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日本钛产业现状

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日本钛产业现状

发布日期:2017-11-09 作者:陕西亿泰 点击:

2016年,世界经济在新兴国家经济减速、英国脱欧等大背景、大事件下不断动荡,但也随着美国经济的复苏整体呈逐渐企稳。日本经济也在企业收益、雇佣环境的改善下缓慢恢复。随着占钛材终需求过半的飞机领域需求不断扩大,海绵钛及钛加材生产旺盛,日本国内由于普通工业领域需求低迷,钛锭产量有所降低。

  一、海绵钛

  日本只有两家海绵钛生产企业,分别是大阪钛科技股份公司(简称OTC)和东邦钛科技股份公司(简称TTC)。2009年在雷曼冲击下钛材发货量陷入低谷后,随着全球经济的逐步企稳,发货量又逐渐恢复。后来由于飞机用钛需求不旺,2013年又大幅滑落。

  1.1 产量

  由于海绵钛企一直保持较高的开工率,2016年日本海绵钛的产量达到了54.594吨,同比增加30.34%;发货量为42.330吨,同比降低6.75%;其中国内发货量为24.100吨,同比减少3.08%;出口量为18.230吨,同比减少11.2%,见图1。

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                                                                               图1  2009~2016年海绵钛发货量  

  由此可见,2016年日本海绵钛产量虽高,但由于国内需求不旺和国外市场用钛需求低迷,主要表现为板式换热器用钛量和后期海水淡化领域用钛量急剧下跌,因此2016年海绵钛发货量有所下降,库存积压较多。

 1.2 国内价格  

  在日本,生产海绵钛的大阪钛科技公司和东邦钛公司每年上半年都要和其客户,也就是与制铁公司进行谈判。2016年由于没有大宗需求的订单,而且全球海绵钛产能过剩,飞机零部件生产商提高废料使用比例,导致了海绵钛的购买量减少。再加上新兴国家海绵钛产品的廉价攻势,2016年国内大宗商品交易价格同比降低5%,跌至1430~1890日元/公斤(折合美元约为13.58~17.95),连续4年下跌,见图2。

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                                                                                图2  日本国内海绵钛价格走势                    

    1.3 进出口贸易

  1.3.1 进口

  根据日本财务省的统计,2016年日本共进口海绵钛(含少量钛锭及钛粉)1.498吨,同比降低50.5%。其中从俄罗斯进口的多,占总进口量的64.4%,达到965吨,其次是乌克兰、中国、美国、欧盟。

  1.3.2 出口

  日本海绵钛由于品质高,质量稳定,出口比例较高,近几年一直保持着40~50%左右的出口率。2016年日本共出口海绵钛18.230吨,同比减少11.2%。美国和欧洲是日本海绵钛出口的主要国家和地区。

  二、钛锭

  在日本,生产钛锭的厂家除了大阪钛和东邦钛以外,还有神户制钢、新日铁住金、大同特殊钢共五家公司,共计5家,几乎不出口,主要供给国内钛材生产商内部消化。

 2.1 产量

  2016年日本钛锭的产量达到了19.986吨,同比减少15.06%。这主要是由于钛加工材需求不旺,库存消耗缓慢导致的。图3显示了近年来日本的钛锭产量。

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                                                                             图3  2009~2016年日本钛锭产量统计图


    三、钛加工材

  在日本,生产钛加工件材(主要指轧材)有五家公司,分别是神户制钢所、新日铁住金、JFE不锈钢、大同特殊钢、爱知制钢公司。

    3.1 产量

  2016年钛加工材的发货量为16.497吨,同比增加了6.47%,连续三年上涨。其中国内钛加工材发货量为5.288吨,同比减少2.12%;出口发货量为11.209吨,同比增加11.04%,见图4。

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                                                                            图4   2009~2016年日本钛加工材发货量


    3.2 产品结构

  日本生产的钛加工材分为板、带、焊管、无缝管、棒、线、锻件、铸件等,其中钛带所占比例大。

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                                                                            图5  2016年日本钛加工材产品结构


   3.3 市场

  3.3.1 国内

    日本钛加工材的应用与美国存在差异,美国75%的钛材用于航天,而日本85%的钛材用于航空之外的领域,如化工、电力、海水淡化、汽车、建筑、医疗、电子、体育休闲、机械加工等。 

                                                                         

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                                                       图6   2016年日本国内钛加工材不同领域应用比例

    3.3.2 出口

  近年来日本钛材由于品质高、性能优良出口量一直保持在65%以上的比例。出口钛材通常应用的领域为电力和板式换热器(PHE)。

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                                                                              图7  2016年日本出口钛加工材在不同领域应用比例

   四、行业分析

  2016年,虽然航空用钛需求不断恢复,但世界范围内钛海绵钛供给过剩、价格低迷。另一方面,由于钛材应用市场是航空领域,因此日本各钛加工材生产商通过与飞机零部件生产商签订合同并增加设备、提高技术、开发新材料,不断加强巩固与飞机零部件制造商的合作关系。

  4.1 降成本、促发展

  为了降低成本,东邦钛公司自2014年就确定了在沙特建设海绵钛厂的意向。2016年2月底正式成立了以海绵钛的生产、销售为经营范围的合资公司的声明。公司全称为ATTM,注册资本为1.1亿美元,设计产能为15.600t/年,目前在沙特西部吉达正在进行新工厂的建设,2017年5月新工厂已竣工交付,今年实现运营,2018年初实现工业生产。

