世界钛工业现状及发展趋势

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18世纪末，钛（Ti）作为一种新的金属元素被发现，并以希腊神“Titans”命名。1910年美国科学家M.A.Hunter首次用钠还原四氯化钛（TiCl4）并制取了纯钛，1940年卢森堡科学家W. J .Kroll用镁还原TiCl4制取了纯钛，而这2种方法也发展成为生产海绵钛的工业方法。20世纪40年代末，美国杜邦公司用镁还原法生产出2t海绵钛，从此世界鈦工业发展的序幕被拉开了。随后，日本、俄罗斯、中国相继进入钛的工业化生产，陆续成为主要的产钛大国[1]。经过70余年的发展，钛及钛合金材料的研发及应用水平，已经成为一个国家新材料研究开发应用水平和综合国力的重要体现。

为此，本文对影响世界钛工业格局的4大钛工业大国——美国、日本、俄罗斯、中国的钛工业发展现状进行了介绍，尤其是结合笔者的工作实践，对近年来各国钛领域的重大事件进行了整理，以期通过客观事件为读者全面呈现世界钛工业的发展现状。此外，在对钛工业现状进行深入分析的基础上，对钛工业未来发展的方向提出了几点建议。

一、美国钛工业

世界钛工业起源于美国，它是世界上第1个工业化生产海绵钛和钛加工材的国家，具有非常完善的钛冶金—加工—应用和研究体系，也是目前钛加工材生产量最大、用钛量最大的国家[2]。美国钛金属公司（Timet）、美国RTI国际金属公司（RTI）以及美国阿勒格尼技术公司（ATI）长期以来被誉为美国钛业3大巨头。然而，近年来，美国国内钛企业的格局发生了重大变化。

Timet公司成立于1950年，拥有从原材料到加工材的全流程生产体系，产品主要包括海绵钛、熔铸制品、轧制品以及制成品（导管、卷带、管接头等）4大系列，世界上近乎1/5的钛产品均来自Timet公司。值的一提的是，Timet公司是唯一在美国和欧洲都设有生产厂的跨国钛企业，并且拥有非常强大的钛熔炼实力，位于亨德森（Henderson）的工厂可独立生产纯度达99.9%的海绵钛。然而，纽约时间2012年12月20日17：00，美国钛工业3大巨头的格局发生了转变，美国精密铸件公司（PCC）以每股16.5美元的价格完成了对Timet公司的收购，Timet公司的经营收益自此被纳入PCC锻件制品部门。

RTI公司是美国航空钛材及高端钛加工材的专业生产厂家，产品主要面向航空、国防、能源、医疗设备4大领域，在钛及钛合金熔铸、轧制、挤压、超塑变形、焊接等领域均有很高的水平。作为美国钛业3大巨头中唯一一个不具备海绵钛生产能力的企业，RTI公司长期以来主要致力于向钛下游市场扩张。2012年2月，RTI公司以1.82亿美元收购了Remmele工程公司，该公司是一家为宇航、国防、医疗行业提供精密机械加工、协作工程以及其他关键技术和服务的供应商[3]；2013年10月，RTI公司以1 500万美元成功收购了奥斯本金属有限公司（Osborn Metals Limited Company）下属的奥斯本钢挤压公司（Osborn Steel Extrusions Company），此次收购代表着RTI公司将继续加强对高附加值及下游产品的投资力度，并且随着该次收购的完成，RTI公司将具备生产各类中小规格挤压管材及型材的能力[3]；2014年1月，RTI公司以0.23亿美元成功收购了DMI公司（Directed Manufacturing Inc.），并将其归于RTI公司增材制造部，主要从事钛及钛合金、镍铬合金以及其他金属和塑性材料的加工，其产品亦主要面向航空航天及医疗器械领域[4]。

