬件高端化重要变革方向，高端机型钛合金产品渗透率或将持续提升。 资料来源：，华西证券研究所 资料来源：IDC，Counterpoint Research，华西证券研究所 1.5 3C钛合金产品加速落地，顺应智能硬件终端高端化趋势 •行业展望：3C钛合金产品落地进程提速，有望在未来逐步实现产品品类多样化，终端品牌多元化与结构件精细化。从产品布局上看，钛合金产品目前已在智能手机、手表领域得到广泛应用，未来有望继续向平板/笔电/MR设备领域逐步渗透；从整机厂商规划上看，苹果、小米及三星率先落地钛合金手机中框，华为、荣耀、Oppo及Vivo有望在未来陆续跟进；从结构件领域上看，钛合金材料已在手机中框、铰链轴盖及手表壳体上实现大规模量产应用。我们认为钛合金材料作为3C硬件高端化的重要抓手，未来成为高端产品选配概率提升，成长空间可期。 头部手机厂商积极拥抱钛合金材料，钛合金产品加速落地 钛合金手机中框持续渗透，拉动材料、耗材及设备需求增长 受益标的聚焦加工设备、钛材料及加工刀具领域 2.1钛合金旗舰手机陆续发布，钛合金为硬件高端化关键材料 •随着高端智能手机占比逐步提升，苹果、小米、三星等手机厂商陆续将钛合金材料应用至其旗舰机型作为卖点，钛合金材料的使用增加了产品使用寿命及耐用性，同时提升了产品品质及档次，钛合金中框作为智能手机硬件高端化重要变革方向，旗舰机型钛合金产品渗透率或将持续提升。 •苹果新一代旗舰机型iphone15Pro及iphone 15 Pro Max系列手机于2023年9月13日发布，是首款在设计中采用钛合金中框的iPhone，苹果通过固态扩散技术将钛金属边框与铝金属内框焊接在一起，创新性地采用热机械加工工艺实现了两种金属的高强度接合。•小米14Pro钛合金特别版于2023年10月26日发布，搭载钛合金中框，采用航天级99%高纯钛和高强铝合金材料以最大化比强度，在保证外壳硬度的同时使得握持手感更佳。小米14 Ultra钛金属特别版于2024年2月22日发布，配备坚固钛合金中框，采用超强的航天级钛合金和高强铝合金材料。•三星的旗舰机型S24 GalaxyUltra于2024年1月18日发布，机身边框使用了坚固耐用的钛金属作为防护罩，线条流畅却具备优秀的耐刮擦能力。 资料来源：公司官网，华西证券研究所 资料来源：公司官网，华西证券研究所 资料来源：公司官网，华西证券研究所 2.2 CNC加工具备低成本及高效率优势，为手机中框主流加工方案 •受益于高效率与低成本优势，目前CNC加工仍为智能手机中框加工主流方案。CNC加工通过编程控制机床实现全自动操作，可同时完成多个加工任务，可减少工件的装夹和更换时间，进一步提高生产效率。CNC加工的表面质量较高，相比3D打印减少了后续打磨、抛光等表面处理的工作量，降低了后处理成本。•手机中框CNC加工工艺流程：根据艾邦高分子，传统手机中框CNC加工流程分开粗、T处理、纳米注塑、精加工、钻孔、磨边、阳极氧化处理6步：1）开粗：将金属中框毛坯定位，定位后粗铣出内腔结构；2）T处理：在金属表面腐蚀成蜂窝孔；3）纳米注塑：将金属表面经过纳米化处理后，塑料直接射出成型在金属表面，让金属与塑料可以一体成形；4）精加工：对部件外部结构、外表面、侧边弧度等进行精铣；5）钻孔：对侧边按键孔位及耳机孔位等进行加工；6）磨边：做出高光C角；7）阳极氧化处理：通过铝表面形成规整的氧化铝纳米孔，再将颜料放进孔内，得到色彩多样的手机中框 资料来源：艾邦高分子，华西证券研究所 2.3钛合金手机中框原料市场规模有望达30亿元 我们认为2024-2025年钛原料使用量有望超15,000吨，原料端市场规模有望达30亿元。基本假设如下： •考虑到钛合金高昂加工成本，未来苹果、三星、华为与小米仅对高端旗舰机型使用钛合金中框，Oppo、Vivo和荣耀手机暂不考虑。 •各大机型历史出货量与渗透率数据参考咨询公司Omida、IDC、Canalys及公司年报。•受益于AI手机对旗舰机型的销量拉动，假设苹果旗舰机型Pro(Max)系列、三星旗舰机型Galaxy Ultra系列渗透率逐步提升。•假设苹果2025年发布当年旗舰机型Pro(Max)仅Pro机型使用钛合金中框。•TC4，TA2及纯钛价格参考市场报价。•假设苹果单机钛合金原料消耗量108g，三星、小米及华为单机钛原料消耗量假设为80g。 证券研究报告发送给。版权归华西证券所有，请勿转发。 p12 2.4钛材加工为核心弹性增量环节，市场规模有望超430亿元 智能手机中框产业链弹性增量主要集中于钛料加工环节，随着钛合金中框手机持续渗透，我们预计手机中框加工端市场规模有望超430亿元。基本假设如下： •各品牌钛合金中框手机预测出货量参考前文测算。 •日