一、延续西北院科研基因,国内领先的新材料创新科技企业
公司业务为超导产品、高端钛合金和高性能高温合金三大系列产品的研发、生产和销售, 是我国航空用钛合金棒丝材的主要研发生产基地,目前国内唯一实现低温超导线材商业 化生产的企业,国际上唯一的铌钛铸锭、棒材、超导线材生产及超导磁体制造全流程企 业,我国高性能高温合金材料重点研发生产企业之一。
(一)出身西北院,国内领先的新材料创新科技企业
出身西北院,源于超导。西部超导的前身为超导有限,是由西北院和超导国际于 2003 年 共同出资设立的一家中外合资经营企业,成立契机为西北院参与 ITER(国际热核聚变实 验堆)项目,公司成立后开始了 ITER 计划用 NbTi 和 Nb3Sn 超导线材的产业化研究,成 为国内唯一低温超导线材商业化生产企业。 由于 Nb 和 Ti 的熔点相差较大,NbTi 合金成分和组织均匀性要求远高于常规钛合金, 公司依托超导 NbTi合金制备技术和新型战机用钛合金的需求,业务拓展至钛合金领域。 2004 年公司正式投产首炉钛合金铸锭成功熔铸。2007-2011 年,公司先后完成首批 NbTi/Nb3Sn 超导材料的试制、首根 ITER 用 NbTi/Cu 复合长线的制备,以及自主研制的 骨干钛材在新机上的装机首飞。2012 年公司完成股份制变更。公司同时依托 ITER 用超 导线材研制基础,公司产品逐步向 MRI 用 NbTi 超导线等低温超导线、超导磁体延伸, 2013 年,公司成功开发高端 MRI 专用 NbTi 超导线。
延续技术实力,业务拓展至高性能高温合金材料。2014 年,公司对高端钛合金研发、制 备、质量控制体系再拓展,开始开展高性能高温合金的工程化研究,同时公司登陆新三 板,证券简称为“西部超导”。2017 年公司完成 ITER 项目供货和首炉高温合金三联工艺 铸锭出炉。2019 年公司作为首批企业之一,在上交所科创板上市,并完成出口美国 MSU 二极铁超导磁体交付;2021 年投建高温合金 GH4169 列装“两机”型号。
西北有色金属研究院为公司最大控股股东,实际控制人为陕西省财政厅。截至目前,西 北有色金属研究院为公司第一大控股股东,持有公司权益 20.96%,上市公司中信金属为 第二大控股股东,持有权益 11.89%。截至 2023 年上半年,公司拥有北京西燕超导、西安 聚能超导线材、西安聚能装备等多家参股控股子公司。
公司围绕高端钛合金、高温超导、高性能高温合金三大系列产品,以“国际先进、国内 空白、解决急需”为定位,始终服务国家战略,弥补了我国新型战机、大飞机、直升机、 航空发动机、舰船制造所需关键材料的“短板”。其中: 1)高端钛合金材料:包括棒材、丝材、锻坯等,主要用于航空(包括飞机结构件、紧固 件和发动机部件等)、舰船、兵器等,未来公司产能 10000 吨(含航空航天用高性能金属 材料产业化项目新增产能 5050 吨),2022 年产量为 9296.45 吨,收入 32.09 亿元。 2)超导产品:包括铌钛锭棒、铌钛超导线材、铌三锡超导线材和超导磁体,主要用于先 进装备制造、大型科学工程等领域,截至 2023 年底公司已有产能 750 吨,高性能超导线 材产业化项目将新增产能 1250 吨(受项目少数设备采购、设备验收调试及部分设备未办 理转固验收等因素考虑,延期至 2024 年 4 月 30 日达到可使用状态),2022 年产量为 1018.68 吨,收入 6.23 亿元。 3)高性能高温合金材料:包括变形高温合金和高温合金母合金等,主要用于航空发动机 和燃气轮机、核电设备等国家重点发展领域,目前公司产能 4500 吨(发动机用高性能高 温合金材料及粉末盘项目 2500 吨),航空航天用高性能金属材料产业化项目将新增 1500 吨,未来总产能 6000 吨。2022 年产量 1167.75 吨,收入 1.81 亿元。
(二)产品规模效应逐步显现,公司业绩整体稳步增长
公司业绩稳步增长,收入规模连续 5 年增长,2022 年连续创历史新高。近年来,公司业 绩平稳增长,营业收入自 2018 年至 2022 年连续 5 年创历史新高,2022 年得益于核心产 品下游需求扩张,装备快速放量,实现营业收入 42.27 亿元,同比+44.41%,归母净利润 10.8 亿元,同比+45.65%。2023 年前三季度,受公司产品结构调整及下游客户提货节奏 的动态调整的影响,公司实现营业收入 30.88 亿元,同比-5.47%,归母净利润 5.83 亿元, 同比-32.13%。
分产品种类来看,钛合金为公司的主要盈利来源。从营收结构来看,2022 年,钛合金占 比为 75.92%,超导线材占比为 14.75%,高性能高温合金材料占比 4.29%;从毛利结构来 看,钛合金为最主要的毛利来源,占比 83.32%,超导线材占比 11.38%,高性能高温合金 材料占比 0.36%。2023 年上半年,高端钛合金业务受下游客户提货节奏影响营收占比下 降为 63.36%,同时超导外部市场需求持续快速攀升和高性能高温合金材料外部市场需求 旺盛,使得超导线材和高温合金营收占比提升,分别达 19.01%、13.38%。
2023 年前三季度,受原材料成本上涨影响,公司盈利能力有所下滑。2018-2022 年公司 销售净利率逐年上升,在 2023 年前三季度比率下降,主要是受到原材料成本上升的影响, 2023 年前三季度销售净利率为 19.75%。2023 年前三季度,受销售节奏调整影响,公司 销售净利率下滑,带动净资产收益率加速下滑,2023 年前三季度为 9.64%。
延续西北院科研基因,近几年研发投入稳步增长。公司历来重视技术积累,在研发方面 长期保持高水平投入。成立以来,公司先后承接了包括国家“863”、“973”计划、国家发 改委高技术产业化项目、科技部重大专项、科技部国际合作项目、国防科工配套等在内 的国家、省(部)、市(厅)级等各类科研和产业化项目 200 余项。2020-2022 年公司研 发投入不断增加,2022 年达到新高,2023 年前三季度,公司持续推进研发活动,实现研 发投入 2.08 亿元,同比增长 20.10%。 公司规模效应逐步显现,降本增效成果显著。2018-2023 年前三季度,公司提升产量规模、 加强研发投入的同时,积极推进降本增效,期间费用率自 2018 年以来连续五年下降,从 2018 年的 15.01%下降至 2022 年的 5.69%。2023 年以来,公司持续降本,前三季度三大 期间费用率为 5.25%。
