鈦合金回收價格（軍工材料行業122頁深度報告）

（報告出品方/作者：中航證券，張超、梁晨）一、軍工行業之基石——軍工材料1、材料是人類發展的物質基礎材料是人類賴以生存和發展的物質基礎，但不是所有物質都可以稱為材料。燃料和化學原料、工業化學品、食物和藥物，一般都不算是材料。一般材料是指人類

（報告出品方/作者：中航證券，張超、梁晨）

一、軍工行業之基石——軍工材料

1、材料是人類發展的物質基礎

材料是人類賴以生存和發展的物質基礎，但不是所有物質都可以稱為材料。燃料和化學原料、工業化學品、食物和藥物，一般都不算是材料。一般材料是指人類用于制造物品、器件、構件、機器或其他產品 的那些物質。材料有眾多的分類方式，包括按化學組成、尺寸形態、結晶狀態以及功能用途等分類。還可以按物理性質（半導體材料、磁性材料、高強度材料、高溫材料、超導材料等）、物理效應（壓電材料、光 電材料、激光材料、記憶材料等）以及材料用途（軍工材料、生物材料、電子材料、建筑材料等）等進行 分類。

以化學成分來分類主要分為：①金屬材料（包括各類金屬和合金）、②無機非金屬材料（如玻璃、陶瓷、 碳纖維等）、③有機高分子材料（如合成塑料、有機纖維、橡膠、天然的羊毛棉花等）、④復合材料（由兩 種以及兩種以上的材料組成，如水泥、碳纖維復合材料等）。在工業時代，由于人類社會冶煉及生產技術的快速提高，金屬材料的應用得到了快速的發展，隨著 21 世紀的到來，人們對材料性能多元化發展的要求 不斷提升以及新材料技術的不斷突破，高分子材料、無機非金屬材料（陶瓷材料）以及復合材料等新材料 迎來了快速發展。

衡量材料性能有眾多指標，可以從力學性能、物理性能、化學性能、工藝性能等多方面進行評價，從 材料的整體趨勢來看，這些性能指標隨著新材料的發展而不斷優化。在武器裝備的應用上，軍工材料總體 向著“高性能化、輕量化、多功能化”等方向發展，在性能指標方面的要求也更加嚴苛。

2、新材料促進技術發展與產業升級，扶持政策不斷深化

回顧歷史長河，人類的發展史某種程度上其實就是一部材料的進階史，從“石器”時代，“青銅”時代， “鐵器”時代，“蒸汽”和“電氣”時代（“鋼鐵”時代），到如今的信息時代（半導體時代），人類社會的 每一次巨大進步都伴隨著材料技術的突破性發展。因此 21 世紀科技發展的主要方向之一是新材料的研制 和應用。新材料的研究，是人類對物質性質認識和應用向更深層次的進軍。目前新材料是指新近發展或正 在發展的具有優異性能的結構材料和有特殊性質的功能材料。近幾年，化工新材料、微電子、光電子、新 能源材料成了研究最活躍、發展最快、最為投資者所看好的新材料領域，材料創新已成為推動人類文明進步的重要動力之一，也促進了技術的發展和產業的升級。

新材料產業作為當今科技和經濟發展中最為活躍的產業領域之一，呈現出產業關聯度高、經濟帶動力 強、發展潛力大的特點，已成為促進經濟快速增長和提升企業、地區競爭力的源動力。近年來新材料正逐漸成為國家戰略重點發展的產業之一，扶持政策不斷加碼、深化。

3、軍工新材料是高端武器裝備發展的先決要素

軍工材料是按材料用途分類的重要應用領域。由于軍工裝備工作環境的苛刻性，軍工材料多需要在極 端條件下能夠正常工作，尤其是航空航天對結構材料要求更高，因此這些軍工材料一般需要具有高強度、 耐高溫、耐腐蝕、低密度等多種性能特點。對于此類具有優異特性和功能，能滿足軍用高性能需求的材料， 我們稱為軍工材料或軍工高端材料。軍工行業是一個綜合性的行業，涉及的工業門類廣，因此在材料種類 的需求方面也更加繁雜，主要可分為金屬材料、以高性能纖維作為強化相的各類復合材料，以及其他功能 性新材料等。

軍工材料是發展武器裝備的物質基礎。在各個時代，最先進的技術最早往往為軍事用途服務。一代武 器，一代材料，材料在國防工業中占據著舉足輕重的作用，是高端武器裝備發展的先決要素。電子技術的 發展依賴于半導體材料的發展；戰略導彈、戰術導彈和衛星的發展依賴于先進復合材料技術的發展；新型 的復合裝甲材料技術（即抗彈陶瓷和樹脂基復合材料技術等），使坦克的防護迎來了新的發展機遇；工程塑 料在槍械上的應用，使世界槍械研究徘徊不前的局面得以打破；發動機性能的改進一半靠材料。

軍工新材料技術是決定武器裝備性能與水平的重要因素。高效低成本樹脂基彈箭復合材料研制成功及 其在戰略和戰術彈箭上的應用，顯著改進了武器裝備戰技指標，大大地增加了戰略導彈的射程；輕型反坦 克導彈的增程，主要依賴于碳纖維/玻纖混雜增強環氧復合材料發動機殼體、有機硅耐燒蝕涂料和橡膠基 復合材料防護層的成功研制于應用；四代戰斗機的“4S”性能特點，十分依賴新材料技術的發展與應用。

軍工新材料引領技術發展，奠定我國整體材料基礎。軍工新裝備的牽引是我國的高端新材料技術快速 發展的動力源之一，尤其是在國外封鎖的環境下，軍工材料是我國新材料技術的突破口，通過近幾年的發展，可以看到我國正逐漸打破西方列強的圍剿封鎖。以“碳纖維”為例，以往國際碳纖維行業主要市場被 美日等國壟斷，但隨著我國國家的重點扶持，以及如光威復材、中簡科技等企業的不懈努力，通過軍品的 研發供應，我國在高性能碳纖維方面取得了十足的進步，為未來高端民用市場奠定了基礎。

軍工材料正向著“輕量化、高性能化、多功能化、復合化、低成本化以及智能化”等方向發展。在航 空航天領域，輕量化意味著飛行器在節省燃油的同時擴大了作戰半徑，提高了戰場生存力和戰斗力，因此 發展趨勢是采用輕質、高強、高模材料，從而提高結構效率。高性能化是軍工新材料從始至終貫穿的要求， 這種性能體現在多方面，既可以是力學強度、韌性方面，也可以是耐高溫性能方面等

此外，由于 武器裝備對可靠性的高要求，軍工材料具有性能高于經濟性的特點。 新型號、新裝備放量，對高性能材料需求明顯增加。目前在新型武器裝備的應用中，鈦合金、高溫合金、以及復合材料（碳纖維等）等脫穎而出，市場空間不斷增長。以航空領域對材料需求來看，在 100 多 年來經歷了四個階段的發展，目前正在跨入第五階段，這一階段的特點是：機體結構材料大量使用復合材料、鈦合金用量不斷創新高。

4、“十四五”軍工材料迎來快速擴張，“軍轉民”帶來第二增長動力

下游列裝加速，上游材料供不應求。進入“十四五”我國軍工裝備加速建設，新型號軍機的快速列裝， 以及導彈“數量級”增量建設等都對上游材料形成了強勁的需求。疊加“自主可控”增量以及新型號裝備 中高端高性能材料應用比例增加，目前軍工產業鏈中，上游材料呈現出較為強烈的“供不應求”，同時也表 現出相較于下游更高的業績增加彈性。

