有色金属:静待调整之后的繁华 强烈推荐1股
投资要点:
未来民用飞机的需求量巨大
预测在未来20年世界的航空公司将需要100个座位以上的新客机23385架,其中,需单通道飞机16620架,占总需求的71%;需双通道飞机5482架,占总需求的24%;需VLA1283架,占总需求的5%。这些飞机将价值2.6万亿美元,民用飞机市场潜力巨大。
亚太市场和中印经贸合作成为关注重点
在民用飞机市场中,亚太市场占全球市场份额的1/3左右,其中,中国和印度的经济增长和中印之间的经贸合作成为关注重点。预计未来中印经贸合作进一步加强,而印度的航空业发展远滞后于铁路建设,增长可期。
大飞机将成为市场主流
从过去的数据来看,空中客运量每15年番一翻。在客运量增长的同时,机场的扩建却在短期内不可能完成,从而导致航班延误率升高。为了缓解交通运输的压力,无论是单通道客机还是双通道客机的座位数均呈增加趋势,特别是自2003年以来,双通道客机的平均座位数稳步上升。随着需求的增加,我们认为大飞机将成为市场主流。
周期调整结束可能会比想象的要早
对比次债危机与储蓄信贷协会(S&L)危机,两者虽有区别,但相似之处很多。S&L危机之后,金融市场只用了1年左右的时间就见底,约2年的时间回到危机前水平,所以我们预计周期调整会提前在2010年左右结束。
宝钛股份:短期中性,长期强烈推荐
公司的投资价值包括外生增长和内生增长两个部分。外生增长来源于全球航空业的旺盛需求,内生增长来自产品结构的变化,即公司钛材产量的增长主要集中在毛利率水平较高的钛板和锻件等品种上。从国际估值角度看,并结合各公司历史PE水平,如果说国际PE在10X为合理水平的话,那么A股市场的宝钛股份在15X比较合理。目前公司的PE约18X,如果说公司股价仍有下跌空间的话,下跌空间已不是很大,建议进行长期战略资金配臵的机构可在该水平下持有。我们对公司的投资评级为:短期中性,长期强烈推荐。
1.钛行业概述
1.1钛的基本特性
钛,轻金属,纯态银白色,密度4.5g/cm3,硬度大,熔点1668℃。钛在常温下化学性质稳定,但在高温下化学性质活泼,易与氧、氯、氮等多种元素化合。自然界无纯金属态,主要存在形态为TiO2(金红石)及FeTiO2(钛铁矿)。钛的主要特性如下表所示:
1.2钛合金的分类与性能
钛合金按组织可大致分为三类:1、α钛合金;2、β钛合金;3、α+β钛合金。总体而言,钛合金具有高强度和低密度,机械性能良好,并具有极强韧性和抗蚀性能;但钛合金的工艺性能差,切削加工困难,在热加工中易吸收氢氧氮碳等杂质,此外抗磨性差,生产工艺复杂。钛合金的性能主要取决于α和β两相的排列方式、体积分数以及各自的性能。与体心立方β相相比,密排六方α相具有更高的堆积密度和各向异性的晶格结构。与β相相比,α相具有以下特征:
更高的抵抗塑性变形能力;
较低的塑性;
力学和物理性能的各向异性更强;
扩散速率至少低两个数量级;
更高的抗蠕变性能。
Al是重要的α相稳定化元素,而β相通常用重金属元素如Mo和V进行合金化,所以前者的密度显著的小于后者;由于密排六方结构的变形能力有限,所以α相的塑性低于体心立方结构的β相;由于α相的扩散系数比β相低两个数量级以上,所以合金的抗蠕变性和抗氧化性随着铝含量的增加而提高,同时其塑性和变形能力下降。
因此,开发新合金时合金元素的铝当量不得超过9%(质量),否则,合金将析出导致合金化脆化的金属间化合物Ti3Al。由于这个原因,在很长一段时间内,传统钛合金中的最高铝含量被限制在6%(质量)。目前,已有工程人员懂得利用以Ti3Al(α2)为基,尤其是以TiAl(γ)为基的金属间化合物的优异性能。铝当量=Al%+1/3Sn%+1/6Zr%+10O%﹤9%(均为质量百分比)
1.3钛合金的应用
目前所研制的钛合金有100多种,但是其中只有20~30种达到了商业化应用水平。在这些合金中,Ti-6Al-4V合金最为典型,其应用占了50%以上,另外有20%~30%是未合金化的纯钛。在具体的应用中,根据应用领域的不同,对钛合金性能的要求亦有所不同,比如由于α合金具有优异的抗腐蚀性能和变形能力,所以在化工和加工工业方面应用广泛;由于α+β具有良好的性能,所以应用十分广泛,其中应用最多的属Ti-6Al-4V,主要应用于航空航天领域等。
在航空领域的应用
陆地交通系统与空中交通系统相比,利用钛合金减重其成本是大不相同,汽车工业每减重1kg,其成本增加不超过10欧元,而航天工业中则成本增加近1000欧元,在太空应用中更是增加10000欧元以上。