优化薪酬激励体系,提升员工福利。公司不断深化薪酬激励体系优化,完善季度绩效工 资体系,持续打造合理充分的福利保障体系;重点实施核心骨干人才激励策略,深度评估 计件制劳动生产效率,分序列设置多维度薪酬激励措施,为各类人才提供全方位福利保 障。2022 年,公司开展 2 次职等评聘,覆盖研发、市场、职能、生产四大序列,完善评 聘流程与答辩要求并修订文件,同时组织了首次聘期考评,参评人数 103 人,覆盖 20 个 部门和 11 个职类。2022 年,根据公司经营业绩情况实行全员涨薪计划,全员劳动生产效 率较上年度增长 11.8%,人均薪酬同比增长 7%。
员工持股公司股份,彰显员工对公司未来发展信心。根据公司 2023 年 10 月发布《关于 部分高级管理人员增持公司股份进展的公告》,公司总经理杜予晅、副总经理张丰收、副 总经理兼董事会秘书王凯旋等公司高管拟自2023年10月9日起6个月内增持公司股份, 增持金额为 700 万元-1400 万元。截至 11 月 16 日,增持主体累计增持股份 155,690 股, 占公司总股本的 0.0240%,增持总金额为人民币 722.11 万元。2024 年 1 月 15 日,根据 上交所披露西部超导董事周通通过二级市场买卖,增持公司 1 万股,占公司总股本为 0.0015%,核心高管持股彰显了员工对公司发展信心。
二、三大核心材料产品壁垒高、规模大,填补国内多项空白
(一)超导产品:国内唯一低温超导线材商业化企业,技术壁垒强
低温超导领域的技术壁垒较高,技术形成周期长,需要长期的技术积累。低温超导线材 是多芯复合线材,通常芯丝直径在 10-5~10-8 米,制备过程涉及导体设计、高均匀合金熔 炼、大变形塑性加工、磁通钉扎调控、热处理等关键技术且制备周期长,工序和质控点 多,全套技术形成周期长。目前除公司外,国内其他企业几乎无技术积累,且低温超导 材料及其制备技术属敏感技术,无法从国外获得。 公司整体技术实力达到国际先进水平,成为国内唯一的低温超导线材商业化生产企业。 目前全球仅有少数几家企业掌握低温超导线生产技术,主要分布在英国、德国、日本和 中国,公司业务涉及 NbTi 锭棒和线材、Nb3Sn 线材(包括“青铜法”和“内锡法”)和超 导磁体的生产,是全球唯一的铌钛(NbTi)锭棒、超导线材、超导磁体的全流程生产企 业,目前公司自主开发了全套低温超导产品的生产技术,代表我国完成了 ITER 项目的超 导线材交付任务,实现了 MRI 超导线材的批量生产,部分技术获得国家技术发明二等奖 1 项,陕西省科学技术一等奖 2 项。
目前,公司超导产品产能 750 吨/年,定增项目新增 1250 吨/年,受项目少数设备采购、 设备验收调试的影响,以及部分设备未办理转固验收等因素的综合考虑,预计 2024 年 4 月 30 日达到可使用状态,届时公司产能将达到 2000 吨/年。截至 2022 年,公司超导产 品销量 1110.28 吨,同比增长 99%,产量 1019 吨,同比增长 51%,实现营业收入 6.23 亿 元,同比增长 161%,毛利润 1.9 亿元,同比增长 387%。2021 年,公司募投高性能超导 线材产业化项目,项目总投资额 1 亿元,将形成 2,000 吨的 MRI 用超导线材产能(即在 现有 750 吨超导线材产能的基础上新增 1,250 吨超导线材产能),建设期 2 年,运营期 10 年,运营期第一年达产 60%,第二年达产 100%。根据公司《关于部分募集资金投资项目 延期的公告》,该项目预计达到可使用状态时间从 2023 年 12 月延期至 2024 年 4 月 30 日,预计达产后可实现营业收入 3.38 亿元,运营期平均税后净利润 0.37 亿元。
低温产品性能获得客户认可,产品竞争力强。公司作为全球唯一的 NbTi 锭棒、超导线材、 超导磁体的全流程生产企业,不仅可以保证公司低温超导产品原材料稳定、充足的供应, 还在低温超导产品质量控制、交货期管控等方面具有天然优势。目前,公司 MRI 用超导 线材在 GE、SIEMENS 等国际主要 MRI 设备生产商的产品中得到批量应用,同时圆满完 成 ITER 项目低温超导线材的供应任务,并持续向各科研单位、加速器项目、MCZ 设备 制造商提供低温超导磁体,产品性能获得客户和业界高度肯定。同时,公司 NbTi 锭棒产 品实现了批量化生产且成功应用于 ITER 项目及 MRI 超导线材制备任务,并对外销售。 其中公司拥有国内首台专用于 MCZ 高性能磁体,未来增量可期。MCZ(磁控直拉单晶 硅技术)是目前国际上生产 300mm 以上大尺寸半导体级单晶硅的最主要方法。日本、美 国、德国和中国是主要的硅材料生产国,中国硅材料工业与日本同时起步,但生产技术 水平仍然相对较低,而且大部分为 100-150mm 硅锭和小直径硅片。超导磁体和常导磁体 相比,其体积和运行成本大幅度减小,能够降低 300mm 单晶硅制造能耗 20%、提高成品 率 30%。我国迫切需要发展满足 300mmMCZ 单晶硅制备用超导磁体制造技术并实现规 模应用。目前公司自主研发的 MCZ 磁体是国内第一台专门用于磁控直拉单晶硅的高磁 场强度超导磁体,目前实现了批量化制造,并服务于国内外多家高品质 300mm 单晶硅棒 生产企业。
此外,公司高温超导产品核心技术也达到国际先进水平。公司侧重 Bi 系和 MgB2 的研发 和产业化,目前已掌握上述材料核心制备技术,并制备出千米级 MgB2 带材,参与研制出国际首台 0.6TMgB2 核磁共振成像仪。2022 年,公司面向 30T 全超导应用的 Bi-2212 线材综合性能达到国际先进水平,为我国研发的世界首台 10MJ/5MW 高温超导储能装置 提供 MgB2 线材。未来公司将突破并引领上述材料在智能电网、快脉冲加速器、风电等 领域的运用。
(二)高端钛合金:产品壁类高,规模优势强,多项先进技术填补国内空白
钛被誉为“太空金属”、“海洋金属”、“现代金属”和“战略金属”,其工业产业链有两条 不同的分支,第一条是钛白粉工业,用于涂料、塑料和造纸等行业。第二条是钛材工业, 从钛铁矿和金红石采选开始,制造海绵钛,然后制成各种金属产品,用于航空航天、竣 工、生物医疗、化工冶金等领域。公司在行业产业链中属于钛材加工,产业链为海绵钛钛锭-钛材。