企業積極擴產，“十四五”軍工材料產能至少翻番增長。在軍工上游材料整體供不應求的環境下，近年 軍工材料公司相繼出臺了擴產計劃，我們統計了主要軍工材料領域上市公司的擴產計劃，預計到“十四五”末期產能至少實現翻番增長，高溫合金產能增長 157%、碳纖維產能增加 210%、鈦合金產能增加 138%。再 考慮到新產能爬坡的情況，我們預計軍工材料“十四五”期間景氣度整體無憂。

鈦合金、高溫合金、碳纖維“十四五”期間市場需求有望維持穩定高速增長，市場空間逐漸打開。我 們預計高端鈦合金、碳纖維、高溫合金三種材料“十四五”期間市場需求的復合增速分別為 20%、25%以及 16%，假設三者價格分別為 35 萬元/噸、15 萬元/噸以及 30 萬元/噸來估算，到 2025 年三種材料市場規模 將分別突破 100 億元、200 億元以及 300 億元。

高端材料“民用”市場給企業帶來第二增長動力。除去軍品方面的快速增長，材料技術的成熟也給行 業帶來了廣闊的“民用”市場，為相關領域帶來第二增長動力。碳纖維方面，憑借輕量化、高強高模等優 異性能，在風電、氫能儲存等新能源領域展現出了良好的前景；高溫合金方面，在兩機專項的政策支持下， 我國目前航空發動機方面將迎來快速發展，但燃氣輪機方面，目前仍正在啟動中，隨著技術的成熟，也有 望給高溫合金市場再添發展動能。

“大飛機”蓄勢待發，民機市場方興未艾。在第十三屆中國航展上，商飛公布了最新的《中國商飛公 司市場預測年報（2021-2040）》，同時波音也發布了最新的中國民航市場展望報告，都上調了中國民機的市 場空間，預計未來 20 年，民機市場空間在 9-9.5 萬億之間。那么隨著 C919 的問世，將推動全球民機市場 格局由原來的“AB”向“ABC”發展。在自主化要求的環境下，對于這些給航空軍機配套的上游材料企業來 說，將提供新的市場增量。

二、金屬材料篇

繼石器時代之后出現的銅器時代、鐵器時代，均以金屬材料的應用為其時代的顯著標志。雖然非金屬 材料的應用不斷提升，但金屬材料憑借其優良的性能，仍將有較為廣泛的應用，并且前景光明。尤其是一 些新型、高端金屬材料，在軍工、航空航天等領域有著難以替代的地位，并隨著研究的不斷進展，生產出 性能更加優良的品種。常用的軍工金屬新材料包括鈦合金、高溫合金、鋁合金以及鎂合金等。

1、鈦合金——新型武器裝備的明星金屬

1.1、鈦合金性能優良，在軍工裝備中應用廣泛

鈦（Ti）位于元素周期表中ⅣB 族，是一種銀白色的金屬，鈦合金是以鈦為基礎加入鋁、錫、釩、鉬、 鈮等其他元素組成的合金，由于其優秀的物理性能，被廣泛用于航空航天、船舶、海洋工程、兵器、汽車、 醫療、化工、冶金、體育休閑等高端工業制造中，有著“第三金屬”、“空中金屬”、“海洋金屬”等美譽。

鈦的具體優勢性能包括：①比強度高：鈦密度為 4.5g／cm 3，比鋼輕 43%，而機械強度卻與鋼相差不多， 比鋁大兩倍，比鎂大五倍，因此表現出較高的比強度（抗拉強度與材料表觀密度之比）；

②耐蝕性好：常溫下，鈦表面易生成一層極薄的致密的氧化物保護膜，可以抵抗強酸甚至王水的作用， 表現出強的抗腐蝕性。鈦合金制成的潛艇，既能抗海水腐蝕，又能抗深層壓力，其下潛深度比不銹鋼潛艇 增加 80%。此外，鈦無磁性，不會被水雷發現，具有很好的反監視、監測作用。

③具有超導性：鈦具有超導性，純鈦的超導臨界溫度為 0.38-0.4K。常用的鈮鈦合金超導體是超導工 業的“先導材料”，其成本遠低于其他超導材料，同時還具有如屈伏強度與鋼材接近等優點，保證了鈮鈦超 導合金的應用優勢。

根據現行國標發布的《鈦及鈦合金牌號和化學成分》，鈦及鈦合金相關種類牌號有 100 個左右。不同類 別的鈦合金，價格也不盡相同，便宜的有每千克一兩百元，貴的甚至上千元。根據基體組織不同，鈦合金 可以分為α合金（組織穩定，耐磨性高于純鈦，抗氧化能力強）、β合金（未熱處理即具有較高的強度，淬 火、時效后合金得到進一步強化，室溫強度可達 1372～1666MPa）以及α+β合金（具有良好的綜合性能， 組織穩定性好，有良好的韌性、塑性和高溫變形性能，能較好地進行熱壓力加工，能進行淬火、時效使合 金強化）。中國分別以 TA、TB、TC 表示。三種鈦合金中很常用的是α鈦合金和α+β鈦合金；α鈦合金的切 削加工性很好，α+β鈦合金次之，β鈦合金較差。由于其種類繁多，物化特性也多有不同，因此多種牌號 鈦合金在軍工裝備中應用領域更為廣泛。

1.1.1、航空領域：鈦合金比重衡量飛機先進程度

由于鈦合金具備密度低、比強度高、耐蝕性好、導熱率低等特點，因此廣泛的應用于飛機結構件（如 蒙皮、管材零件、緊固件、各種鈑金件和承力構件等）和發動機（如壓氣盤、靜葉片、動葉片、機殼、燃 燒室外殼、排氣機構外殼、中心體、噴氣管、壓氣機葉片、輪盤和機匣等零件）等部位。

鈦合金在航空領域應用的必要性：目前新一代飛機的最高航速是音速的 3 倍以上，會使飛機與空氣摩 擦而產生大量的熱，一般在音速 2 倍以下時機身可以用鋁合金，當飛行速度達到 2 倍以上時，就必須采用 耐高溫和性能更好的鈦合金，當飛行速度超過音速的 3 倍時，機身就要使用更多的鈦合金。

這也是為什么 鈦合金的應用水平是衡量飛機選材先進程度的重要標志。在國外第三代戰斗機上，鈦合金用量占機體結構 重量比為 10%～15%，在第四代戰斗機上，用量超過 25%，其中 F-22 高達 41%。航空發動機的用鈦量也在逐 步增加，國外先進航空發動機的鈦用量已達 30%左右，例如 V2500 發動機的鈦用量就高達 31%，第四代發 動機 F119 的鈦合金用量為 40%。在民用飛機方面，空中客車的鈦用量已從第三代 A320 的 4.5%增至第四代 A340 的 6%，而 A380 中用鈦量占總重量的 10%，單機用鈦材約 60 噸。（報告來源：未來智庫）