  4.2 加强与飞机产业的联系

  2016年1月初,日本新日铁住金股份公司与世界上为数不多的飞机喷气式发动机生产商——法国斯耐克玛(SNECMA)旗下的赛峰集团(SAFRAN Group)之间就钛合金坯锭的长期供给达成了新的协定。随着今后产量的增加,预计新日铁住金的供货量将会增加。

  2016年7月,神户制钢公司已经为欧洲飞机生产巨头——空客公司的先进中型机A350XWB开始批量化生产钛制大型锻件(锻件长2.4米,直径为32cm的圆筒形),供给全球的飞机着陆装备制造商——法国赛峰集团着陆系统公司。该大型锻件被用于主起落架的着陆装备,在日本国内率先成功实现了批量化生产。

  4.3 技术进步

  大阪钛科技公司开发了3D打印用材料——钛粉。该材料用于高级造形技术方法——层压成型,能够轻松生产出形状复杂的产品,适用于人工关节以及飞机零部件的生产。一举打破欧美厂家独霸3D打印用钛粉市场的局面。公司已经建立了年产量为40吨的供应体制,并成立了专门领导小组,积极开拓飞机、医疗等主要领域的需求。一部分国内外的顾客已经在实际中使用3D打印生产产品。

  面对飞机钛制零部件加工难的问题,神户制钢在2017年引进了切削加工试验机,并表示将在 2018年内解决5m长的大型零部件在一定时间内无形变的加工技术难题,且神户制钢所开发了能够降低飞机燃料费用的新材料——一种被称为钛铝合金的材料,该材料每立方厘米重为4.2g其与飞机发动机主要材料镍合金相比,重量只有一半;该材料在1000以下,耐热性良好,比单纯的钛或铝合金耐热性高。神户制钢与发动机生产巨头IHI合作,预计到2020年实现实际应用。如果能够采用神户制钢的轻量钛铝合金的话,此举将有助于降低飞机燃料成本。

  4.4 开拓应用领域

新日铁住金公司联合日产汽车公司将Super-TIX®10Cu钛合金应用到了日产新型跑车GT-R排气系统的消音器中。Super-TIX®10Cu是一种在钛中添加1.0%的铜、合金组织中氧含量较低的钛合金,其重量轻、加工容易、耐热性较高、具备排气系统要求的高温强度、耐腐蚀性的条件。

新日铁住金还将钛薄板成功应用于本田摩托车越野系列CRF450R的油箱上。在大批量生产的摩托车油箱上使用钛材在世界上尚属首例。该钛薄板为JIS 1类 TP270C(纯钛),其压力成形性、焊接性、各向异性等加工上技术难点都被一一攻破。该材料比强度高,比以往的主要材料——树脂重量轻,这一点也得到了高度评价。

其次新日铁住金公司还首次在第十一管区海上保安本部所管辖的冲绳县竹富町的小浜航路3号灯标公共工程中采用了钛保护罩+凡士林包覆的施工方法(简称TP法),很好地保护灯标不受海水腐蚀、延长了灯标的使用寿命,生命周期成本较低。从1985年开始销售以来,采用该施工方法的施工面积已达到32.000㎡,用钛量超过100吨。

  4.5 政府支持

近年来,3D打印在钛行业发展迅猛。日本也不甘落后,经济产业省也在积极推进金属零部件3D打印的生产流程以及材料的开发工作。为了实现实际应用,经济产业省在2017财年以后考虑启动官方与民间共同合作的国家级项目。

在2016年4月召开的由日本内阁主导的国家项目——战略技术革新创造项目(SIP)的“创造性结构材料”成果报告会上,在耐热合金、金属间化合物等的开发成果方面,物质、材料研究机构开发了拥有1,500吨压力的锻造模拟机,可以将锻造困难的镍、钛合金制作成直径为200~300mm的试样。由此一来就确立了之前加工难度大的飞机发动机用叶盘等大型结构件的锻造新工艺技术,力争能将此技术应用到航空锻造公司拥有的5万吨油压模锻锻压机之中。

  2016年6月,经济产业省提出了“瞄准2030年的2016有色金属战略”。关于钛产业主要提出了三个战略:1.技术开发战略。2.国内制造基础强化战略。3.全球战略。另外还对航空航天、汽车零部件、医疗、建筑、海水淡化四个领域用钛需求动向进行了分析,并提出了今后的对策。

  2016年12月,面对2017年3月末即将到期的飞机、卫星零部件零关税政策,日本财务省做出了延期3年的调整。政策对象是国内生产存在困难的螺栓、钛制零部件。该政策可以减轻零部件的供应成本、提高产品的国际竞争力。

    五、未来

  放眼全球,钛产品供大于求的局面仍未改变。不过,由于飞机产业发展迅猛,因此未来飞机用钛市场比较乐观,飞机用钛加工材预计将以每年4.3%的复合增长率增加,未来钛产品出口将会增加;国内方面,板式换热器、电厂等一般工业领域用钛需求将有所恢复,另外,随着人工智能和物联网在企业中的逐步应用普及,日本钛材的成本竞争力将会不断增强,从而扩宽钛材的应用领域。再加上2020东京奥运会的临近,各种民生领域用钛需求也将不断显现出来。另外,日本也正在开发钛材应用的新领域。如日本燃料电池车用钛,随着其产量的不断增加,这方面的用钛量也在不断攀升。特朗普退出TPP协议给日本钛行业造成的冲击,已在日本钛行业的迅猛发展中消弭于无形。2017年已经进入尾声,日本的钛行业又会交上怎样一份答卷,我们拭目以待。





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