尽管航空航天领域接受减重的成本比较高,但飞机特别是航天飞机减重可以大大地提高有效载重量,从而可以使用更小更轻的发动机,同时起落架、机翼和支承结构件等均可以相应的减少尺寸。这种“雪球效应”可以实现二次减重,所以高成本减重是合理的。
飞机机架
飞机机身采用钛合金可以阻止疲劳裂纹扩展,它们以薄且窄的环状使用,像“腰带”一样安装在铝机身的周围,防止外部蒙皮的潜在疲劳裂纹出现突发性扩展。起落架采用钛合金制造,虽然初始成本较高,但由于高强钢具有应力腐蚀敏感性而在飞机使用寿命内至少需要更换一次,所以从长远看可抵消钛较高的前期成本。波音777已有开始应用的趋势。波音777起落架的主要部件几乎都是采用TIMETAL10-2-3锻件制造的,使得波音777飞机上的钛用量几乎翻了一番。从最近几年波音商业飞机用钛量变化来看,钛用量的质量分数呈逐年增长的趋势,波音7E7商用飞机机架用钛量已占15%左右。
燃气涡轮发动机
燃气涡轮发动机是航空钛合金的一大主要应用领域,现代燃气涡轮发动机结构质量的1/3左右为钛合金,除镍基超合金外,钛合金是标准的发动机材料。
由于风扇叶片和涡轮盘都在低温下使用,从而常用Ti-6Al-4V制造。由于Ti-6Al-4V合金的最高使用温度为315℃左右,因此前4~5级压缩机(低压缩机)的叶片和涡轮盘均可采用Ti-6Al-4V制造,但高压压缩机部分则使其望而却步。而用于制造后面几级压缩机的叶片和涡轮盘等压缩机中温度最高的部件的镍基超合金,其质量是相应钛合金的两倍左右。
所以,近α高温钛合金成为研究热点,上世纪80年代英国IMT钛公司和Rolls-Royce公司联合开发的IMI834合金,使用温度近600℃,较上世纪50年代初的水平已近番一翻。根据最新的研究表明,基于Ti3Al(α2)和TiAl(γ)金属间化合物的这些材料具有提高钛合金的使用温度分别达到650℃和800℃的潜力。
在化工领域的应用
钛与空气中的氧和水蒸气亲和力高的缘故,使得室温下钛及钛合金表面将形成一层稳定性高、附着力强的永久性氧化物薄膜TiO2,并且该氧化膜在损坏后能立即再生。由于这层薄膜提高了它的抗蚀性,使得钛在化学工业、加工业和发电工业等当今环境恶劣行业中的应用广泛。
20世纪60年代钛首次应用于化学工业,目前已可用于包括醋酸、硝酸、湿溴和丙酮等在内的其他侵蚀性环境中。在化学工艺过程中,钛用于制造容器、混合器、泵体、交换柱灌、热交换器、导管、槽、搅拌器、冷却器等化学仪器。另外,钛可对不锈钢形成替代,一般用于奥氏体不锈钢抗蚀性不够的场合。
石油化工炼油厂
由于钛优异的抗蚀性,商业纯钛和含钽或钯的钛合金在乙醛、丙酮、丙烯酸纤维和尿素的生产设备中得到了应用。虽然钛及钛合金设备的初始成本高,但因其使用寿命长、维护保养时间短以及可以处理低成本原油而得以补偿。
其他应用
钛由于具有多种良好的特性而被广泛应用,在建筑业、体育休闲用品、医学等多个领域均有应用。
建筑业
钛在日本第1次用作建筑材料是在1973年,已有35年的建筑用钛历史。钛用于建筑业主要是由于优异的抗腐蚀性能、较低的热膨胀系数、质量轻等优点。从1986-2003年日本建筑用钛材情况来看,共有583个建筑项目使用了钛材,其中298个项目是房顶,用钛1413.6吨,127个项目用于墙面装饰,用钛627.8吨,其他158个项目的用钛量为121.2吨,合计使用钛材2163吨,其中,房顶用钛量占全部用钛量的65.35%,墙面装饰用钛量占全部用钛量的29.02%。
尽管钛作为建筑材料使用已有所表现,但由于其价格较高,所以期望钛材作为建筑材料广泛应用是不乐观的。所以钛材价格的下降可推动建筑用钛。同时建筑用钛与经济周期也有一定的联系。钛材在建筑方面应用最典型的案例当属西班牙Bilbao的Guggenheim博物馆,外敷层完全由商业纯钛制造。
根据1999年统计的数据,全球钛的氧化物储量达650亿吨,其中大部分由钛铁矿构成,金红石仅占很小的一部分。以我国为例,钛铁矿占我国钛资源总储量的98%,金红石仅占2%。总体来说,全球范围内钛矿比较丰富。
2.2海绵钛
2.2.1海绵钛的生产
目前,全世界生产海绵钛的工艺基本一致,即以Krott法(镁还原法),但存在工艺流程复杂、技术难度大、成本高的缺点,而英国剑桥大学的D.Frang、G.Chen等发明的FFC法,即在氯化钙熔池中电解还原固态氧化钛制取金属钛,该方法去掉了氯化、四氯化钛精制和镁还原工艺,可以使海绵钛的成本降低二分之一到三分之一。目前,该方法正在美国进行工艺扩大试验,若成功,将是海绵钛冶炼技术的一次革命,并使世界钛工业发生根本性的变化。在镁还原法下,电力成本约占海绵钛成本的20%~30%,制造费用(包括折旧)占海绵钛成本的30%左右。
