世界鈦工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

何蕾 王運鋒

18世紀末，鈦（Ti）作為一種新的金屬元素被發(fā)現(xiàn)，并以希臘神“Titans”命名。1910年美國科學家M.A.Hunter首次用鈉還原四氯化鈦（TiCl4）并制取了純鈦，1940年盧森堡科學家W. J .Kroll用鎂還原TiCl4制取了純鈦，而這2種方法也發(fā)展成為生產(chǎn)海綿鈦的工業(yè)方法。20世紀40年代末，美國杜邦公司用鎂還原法生產(chǎn)出2t海綿鈦，從此世界鈦工業(yè)發(fā)展的序幕被拉開了。隨后，日本、俄羅斯、中國相繼進入鈦的工業(yè)化生產(chǎn)，陸續(xù)成為主要的產(chǎn)鈦大國[1]。經(jīng)過70余年的發(fā)展，鈦及鈦合金材料的研發(fā)及應用水平，已經(jīng)成為一個國家新材料研究開發(fā)應用水平和綜合國力的重要體現(xiàn)。

為此，本文對影響世界鈦工業(yè)格局的4大鈦工業(yè)大國——美國、日本、俄羅斯、中國的鈦工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀進行了介紹，尤其是結合筆者的工作實踐，對近年來各國鈦領域的重大事件進行了整理，以期通過客觀事件為讀者全面呈現(xiàn)世界鈦工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。此外，在對鈦工業(yè)現(xiàn)狀進行深入分析的基礎上，對鈦工業(yè)未來發(fā)展的方向提出了幾點建議。

一、美國鈦工業(yè)

世界鈦工業(yè)起源于美國，它是世界上第1個工業(yè)化生產(chǎn)海綿鈦和鈦加工材的國家，具有非常完善的鈦冶金—加工—應用和研究體系，也是目前鈦加工材生產(chǎn)量最大、用鈦量最大的國家[2]。美國鈦金屬公司（Timet）、美國RTI國際金屬公司（RTI）以及美國阿勒格尼技術公司（ATI）長期以來被譽為美國鈦業(yè)3大巨頭。然而，近年來，美國國內(nèi)鈦企業(yè)的格局發(fā)生了重大變化。

Timet公司成立于1950年，擁有從原材料到加工材的全流程生產(chǎn)體系，產(chǎn)品主要包括海綿鈦、熔鑄制品、軋制品以及制成品（導管、卷帶、管接頭等）4大系列，世界上近乎1/5的鈦產(chǎn)品均來自Timet公司。值的一提的是，Timet公司是唯一在美國和歐洲都設有生產(chǎn)廠的跨國鈦企業(yè)，并且擁有非常強大的鈦熔煉實力，位于亨德森（Henderson）的工廠可獨立生產(chǎn)純度達99.9%的海綿鈦。然而，紐約時間2012年12月20日17：00，美國鈦工業(yè)3大巨頭的格局發(fā)生了轉變，美國精密鑄件公司（PCC）以每股16.5美元的價格完成了對Timet公司的收購，Timet公司的經(jīng)營收益自此被納入PCC鍛件制品部門。

RTI公司是美國航空鈦材及高端鈦加工材的專業(yè)生產(chǎn)廠家，產(chǎn)品主要面向航空、國防、能源、醫(yī)療設備4大領域，在鈦及鈦合金熔鑄、軋制、擠壓、超塑變形、焊接等領域均有很高的水平。作為美國鈦業(yè)3大巨頭中唯一一個不具備海綿鈦生產(chǎn)能力的企業(yè)，RTI公司長期以來主要致力于向鈦下游市場擴張。2012年2月，RTI公司以1.82億美元收購了Remmele工程公司，該公司是一家為宇航、國防、醫(yī)療行業(yè)提供精密機械加工、協(xié)作工程以及其他關鍵技術和服務的供應商[3]；2013年10月，RTI公司以1 500萬美元成功收購了奧斯本金屬有限公司（Osborn Metals Limited Company）下屬的奧斯本鋼擠壓公司（Osborn Steel Extrusions Company），此次收購代表著RTI公司將繼續(xù)加強對高附加值及下游產(chǎn)品的投資力度，并且隨著該次收購的完成，RTI公司將具備生產(chǎn)各類中小規(guī)格擠壓管材及型材的能力[3]；2014年1月，RTI公司以0.23億美元成功收購了DMI公司（Directed Manufacturing Inc.），并將其歸于RTI公司增材制造部，主要從事鈦及鈦合金、鎳鉻合金以及其他金屬和塑性材料的加工，其產(chǎn)品亦主要面向航空航天及醫(yī)療器械領域[4]。