1.1.2、航天領域：重大工程建設及導彈儲備將增加鈦合金需求

航天飛行器結構設計與制造中考慮最多的就是減重問題，提高結構效益是關鍵，同時要求結構材料具 有良好的環境適應性，如適應高溫、高濕、高鹽等腐蝕性服役環境等。鈦合金材料代替傳統的鋼制材料， 在大幅度降低航空航天飛行器的結構重量的同時可提高航空航天飛行器結構的抗腐蝕損壞能力，對增加航 空航天飛行器航射程、降低燃料消耗、延長服役壽命、提高服役可靠性等方面均具有重要意義。因此鈦合 金材料自產生以來特別受到航空航天飛行器設計者的青睞，鈦合金在航天火箭中所占質量為 5%～30%，實 際上沒有一種航天火箭是不使用鈦及鈦合金的。如在前蘇聯的“能源-暴風雪”號、“金星”號、“月球”號、 “和平”號等航天器中得到非常廣泛的應用。目前鈦合金在航天領域的應用主要有三方面：

①在火箭發動機系統中的應用

隨著航天飛行器設計對重量的控制要求越來越苛刻，以固體火箭發動機為代表的航天動力系統結構件， 越來越多的采用鈦合金材料。目前一部分先進的固體火箭發動機所使用的復合材料殼體的前后接頭、前后 封頭、前后裙框等支撐部件均采用鈦合金材料制造，常見的材料牌號有 TC4、TC6、TC11 等鈦合金。此外噴 管是固體火箭發動機的關鍵部件，在使用過程中承受著高溫高壓的嚴苛考驗，目前絕大部分的固體火箭發 動機噴管殼體的金屬件采用 TC4、TC8、TC11 等鈦合金材料制造。

②在空間飛行器動力系統中的應用

為了實現空間飛行器的發射減重及有效降低在軌調姿的動能慣性，目前衛星、宇宙飛船等空間飛行器 的推進動力系統大量采用鈦合金材料制造其推進劑儲箱、推進噴管支撐殼體等。

③在導彈武器系統中的應用

導彈武器系統為了減輕其發射重量、增加射程以及提高結構件使用溫度，也開始大量使用鈦合金材料 替代傳統的結構鋼、鋁合金等材料。如新一代的巡航導彈飛行速度由過去的 0.8 馬赫提高到 3.5 馬赫甚至 更高，導彈的表面溫度達到 300℃-650℃，傳統鋁合金材料制造的隔框、蒙皮、油箱等無法滿足要求，必 須使用鈦合金材料制造這些導彈部件。同樣巡航導彈使用的渦噴發動機動力系統也大量使用鈦合金材料制 造其結構部件，包括壓氣機機匣、壓氣機盤、壓氣機葉片等部件。

1.1.3、船舶軍艦：優異的耐蝕性能天生適合艦船

由于鈦合金具有比強度高，且在海水及海洋氣氛下具有優異的耐蝕性能，因此在船舶領域也得到了廣 泛的運用。主要應用于耐壓艇體、結構件、浮力系統球體，水上船舶的泵體、管道和甲板配件，快艇推進 器、推進軸、水翼艇水翼、鞭狀天線等。目前鈦合金在艦船的應用主要集中在一些關鍵部位，但隨著鈦合 金產業的不斷成熟，成本下降，未來艦船鈦合金應用占比將不斷提高。

1.2、中游高端鈦材研發及制造是產業鏈核心壁壘

鈦合金產業鏈上游為鈦金屬冶煉行業，主要通過冶煉鈦鐵礦或金紅石得到含鈦量較高的海綿鈦，經熔 鑄等工序得到鈦錠、鈦合金或鈦粉；再通過加工處理（如軋制、鑄造、鍛造或粉末冶金）后，獲得鈦加工 材；產業鏈下游企業通過購買鈦合金零部件應用到各自領域當中。

提煉加工難度大，成本較高：鈦元素雖然在地殼中含量高，但是由于活性大，提煉困難，需要經過多 次氧化還原過程達到工業應用的品位。通常采用氯還原法提純金屬鈦，熔煉采用多次真空電弧熔煉工藝， 另外鈦合金變形抗力較大，屬于難變形材料，疊加鈦合金材料制備工藝復雜、流程長等原因致使其成本高。 鈦原料需求升級，質量要求提升：我國鈦工業經過幾十年的發展，已從 20世紀的以傳統化工為主要 需求的領域，逐漸轉向以航空航天、船舶、海洋工程和高端化工裝備為主要需求的領域，鈦原料的需求也 從原來的以工業級海綿鈦(2 級)為主轉向以航空級海綿鈦(0 級)為主要需求，對鈦原料的批次穩定性和質 量要求更高。

目前國內海綿鈦生產原料主要依賴進口，隨著航空級海綿鈦需求的快速增長，軍工行業對原 料的穩定供應和品質提出了更高的要求。由于我國絕大多數海綿鈦生產企業沒有自己的鈦礦砂資源，這也 對高端鈦產品長期穩定供應、產品質量和成本造成了很大的影響。

海綿鈦價格波動主要受供求關系影響。海綿鈦作為鈦產品的核心原料，其在鈦材生產成本中占比超 80%， 是影響行業利潤的重要因素，其價格波動主要受制于供求關系影響，2014-2016 年由于我國海綿鈦產業受 庫存積壓、中低端鈦材產能過剩及需求下降等多種因素影響，其價格一直處于低位，后伴隨下游需求的逐 步修復，海綿鈦價格開始逐步回暖，由 2016 年 6 月末 4.65 萬元/噸漲至 2019 年 8 月的 8 萬元/噸左右。 2021 年初至今，受“雙控”等因素影響，海綿鈦上游鎂錠、四氯化鈦等原材料價格持續上升，海綿鈦價格 也一路上漲，截至 10 月份價格已經突破 8 萬元/噸。近兩年海綿鈦產能快速擴張，因此長期來看，海綿鈦 將由高端需求的持續提升與下游產能的不斷擴張兩種因素共同主導價格走勢，在需求與供給共同提升的情 況下，海綿鈦價格也將逐步趨穩。

軍品高端鈦合金價值高于民用：目前航空航天、軍工裝備等是國內高端鈦合金主要需求領域，價格方 面來看在 30-40 萬左右，可以看到產品主要為軍品鈦合金的西部超導噸鈦價格以及毛利率，明顯要高于具 有較大比例民品鈦合金生產的寶鈦股份和西部材料。值得注意的是由于軍品價格相對固定，公司成本的波 動較難向下游轉移，因此海綿鈦價格波動，會對軍品毛利率產生影響，一般海綿鈦價格每提升 1 萬元，對 軍品鈦合金毛利率影響在 3%左右。

存在“卡脖子”情況，差距不斷縮減：目前，我國高端需求用航空級海綿鈦、3D 打印用鈦粉、航空緊 固件用鈦合金棒絲材、船舶用鈦合金寬厚板坯等產品由于在批次穩定性上還與國外有一定的差距，仍需進 口，一部分關鍵核心技術沒有完全自主可控。但通過國內企業的裝備進步技術創新，差距正逐步縮減，產 品質量不斷提高。

中高端領域的鈦材需求量呈加速增長勢頭：2020 年，我國鈦工業不論在產量、產能和經濟效益上都取 得了突飛猛進的發展，其中，高端化工、航空航天、海洋工程、船舶和體育休閑等中高端領域的鈦材需求 量呈加速增長勢頭，平均增長幅度在 20%以上，醫療行業受疫情影響需求有所回落，低端的電力和制鹽等 行業也有一定的增長，但增幅不大，行業整體盈利能力進一步增強。以軍工為代表的高端行業需求拉動下， 促使我國鈦材產量連續第 6 年呈穩步快速增長的勢頭，鈦材產量由 2015 年的 4.86 萬噸上升到 2020 年的 9.70 萬噸，增長幾乎翻倍。

