深海空天共筑钛合金新需求

深海空天共筑钛合金新需求 姓名王加煨（分析师）证书编号：S0790525070009邮箱：wangjiawei2@kysec.cn 2025年11月3日 核心观点 1.2027年航空航天和舰船钛材需求预计接近4.9万吨 2024年我国航空钛材用量为32,193吨，占钛材总消费量的21.3%，预计2025年将保持稳健增长，2027年有望超过39,000吨，主要受益于军机板块复苏、先进战机服役（如F-22钛合金用量达41%）、国产大飞机C919交付（钛合金用量9%–10%）以及发动机维修需求提升。同时，船舶领域钛材用量快速增长，2024年已超4900吨，同比增长32%。在国家建设海洋强国、发展深海经济的战略驱动下，舰船和深海装备正向大型化、大深度方向发展，“十五五”期间船舶领域钛合金用量将快速增长，深海及水下应用（如载人深潜器已使用TC4ELI钛合金）有望成为新增量。 2.高性能低成本钛合金产能仍待提升 当前我国高性能钛合金受设备能力与工艺技术水平限制，与国际先进产品相比仍存在较显著的性能差距。高温钛合金已从早期仿制逐步发展出以添加稀土元素为特征的近α型体系，但工艺和性能尚需优化；高强β钛合金虽在航空航天领域不可替代，却面临理论模型不成熟、新牌号研发滞后等问题。与此同时，低成本需求正推动企业持续改进生产工艺。值得关注的是，材料设计取得新进展，北京科技大学团队提出素化设计策略，仅利用氧元素调控组织，成功开发出不含传统合金元素的HCP+FCC双相钛合金，有望降低高性能钛合金的生产成本。 3.受益标的 宝钛股份、西部超导、西部材料、金天钛业。 4.风险提示 国防预算增速不及预期；国防军工行业订单延迟；钛合金技术突破可能存在障碍；海绵钛存在价格上行的风险。 目录C O N T E N T S 2027年航空航天和舰船钛材需求预计接近4.9万吨 高性能低成本钛合金产能仍待提升 受益标的 风险提示 1.1航空领域钛合金用量占比持续提升 航空航天仍是钛合金最重要的应用领域之一。钛合金比强度高、耐热、耐疲劳、耐腐蚀，且具有良好的生物相容性，被广泛应用于航空航天、军工、石化、海洋工程和医疗等领域。自20世纪50年代起，钛合金作为工业新金属材料在全世界范围出现后，航空工业钛材用量已占到全世界钛材市场一半以上。 航空航天钛合金用量比例持续提升。目前，飞机的结构材料主要是铝合金、钛合金、钢、镁合金及复合材料，其中有优异减重效果的钛合金在各个国家商用及军用飞机上的用量占比越来越高。波音第一架客机Boeing 707机身钛合金仅占到总质量分数的0.2%，到最新一代客机Boeing 787，钛合金占比已达15%。我国的大飞机C919的钛合金用量与波音777相当，占到9%-10%，而俄罗斯新一代客机MS-21钛合金用量占比达到25%。在国外第三代战斗机上钛合金用量约占机体结构质量的20%-25%，在第五代战斗机F-22上高达41%。 资料来源：刘世锋等《钛合金及钛基复合材料在航空航天的应用和发展》 1.2高温钛合金有望成为航天领域新增量 高温钛合金在高声速飞行器领域具有广阔前景。高温钛合金能够提高高声速飞行器在极端飞行环境下的性能和可靠性，是实现其更高速度和更远飞行距离的理想耐高温轻质金属材料。利用高温钛合金来提高高声速飞行器的性能和可靠性，是世界各国超音速和高超音速飞行器技术发展的主要途径之一。 更高使用温度的高温钛合金的需求不断提升。随着高声速飞行器巡航速度的不断提高，使用温度在650-750℃的高温钛合金在高声速飞行器上的选材和应用开始得到重视。高声速飞行器中的热结构主要有机体、蒙皮、进气道、骨架等需要承担高温、高载荷的薄壁部件，因此，板材和箔材是高声速飞行器中最常见的半成品，但目前国外关于高温钛合金板材和箔材的制备技术及研制数据非常缺乏。 资料来源：陈志勇《高声速飞行器用高温钛合金研究进展与发展趋势》（2024），开源证券研究所 1.3舰船及水下航行器钛合金需求攀升 我国舰艇使用钛合金和海外仍有差距。