此外，2012-2015年間，RTI公司與多家世界著名公司簽訂了長期供貨協(xié)議：與加拿大龐巴迪公司簽訂了有效期至2020年的供貨協(xié)議，將向龐巴迪公司的C系列客機、里爾85商務飛機、環(huán)球7000公務機、環(huán)球8000公務機等供應機加零部件及組件；與美國聯(lián)合技術公司（UTC）下屬的UTC航空航天系統(tǒng)公司、普惠加拿大公司以及西科爾斯基公司3家企業(yè)簽訂了長達13年的鈦軋制品供貨協(xié)議；與法國斯奈克瑪（賽峰集團）公司簽訂了鈦鋁合金供貨協(xié)議，所供應的鈦鋁合金將用于制造LEAP系列發(fā)動機的渦輪葉片。RTI公司通過一系列的戰(zhàn)略調(diào)整，凈收益出現(xiàn)了大幅增長，由2011年655.2萬美元增長到了2013年的1 159.6萬美元（2014年數(shù)據(jù)官網(wǎng)未見披露）。2015年，RTI公司被美國鋁業(yè)公司（Alcoa公司）收購，并入Alcoa公司的鋁鈦及工程產(chǎn)品部門。同年，Alcoa公司還收購了TITAL公司，該公司主要從事飛機發(fā)動機及機身用鈦、鋁結構鑄件的生產(chǎn)制造。完成對RTI公司的收購后，Alcoa公司對產(chǎn)品結構進行了調(diào)整，開始考慮縮減對鋁上游產(chǎn)品的投資，加大航空鈦材的投入。2015年6月，Alcoa公司投資2 200萬美元在美國密歇根州W h i t e h a l l工廠引進熱等靜壓系統(tǒng)，用于生產(chǎn)鈦航空發(fā)動機零部件[5]。同年，與洛克希德·馬丁公司簽訂了有效期長達8年的供貨協(xié)議，將向該公司生產(chǎn)的F-35聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機的3種主要衍生機機身供應鈦板材及坯料，涉及金額達11億美元；與空中客車公司簽訂了金額約10億美元的鈦、鋼等航天緊固件供應合同。此外，Alcoa公司在擁有RTI公司的增材制造生產(chǎn)能力后，與全球3D打印技術的領導者——Norsk Titanium公司在增材制造領域開展更深入的合作。

ATI公司是世界上規(guī)模大、所生產(chǎn)的特種金屬及其零件種類多的生產(chǎn)商，產(chǎn)品主要包括鈦及鈦合金、鎳基合金及其他高溫合金、不銹鋼及特種合金、鋯合金、鉿合金及鈮合金等，也是至今美國3大鈦企業(yè)中唯一一個沒有被收購的公司。2013年9月16日，ATI公司以6.05億美元的價格將其鎢材料業(yè)務出售給了肯納金屬公司（KMT），并對公司原有的部門設置進行了調(diào)整，取消了工程制品事業(yè)部，重點關注高性能金屬部及扁平軋材部的發(fā)展[6]。此外，基于未來發(fā)展的戰(zhàn)略計劃，2014年1月底ATI公司宣布永久性關閉Albany海綿鈦廠，至此，美國僅存2家海綿鈦廠，一家是被PPC收購的Timet公司之前所擁有的海綿鈦廠，另一家則是ATI公司猶他州的Rowly海綿鈦廠，該廠于2014年底被認定為優(yōu)質航空發(fā)動機用海綿鈦供應商。在關閉上游海綿鈦廠后，ATI公司將更多的精力投入到下游高附加值產(chǎn)品的研制與生產(chǎn)上，2014年初收購了Dynamic Flowform公司，2017年年中與GE航空集團成立了合資公司，將主要從事一種新型鈦合金粉末生產(chǎn)技術的研發(fā)。

ATI公司在美國鈦業(yè)格局動蕩中保持了公司的獨立性，通過戰(zhàn)略調(diào)整一步步走出艱難之地，表1則是ATI公司2011-2016年的經(jīng)營狀況。此外，從ATI公司官網(wǎng)最新公布的2017年前3季度的數(shù)據(jù)來看，與2016年同期相比，各項指標均出現(xiàn)了增長，尤其是營業(yè)利潤出現(xiàn)了大幅增長，公司虧損額也大大降低，期待ATI公司在2017年能夠徹底翻轉局面，實現(xiàn)扭虧為盈。