高端用鈦占比依舊偏低，未來增長空間廣闊：從全球市場需求結構來看，鈦合金主要應用于航空工業、 國防軍工以及其他工業。其中，在航空工業的應用需求最大，約占 50%，主要是用于飛機和發動機的制造。 但是對比國內來看，鈦制品需求結構存在明顯差異，在擁有發達的航空航天和軍工國防工業的北美和歐盟 地區，尤其是美國，50%以上的鈦制品需求來自于航空航天和軍工國防領域。我國雖然是全球最大的鈦金屬 生產國和消費國之一，但是我國鈦制品需求大部分來自化工領域，應用主要為抗腐蝕材料，技術含量相對 不高，航空航天領域高端需求，雖然近兩年占比有所提升，但仍只占 18.4%（1 萬噸）左右，遠不及國際平 均水平。

“十四五”軍隊加速建設，航空航天領域將進一步拉動鈦合金行業景氣度：2021 年起中國“十四五” 規劃和軍隊現代化建設正式進入加速期，有望進一步促進航空航天、軍工裝備等高端領域用鈦的大幅提升。 尤其是在航空領域，隨著我國大飛機自主建設和軍機迎來快速換代窗口期，軍民兩方面的飛機需求將會持 續放量。我國航空領域的大跨越式發展將帶動產業鏈相關公司加速轉型和成長，航空需求放量將大幅帶動 高端鈦材需求，拉動行業高景氣發展。 從鈦合金在飛機中應用來看，民機約為 5%-15%、軍機約為 10%-30%。

民機方面，根據中國商飛公司市場預測年報（2021-2040），預計 2021-2040 年中國將累計交付 9084 架 新機，假設這些新增飛機都是我國自產型號，那么預計未來二十年鈦合金需求總量在 38 萬噸，算上商用 飛機發動機的 11 萬噸需求，民用航空需求總量將達到 50 萬噸左右，市場空間在 2000 億規模。

1.4、鈦合金的“百貨商店”與“專賣店”式競爭格局

軍用高端鈦合金與國外不直接競爭，但仍有一定差距：盡管近年來我國鈦合金材料的研究工作已取得 了顯著的進展，但高端領域用鈦合金產品的品質與國外相比還有很大的差距，如鈦合金擠壓型材、模鍛件、大型鈦合金寬厚板、大型鈦合金鑄件、航空緊固件用鈦合金棒絲材等，亟需我國鈦行業提高產品品質，以 充分滿足國防軍工對鈦合金的發展需要。目前國外的主要廠商有日本東邦鈦公司、美國鈦金屬公司、俄羅 斯 VSMPO-AVISMA 等。由于各國對軍工材料的出口均有嚴格的限制，因此目前國內高端鈦合金軍工市場方 面基本上不會面臨來自國外公司的競爭。但未來隨著我國民用航空大飛機的落地批產，一方面打開了市場 空間，另一方面也將在民用航空鈦合金方面與國際鈦合金龍頭企業形成競爭。

鈦加工行業已形成國有大型企業為龍頭的格局：目前，我國鈦加工行業通過近 10 年的結構調整和轉 型升級，已形成以寶鈦股份、西部超導、西部材料和金天鈦業等國有大型企業為代表的一線龍頭企業，他 們以各自的多年行業技術積累和背景為依托，不論在產量還是利潤水平方面，均取得了近 10 年來的最好 水平。

“十四五”紛紛出臺擴產計劃：2021 年三家鈦合金上市企業分別公告擴產計劃，2020 年寶鈦集團提 出了在“十四五”末，鈦材市場占有率居世界第一、鈦材產量達到 5 萬噸的目標計劃；西部材料預計募投 項目達產后鈦合金總體產能達 1 萬噸；西部超導預計募投項目達產后鈦合金產能將超 1 萬噸，綜合來看三 家企業到十四五末期，鈦合金總產能將超 7 萬噸，我們預計其中軍品產能有望達到 3 萬噸左右。

“百貨商店”與“專賣店”式競爭格局：從歷史來看，寶鈦、西部超導和西部材料同源，原先三家是 一家，是國家建設的軍工服務研究地，最早在寶雞是研究院加上加工廠，一直到 80 年代中期。研究院獨立 成為西北有色金屬研究院，從寶雞搬遷西安，之后先后成立西部材料和西部超導。西部材料最開始從事稀 有難熔金屬，后面西部鈦業和西部材料重組，加入了鈦合金業務。西部超導最早是做超導材料，鈦合金也是后續發展加入的業務。

從目前來看，由于歷史地位的存在，寶鈦是產業化最長、最大、材料品種最全的 鈦合金生產企業，可以看為是鈦合金的“百貨商店”。而西部材料與西部超導兩家實控人同為西北有色金屬 研究院，因此存在同業競爭限制，致使西部材料主要是鈦合金板材、管材，西部超導主要是鈦合金棒絲材。 兩家各自在自己領域有較強的競爭力，可以看做是某一類鈦合金的“專賣店”。

1.5、小結

鈦合金憑借其密度低、比強度高、耐蝕性好、導熱率低等特點，在航空航天、船舶軍艦等領域中廣泛 應用。目前，我國鈦行業結構性調整已初見成效，已由過去的中低端化工、冶金和制鹽等行業需求，正快 速轉向中高端的軍工、高端化工(PTA 裝備)和海洋工程等行業發展，行業利潤由上述中低端領域正逐步快 速向以軍工為主要需求的高端領域轉移。伴隨著“十四五”的到來，高端軍用鈦合金在下游需求旺盛的環 境下，供不應求，行業迎來高端產能快速擴張的窗口期。

2、高溫合金——現代物理冶金學和冶金工藝的集大成材料

2.1、高溫合金是現代航空發動機的基石

高溫合金是以金屬鎳、鐵、鈷元素為基體，能在 600℃以上的高溫下承受一定應力長期工作，并具有 優異抗氧化、抗腐蝕能力的一類先進結構材料。

高溫合金的最大特點不是其絕對熔點很高，而是在高溫下仍然具有良好的特性：盡管純金屬材料中有 熔點高達 2000℃以上的，如鎢（3390℃）、鉭（2996℃）、鉬（2610℃）和鈮（2468℃）等，可是在遠低于 其熔點下，其力學強度就迅速下降，高溫氧化、腐蝕嚴重，因而，極少用純金屬直接作為超耐熱材料。相 比普通金屬，高溫合金在復雜工作環境下的性能優異：①高溫強度；②抗氧化性；③抗熱腐蝕；④抗疲勞 性；⑤斷裂韌性；⑥內部組織穩定，使用可靠。雖然性能優異但高溫合金制備難度較大，歐美也稱其為超 級合金。正如劍橋大學材料學家 R.W.Cahn 教授所述：“高溫合金結合并利用了現代物理冶金學和冶金工藝 的所有資源，顯示了人類為實現極富挑戰性的目標而做出的卓越成就。”