俄罗斯（前苏联）曾经也选用过碳钢等常规材料应用于舰船壳体等关键部位，但之后大多转为用钛合金，且最终应用效果良好。例如，1968年底建成的K166号核潜艇，其壳体、管路系统以及其他大量装置和机器设备都用钛合金制造。以及在20世纪70年代初曾引起世界广泛关注的Ａ级攻击型核潜艇，是当时国际上核潜艇中吨位最小（水下排水量3120t）、航行速度最快（水下最大航速41kn）、下潜最深（下潜深度700ｍ，极限下潜深度为750ｍ）的最先进的核潜艇，也是采用钛合金为主要材料完成建造。 我国钛合金在水下航行器中的应用仍处于起步阶段。钛合金在我国水中兵器、水下机器人、水下直升机、水下（蛙人）运输器、载人深潜器等新型航行器上的应用研究尚处于起步阶段，还具有相当大的发展潜力。目前，我国可以自主生产出钛合金板、环、饼、棒、管、丝和铸件等产品，这些原材料为水下航行器用钛合金的工业化应用提供有力支撑，其中由我国研制的钛合金TC4ELI(名义成分Ti-6Al-4V，低间隙），抗拉强度可达1100MPa，弹性模量为110GPa，已成功应用于大直径大潜深载人舱。 1.42024年中国钛材消费量小幅增长1.6% 2024年，我国钛材消费量为15.1万吨，同比增长1.6%。其中，化工、航空航天依然是最主要的消费领域，占比分别为48.5%、21.3%；3C领域进一步增长，已成为仅次于化工、航空航天之后的第三大用钛领域；船舶领域则保持快速增长，2024年钛材用量超过4900吨，同比增长32%。 数据来源：《2024年中国钛工业发展报告》，开源证券研究所 1.52025-2027年航空航天钛材消费量CAGR有望达6.7% 2027年航空航天钛材用量有望超过39000吨。2024年，我国钛材我国航空钛材用量为32193吨，随着军机板块复苏，我们预计2025年航空航天钛材消费量有望保持稳健增长。我们认为，“十五五”期间军机数量有望保持稳健增长，且随着先进战机逐渐服役，钛合金用量占比有望逐步提升，而发动机维修数量和国产大飞机交付量的提升有望推动钛材用量进一步增长。 1.6预计2027年船舶领域钛材消费量接近9500吨 深海经济有望驱动船舶钛材用量高速发展。近年来在国家建设海洋强国、发展深海经济的战略驱动下,舰船、深海装备等向着大型化、大深度、全海域等方向发展。我们认为“十五五”期间船舶领域钛合金用量将快速增长，且随着钛合金制备技术提升、成本下降，深海、水下钛合金需求有望成为推动船舶钛材的新增量。 2.1高端钛材产能仍在有序扩张 航空航天等高端钛合金的生产企业主要包括宝钛股份、西部超导、西部材料、金天钛业等上市公司。受益于航空航天需求恢复，2024年宝钛股份等四家上市公司合计生产钛合金51349吨，销售48694吨。目前宝钛股份、金天钛业仍有高端钛合金产能在建，根据金天钛业公告，公司IPO募投项目“高端装备用先进钛合金产业化项目（一期）”正在有序推进，项目投产后，公司将新增年产钛合金棒材2,800吨、钛合金锻坯200吨的产能。 2.1从仿制到自主研发，高端钛合金需求急迫 高性能钛合金与海外相比仍存性能差异，且低成本生产成为趋势。在当前阶段，我国生产的相关产品由于受到现有设备能力及工艺技术水平的限制，与国际上发达国家的同类产品相比，存在较为显著的性能差异。随着装备性能要求提升，高温、高强钛合金需求迫切；高温钛合金领域，我国钛合金前期仿制其他国家钛合金牌号，后续探索出添加稀土元素为特征的近α高温钛合金体系，但工艺和性能仍需优化。高强钛合金领域，高强β钛合金具有优异的强度，其地位在航空航天领域不可替代，但仍存在理论模型体系不够成熟、新牌号研发滞后等问题。 资料来源：朱知寿等《新型高性能钛合金研究与应用》 2.2海绵钛成本仍在低位，但钛材生产企业生产工艺仍需不断提升 低成本钛合金的需求促使钛材加工企业不断改进生产工艺。