二、日本鈦工業(yè)

日本鈦工業(yè)的發(fā)展開始于第2次世界大戰(zhàn)后不久，1952年成功實現(xiàn)海綿鈦國產(chǎn)化，1954年開始鈦加工材料的工業(yè)化生產(chǎn)。經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展，日本已成為一個鈦工業(yè)極為發(fā)達的國家，同美國一樣，也具有非常完善的鈦冶金—加工—應用和研究體系。然而，日本鈦企業(yè)的格局與美國有很大區(qū)別，除了幾個大型鈦企業(yè)之外，日本還有很多專業(yè)性很強的小企業(yè)，并且呈現(xiàn)出“鋼鈦結合”的特點。大型鈦企業(yè)主要有大阪鈦科技公司（大阪鈦）、東邦鈦公司（東邦鈦）、新日鐵住金公司（新日鐵住金）、神戶制鋼公司（神戶制鋼）、大同特殊鋼株式會社等，其中，大阪鈦和東邦鈦是日本目前僅存的2家海綿鈦企業(yè)[8]。受金融危機的影響，2009年日本海綿鈦出貨量跌入歷史最低，之后隨著經(jīng)濟復蘇，日本鈦工業(yè)亦呈現(xiàn)出積極態(tài)勢，2012年日本海綿鈦出貨量創(chuàng)歷史最高，達到57 000t。但之后由于飛機用鈦需求疲軟，2013年出現(xiàn)大幅回落后一直處于相對平穩(wěn)的狀態(tài)。圖1為2009-2016年日本海綿鈦出貨量統(tǒng)計圖。

日本生產(chǎn)鈦錠的企業(yè)除了東邦鈦及大阪鈦外，還有新日鐵住金、神戶制鋼、大同特殊鋼，共計5家，所生產(chǎn)的鈦錠幾乎不出口，主要供給日本國內(nèi)鈦加工材生產(chǎn)商。表2為2012-2016年日本鈦錠的產(chǎn)量。

日本生產(chǎn)鈦加工材的企業(yè)主要有新日鐵住金、神戶制鋼、JFE不銹鋼、大同特殊鋼、愛知制鋼5家。表3為2012-2016年日本鈦加工材的出貨量。從表3可以看出，日本國內(nèi)對鈦加工材的需求比較平穩(wěn)，基本保持在5 000 t左右，國外需求則波動較大。

日本鈦加工材的種類非常全面，包括板材、帶材、絲材、管材、鑄件等。表4為2012-2016年日本各類鈦加工材的出貨量。從表4可以看出，長期以來，帶材的出貨量所占比例最大，尤其是2016年，出貨量達8 074 t，占到了48.94%。

日本鈦加工材的應用與美國也有很大區(qū)別，美國75%的鈦加工材用于航空航天領域，而鈦加工材以民用為主，鈦在換熱器、電解、化工等民用領域的用量占絕對優(yōu)勢，在航空領域的用量僅為15%左右。2012-2016年日本國內(nèi)鈦加工材在各個領域的用量統(tǒng)計見表5。

近些年來，日本鈦企業(yè)始終緊跟市場變化，不斷調(diào)整經(jīng)營方針，2009年后隨著國際經(jīng)濟復蘇、飛機用鈦需求量增加，日本鈦企業(yè)緊抓鈦材需求恢復的信號，積極擴張產(chǎn)能，增加設備投資。例如，2011-2012年期間，東邦鈦先后投資近39億日元用于擴建Wakamatsu工廠的海綿鈦生產(chǎn)線、投資53億日元在Yahata工廠新建電子束爐、投資500億日元在馬來西亞建設鈦金屬冶煉廠等，2012年東邦鈦鈦事業(yè)部的銷售額也創(chuàng)下歷史新高，達305.44億日元。然而，2013年由于種種原因，鈦事業(yè)部營業(yè)利潤出現(xiàn)負值時，東邦鈦及時采用措施，通過加大低品位原料比例、削減管理層薪金、裁員等方式降低成本。