2.1.1、航空領域：現代航空發動機中，高溫合金占總重量的 40%～60%

高溫合金主要應用于航空發動機，航空發動機被稱為“工業之花”，是航空工業中技術含量最高、難度最大的部件之一。作為飛機動力裝置的航空發動機，尤其重要的是金屬結構材料要具備輕質、高強、高韌、耐高溫、抗氧化、耐腐蝕等性能，而這些幾乎是結構材料中最高的性能要求。在現代燃氣渦輪航空發動機 中，高溫合金材料的用量占發動機總重量的 40%-60%。

高溫合金主要用于發動機四大熱端部件：燃燒室、 導向器、渦輪葉片和渦輪盤，此外，還用于機匣、環件、加力燃燒室和尾噴口等部件。 航空發動機的技術進步與高溫合金的發展密切相關，軍用航空發動機通常可以用其推重比（推力/重 量）來綜合地評定發動機的水平。提高推重比最直接和最有效的技術措施是提高渦輪前的燃氣溫度，因此 高溫合金材料的性能和選擇是決定航空發動機性能的關鍵因素。隨著航空裝備的不斷升級，對航空發動機 推重比的要求不斷提高，發動機對高性能高溫合金材料的依賴越來越大。

2.1.2、航天領域：高溫合金材料技術的發展直接影響航天發動機研制水平

高溫合金主要應用于火箭或導彈等航天器中動力部分（液氫液氧、液氧煤油、燃氣渦輪、沖壓發動機） 的承力熱端部件（渦輪泵彎通、法蘭盤、石墨舵緊固件等），還包括火箭渦輪轉子、燃燒室等。航天發動機 中的特殊工作環境要求其使用的材料必須能夠承受高溫、高壓、高的溫度梯度變化、高動態載荷和特殊介 質的考驗，因此對材料的綜合性能和加工性能提出了很高的要求。高溫合金材料已經占據了航天發動機相 當大的比重，接近總重量的一半，高溫合金材料技術的發展直接影響航天發動機研制水平。

高溫合金材料技術的發展直接影響航天發動機研制水平。火箭發動機性能落后的根本原因在于高溫合 金材料的差距。火箭發動機燃燒室需承受高溫（3000-4000℃）、高壓（20MPa）和高流速（2500-5000m/s） 燃氣沖刷，對高溫合金材料要求極高；高性能渦輪泵需承受超低溫液氧和燃料的沖刷，且轉速高、壓力大、 密封性要求高，是液體火箭發動機最核心的部件，對高溫合金原材料及制造工業提出了很高的要求。

2.1.3、船舶軍艦：集中應用在艦船的動力裝置中

高溫合金在船舶軍艦中的應用也主要是集中在動力裝置的結構件和動力裝置中使用的大量高溫螺栓。 世界各國艦艇動力設備分主動力（主要是大型柴油機或核反應堆）和輔助動力（主要是燃氣輪機），兩部分 都需要使用大量的高溫合金。柴油機具有熱效率高、功率范圍廣等優點，在艦船動力裝置中所占份額極大， 高溫合金主要應用于大型柴油機的預燃室噴嘴、高溫耐腐蝕的彈性件和緊固件、氣閥和氣閥座合金、增壓 渦輪、增壓器以及排氣系統。而燃氣輪機中需要用到高溫合金的部位則包括空氣壓縮機、燃燒室、葉輪系 統及齒輪減速器。噴射到葉輪上的氣體溫度高達 1300℃，因此葉輪系統需要選用高溫合金材料。

2.2、分類多、品種多，對研發實力、經驗積淀要求高

高溫合金可有多種分類方法：按主要元素可分為鐵基、鎳基和鈷基三類高溫合金；按制備工藝可分為 變形（牌號 GH）、鑄造（等軸晶——牌號 K、定向柱晶——牌號 DZ 和單晶——牌號 DD）、粉末（牌號 FGH） 和金屬間化合物高溫合金（牌號 JG）四大類高溫合金；按強化方式可分為固溶強化、時效強化、氧化物彌 散強化和晶界強化。

鎳基高溫合金應用范圍最廣：相較于鐵基和鈷基，鎳基高溫合金應用范圍最廣，占比達 80%，主要是 得益于其在高溫時強度更高；鐵基高溫合金則是從不銹鋼發展起來的，優勢在于有較好的中溫力學性能和 良好的熱加工塑性，合金成分比較簡單，成本較低；鈷基高溫合金，高溫強度、抗熱腐蝕和抗氧化能力具 有一定優勢，但鈷是一種重要戰略資源，世界上大多數國家缺鈷，以致鈷基合金的發展受到限制。相比較 鈷基更適合作為高溫靜止零件的材料，鎳基則更適合作為高溫轉動零件的材料。

變形高溫合金占比高、種類多：變形高溫合金在整個高溫合金的產量中占比為 70%以上，產品種類也 相對最多，在航空發動機里可用于制造盤軸、機匣、燃燒室、緊固件等多種零件；鑄造高溫合金多用于制 造航空發動機中的機匣、葉片等結構復雜的零件；粉末高溫合金方面，主要用于航空發動機中的盤軸類鍛 件，通常情況下服役條件較變形高溫合金更為苛刻。 高溫合金產業鏈上游為金屬冶煉行業，主要通過冶煉金屬礦石得到金屬原材料。通過對金屬原材料進 行加工處理（如軋制、鑄造或粉末冶金）后，獲得變形高溫合金、鑄造高溫合金或粉末高溫合金；產業鏈 下游企業通過購買高溫合金零部件應用到各自領域的機械設備當中。由于高溫合金多數非標準化產品，產 品類型隨著下游需求不同而異，所以高溫合金產業鏈相對較短，屬于以技術為核心的產業。

整個軍工材料領域盈利能力最強的品種之一：高溫合金是整個特鋼行業或者說是整個軍工材料領域盈 利能力最強的品種之一。高溫合金因其原材料成本高、制備工藝復雜等原因，售價普遍較高。高溫合金售 價一般在數萬元至百萬元之間，常見品種預計平均價格在 15-30 萬元左右。

國外發達國家先發優勢，我國高溫合金起步較晚：高溫合金誕生于 20 世紀初期的美國，被用作車站 的防腐支架。從二戰開始，高溫合金的研制進入了高速發展時期并大量應用。由于高溫合金初期主要為軍 事服務，到五十年代，幾大軍事強國英、美、前蘇聯等國各自形成了自己的高溫合金體系及相應的高溫合 金行業。相比較其他軍事強國，我國高溫合金起步較晚，技術水平與生產規模方面，與美國、俄羅斯等國 仍有著較大差距。尤其是近些年我國加大研制高性能航空航天發動機力度，導致高溫合金材料在供應上無 法滿足應用需求，而在涉及航天航空、國防等領域的高溫合金產品，發達國家作為戰略軍事物資，從不出 口，進一步增加了我國軍用高溫合金的缺口，同時也制約了我國高性能航空發動機發展。

供給與需求之間存在較大缺口，仍然依賴進口：國產高溫合金在合金純凈度、組織均勻度、加工工藝 控制和產品合格率等方面與美國、俄羅斯等國的產品仍存在差距，這些差距使得中國廠商主要集中在中低 端產品的制造上，高端產品產能不足，仍然依賴于進口。同時目前中國高溫合金生產企業產能有限，供給 與需求之間存在較大缺口，燃氣輪機與核電等高端民用領域的高溫合金仍主要依賴進口。（報告來源：未來智庫）