钛合金生产技术门槛高,需要长周期的研发和认证,但到产品销售阶段跟客户的粘性比 较强。受航空航天等军工领域对装备服役安全性寿命的高要求,其所用高端钛合金对工 艺技术、过程控制技术、产品质量要求十分苛刻,技术研发周期长,且需要长期的生产 数据统计分析持续改进,技术体系复杂,企业军工航空新材料的开发都是通过参与军工 配套项目的形式进行,只有预先进行大量的研发投入,才有可能通过项目招标进入项目 研制阶段,再先后通过工艺评审、材料评审、地面功能试验、地面静力试验、装机考核、 装机评审等一系列程序后方能成为相关材料的合格供应商,一旦通过最终评审,双方就 会形成长期稳定的合作关系。公司对高端钛合金研究开始较早,技术积累丰富,目前国 内能够批量生产军用航空钛合金棒丝材的企业除了公司主要是宝钛股份和金天钛业。 公司率先开发航空结构件、紧固件用主干钛合金,多种高端钛合金批量化生产填补国内 空白,满足了我国多种军用关键高端钛合金材料需求。其中三种主要牌号新型钛合金已 成为我国航空结构件、紧固件用主干钛合金,为我国新型战机、运输机的首飞和量产提 供了关键材料。TC4、TC11、TA15 等钛合金产品也广泛应用于国家军工重大装备,客户 包括中航工业、中国航发、中船重工、中国兵器工业等众多知名军工集团。根据中国有 色金属工业协会钛锆铪分会发布的 2020 年中国钛工业发展报告,2020 年经计算的国内 航空航天用钛材的销量为 17,228 吨,同年公司航空航天用钛材销量为 4,091.51 吨,据此测算,公司钛合金产品在国内航空航天用钛材市场的市场占有率为 23.75%。
2022 年公司 4950 吨高端钛合金产能,航空航天用高性能金属材料产业化项目投产后, 高端钛合金规模达 1 万吨。2022 年,公司生产高端钛合金 9296 吨,同比增长 30.8%,销 量 8604 吨,同比增长 26.3%,实现营业收入 32.09 亿元,同比增长 30.6%,毛利润 13.89 亿元,同比增长 24.7%,毛利率达到 43%。2021 年,公司定增航空航天用高性能金属材 料产业化项目,投资总额 9.7 亿元,项目建成后,将形成国际先进、国内一流的高性能钛 合金、高温合金材料规模化生产基地,新增钛合金材料 5,050 吨/年、高温合金 1,500 吨/ 年的生产能力,项目建设期 3 年,运营期 9 年,运营期第一年达产 60%,第二年达产 80%, 第三年达产 100%。根据 2023 年半年度募集资金存放与实际使用情况的专项报告,该项 目预计 2024 年 12 月可达到预定可使用状态。预计达产后实现营业收入 21.85 亿元,运 营期平均税后净利润 5.5 亿元。
公司多项核心技术已达到行业内领先水平。公司产品以“国际先进、国内空白、解决急 需”为定位,公司生产的高端钛合金材料打破了欧美发达国家对我国航空、舰船、兵器 用关键钛合金材料的技术封锁和禁运,制备工艺和质量过程控制技术的研究成果丰硕, 自主建立了一套内控技术标准体系,实现了多种高端钛合金的完全国产化,填补了多项 战机、舰船等用关键材料的国内空白,产品的“高均匀性、高纯净性、高稳定性”处于国 内领先水平,推动了诸多钛合金材料技术标准的升级。
(三)高温合金:技术积累丰富,产量规模有望翻倍增长
公司高温合金产品主要用于军工领域,类似于高性能钛合金产品,市场进入壁垒强,认 证周期长,一旦认证后客户粘性大。高温合金产品具有技术含量高、制备工艺相对复杂 和加工难度高的特点,研发投入大,研发和认证周期长,存在较高的技术壁垒、市场先入壁垒、行业准入壁垒、生产组织能力壁垒和资金壁垒。公司军工航空新材料开发都是 通过参与军工配套项目的形式进行,只有预先进行大量的研发投入,才有可能通过项目 招标进入项目研制阶段,再先后通过工艺评审、材料评审、地面功能试验、地面静力试 验、装机考核、装机评审等一系列程序后方能成为相关材料的合格供应商。一旦通过最 终评审,双方就会形成长期稳定的合作关系。 公司高温合金技术积累丰富,取得军用、民用多项供货资格认证,具备多牌号量产能力。 公司从 2014 年就开始开展高性能高温合金的工程化研究,以航空、航天用高端钛合金完 善的生产、研发、质量体系为依托,经过多年技术积累,突破了 GH4169、GH4738、GH4698 等镍基高温合金棒材和 FGH4097 等高温合金母合金等合金为代表的十余个牌号高温合 金的批量生产技术,具备相关牌号高温合金的量产能力,同时取得军用、民用高温合金 系列供应资格认证,多个重点型号航空发动机高温合金材料通过了某型号发动机的长试 考核,具备了供货资格,并已开始供货。
2022 年,公司产品产销量创历史新高。公司实现高温合金产量 1168 吨,销量 732 吨,产 销量创历史新高,营业收入 1.81 亿元,毛利润 0.06 亿元,毛利率 3%,主要牌号在多个 型号多个客户的产品认证进展顺利,新增资质不断增加。 截至 2023 年底,公司高温合金产能 4500 吨/年,21 年定增项目落地后将达到 6000 吨/ 年。1)发动机用高性能高温合金材料及粉末盘项目增加高温合金产能 2500 吨,包括镍 基高温合金棒材 1,900 吨,粉末高温合金母合金 600 吨,项目总投资额 5.08 亿元,目前 已经投产,产能逐步释放中;2)航空航天用高性能金属材料产业化项目预计增加高温合 金产能 1500 吨,其中小规格 GH4169、GH2132 等牌号高温合金产品生产规模为 100 吨, 大规格 GH4169、GH4738、GH4698 等牌号高温合金产品生产规模为 1,400 吨,项目建设 期 3 年,运营期 9 年,运营期第一年达产 60%,第二年达产 80%,第三年达产 100%,根 据 2023 年半年度募集资金存放与实际使用情况的专项报告,该项目预计 2024 年 12 月可 达到预定可使用状态。