此外，日本鈦企業(yè)還通過多種積極手段提高產(chǎn)品競爭力、拓寬產(chǎn)品市場、保證產(chǎn)品銷售市場。2012年3月，新日本制鐵公司用于航空鈦合金板材生產(chǎn)的熱處理工藝通過了Nadcap認證，這意味著新日本制鐵公司在保持原有消費性產(chǎn)品、建材等市場的同時，在航空航天領域的市場將有大的發(fā)展；2013年5月，新日鐵住金公司直江津工廠引進了擁有獨特進料裝置結構的新電子束精煉爐（EB爐），該EB爐可消除使用鈦廢料熔煉時對尺寸和形狀的限制，保證了鈦鑄錠的成分均勻性；2015年1月，神戶制鋼公司生產(chǎn)的鈦加工材被成功用于豐田汽車“未來”的氫燃料電池汽車中；2017年1月，神戶制鋼公司研制的鈦合金鍛件通過IHI公司認證，意味著所生產(chǎn)的鈦合金鍛件可用于制造大型噴氣發(fā)動機軸部件。

三、俄羅斯鈦工業(yè)

作為世界4大鈦工業(yè)大國之一的俄羅斯，擁有世界上最大的全流程鈦生產(chǎn)企業(yè)——VSMPO-AVISMA公司，該公司鈦加工材的年產(chǎn)量占到俄羅斯整個國家的90%，已成為俄羅斯鈦工業(yè)在國際市場的代名詞。VSMPO-AVISMA公司是2005年在俄羅斯政府的撮合下成立的，由全球最大的海綿鈦工廠AVISMA和最大的鈦加工材生產(chǎn)廠VSMPO合并而成，產(chǎn)品包括鈦、鈦鐵、鋁3大類，主要被應用于航空航天制造業(yè)、電力工程、石油/天然氣、建筑、醫(yī)藥以及體育用品等6大領域[9]。表6為2012-2016年俄羅斯VSMPO-AVISMA公司鈦加工材的出貨量?？梢钥闯?，大約40%銷售到俄羅斯國內(nèi)市場，60%則出口到美國、英國、日本、中國、以色列、印度、韓國等國外市場。

表7為2009-2016年俄羅斯VSMPO-AVISMA公司的經(jīng)營狀況。單純從表中數(shù)據(jù)來看，VSMPOAVISMA公司在這8年的經(jīng)營中存在2個轉折點，一個是2010年銷售收入較2009年減少了4.9%，這是因為2009年金融危機的影響仍未消除，但由于VSMPO-AVISMA公司早期做好了一定的準備，所以當年凈利潤仍實現(xiàn)了較大幅度的增長；另一個是2014年凈利潤較2013年減少了46%，出現(xiàn)大幅降低，而這是由于2014年第4季度美元匯率急劇增長造成的。因此，總體來說，VSMPO-AVISMA公司長期以來一直處于穩(wěn)步發(fā)展中。

近6年來，面對國際化激烈的市場競爭，VSMPO-AVISMA公司積極進取，不斷開拓，采取了一系列的措施。

1.以市場為導向，努力提升產(chǎn)品質量，與客戶建立長期供貨關系

VSMPO-AVISMA公司不斷提高產(chǎn)品質量，于2012年通過了德國TUV Rheinland Cert Gmbh公司的質量管理體系認證、2014年底其子公司AVIMA生產(chǎn)的海綿鈦獲得了法國Snecma公司認可。優(yōu)質的產(chǎn)品讓多家公司向VSMPO-AVISMA公司拋出了訂單，先后與波音公司、中國商用飛機有限責任公司、空中客車公司、賽峰（SAFRAN）集團等簽訂了長期供貨協(xié)議，向波音787-9、787-10、777X、C919、A320neo、A350 XWB、A380、LEAP系列發(fā)動機等供應鈦加工材。尤其是進入2017年以來，與聯(lián)合航空制造公司（UAC）簽訂了鈦合金產(chǎn)品交付有效期至2020年的供貨協(xié)議，與Rolls-Royce公司簽訂了有效期至2016年的長期供貨協(xié)議，預計收益將達到0.76億美元。

2.瞄準航空高端鈦產(chǎn)品市場，強強聯(lián)合創(chuàng)辦合資公司

2013年與波音公司合資成立了UBM公司，主要為波音787、737MAX、777X等所有波音民用飛機供應鈦制沖壓部件；2016年與Alcoa公司合資成立了AlTi Forge公司，主要從事航空航天用高端鈦合金和鋁合金產(chǎn)品的生產(chǎn)。此外，目前已著手與歐洲制造商Figeac Aero商討在鈦谷特別經(jīng)濟區(qū)建造機加工合資公司，預計將于2019或2020年投入使用。