2.3、高溫合金供不應求，“兩機專項”拉動需求

高溫合金供不應求，未來增量來自中國：高溫合金是鋼鐵材料金字塔的頂端材料。目前，受到世界航 空制造業分布的影響，全球的高溫合金主要消費地集中在歐美等航空制造業比較發達的國家或地區，特別是在航空制造業為發達的美國；中國及其他各地高溫合金的消費量比較小。據統計，世界高溫合金消費市 場中，美國是主要的高溫合金消費市場，占比 48%；其次為歐洲，占比 25%；亞洲地區消費占比則為 22%左 右，其他地區為 5%。

我國高溫合金近幾年供需走勢持續增長，年增速保持在 20-30%，整體表現出供不應求的態勢，2019 年 我國高溫合金市場規模達到 169.8 億元，同比增長 33.52%。 國內高溫合金產能供給有限，長期存在較大的供需缺口。據統計，2019 年我國高溫合金產量約 2.76萬噸，但高溫合金整體市場需求約為 4.82 萬噸，供需缺口達 2.06 萬噸。

“兩機專項”加速推進，高溫合金潛在需求提升：“兩機專項”主要是航空發動機和燃氣輪機兩個重大 專項，兩機的基本原理相同。航空發動機專項方面，將重點聚焦渦扇、渦噴發動機領域，同時兼顧有一定 市場需求的渦軸、渦槳和活塞發動機領域，主要研發大涵道比大型渦扇發動機、中小型渦扇/渦噴射發動 機、中大功率渦軸發動機等重點產品；燃氣輪機專項的主要目標為，2020 年實現 F 級 300MW 燃機自主研 制，2030 年實現 H 級 400MW 燃機自主研制。

火箭發動機方面，我國的“長征”系列火箭以及“神舟”系列飛船，發動機的核心部分都采用了高溫 合金材料。2021 年，中國全年發射次數首次突破 40 次，那么 預計“十四五”期間，我國航天發射次數有望超過 200 次。根據《液體火箭發動機的結構質量》，火箭發動 機核心部件渦輪泵質量占發動機質量的 20-26%，燃燒室質量占發動機質量的 1.2-3.3%。我國未來主力運 載火箭長征七號采用的 YF-100 液氧-煤油火箭發動機單臺質量為 1.9 噸，每枚火箭采用 6 臺 YF-100 火箭 發動機，則每枚火箭渦輪泵及燃燒室總質量，即每枚長征七號火箭所用高溫合金部件質量約為 2.88 噸，我 們假設每枚火箭所用高溫合金質量在 3 噸左右，按 20%-25%的成材率來看，預計“十四五”期間我國火箭 發射需求高溫合金在 2400-3000 噸，每年需求或超過 500 噸。

燃氣輪機方面，廣泛應用于發電、船艦和機車動力、管道增壓等能源、國防、交通領域，是關系國家 安全和國民經濟發展的高技術核心裝備，屬于高科技產業。可分為微型、輕型和重型三類，其中重型燃氣 輪機是我國要重點發展的對象。 在艦船領域，我國與歐美等軍事強國存在巨大的差距。當前，國外現代大、中型水面艦艇和高性能艦 船都基本采用燃氣輪機作為主要動力裝置。

據 1981～2008年國外艦船動力裝置統計，3/4 的水面艦船采用了燃氣輪機(含柴-燃聯合)。相比之下，我國軍艦動力燃氣輪機化率遠低于老牌海軍強國，艦艇以燃氣輪機作為動力是未來軍艦升級換代下的必然趨勢，替代空間巨大。隨著我國 QC280/QD280等艦船燃氣輪機的問世，標志著我國國產艦船用燃氣輪機完成國產化。假設單臺燃氣輪機重量為 25 噸，高溫合金重量占比 40%， 成材率 25%，我們預計未來 10 年我國艦船高溫合金需求量在 3.6 萬噸左右。

在民用領域，發電用燃氣輪機、天然氣傳輸用燃氣輪機在“西氣東輸”、“北氣南下”以及“雙碳”政 策的支持下，未來都將是重點的建設工程，尤其是燃氣發電項目具有能源轉換效率高、污染物排放少、啟 停迅速、運行靈活等特點。 除去兩機項目，高溫合金在汽車、核電等多領域均有應用，過去五年我國高溫合金需求量年復合增速 為 19%左右，我們以 15%左右的增速對十四五期間進行測算，預計到 2025 年我國高溫合金年需求量將超過 10 萬噸，市場規模有望超過 300 億元。

2.4、競合關系為主，共同滿足市場需求

國際方面高溫合金行業呈現寡頭特征：高溫合金行業需要依托強大的生產和研發技術方能保障企業的 正常運行，同時該行業無論軍品和民品均涉及到產品認證問題，特別是軍品的認證，周期長，審核嚴，可 以說為該行業構筑了天然的進入壁壘，全球范圍僅不超過 50 家企業具有生產航空航天用高溫合金的能力， 主要集中在美、英、法、德等國，行業呈現寡頭特征。例如國際因科合金公司、漢因斯·司泰特公司、卡 本特公司等公司主要負責母合金的冶煉、生產，先進高溫合金如粉末高溫合金和單晶高溫合金主要由三大航空發動機生產商（通用電氣、羅爾斯·羅伊斯和普拉特·惠特尼）主導，少數企業如 PCC、ATI 等產業鏈 布局范圍較廣。對于我國來說，技術相對成熟的變形合金、等軸合金逐步開始替代俄羅斯、美國高溫合金， 未來國產化率將逐步提高。

我國已形成一定規模擁有較先進技術裝備的生產基地：高溫合金尤其是高性能高溫合金市場仍主要依 賴進口，但隨著國產化越來越迫切，國產企業發展勢頭迅猛，開始承擔航空發動機、燃氣輪機等高端裝備 用高溫合金的研制和生產任務。中國高溫合金的研發起步于 20 世紀 50 年代，經過 50 多年發展，現在已 形成自己的高溫合金體系，目前已形成一定規模擁有較先進技術裝備的生產基地。一類是以撫順特鋼、寶 鋼特鋼、長城特鋼等特鋼企業的高溫合金冶煉基地，另一類是以鋼研總院、中科院金屬所、北京航材院為 代表的研究、生產基地，如鋼研高納、中科三耐等，同時一些民營企業通過自身的戰略發展、研發投入， 在高溫合金領域中也逐漸成長，成為行業內重要的組成部分，如圖南股份、隆達股份等公司。

2.5、小結

高溫合金憑借其耐高溫、高強度、耐腐蝕、抗疲勞等特點，在航空航天、船舶軍艦等領域應用廣泛， 是動力裝置向更高性能發展的重要物質基礎。現階段我國高溫合金產業整體呈現出供不應求的態勢，目前 全球高溫合金技術集中在老牌軍事強國美、歐、俄手中，我國高溫合金產業在近些年加速追趕，但從產品 上仍然存在差距，這些差距根源是體現在技術及經驗積累方面。

3、鋁合金——軍事工業中應用最廣泛的金屬結構材料

3.1、低成本及高模量，軍工行業競爭優勢明顯的結構材料

鋁是地殼中含量最豐富的金屬元素，是世界上產量和用量僅次于鋼鐵的有色金屬，密度僅為 2.7g/cm， 約為鋼的 1/3。由于純鋁較軟、強度低，所以通過在鋁中加入少量元素（如鎂、銅、鋅、硅、鋰等）制得 性能更佳的鋁合金。由于鋁合金具備優良的力學性能和抗腐蝕性能，是工業中應用最廣泛的一類有色金屬 結構材料，在建筑、航空航天、汽車、機械制造、船舶及化學工業中已大量應用。