依托一系列先进制备工艺和质量过程控制技术,公司产品性能靠近国际先进水平。公司 作为国内高性能高温合金材料的新兴供应商之一,研发的高真空和低泄漏率系统控制技 术、动态渣系调整技术、高匹配度的真空自耗电弧炉(VAR)熔炼模拟系统控制技术、高 纯净度母合金双联熔炼工艺技术、高温合金高温均匀化技术、热加工组织控制技术、高 频锻造技术等均获得了较大的突破,制备了性能优异的产品,形成了有自主知识产权的 高温合金材料制备技术。公司生产的产品性能达到了国内先进水平,和国外同类产品的 技术水平相当,量产后将补上我国“两机”用高性能高温合金的“短板”。
三、技术、生产、管理严格把控“三高一低”,筑造高端材料领域高护城河
(一)延续西北院科研基因,高端材料工程化、产业化能力强大
1、西北院始于“902”厂,具备科研+生产相结合的天然优势
西北有色金属研究院(简称“西北院”)是中国有色金属工业总公司直管重点院所之一。 其始建于 1965 年三线建设期间的“冶金部有色金属研究院第一分院,1972 年改名为宝 鸡有色金属研究所,1983 年改名为宝鸡稀有金属加工研究所。1987 年 7 月与西安有色金 属研究所(位于西安市北郊龙首村)合并,1988 年 10 月改名为西北有色金属研究院。下 设 13 个研究室:选矿冶金、钛及钛合金、难熔金属及压力加工、核材料、超导材料、贵 金属、粉末冶金、金属材料腐蚀与防护、金属材料爆炸加工与焊接、分析化学、金属物 理、科技情报和非标准设备制造等研究室。
西北院和宝鸡有色金属加工厂同源而生,原身为上世纪 60 年代“三线”建设时,由原冶 金部一起规划建成的“902”厂,具有科研与生产相结合的先天条件和特殊环境。1956 年, 原冶金部有色金属研究院开始了钛及其合金的探索研究。1964 年,国家计委召开“三线” 建设会议后,原冶金部决定在陕西宝鸡建设一个钛材为主导产品的稀有金属加工材生产 厂---902 厂。该厂是国家“三五”期间为满足国防军工、尖端科技发展的需要,既包括宝 鸡有色金属加工厂(现宝钛集团)和冶金部有色金属研究院第一分院(后改名宝鸡有色 金属加工研究所,现西北有色金属研究院),是一个科研与生产相结合化的综合性企业, 工厂的主要设备和仪器由美国、德国、日本等 10 多个国家引进。在生产技术和产品开发 方面,西北有色金属研究院与宝鸡有色金属加工厂紧密合作,构成了中国最大的稀有金 属材料科研生产基地。并被定为中国有色金属工业总公司西北质量检测中心。
1995 年,西北院从宝鸡搬迁至西安,并于 1999 年成功改制,从单一科研单位发展成为 集科研、中试、产业“三位一体”的我国稀有金属材料领域中的“领头羊”科技型企业。 转制后,西北院积极探索践行“三位一体、母体控股、股权激励、资本运作”的发展模 式,将之前积累的大量科研成果进行孵化和中试验证,形成成熟的工艺、技术、质量标 准和设备选型等,再按照公司法人治理结构予以转化,不仅保留了技术开发优势,还通 过成果转化、源源不断组建了一大批高科技企业。2000 年,西北院划归陕西省管理,2005 年被省委、省政府确立为陕西省材料科学工程院。截至 2022 年,西北院拥有 14 个研究 所及中心、1 个国家重点实验室及 17 个国家级创新平台,在稀有金属领域先后布局了 45 家产业公司(包括上市公司西部材料、西部超导、凯立新材、天立复合等)。
西北院注重人才培养和科技队伍建设,积极加强国际科技交流。西北院制订了对成果与 人才的考核和鼓励办法,举办各种学术活动,使科技人员增长知识、开阔视野,并选拔 优秀的科技人员出国进修、考察、短期工作,参加合作研究,出席国际学术会议等,有计 划地培养各专业领域的带头人。西北院同时注重加强国际间科技交流和引进国外智力, 先后同多个国家建立了科技交流关系。
2、公司延续西北院科研+产业化基因,打造国家卓越工程师团队
2024 年 1 月 19 日,在我国首次开展“国家工程师奖”表彰大会上,公司超导材料制备 及应用技术创新团队被中共中央、国务院授予“国家卓越工程师团队”称号。 公司延续西北院科研基因,汇聚众多高精专专家,打造专业化研发团队。公司汇聚了国 内多名超导材料和稀有金属材料专家,形成了以张平祥院士为带头人,以周廉、甘子钊、 赵忠贤、张裕恒、霍裕平、才鸿年等 6 名院士为顾问,以国务院政府特殊津贴专家、国 家核聚变技术委员会委员、国家或陕西省有突出贡献中青年专家等为核心的专业研发团 队。截至 2022 年,公司在职员工 1,363 人,其中博士 72 人、硕士 272 人,硕士及以上学 历占比 25%,研发人员占比 22.38%。 延续西北院国际交流经验,注重人才培养,定期组织国际交流。例如,在低温超导材料 领域,公司与国际知名公司建立了良好的交流机制,通过学术交流会的形式对技术发展 方向和新的应用领域进行探讨,并定期将公司的技术人员及技术工人轮流派驻至境外知 名公司进行学习和访问。
依托多个国家级研发平台,具备强大的高端材料工程化能力。公司依托特种钛合金材料 制备技术国家地方联合工程实验室、超导材料制备国家工程实验室、国家认定企业技术 中心、博士后科研工作站、陕西省航空材料工程实验室和陕西省超导材料工程技术研究 中心等创新研发平台,开展新材料、新工艺、新装备等研发和工程化,先后承担包括国 家“863”、“973”计划、国家发改委高技术产业化项目、科技部重大专项、科技部国际合作 项目、国防科工配套等在内的国家、省(部)、市(厅)级等各类科研和产业化项目 200 余项。2020-2022 年公司研发投入不断增加,2022 年达到新高,2023 年前三季度,公司 持续推进研发活动,实现研发投入 2.08 亿元,同比增长 20.10%。
坚持研发和生产紧密结合,具备强大产业化能力。公司坚持“生产一代、研发一代、储备 一代”的技术研发方针,坚持研发与生产的紧密结合,一方面,研发人员长期工作于生产 一线,在生产过程中发现问题并提出课题,通过针对性的研发解决问题;另一方面,依 托国家、省、市级课题或自主立项课题,以国家型号或客户需求作为课题研发,研发新 产品、新工艺。公司研发成果直接应用于或指导生产,减少科研成果转化环节,大大缩 短新产品的开发、生产周期,迅速占领市场,形成研发带动销售、销售保障研发的循环 模式。此外,公司目前与中国航空工业集团公司、上海飞机设计研究院、中国科学院金 属研究所、中国航发动力股份有限公司、中国航发商用航空发动机有限责任公司、中航 工业沈阳飞机设计研究所等下游客户和科研院所建立了紧密的合作关系,以技术创新推 动企业发展。
(二)注重技术共性研究拓展,把握“三高”质量管理,高端品类有望不断突破