此外，2012-2015年间，RTI公司与多家世界著名公司签订了长期供货协议：与加拿大庞巴迪公司签订了有效期至2020年的供货协议，将向庞巴迪公司的C系列客机、里尔85商务飞机、环球7000公务机、环球8000公务机等供应机加零部件及组件；与美国联合技术公司（UTC）下属的UTC航空航天系统公司、普惠加拿大公司以及西科尔斯基公司3家企业签订了长达13年的钛轧制品供货协议；与法国斯奈克玛（赛峰集团）公司签订了钛铝合金供货协议，所供应的钛铝合金将用于制造LEAP系列发动机的涡轮叶片。RTI公司通过一系列的战略调整，净收益出现了大幅增长，由2011年655.2万美元增长到了2013年的1 159.6万美元（2014年数据官网未见披露）。2015年，RTI公司被美国铝业公司（Alcoa公司）收购，并入Alcoa公司的铝钛及工程产品部门。同年，Alcoa公司还收购了TITAL公司，该公司主要从事飞机发动机及机身用钛、铝结构铸件的生产制造。完成对RTI公司的收购后，Alcoa公司对产品结构进行了调整，开始考虑缩减对铝上游产品的投资，加大航空钛材的投入。2015年6月，Alcoa公司投资2 200万美元在美国密歇根州W h i t e h a l l工厂引进热等静压系统，用于生产钛航空发动机零部件[5]。同年，与洛克希德·马丁公司签订了有效期长达8年的供货协议，将向该公司生产的F-35联合攻击战斗机的3种主要衍生机机身供应钛板材及坯料，涉及金额达11亿美元；与空中客车公司签订了金额约10亿美元的钛、钢等航天紧固件供应合同。此外，Alcoa公司在拥有RTI公司的增材制造生产能力后，与全球3D打印技术的领导者——Norsk Titanium公司在增材制造领域开展更深入的合作。

ATI公司是世界上规模大、所生产的特种金属及其零件种类多的生产商，产品主要包括钛及钛合金、镍基合金及其他高温合金、不锈钢及特种合金、锆合金、铪合金及铌合金等，也是至今美国3大钛企业中唯一一个没有被收购的公司。2013年9月16日，ATI公司以6.05亿美元的价格将其钨材料业务出售给了肯纳金属公司（KMT），并对公司原有的部门设置进行了调整，取消了工程制品事业部，重点关注高性能金属部及扁平轧材部的发展[6]。此外，基于未来发展的战略计划，2014年1月底ATI公司宣布永久性关闭Albany海绵钛厂，至此，美国仅存2家海绵钛厂，一家是被PPC收购的Timet公司之前所拥有的海绵钛厂，另一家则是ATI公司犹他州的Rowly海绵钛厂，该厂于2014年底被认定为优质航空发动机用海绵钛供应商。在关闭上游海绵钛厂后，ATI公司将更多的精力投入到下游高附加值产品的研制与生产上，2014年初收购了Dynamic Flowform公司，2017年年中与GE航空集团成立了合资公司，将主要从事一种新型钛合金粉末生产技术的研发。

ATI公司在美国钛业格局动荡中保持了公司的独立性，通过战略调整一步步走出艰难之地，表1则是ATI公司2011-2016年的经营状况。此外，从ATI公司官网最新公布的2017年前3季度的数据来看，与2016年同期相比，各项指标均出现了增长，尤其是营业利润出现了大幅增长，公司亏损额也大大降低，期待ATI公司在2017年能够彻底翻转局面，实现扭亏為盈。

二、日本钛工业

日本钛工业的发展开始于第2次世界大战后不久，1952年成功实现海绵钛国产化，1954年开始钛加工材料的工业化生产。经过半个多世纪的发展，日本已成为一个钛工业极为发达的国家，同美国一样，也具有非常完善的钛冶金—加工—应用和研究体系。然而，日本钛企业的格局与美国有很大区别，除了几个大型钛企业之外，日本还有很多专业性很强的小企业，并且呈现出“钢钛结合”的特点。大型钛企业主要有大阪钛科技公司（大阪钛）、东邦钛公司（东邦钛）、新日铁住金公司（新日铁住金）、神户制钢公司（神户制钢）、大同特殊钢株式会社等，其中，大阪钛和东邦钛是日本目前仅存的2家海绵钛企业[8]。受金融危机的影响，2009年日本海绵钛出货量跌入历史最低，之后随着经济复苏，日本钛工业亦呈现出积极态势，2012年日本海绵钛出货量创历史最高，达到57 000t。但之后由于飞机用钛需求疲软，2013年出现大幅回落后一直处于相对平稳的状态。图1为2009-2016年日本海绵钛出货量统计图。

日本生产钛锭的企业除了东邦钛及大阪钛外，还有新日铁住金、神户制钢、大同特殊钢，共计5家，所生产的钛锭几乎不出口，主要供给日本国内钛加工材生产商。表2为2012-2016年日本钛锭的产量。

日本生产钛加工材的企业主要有新日铁住金、神户制钢、JFE不锈钢、大同特殊钢、爱知制钢5家。表3为2012-2016年日本钛加工材的出货量。从表3可以看出，日本国内对钛加工材的需求比较平稳，基本保持在5 000 t左右，国外需求则波动较大。

日本钛加工材的种类非常全面，包括板材、带材、丝材、管材、铸件等。表4为2012-2016年日本各类钛加工材的出货量。从表4可以看出，长期以来，带材的出货量所占比例最大，尤其是2016年，出货量达8 074 t，占到了48.94%。