鋁合金在力學、化學等方面均具備優良的性質：①力學方面，主要體現在密度低，強度較高，模量高 等方面。鋁的密度僅為 2.7g/cm，與其他金屬相比質量較輕，僅為鋼的 1/4，因此適合應用于對輕質化要求 較高的領域；②化學性質方面，由于鋁合金在空氣中表面可以生成一層致密的氧化物薄膜，具有保護自身 防止深層氧化的作用，因此具有出色的耐腐蝕性質，化學組成十分穩定。③鋁合金的塑性很好，可加工成 各種型材，具有優良的導電性、導熱性，因此在工業上使用十分廣泛，使用量僅次于鋼。 目前，行業內已經出現的不同成份的鋁合金有 250 多種。為了便于區分，根據合金成分的不同，我國 采用國際通用的四位數字牌號法分類，以便生產現場標記和記憶和計算管理。在軍事工業中應用的鋁合金 主要有鋁鋰合金、2XXX（A1-Cu-Mg）系列和 7XXX 系列鋁合金等。

鋁鋰（Al-Li）合金，是近年來航空材料中發展最迅猛的輕量化材料，具有密度低、彈性模量高、比剛 度高、疲勞性能好、耐腐蝕等特點，取代常規鋁合金后，質量可減輕 10%-20%，剛度提高 15%-20%。我國自 主研制的 Al-Li 合金牌號極少，僅 1420 合金獲得應用，C919 客機使用的鋁鋰合金由美國鋁業公司提供。 國內僅能生產 1420、2195、2197、2A97 等有限合金牌號，航空高端應用領域尚未實現工業生產。因此開展 新型鋁鋰合金設計、超大規格鑄錠制備和深加工技術具有重要意義。

2XXX（A1-Cu-Mg）系鋁合金，具有高的抗拉強度、韌性和疲勞強度，良好的耐熱、加工及焊接性能， 被廣泛應用于空天、汽車及兵器工業等領域。國外在 2024-T351 鋁合金厚板基礎上，已開發出了具有不同 強度、韌性、疲勞、耐腐蝕性能匹配的 2324、2624 等機翼下翼面用高損傷容限鋁合金，并實現裝機應用。 我國裝備型號向輕量化、長壽命、高可靠、低成本方向發展，對機身蒙皮材料的斷裂韌性、抗裂紋擴展能 力和耐蝕性能具有較高的要求，迫切需要開展高損傷容限 2XXX 系鋁合金的開發工作，未來，復合微合金化 將是 Al-Cu-Mg 系高強鋁合金一個重要發展方向。

7XXX 系鋁合金，具有較好的耐應力腐蝕性能，是鋁合金中強度最高的一個系列，是國際上公認的航空 主干材料。最近，國外開發了 7055 合金（Al8Zn-2.05Mg-2.3Cu-0.16Zr），其在 T77511 狀態下屈服應力超 過了 620MPa，用于波音 777 飛機，減重 635kg。目前我國航空用 7XXX 系鋁合金缺乏系統的合金設計和制 備加工技術，某些產品完全依靠進口。開發新型 7XXX 系鋁合金具有重要意義。

鋁合金應用成本較低，競爭優勢明顯：以鋁鋰合金為例，在鋁合金中加入鋰既能降低密度又能提高彈 性模量（向鋁金屬中每添加1%的鋰，鋁合金的密度就下降約 3%，而其彈性模量則會上升約 6%），從而鋁鋰 合金成為復合材料(碳纖維復材)強有力的競爭產品。據波音飛機公司測試，采用鋁鋰合金制造波音飛機， 其重量可以減輕 14.6%，燃料節省 5.4%，飛機制造成本可下降2.1%，每架飛機每年的飛行費用可降低 2.2%。

由于鋁鋰合金的成本大約只是復合材料(碳纖維復材)的 10%，因而在應用上具有明顯的比較優勢。所以， 鋁合金是武器輕量化首選的輕質結構材料。鋁合金在航空工業中主要用于制造飛機的蒙皮、隔框、長梁和珩條等；在航天工業中，鋁合金是運載火箭和宇宙飛行器結構件的重要材料，在兵器領域，鋁合金已成功 地用于步兵戰車和裝甲運輸車上，一些新型榴彈炮炮架也大量采用了新型鋁合金材料。

3.1.1、航空領域：占比逐步減少，但以高性能鋁合金應用為主

鋁合金在航空產業主要用作結構材料，如蒙皮、框架、螺旋槳、油箱、壁板和起落架支柱等。根據飛 機不同的使用條件和部位，主要用了三種鋁合金： ①高強鋁合金（主要用于飛機機身部件、發動機艙、座椅、操作系統等）； ②耐熱鋁合金（主要用于靠近發動機的機艙、空氣交換系統等）； ③耐蝕鋁合金（主要用于水上飛機）。 高強鋁合金由于具有高的比強度、比模量和良好的斷裂韌性、抗疲勞、耐腐蝕等性能，一直被用作飛 機的主要結構材料。并且，由于鋁的資源豐富，鋁合金性能優良、易加工成形、價格合理、可回收性強等 諸多優點，加上材料合金化與制備技術的不斷進步保證了其在航空領域有很強的競爭力，一直是軍用飛機 結構的首選材料。

國產渦扇支線客機 ARJ21 選用了符合國際先進標準即美國航空材料標準（AMS）的鋁合金，包括板材、 箔材、型材、管材、棒材、鍛件等多種規格材料，鋁結構質量占總質量的 75%。選用的鋁合金基本與 B777 飛機一樣，在飛機的主要結構件上選用了綜合性能較好的第四代高強耐損傷鋁合金。機翼下壁板采用高損 傷容限型的鋁合金，機翼上壁板采用高強耐蝕的預拉伸厚板。其他承力構件如機翼梁、機身桁條、機身框 架、隔框、機翼上桁條、翼肋和翼梁等部位也使用了大量鋁合金。

3.1.2、航天領域：輕量化關鍵結構件

在任何發射航天器的火箭到航天器上都用了鋁。從中國的長征一號火箭到長征四號火箭的結構多為金 屬板材和加強件組成的硬殼、半硬殼式結構，材料多為比強度和比剛度高的鋁合金，也采用了一部分不銹 鋼、鈦合金和非金屬材料，但鋁合金占結構材料總質量的 70%以上。 長征一號至四號火箭的結構材料基本上是鋁合金，大多采用 2024 與 7075 鋁合金，也有采用 2219 鋁 合金。此外，鋁合金也用于制造燃料箱和助燃劑箱。 在航天產業開發初期，美國采用 2014 鋁合金，后來，由于自動焊接技術的開發與成熟，改用 2219 鋁 合金。

3.1.3、船舶軍艦：在艦艇上廣泛應用

鋁合金在艦艇上獲得了廣泛的應用，在建造航空母艦、巡洋艦、護衛艦、導彈驅逐艦、潛艇、快艇、 炮艇、登陸艇時，應用鋁合金的實例很多。 鋁合金在航空母艦上的應用：鋁合金在航母上的應用部位從飛機起飛和降落的部分甲板、巨大的升降 機、大量管道，覆蓋到舷窗蓋、吊燈架、門、艙室隔壁、艙室裝飾、家具、廚房設備和部分輔機等。例如， 美國“企業”號航空母艦的四個巨大的升降機是用鋁-鎂合金焊接的。“遼寧”號航母的鋁材用量估計約 650t， 合金多為 5052 與 6063。