公司的成立源于 ITER 用低温超导线材的产业化需求,依托参与国际工程机遇,打下技 术和管理基础。ITER 计划是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一,俗称“人造太阳”。ITER 计划需要采用 NbTi 和 Nb3Sn 超导线材制造超导磁体,线材制造 任务由各参与国承担。在 2003 年 1 月中国政府决定参加 ITER 计划时,国内尚无企业具 备 NbTi 和 Nb3Sn 超导线材生产能力,迫切需要开展超导线材产业化。2003 年 2 月 28 日, 超导有限正式成立,西北院用以出资的“YBCO 超导材料专利技术”包括 5 项专利技术, 公司开始了 ITER 计划用 NbTi 和 Nb3Sn 超导线材的产业化,主要技术涉及合金熔炼、自 由锻造、线材拉伸及热处理等。目前,公司已经完成全部 Nb3Sn 超导线材和 NbTi 超导线 材交付工作,产品性能获得业界高度肯定。 依托 ITER 用超导线材研制基础,公司产品逐步向 MRI 用 NbTi 超导线等低温超导线、 超导磁体延伸,公司成为全球唯一的铌钛(NbTi)锭棒、超导线材、超导磁体的全流程 生产企业。公司通过持续创新,在 2013 年成功开发高端 MRI 专用 NbTi 超导线,先后通 过国际主要 MRI 制造企业 GE 和 SIEMENS 的验证。在实现低温超导线材量产后,公司 根据国内外对超导磁体日益增长的需求,对公司超导业务进行延伸,相继突破并掌握了 全套的大型超导磁体绕制、固化及低温杜瓦设计和制造技术,在超导磁体的研发、生产 及制造等方面已得到国内外客户的认可。
延续西北院科研实力,依托公司在超导材料铌钛熔炼技术和技术管理经验,打造更专业 的钛合金企业。公司股东之一西北院始建于 1965 年,是国家首批转制的 242 家科研院所 之一,其中的钛合金研究所专业从事钛及钛合金的研究与开发 50 余年,是国内起步最早, 历时最长、专业性最强、人数最多的钛合金研究机构。2005 年以来,随着我国新型战机 计划启动,更高的战机性能对航空用结构钛合金提出了苛刻的技术要求,当时此类钛合 金材料尚属于国内空白产品。由于 NbTi 线材中超导芯丝最终要被拉伸至 5 微米,且 Nb 和 Ti 的熔点相差较大,NbTi 合金成分和组织均匀性要求远高于常规钛合金,因此公司 从 2005 年开始在所掌握的 NbTi 合金制备技术的基础上,开展了新型战机用高性能结构 钛合金的研制并取得突破,成功为若干新型号战机提供结构钛合金。之后,公司延续西 北院钛合金领域科研实力,打造航空、舰船用高端钛合金,产品逐步向船舶、能源等领 域迈进。 延续并突破高端钛合金共性技术、研发、制备、质量控制体系,拓展高温合金业务。公 司从 2014 年开始开展高性能高温合金的工程化研究。经过多年市场调研和技术储备,以 航空、航天用高端钛合金完善的生产、研发、质量体系为依托,在西安经济技术开发区 泾渭新城特种材料产业园内投资建设了“两机”重大专项用高性能镍基高温合金项目, 公司逐渐形成高端钛合金材料、超导产品和高性能高温合金材料并存的产品格局。
当前,公司结合多年科研和生产经验,通过产品的自主研发和优化、生产设备的自主设 计和改造、工艺技术的自主创新和改进而积累出材料产品需要保证“高均匀性、高纯净 性、高稳定性”的经验,同时研发了一系列技术,并有较多已经进入生产中。其中: 1) 高纯净性为成分的高纯净,由于一些高端及特种性能材料,性能容易受到杂质元素或 间隙元素的存在而影响产品性能,故需要从原材料、制备过程到熔炼过程等多个熔炼 加工工序严格控制杂质产生。公司从钛合金、超导和高温合金三大领域都研发了对应 的高纯净熔炼技术,例如形成了自主的钛合金纯净化熔炼技术,应用于高性能损伤容 限型钛合金材料、航空发动机用高性能钛合金材料的生产中,多个牌号钛合金材料 (如 TC4-DT 钛合金、TC21 钛合金等)已为航空装备批量供货。 2) 高均匀性即为成分和组织的高度均匀,其中成分的均匀性决定了钛合金棒材的综合 性能,进而直接影响航空零部件的性能、寿命及安全性,组织的均匀性影响到应用装 备的综合性能及可靠性。以钛合金铸锭为例,铸锭的均匀性直接影响后续钛合金棒材 锻造工艺,进一步影响到棒材组织均匀性,决定着钛合金棒材性能。钛合金铸锭成分 均匀性受原材料质量、熔炼工艺、加工过程因素的综合影响,其批次稳定性控制技术 难度大。目前,公司拥有自主的钛合金铸锭成分均匀性及批次稳定性控制技术,应用 于航空用高端钛合金材料生产中,多个牌号钛合金材料(如 TA15 钛合金、TC18 钛 合金、TC6 钛合金、TC11 钛合金等)已为航空装备批量供货。 3) 高稳定性是指质量批次的高稳定,良好的批次稳定性会直接影响到高端装备的性能 和安全性。对于高端钛合金等其他材料来说,前期熔炼、铸锭的高纯净性、高均匀性 是技术水平的把控,而技术到批次化、产业化的实现还需要可量化、稳定的产品质量 控制体系。尤其是航空领域用高端钛合金不仅要求组织和性能均匀性要好,而且还具 有良好的批次稳定性。公司自主建立了技术标准内控体系和量化的产品质量过程控 制体系,持续提升产品质量批次的稳定性,目前已经应用于批量化生产,该技术产品 得到了中航工业、中国航发等重要客户的认可。
(三)三大产品对标优势明显,有望成为国际领先的高端新材料企业
1、超导产品,公司作为国内唯一全流程生产超导企业,未来内生持续发力
公司是全球唯一的铌钛(NbTi)锭棒、超导线材、超导磁体的全流程生产企业。全球仅 有少数几家企业掌握低温超导线生产技术,主要分布在英国、德国、日本和中国,西部 超导是目前国内唯一的低温超导线材商业化生产企业,在国内不存在竞争对手,其竞争对手均来自国外,业务涉及 NbTi 锭棒和线材、Nb3Sn 线材(包括“青铜法”和“内锡法”) 和超导磁体的生产。其中在 NbTi 锭棒领域,公司只有 ATI 一个竞争对手,其他国际竞争 对手均不生产低温超导产品的原材料 NbTi 锭棒,需向公司或 ATI 采购;而 ATI 仅生产 NbTi 锭棒,未生产下游低温超导产品。公司作为全球唯一 NbTi 锭棒、超导线材、超导 磁体的全流程生产企业,不仅可以保证公司低温超导产品原材料稳定、充足的供应,还 在低温超导产品质量控制、交货期管控等方面具有天然优势,充分提升公司核心竞争力。