日本钛加工材的应用与美国也有很大区别，美国75%的钛加工材用于航空航天领域，而钛加工材以民用为主，钛在换热器、电解、化工等民用领域的用量占绝对优势，在航空领域的用量仅为15%左右。2012-2016年日本国内钛加工材在各个领域的用量统计见表5。

近些年来，日本钛企业始终紧跟市场变化，不断调整经营方针，2009年后随着国际经济复苏、飞机用钛需求量增加，日本钛企业紧抓钛材需求恢复的信号，积极扩张产能，增加设备投资。例如，2011-2012年期间，东邦钛先后投资近39亿日元用于扩建Wakamatsu工厂的海绵钛生产线、投资53亿日元在Yahata工厂新建电子束炉、投资500亿日元在马来西亚建设钛金属冶炼厂等，2012年东邦钛钛事业部的销售额也创下历史新高，达305.44亿日元。然而，2013年由于种种原因，钛事业部营业利润出现负值时，东邦钛及时采用措施，通过加大低品位原料比例、削减管理层薪金、裁员等方式降低成本。

此外，日本钛企业还通过多种积极手段提高产品竞争力、拓宽产品市场、保证产品销售市场。2012年3月，新日本制铁公司用于航空钛合金板材生产的热处理工艺通过了Nadcap认证，这意味着新日本制铁公司在保持原有消费性产品、建材等市场的同时，在航空航天领域的市场将有大的发展；2013年5月，新日铁住金公司直江津工厂引进了拥有独特进料装置结构的新电子束精炼炉（EB炉），该EB炉可消除使用钛废料熔炼时对尺寸和形状的限制，保证了钛铸锭的成分均匀性；2015年1月，神户制钢公司生产的钛加工材被成功用于丰田汽车“未来”的氢燃料电池汽车中；2017年1月，神户制钢公司研制的钛合金锻件通过IHI公司认证，意味着所生产的钛合金锻件可用于制造大型喷气发动机轴部件。

三、俄罗斯钛工业

作为世界4大钛工业大国之一的俄罗斯，拥有世界上最大的全流程钛生产企业——VSMPO-AVISMA公司，该公司钛加工材的年产量占到俄罗斯整个国家的90%，已成为俄罗斯钛工业在国际市场的代名词。VSMPO-AVISMA公司是2005年在俄罗斯政府的撮合下成立的，由全球最大的海绵钛工厂AVISMA和最大的钛加工材生产厂VSMPO合并而成，产品包括钛、钛铁、铝3大类，主要被应用于航空航天制造业、电力工程、石油/天然气、建筑、医药以及体育用品等6大领域[9]。表6为2012-2016年俄罗斯VSMPO-AVISMA公司钛加工材的出货量。可以看出，大约40%销售到俄罗斯国内市场，60%则出口到美国、英国、日本、中国、以色列、印度、韩国等国外市场。

表7为2009-2016年俄罗斯VSMPO-AVISMA公司的经营状况。单纯从表中数据来看，VSMPOAVISMA公司在这8年的经营中存在2个转折点，一个是2010年销售收入较2009年减少了4.9%，这是因为2009年金融危机的影响仍未消除，但由于VSMPO-AVISMA公司早期做好了一定的准备，所以当年净利润仍实现了较大幅度的增长；另一个是2014年净利润较2013年减少了46%，出现大幅降低，而这是由于2014年第4季度美元汇率急剧增长造成的。因此，总体来说，VSMPO-AVISMA公司长期以来一直处于稳步发展中。

近6年来，面对国际化激烈的市场竞争，VSMPO-AVISMA公司积极进取，不断开拓，采取了一系列的措施。

1.以市场为导向，努力提升产品质量，与客户建立长期供货关系

VSMPO-AVISMA公司不断提高产品质量，于2012年通过了德国TUV Rheinland Cert Gmbh公司的质量管理体系认证、2014年底其子公司AVIMA生产的海绵钛获得了法国Snecma公司认可。优质的产品让多家公司向VSMPO-AVISMA公司抛出了订单，先后与波音公司、中国商用飞机有限责任公司、空中客车公司、赛峰（SAFRAN）集团等签订了长期供货协议，向波音787-9、787-10、777X、C919、A320neo、A350 XWB、A380、LEAP系列发动机等供应钛加工材。尤其是进入2017年以来，与联合航空制造公司（UAC）签订了钛合金产品交付有效期至2020年的供货协议，与Rolls-Royce公司签订了有效期至2016年的长期供货协议，预计收益将达到0.76亿美元。