2025年海绵钛价格小幅反弹，但又逐渐回落，目前0#海绵钛国内市场价格为46500元（截至2025年10月31日），保障下游钛材加工企业的生产效益。 材料设计、工艺改进有望降低高性能钛合金生产成本。北京科技大学曲选辉、秦明礼、陈刚教授团队与合作者提出了高强韧钛合金的素化设计新策略，创造出一种新型组织结构——密排六方（HCP）+面心立方（FCC）的双相钛合金。该新型钛合金中并未使用钒（V）、铝（Al）、钼（Mo）、铬（Cr）等金属合金化元素，仅使用了通常认为对钛合金塑性“有害”的氧（O）元素进行组织调控，使合金内部生成FCC相。 资料来源：Nature Materials，WangwangDing等《Leandesign of a strong and ductile dual-phase titanium-oxygen alloy》 注：数据截至2025年10月31日 3受益标的 宝钛股份：公司是我国最大的以钛及钛合金为主的专业化稀有金属生产科研基地，主导产品钛材年产量位居世界同类企业前列。2025H1公司生产钛产品16633吨，销售15844吨。 西部超导：公司多种牌号钛合金填补了国内空白，且公司正在加快推动自主研制新型钛合金和应用，以及低成本制备技术开发，多项产品性能达到国际领先水平。2024年公司钛材生产8134吨，销售7910吨。 西部材料：公司自主开发的高均质钛合金厚板，探伤水平优于航空锻件，经鉴定达到国内先进水平，已在重点型号得到批量应用。公司在航空航天用宽幅细晶钛合金薄板组织、性能调控及板形控制等关键技术领域取得突破，产品已在多个型号上取得批量应用，2024年公司钛材销售量达6767吨。 金天钛业：公司主要从事高端钛及钛合金材料的研发、生产和销售，应用范围主要集中在航空、航天、舰船及兵器等高端装备领域。公司IPO募投项目“高端装备用先进钛合金产业化项目（一期）”正在有序推进，项目投产后，公司将新增年产钛合金棒材2,800吨、钛合金锻坯200吨的产能。 （1）国防预算增速可能不及预期，导致装备采购费用增幅下降；（2）国防军工行业订单可能延迟；（3）钛合金技术突破可能存在障碍，导致新牌号生产应用不及预期；（4）海绵钛存在价格上行的风险，导致钛材加工企业毛利率下降。 分析师声明 负责准备本报告以及撰写本报告的所有研究分析师或工作人员在此保证，本研究报告中关于任何发行商或证券所发表的观点均如实反映分析人员的个人观点。负责准备本报告的分析师获取报酬的评判因素包括研究的质量和准确性、客户的反馈、竞争性因素以及开源证券股份有限公司的整体收益。所有研究分析师或工作人员保证他们报酬的任何一部分不曾与，不与，也将不会与本报告中具体的推荐意见或观点有直接或间接的联系。特别声明 股票投资评级说明《证券期货投资者适当性管理办法》、《证券经营机构投资者适当性管理实施指引（试行）》已于2017年7月1日起正式实施。根据上述规定，开源证券评定此研报的风险等级为R4（中高风险），因此通过公共平台推送的研报其适用的投资者类别仅限定为专业投资者及风险承受能力为C4、C5的普通投资者。若您并非专业投资者及风险承受能力为C4、C5的普通投资者，请取消阅读，请勿收藏、接收或使用本研报中的任何信息。因此受限于访问权限的设置，若给您造成不便，烦请见谅！感谢您给予的理解与配合。 分析、估值方法的局限性说明 本报告所包含的分析基于各种假设，不同假设可能导致分析结果出现重大不同。本报告采用的各种估值方法及模型均有其局限性，估值结果不保证所涉及证券能够在该价格交易。 法律声明 开源证券股份有限公司是经中国证监会批准设立的证券经营机构，具备证券投资咨询业务资格。本报告仅供开源证券股份有限公司（以下简称“本公司”）的机构或个人客户（以下简称“客户”）使用。本公司不会因接收人收到本报告而 视其为客户。本报告是发送给开源证券客户的，属于商业秘密材料，只有开源证券客户才能参考或使用，如接收人并非开源证券客户，请及时退回并删除。