2、钛合金领域,公司产品聚焦高端军工领域,产业规模大
对标国内看,西部超导是国内高端钛合金领域中,既有技术实力,又有产业化能力和动 力的金属材料公司,公司在高端产品领域优势强。目前国内航空领域用高端钛合金产品 市场已经形成了以西部超导、宝钛股份和金天钛业,为主的竞争格局,具体比较下,三 者在产品牌号上覆盖上基本一致,各有侧重,其中:
1)宝钛股份:和西部超导渊源深厚,技术来源均为西北院,目前形成“钛铸锭—钛锻件 —钛加工—钛部件—钛设备”的完整产业链条,是中国最大的钛及钛合金生产、科研基 地,钛材年产量位居世界同类企业前列,产品种类全,应用领域广,目前钛加工材(含海 绵钛、钛锭、各自规格钛材)设计产能 2 万吨/年,实际产能 34212 吨/年,2022 年产量 32539 吨。经过近 60 年的发展,公司所在集团宝钛集团已成为我国目前最大的以钛及钛 合金为主的专业化稀有金属生产科研基地,形成了从海绵钛矿石采矿到冶炼、加工及深加工、设备制造的完整钛产业链,主导制定我国钛领域 90%以上的标准,为我国钛工业 蓬勃发展奠定了基石,推动我国成为继美国、俄罗斯和日本之后,第四个具有完整钛工 业体系的国家。但在高端产品领域,宝钛股份业务占比低于西部超导,科研投入和毛利 率均低于西部超导。 2)金天钛业:和西部超导一样专注于航空航天、舰船及兵器等高端领域,产品包括锻坯 及零部件、钛及钛合金棒材,目前钛材产能 2600 吨/年,在建钛合金棒材产能 2,800 吨、 钛合金锻坯产能 200 吨,但在起步时间、生产规模和航空航天市场份额均低于西部超导, 研发投入和毛利率低于西部超导。考虑到航空航天市场进入存在较高的市场进入壁垒, 西部超导未来或仍将占据国内高端钛合金核心的市场。
3、高温合金领域,对标国内领先企业,未来将为重要利润增长点
公司高温合金主要面向国内航空航天领域,目前国内可比公司主要包括钢研高纳、抚顺 特钢、图南股份等。其中:1)钢研高纳:公司兼具高温合金材料研发能力与生产能力, 是钢铁研究总院系统的专业生产厂家,是国内高端和新型高温合金制品生产规模最大的 企业之一,具有生产国内 80%以上牌号高温合金的技术和能力,产品主要是高温合金深 加工品,是西部超导高温合金棒材和粉末高温合金的下游,2022 年高温合金产量 1.59 万 吨,高温合金收入 28.79 亿元,毛利率达到 27.7%,研发投入占比 7.5%。钢研高纳的产 品以高温合金深加工产品为主,不同于西部超导产品以高温合金棒材及粉末高温合金母 合金为主,二者之间主要为上下游关系,以合作为主。 2)抚顺特钢:是新中国第一个高温合金试制生产基地,但主要经营特钢产品,高温合金 业务占比较小,特点是生产设备齐全、拥有大规模熔炼能力。2022 年高温合金产量 0.72 万吨,高温合金收入 16 亿元,毛利率 27.8%,研发投入占比 4.9%。 3)图南股份:是国内少数能同时批量化生产变形高温合金、铸造高温合金产品的企业之 一,产品主要用于军用和高端民用,公司 2022 年高温合金产量 4062 吨,铸造和变形高 温合金收入 7.94 亿元,毛利率 37.8%,研发投入占比 5.21%。 西部超导高温合金规模稳步提升中,规模效应刺激下毛利率提升空间大。目前几个对标 公司高温合金毛利率在 30%附近,其中图南股份作为主业高端合金的企业,毛利率将近 达到 40%,考虑到西部超导产品定位军用和高端民用,未来毛利率水平提升的空间较大。
四、航空航天领域前景广阔,水下装备有望焕发新生机
(一)军机换代叠加民机国产化,航空发动机核心材料前景广阔
钛合金和高温合金都是航空航天领域重要的材料之一。其中钛是飞机机体和航空发动机 最主要的结构材料之一,主要用于制造航空发动机的机匣、风机叶轮、机座、压气机匣、 叶轮、集气管,飞机机身结构件、机翼结构件、高压油管、尾翼结构件、舱门、座椅导 轮、起落架,以及航天火箭发动机叶轮、燃料箱、压力容器、火箭喷嘴套管、输送泵、星 箭连接带,人造卫星外壳、天线,载人飞船船舱、起落架、推进系统等。而高温合金主要 用于先进航空发动机,其用量达到发动机质量的 40%-60%,主要用于四大热端部件:燃 烧室、导向器、涡轮叶片和涡轮盘,此外,还用于机匣、环件、加力燃烧室和尾喷口等部 件。
钛合金和高温合金在航空航天领域占比达到 50%甚至更高。根据中国有色金属工业协会 披露,全球钛在航空航天领域占比接近 50%,其中美、俄军事强国,航空钛材在整个钛 合金应用市场占比超过了 70%。根据《2022 中国钛工业发展报告》,2022 年我国钛材需 求量为 14.5 万吨,同比增长 17%,其中航空航天用钛 3.3 万吨,同比增长 50%,总量占 比 23%,占比相比 2021 年提升 5.0pct,但航空航天领域钛材销量与全球乃至发达国家仍 存在一定差距,随着国内军用飞机的升级换代和新增型号列装,以及商用飞机通过适航 认证后的产能释放,未来高端钛合金材料市场空间广阔。而高温合金最初用于航空航天 领域(目前占比 55%),多用于航空发动机,之后逐步延伸到燃气轮机和石油化工(33%) 等领域。
1、军机数量提升和更新换代并行,带动高端钛合金和高温合金用量增长
目前,我国军机数量不足美国四分之一。根据 Flight global 发布的《World air forces 2023》, 截至 2022 年末,全球现役军用飞机总计 53265 架,其中,美国排名居前,拥有军用飞机 13300 架,我国拥有的各类军用飞机 3284 架,排在俄罗斯之后,位居世界第三。目前中 美空军战机数量差距较大,仅从飞机数量的角度考虑,中国军机数量不足美国的四分之 一,若要达到美国空军当前水平,未来几年中国军用飞机服役数目或将呈现不断增长态 势;此外随着近年来我国军用飞机的升级换代,国防军工对于高端钛合金和高温合金的 需求也会逐步稳定增长。 此外,国内军机和美国还存在代际差异,升级换装需求推动国内钛合金和高温合金需求 增长。根据《World Air Force 2023》报告数据,美国现役战斗机已经实现了全三代以上, 并开始加速列装 F-22、F-35 等四代战机。与美国相比,中国军机发展时间较短,现役军 用飞机数量少,且老旧型号战机的占比较高,军机补短板列装及升级换装的需求大。我 国第三代和第四代歼击机规模和世界空军强国还存在差距,三代机、四代机数量和美国、 俄罗斯相比差距较大。