3.積極推廣各類產(chǎn)品，拓展市場，提升品牌影響力

VSMPO-AVISMA公司多次亮相巴黎國際航空展、圣彼得堡國際海事防務展、韓國海事展、日本國際機械零部件及加工展、國際石油天然氣展覽會等不同領域、不同國家的各類展會，向世界展示公司的各類產(chǎn)品，積極促成交易。2013年在SMM India展銷會上與印度L&T造船公司簽訂了鈦標準件及鈦材供貨協(xié)議，2015年在第9屆印度國際海事展上喜獲印度造船企業(yè)訂單等。

4.不斷提升硬件裝備，始終擁有最強大的加工能力，保證優(yōu)質產(chǎn)品順利生產(chǎn)

2013年VSMPO-AVISMA公司對其工廠的生產(chǎn)設備進行了現(xiàn)代化改造升級，配備了由意大利生產(chǎn)的長度達4m的專業(yè)帶鋸，并在鍛造車間安裝了美國MAG Cincinnati公司的設備；2014年投資75億盧布更新了壓力機、凝殼爐以及環(huán)形材軋機，投資20億盧布用于在別列茲尼基市的工廠建設新項目；2017年投資4 000萬盧布進行了工業(yè)安全升級[10]?？梢姡@些年來，VSMPO-AVISMA公司在設備更新及安全生產(chǎn)方面給予了極大的重視，投入了巨額的資金。

四、中國鈦工業(yè)

中國鈦工業(yè)開始于1954年，在過去的60多年中，走過了研究、中試、工業(yè)化、應用推廣以及高速發(fā)展幾個階段，特別是21世紀以來，中國鈦工業(yè)更是進入了發(fā)展的快車道，中國迅速發(fā)展成為世界鈦工業(yè)大國。表8為近10年中國海綿鈦和鈦錠的產(chǎn)能。從表中可以看出，2007-2012年，中國海綿鈦及鈦錠的產(chǎn)能均呈現(xiàn)慣性增長的態(tài)勢，2013年增速放緩，2015年由于需求不足，部分海綿鈦廠關閉，海綿鈦產(chǎn)能出現(xiàn)大幅下降。

表9為近10年中國海綿鈦、鈦錠和鈦加工材的產(chǎn)量。從表中可以看出，中國鈦工業(yè)經(jīng)歷了高速發(fā)展，也出現(xiàn)過嚴重的產(chǎn)能過剩局面，目前正處于觸底反彈，向利好方向發(fā)展的階段。

五、未來鈦工業(yè)發(fā)展趨勢

1.加大科技投入，走高端化之路

從美、日、俄、中4國鈦工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀不難看出，鈦產(chǎn)能處于剩與乏的尷尬境地，世界范圍內(nèi)航空航天用高端鈦產(chǎn)品處于供不應求的局面，需求方與鈦企業(yè)大都會提前簽訂長期供貨協(xié)議。而中國國內(nèi)鈦產(chǎn)品在供大于求的狀況下還需進口高端鈦產(chǎn)品，中低端鈦產(chǎn)品嚴重過剩。因此，未來在鈦市場競爭中取勝的關鍵是“質”。

2.淘汰落后產(chǎn)能，走整合化之路

當積累式發(fā)展模式不能滿足瞬息萬變的市場競爭時，兼并重組成為一條快速發(fā)展壯大、增強抵抗市場沖擊的出路。通過兼并重組淘汰落后產(chǎn)能，發(fā)展鈦全流程產(chǎn)業(yè)鏈，各國重點培育1～3家全流程鈦生產(chǎn)企業(yè)作為龍頭企業(yè)。同時，也應鼓勵中型鈦企業(yè)朝專業(yè)化方向發(fā)展。

3.加強資源整合，走產(chǎn)業(yè)化之路

以市場為導向，以下游鈦應用需求為驅動，加強企業(yè)與客戶間的深度合作，使產(chǎn)鈦企業(yè)與用鈦企業(yè)之間的關系不再停留在產(chǎn)鈦企業(yè)生產(chǎn)什么，用鈦企業(yè)選擇什么的階段。鈦企業(yè)積極參與到用鈦企業(yè)產(chǎn)品的設計研發(fā)中，將整個產(chǎn)業(yè)鏈的資源高度整合。

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