2.瞄准航空高端钛产品市场，强强联合创办合资公司

2013年与波音公司合资成立了UBM公司，主要为波音787、737MAX、777X等所有波音民用飞机供应钛制冲压部件；2016年與Alcoa公司合资成立了AlTi Forge公司，主要从事航空航天用高端钛合金和铝合金产品的生产。此外，目前已着手与欧洲制造商Figeac Aero商讨在钛谷特别经济区建造机加工合资公司，预计将于2019或2020年投入使用。

3.积极推广各类产品，拓展市场，提升品牌影响力

VSMPO-AVISMA公司多次亮相巴黎国际航空展、圣彼得堡国际海事防务展、韩国海事展、日本国际机械零部件及加工展、国际石油天然气展览会等不同领域、不同国家的各类展会，向世界展示公司的各类产品，积极促成交易。2013年在SMM India展销会上与印度L&T造船公司签订了钛标准件及钛材供货协议，2015年在第9届印度国际海事展上喜获印度造船企业订单等。

4.不断提升硬件装备，始终拥有最强大的加工能力，保证优质产品顺利生产

2013年VSMPO-AVISMA公司对其工厂的生产设备进行了现代化改造升级，配备了由意大利生产的长度达4m的专业带锯，并在锻造车间安装了美国MAG Cincinnati公司的设备；2014年投资75亿卢布更新了压力机、凝壳炉以及环形材轧机，投资20亿卢布用于在别列兹尼基市的工厂建设新项目；2017年投资4 000万卢布进行了工业安全升级[10]。可见，这些年来，VSMPO-AVISMA公司在设备更新及安全生产方面给予了极大的重视，投入了巨额的资金。

四、中国钛工业

中国钛工业开始于1954年，在过去的60多年中，走过了研究、中试、工业化、应用推广以及高速发展几个阶段，特别是21世纪以来，中国钛工业更是进入了发展的快车道，中国迅速发展成为世界钛工业大国。表8为近10年中国海绵钛和钛锭的产能。从表中可以看出，2007-2012年，中国海绵钛及钛锭的产能均呈现惯性增长的态势，2013年增速放缓，2015年由于需求不足，部分海绵钛厂关闭，海绵钛产能出现大幅下降。

表9为近10年中国海绵钛、钛锭和钛加工材的产量。从表中可以看出，中国钛工业经历了高速发展，也出现过严重的产能过剩局面，目前正处于触底反弹，向利好方向发展的阶段。

五、未来钛工业发展趋势

1.加大科技投入，走高端化之路

从美、日、俄、中4国钛工业的发展现状不难看出，钛产能处于剩与乏的尴尬境地，世界范围内航空航天用高端钛产品处于供不应求的局面，需求方与钛企业大都会提前签订长期供货协议。而中国国内钛产品在供大于求的状况下还需进口高端钛产品，中低端钛产品严重过剩。因此，未来在钛市场竞争中取胜的关键是“质”。

2.淘汰落后产能，走整合化之路

当积累式发展模式不能满足瞬息万变的市场竞争时，兼并重组成为一条快速发展壮大、增强抵抗市场冲击的出路。通过兼并重组淘汰落后产能，发展钛全流程产业链，各国重点培育1～3家全流程钛生产企业作为龙头企业。同时，也应鼓励中型钛企业朝专业化方向发展。

3.加强资源整合，走产业化之路

以市场为导向，以下游钛应用需求为驱动，加强企业与客户间的深度合作，使产钛企业与用钛企业之间的关系不再停留在产钛企业生产什么，用钛企业选择什么的阶段。钛企业积极参与到用钛企业产品的设计研发中，将整个产业链的资源高度整合。

参考文献

[1] 莫畏.钛[M].北京：冶金工业出版社，2008.

[2] 周廉，赵永庆，王向东，等.中国钛合金材料及应用发展战略研究[M].北京：化学工业出版社，2012.

[3] 刘春芳.RTI国际金属公司完成了对Remmele工程公司的收购[J].钛工业进展，2012，29（2）：46.

[4] 何蕾.RTI公司成功收购奥斯本钢挤压公司[J].钛工业进展，2013，30（6）：46.

[5] 何蕾.RTI公司成功收购DMI公司[J].钛工业进展，2014，31（2）：47.

[6] 逯冉.镁铝投资热等静压技术生产钛航空发动机零部件[J].钛工业进展，2015，32（4）：47.

[7] 何蕾.ATI公司将其钨材料业务出售给肯纳金属公司[J].2013，30（6）：47.

[8] 宋鸿玉.2015年日本钛工业发展概述及未来展望[J].中国钛业，2016（2）：3-7.

[9] 张华.俄罗斯钛工业发展现状与前景[J].中国钛业，2012（4）：6-11.

[10] 何蕾.俄罗斯VSMPO-AVISMA公司投资工业安全升级项目[J].钛工业进展，2017，34（5）：48.

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