先进军机对钛合金用量不断提升。钛合金对于减轻结构重量、提高结构效率、改善结构 可靠性、提高机体寿命、满足高温及腐蚀环境等方面具有其他金属不可替代的作用,其 应用水平成为衡量飞机结构选材先进程度的重要指标,是影响军用飞机战技性能的重要 方面。自 20 世纪 60 年代末以来,军用飞机的用钛量逐年增长,当前欧美设计的各种先 进战斗机和轰炸机中钛合金用量已经稳定在 20%以上,例如世界上具有代表性的第四代 战斗机美国 F-22 战斗机用钛量高达 41%。伴随新型战斗机用钛量不断提升,为高端钛合 金材料带来巨大市场空间。 例如,在机体方面,以美国军用飞机为例,其战斗机单机机体钛用量占比从 F-16 的 2% 增至 F-35 的 27%及 F/A-22 的 41%;轰炸机从 B-1 的 21%增至 B-2 的 26%;运输机从 C5 的 6%增至 C-17 的 10.30%。我国战斗机亦呈相同趋势,我国战斗机单机机体钛用量占 比从 X-8 的 2%增至 X-20 的 20%及 X-31 的 25%。在发动机方面,美国军用飞机发动机 单台钛用量占比从 F100 的 25%增至 F119 的 40%;我国军用飞机发动机单台钛用量占比 从秦岭的 10%增至太行的 25%。
2、民用航空前景广阔,飞机国产化带动国内高端钛合金和高温合金需求增长
中国民航运输市占率呈增长态势。伴随经济发展和人均收入水平提高,2011-2019 年,中 国各类交通运输方式运输旅客公里数不断增长,运输业持续高速增长。2020 年,受疫情 影响三类运输方式(航空、铁路、公路)旅客周转量均有所下滑,幅度达 40%-50%。从 主要交通运输方式来看,航空旅客周转量占比逐年增长,2021 年占比为 33.1%。 未来,民用航空前景广阔,中国有望成为全球最大的单一航空市场。根据中国商用飞机 有限责任公司发布的《中国商飞公司市场预测年报(2022-2041)》,未来 20 年全球旅客周 转量(RPKs)将以每年 3.9%的速度增长,在 2041 年达到 19.9 万亿客公里,2041 年全球 客机机队规模将达到 47,531 架,将有超过 42,428 架新机交付,用于替代和支持机队的发 展,其中中国航空运输市场将接收喷气客机 9,284 架,其中支线客机 958 架,单通道客机 6,288 架,双通道客机 2,038 架。到 2041 年,中国的机队规模将达到 10,007 架,占全球 客机机队 21.1%。中国航空市场将成为全球最大的单一航空市场。根据中国产业信息网 发布的研究数据,在民用航空飞机设备价值构成中,发动机占整架飞机价值的比例约为 27%,则按照此数据测算,预计未来 20 年我国商用飞机带动的航空发动机市场规模合计 约 4050 亿美元,年均 202.5 亿美元。
民用飞机用钛量不断提升,带动对高端钛合金的需求不断增长。减轻飞机重量、增加运 载能力、降低油耗是航空公司选择飞机的重要依据,提高钛材用量对于未来民用客机的 开发具有重要意义。从两大国际飞机制造商的数据来看,波音和空客主要机型的用钛量 逐步提高。从历史上的民用飞机发展来看,钛用量占比在过去半个多世纪里逐步提高, 随着民用航空工业的发展,钛材将拥有越来越大的市场空间。 国内民用飞机关键材料国产化,国内高端钛合金材料企业和高温合金企业有望受益。作 为完全按照最新国际适航标准研制的单通道涡扇喷气客机,国产大飞机 C919 已于 2023 年 5 月 28 日开启商业运营,目前已交付东航第二架 C919 客机,9 月 28 日中国东航再次 与中国商飞在沪签署 100 架 C919 增购机协议,全面开启了国产大型客机大规模、大机队 商业运营,目前 C919 订单总数已超千架, 预计未来五年内产能规划达 150 架。根据商飞网预测,C919 单机钛含量 3.92 吨,假设损 耗率为 80%,粗略按照 1000 架订单量算,C919 将带来近 2 万吨的钛合金需求(不含发 动机)。
国内通用航空有望增厚国内高温合金市场空间。近年来我国陆续出台一系列政策,积极 促进通用航空业的发展。目前,美国通用航空飞行器保有量超过 21 万架,假设未来 20 年我国通航产业经过配套基建和政策的完善后,飞行器数量达到美国数量的 30%,即约 6.3 万架。粗略假设新增需求 6 万架,按照市场上飞行器结构测算单价 350 万美元,发动 机占比约 27%测算,预计未来 20 年我国通用航空飞行器带动的航空发动机增量市场需求 约为 567 亿美元,年均 28.35 亿美元。考虑民用航空发展,预计未来 20 年,我国民用航 空发动机每年的市场规模约为 230.85 亿美元。按航空发动机中原材料成本占比约为 50%, 高温合金占原材料成本的 36%测算,未来 20 年我国民用航空市场带动的高温合金年均需 求约为 41.55 亿美元。
(二)水下装备有望焕发新生,钛合金有望受益
钛合金不仅是航空工业的良好用材,也是海洋工业尤其是舰船及水下装备的理想材料。 由于钛合金具有重量轻、比强度高、耐腐蚀性好、无磁、抗冲击等特性,使用其可有效改 进舰船及水下装备的防水耐压防腐性,提高可靠性和有效性,降低维护成本,延长使用 寿命,实现减重和增载及提高隐蔽性,使得钛合金受各国海军的青睐。目前钛合金主要 应用于水面舰船及水下潜艇、深潜器等装备的船体结构件、耐压壳体、管道、阀及其他 部件等。
我国舰船及水下装备用钛量潜力巨大。钛合金用于舰船及水下装备领域始于 20 世纪 60 年代,目前美国、俄罗斯等国均有广泛应用。其中,俄罗斯在舰船及水下装备用钛合金 的研究和应用处于世界领先水平,其舰船及水下装备钛合金用量占比平均达 18%,并早 于 20 世纪 60 至 80 年代便成功建成 3 级 12 艘全钛合金攻击型核潜艇。美国在其舰船及 水下装备领域亦广泛使用钛合金,如在圣安东尼奥级两栖船坞运输舰关键部位上层建筑 区大量使用了钛合金,使其质量减轻约 50%,有效的提高了该舰的稳定性。 尽管钛合金在我国舰船及水下装备上已经有较多应用,但与俄罗斯、美国等军事强国相 比,我国仍存在一定的差距。目前从单艘舰船用钛量上看,我国舰船用钛量占总重量比 例不足 1%,远落后于俄罗斯的 18%,我国舰船用钛量提升空间巨大。此外,从舰船及水 下装备数量来看,根据 GFP 的数据显示,美国海军的总吨位大约为 320 万吨,而我国海 军的吨位仅为 110 万吨,约为美国海军的三分之一。我国海军舰船及水下装备数量未来 仍有较大增长空间。