2.2.2生产分布
目前,全球海绵钛主要由6个国家生产,分别为日本、美国、独联体(俄罗斯,哈萨克斯坦,乌克兰)、中国。从总产量上看,独联体产量依然是最大,中国的产量已超越日本,成为全球第二大海绵钛生产国,占全球比重也从2004年的5.59%快速上升至2007年的26.36%。
从中国海绵钛生产的具体情况来看,海绵钛的生产格局在2007年完全打破,遵义钛业、金铭钛业、百盛锆业以外的海绵钛厂商产能大幅增加,已占全年全国海绵钛总产量的44.67%,而且在2007年建成,在2008年以后释放的产能将达到13万吨左右。
2.3钛的熔铸、加工与应用
2.3.1钛及钛合金的熔铸
从世界范围来看,进入钛加工行业有较大难度,主要表现在钛的熔炼、压力加工和热处理技术难度高,需要具备专业研究能力的机构或企业进行长期的积累,并投入大量资金,进行设备的投入与更新以及钛合金的研制。因此,专有技术的限制应用和巨额资金的投入成为进入本行业的主要障碍。
2.3.2钛材加工
钛材加工主要是采用锻造、挤压、轧制、拉伸等方法,将钛锭加工成各种尺寸的饼材、环材、板材、管材、棒材、型材等制品,加工尺寸不受限制,能够大批量生产,但成材率低,加工过程中产生大量废屑残料,至使生产成本较高;同时,由于钛和钛合金加工具有变形抗力大、常温塑性差、屈服极限和强度极限比值高、回弹大、对缺口敏感、变形过程易与模具粘结、加热时又易吸附有害气体等特点,技术较为复杂、制备难度较大,加工工艺要求较高,因此,是钛应用的难点和关键环节。
2.3.3钛材供应
全球钛材的生产主要分布在美国、独联体、日本、中国和欧洲。美国一直是全球钛材加工的领头羊,始终保持着全球第一大钛材生产国,中国在1996-2000年间全国钛材加工产量始终保持在2000t/a的水平,自2001年以来,钛材加工产量增长很快,到2006年底,产量已增加至13879吨,占全球钛材产量的比重也由1996年的3.50%增加至15.08%。
从钛材生产企业看,全球规模较大的钛材加工企业不到十家,主要分布在美国、日本和俄罗斯等钛材加工领域的传统国家。俄罗斯的VSMPO-Avisma和美国的Timet、ATI、RTI,以及日本的东邦钛、住友钛、新日铁等企业合计占据了全球钛材产量80%的市场份额,集中度较高。
2.3.4钛材需求
全球钛材的消费主要集中在美国、欧洲、中国、日本、俄罗斯,分别占全球钛材消费的29%、24%、15%、12%和6%。
未来需求来自何方?
尽管目前全球经济由于受美国次债危机等情况影响,全球经济的增长短期内趋缓,但从中长期来看,亚太地区等国家的经济依然有很强的增长动力,将成为全球经济走强的驱动力。
未来对民用飞机的需求究竟有多大?
根据相关研究机构预测,在未来20年世界的航空公司将需要100个座位以上的新客机23385架,其中,需单通道飞机(如A320)16620架,占总需求的71%;需双通道飞机(如)5482架,占总需求的24%;需VLA(如A380)1283架,占总需求的5%。这些飞机将价值2.6万亿美元。
中印经贸合作成为重要看点
根据1996-2006年中国和印度之间的进出口贸易额可以看到两国的对外经贸联系在不断加强,10年的时间,我国与印度的进出口总额从14亿美元上升到249亿美元。
3.行业盈利模式
3.1海绵钛
一般而言,海绵钛生产商直接向供应商采购原材料,并与供应商签订长期供货合同,产品采用直接生产和直接销售的经营模式,以长期销售合同为主,价格参照国际行情价格调整。目前,海绵钛价格一落千丈,而且产能在2008-2010年将大幅释放,所以预计海绵钛价格在低位至少徘徊2年。
3.2钛材与钛合
金钛材与钛合金生产企业的经营模式一般是“产品直销、以销定产”,由客户提出产品要求,生产企业根据客户订单将产品要求转换为技术标准,制定生产工艺,组织生产和进行销售。由于进入钛材与钛合金的技术壁垒和资金壁垒较高,特别是航空用的高端钛合金材,客户对产品质量要求较高,存在市场认证壁垒。所以,生产商可以根据所以生产品种的难易程度进行定价,难度大的品种附加值高,生产商具有一定的成本消化能力。
4.行业周期分析
由于对钛材需求形成重要影响的航空等行业的发展与宏观经济联系紧密,所以钛行业呈典型的周期性行业。从钛价变动的情况来看,也呈现出周期波动的特点。
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