合金在快艇及高速船上的應用：對于快艇艇體材料和高速船船體材料，一般要求在保證足夠的強度 和剛度的條件下，盡量減輕質量，并要求材料具有良好的耐海水腐蝕性能和可焊性。美國從 300 多噸的大 型反潛水翼研究船、200 多噸的炮艇及導彈水翼艇，到 PTF 級快艇、LCM8 登陸艇等，大多采用 5×××系 鋁合金焊接結構，應用包括魚雷快艇；巡邏艇、炮艇；水翼艇；登陸艇；氣墊船；雙體船；地效翼船；美 國新型鋁合金無人水面艇等 鋁合金在民用船舶上的應用：鋁合金在民船上也是被廣泛的應用，例如，油輪的內襯板主要是 5054 合 金，每艘 3 萬噸級的油輪用鋁超過 1000t。此外，日本在民用船舶制造中使用的鋁材較多，從漁船、渡船、 游船到大洋型游輪都大量使用鋁合金。（報告來源：未來智庫）

3.2、產業鏈正在向高端鋁材方向深化發展

鋁合金按加工方法可以分為“形變鋁合金”和“鑄造鋁合金”兩大類。 鑄造鋁合金是在合金熔煉后直接澆鑄成型。按化學成分可分為鋁硅合金（有良好鑄造性能和耐磨性能， 熱脹系數小，在鑄造鋁合金中品種最多，用量最大的合金，廣泛用于結構件，如殼體、缸體、箱體和框架 等）、鋁銅合金（主要用于制作承受大的動、靜載荷和形狀不復雜的砂型鑄件）、鋁鎂合金（在大氣和海水 中的抗腐蝕性能好，室溫下有良好的綜合力學性能和可切削性，可用于作雷達底座、飛機的發動機機匣、 螺旋槳、起落架等零件）和鋁鋅合金（常用于制作模型、型板及設備支架等）。鑄造鋁合金的合金元素含量 一般多于相應的形變鋁合金的含量。

鋁合金產業鏈上游為金屬礦開采及冶煉行業，主要由鋁土礦開采、氧化鋁提煉、電解鋁生產三個環節 組成。通過對電解鋁進行加工處理（主要是鑄造和軋制）后，獲得鋁合金鑄件、鋁板帶及鋁型材等產品； 產業鏈下游企業通過購買鋁加工材廣泛應用于建筑、汽車、航天航空、船舶、包裝等領域。

鋁的加工生產方式很多，行業正在向高端鋁材方向深化發展，特別是在大交通領域的應用，主要包括 中厚板、薄板帶、各類型材。其中，中厚板系列主要涵蓋航空用板、船舶用板、軌道車輛用板、容器罐體 用板等方面；薄板帶系列主要涵蓋航空用薄板、汽車用板、船體用板、罐蓋拉環料等方面；型材系列主要 涵蓋建筑型材、車用型材以及動車組用鋁型材等。整體來看鋁合金的市場需求較大，而在高端產品領域對 品質與技術的要求也較高，因此對國內有技術實力的大型鋁合金企業議價能力較強，而中小型鋁合金企業 議價能力則偏弱。

國外先發優勢，高端領域形成了一定霸權：工業發達國家鋁合金材料開發與應用的歷史時間長，基礎 好，研究積累雄厚，鋁合金材料體系系統性強，產業技術水平較高。尤其是美國、俄羅斯等工業強國較早 開展了鋁合金材料的研發工作，申請了大量的鋁合金牌號，廣泛應用于汽車、船舶、空天等領域，現已形 成了一定程度的專利霸權。 “十三五”取得了巨大進步，但相當部分高端材料不能自給：“十三五”以來，我國鋁材生產能力和技 術水平取得了巨大進步，鋁材產量居世界首位，我國自行研制的新型高強韌鑄造鋁合金、第三代鋁鋰合金、 高性能鋁合金型材的性能均達到國際先進水平。在《變形鋁及鋁合金化學成分》（GB/T3190—2020）中，近 10 年我國共增加了 29 個國產鋁合金牌號，在國防及汽車等領域，部分品種替代了進口產品。

端應用，輕量化等推動鋁合金產業仍是發展重點：輕量化是推進節能減排、碳中和、實現綠色發展 的重要途徑，而鋁合金憑借其輕量化應用中的成本及物化優勢，在這一過程中仍是重點發展的領域，尤其 是高端鋁合金，存在進口替代的空間，在保障我國材料安全的環境下，鋁合金領域的發展政策國家也給予 了大量的支持。在國內 124 個工業部門中，有 113 個部門涉及鋁，鋁的行業關聯度高達 91%。因此，在這 些關聯行業做好鋁材料的推廣，前景廣闊。

3.3、中國已經成為世界最大的鋁產業制造和消費國

氧化鋁、原鋁產量中國均超過一半比重。據國際鋁業協會數據，2020 年全球氧化鋁產量為 13421 萬 噸，同比增長 1.41%。2020 年中國氧化鋁產量總計為 7035.3 萬噸，占比 52.42%。原鋁方面，2020 年全球 原鋁產量為 6526.7 萬噸，同比增長 2%，2020 年中國原鋁產量為 3731.7 萬噸，占全球原鋁產量的 57.18%。 此外，中國電解鋁產量、消費也超全球一半比重。中國電解鋁產量占據 57.18%左右的份額，中國電解鋁消 費量占據全球 58.97%左右的市場份額。

3.4、低端競爭激烈，共同開拓航空等高端鋁合金市場

高端鋁材還需要依賴國際鋁業公司：目前國內鋁加工行業現狀是企業數量多，超過 1500 家，但規模 大小參差不齊，產能達到 20 萬噸以上的約 25 家。國內鋁加工企業裝備水平呈兩級分化現象，低端產品產 能嚴重過剩，但是高端鋁材還需要依賴進口。例如，世界范圍內，民用航空鋁材的主要廠商是美國鋁業公 司（Alcoa）、愛勵鋁業公司（Aleris）、凱撒鋁及化學公司（Kaiser）、加拿大鋁業集團（Alcan）等。 國產大飛機有望帶動我國高端鋁合金企業快速發展：我國與國外這些企業的技術差距還較大，特別是 在合金研發與基礎理論研究方面。不過，隨著國產大飛機 C919 的量產臨近，我國民用飛機制造行業將迎來 新的快速發展階段，這為國內高端鋁材制造企業帶來了更多的商機。

3.5、小結

鋁合金憑借其低密度、高強度、高模量、耐腐蝕等特點，在航空航天、船舶軍艦等領域應用廣泛，是 整機設備向更輕質化發展的重要途徑。鋁合金在飛機上主要是用作結構材料，如蒙皮、框架、螺旋槳、油 箱、壁板和起落架支柱等，由于鋁合金具備特別優異的耐腐蝕性能，完全能夠適應海洋應用的需要，鋁合 金板材常應用在船舶的船體結構和隔艙等部位。

（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息，請參閱報告原文。）

精選報告來源：【未來智庫】。未來智庫 - 官方網站