(三)MRI 医疗设备更新及国产化发展,为超导产品带来巨大空间
MRI(磁共振成像仪)是目前最重要的医疗影像诊断之一,分为永磁型 MRI 设备、常导 型 MRI 设备、超导型 MRI 设备以及混合型 MRI 设备。其中超导 MRI 成像区磁场高,所 以可以获得更高的分辨率,通过闭环运行方式实现磁场空间和时间稳定性更高,一般可 达 10 年以上而不变化,具有永磁型 MRI 无可比拟的优势。但考虑超导磁体关键技术复 杂,中高端超导磁体由国际厂商所垄断,大多数国产磁共振设备企业仍需通过进口采购 高性能超导磁体,国内主要厂家仅有西部超导、宁波健信和潍坊新力等几个企业生产 MRI 用高性能超导磁体。
当前我国人均 MRI 拥有量与发达国家存在较大差距,未来 MRI 市场规模空间广阔。据 2020 年国家卫健委发布《关于调整 2018-2020 年大型医用设备配置规划》数据,2018-2020 年全国 1.5T 及以上磁共振成像系统的新增规划数量 5138 台。根据沙利文数据,2020 年 中国每百万人口 MRI 拥有量不足 7 台,而日本韩国每百万人口 MRI 拥有量分别 55 台、 29 台,欧洲地区每百万人 MRI 拥有量 11.6 台,考虑到我国是全球人口大国之一,基于 医院增加和设备更新换代对 MRI 的需求,未来 MRI 市场发展空间广阔。根据沙利文预 测,预计 2021 年-2025 年中国 MRI 市场将保持快速增长,预计 2025 年中国 MRI 设备市 场规模达 211 亿元,2021-2025 年期间 CAGR 达 14.21%。
国产超导 MRI 市场空间大,或带动 NbTi 超导线材需求增长。根据沙利文数据,2020 年 中国核磁共振成像装置进口金额为 59303 万美元,同比增长 89%,进口数量为 375 套, 同比下降 5.54%,表明中国 MRI 设备进口数量少,但进口货值高,以高端 MRI 设备为 主。从型号看,目前中国 MRI 设备仍以 1.5T 为主,2020 年中国 1.5T MRI 设备保有量占 比 75.3%,但国产化率仅 20%,由于国产超导 MRI 系统成本优势,在我国二三线城市有 较强市场竞争力,预计国产超导 MRI 市场将进一步扩大,带动 NbTi 超导线材需求增长。
2022 年,公司 MRI 用超导线产销量再创新高,1.5T-5T 高场超导磁共振成像仪(MRI) 用 NbTi 线材产品填补国内空白并全面进入国际市场,国际国内市场份额持续扩大,MRI 用高场 NbTi 线材批量应用于 9.4T、7T 等磁共振磁体中。
五、成本为制约钛合金发展重要因素,预计未来整体将稳定
受钛高温活泼、变形能力差等性能影响,钛熔炼需要真空或加入惰性气体,钛合金生产 成本较高。钛原料加工成钛合金要经历钛海绵的制备、钛材料的加工和最终钛部件的成 型三个环节,由于钛在高温状态下极为活泼,易与氧、氮、硅、碳等元素发生化学反应, 熔炼和热处理过程需要在真空或惰性气体保护下进行,成分纯净性和均匀性控制较为困 难,且钛合金本身变形能力差,屈/弹比高,热导率低,成形较为困难,加工成本较高。 据统计,在从原材料到最终部件的成本构成中,海绵钛的制备成本占 14%;钛材料加工 成本约占 36%,最终钛部件成型成本约占 50%。 高成本成为制约钛合金制品推广应用的瓶颈。以铸件为例,高端军品钛精铸件的生产成 本达到 1500~2500 元/kg,普通民品钛精铸件的生成成本也在 500~800 元/kg,而不锈钢精 铸件的生产成本约在 50~200 元/kg,钛精铸件的生产成本是不锈钢精铸件的 10 倍以上。 目前,每吨工业纯钛的成本约为 7.5~10 美元/公斤,而航空航天用钛合金的生产成本更 是高达 40 美元/公斤,钛锭的生产成本约为同重钢锭的 30 倍、铝锭的 6 倍,其中从矿 石到镁还原制取海绵钛的成本约为制取同重铁的 20 倍,成本是制约钛广泛应用的瓶颈。
公司下游客户主要为航空锻件厂,价格敏感度低。航空锻件厂商承接其下游航空、发动 机主机厂商的订单,航空、发动机主机厂商对航空锻件厂商的产品定价依照《军品价格 管理办法》等规定进行审价确定,公司与航空锻件厂商的定价在上述基础上协商确定, 价格确定后,除非原材料价格大幅上涨等导致产品成本大幅上升,一般情况下不会进行 调整。故公司内部降本增效成为增厚业绩的重要来源,成本变化主要受海绵钛以及铝钒 合金 ALV55、铝钒合金 ALV85 等中间合金价格变化的影响。 考虑到国内海绵钛产能持续扩张,海绵钛价格有望稳定。从近 10 年海绵钛价格走势来 看,国内海绵钛价格基本在 5-8 万元/吨区间波动,2016 年、2020 年分别受环保压力叠加 钛精矿紧缺、军工等行业需求拉动,海绵钛价格上涨,2022 年维持高位,2023 年受需求 疲弱以及龙头企业持续扩产能影响,海绵钛价格回落至 5 万元/吨,截至目前国内海绵钛 价格在 5.4-5.5 万元/吨,考虑国内海绵钛产能仍在持续扩张,海绵钛价格或趋于稳定,带 动公司原料成本稳定。
钒铝合金价格或将趋于稳定。钒铝合金主要有 AlV55、AlV85 两种,是生产钛合金和高 温合金的重要原料。成分主要是钒和铝。除了 2017-2018 年钒铝合金剧烈波动,近年来钒 铝价格基本稳定。其中 2017 年,受环保因素影响,攀枝花等地以及石煤提钒产能受到影 响,同年我国钒渣限制进口进一步加剧了钒供给冲击,需求端国家要求全面取缔“地条 钢”,受螺纹钢新国标施行,短期钒需求大幅增加,带动五氧化二钒及钒铝合金价格大幅 上涨,到 2018 年底,五氧化二钒和钒铝合金均创历史新高,分别达到 51 万元/吨、60.6 万元/吨。此后伴随钒大厂的扩产以及铌元素在高强度微合金化螺纹钢生产应用中的对钒 的替代,钒铝合金价格快速回落,之后整体保持稳定趋势。2023 年,伴随钢铁限产的持 续和提钒产能扩张,钒价小幅回落,预计 2024 年价格或将低位稳定。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
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