我国钛矿资源特点为：资源丰富、储量大、分布广，原生矿多、砂矿 少，钛铁矿多、金红石矿少，贫矿多、富矿少，均为多金属共生矿。 国内产量较大的矿石主要以岩矿型钒钛磁铁矿形式存在，便于开采利 用的金红石型钛矿非常少。 目前国内海绵钛生产原料依赖进口。中国有色金属工业协会钛锆铪分 会的《2020 年中国钛工业发展报告》数据，2020 年，中国进口钛精 矿 301 万吨。美国《Mineral Commodity Summaries 2021》和《Mineral Commodity Summaries 2022》报告数据显示，2020 年中国进口钛精矿 毛重约 300 万吨，截至 2020 年 10 月，莫桑比克（36%）、澳大利亚 （14%）、越南（11%）和肯尼亚（11%）是中国进口钛精矿的主要来 源；2021 年中国进口钛精矿毛重约 360 万吨，较 2020 年增长 21%， 截至 2021 年 10 月，莫桑比克（32%）、澳大利亚（14%）、越南（13%） 和肯尼亚（9%）是中国进口钛精矿的主要来源。
2.2 海绵钛生产：海绵钛提取以 Kroll 法为主，国内海绵钛行业集中 度较高
2.2.1 海绵钛提取工艺以 Kroll 法为主
由于钛与氧、氮、碳、氢等元素有极强的化学亲和力，尤其是在高温 条件下，所以提取金属钛的工艺一直比较复杂。目前，钛的提取工艺 大致经历了以下几个阶段：钠还原法（Hunter 法）、碘化法、镁还原 法（Kroll 法）、融盐电解法。 钠还原法（Hunter 法）已于 1993 年被彻底淘汰，国际上比较成熟而 且工业化的工艺是镁还原法（Kroll 法）。Kroll 钛金属提取法，是将粉 末状钛矿（TiO2）置于熔炼炉中，注入氯气和还原剂煤焦，加热到 1000℃左右实现化学反应，来制取液态四氯化钛，反应产生大量的二 氧化碳气体。
镁还原法（Kroll 法）工艺复杂、成本高而且对环境的影响大。这种工 艺方法生产 1 吨金属钛会产生大约 10 吨二氧化碳气体，在镁还原蒸 馏工序，将消耗掉大量的电能，生产 1 吨海绵钛大约需要消耗 2-3 万 度电，并且蒸馏还原过程中钛金属中的杂质去除难度也非同一般，造 成了海绵钛生产的高污染、高能耗、高成本等诸多弊端。目前，新的 海绵钛制备工艺方法在不断探索，例如，FFC 剑桥工艺以及美国 Universal Achemetal Titanium（UAT）与日本东邦钛公司（Toho Titanium）合作开发的新工艺。
FFC 剑桥工艺采用直接电化学还原，在氯化钙融盐中电解二氧化钛得 到海绵钛。该工艺已在实验室取得成功，有着成本低、产品质量高、 周期短、应用范围广等特点，是一种清洁的生产工艺。 UAT 公司研究的钛冶炼提取工艺，是在粉末状钛矿（TiO2）中添加氟 化钙和铝，混合物在冶炼炉中发生剧烈的铝热还原反应，再采用电解 法将金属钛溶入电解液中，之后在电极表面形成固态的树枝状钛金属 沉积物。此方法制取的钛金属杂质含量低，且解决了生产过程中二氧 化碳的大量排放的问题，耗电量也比 Kroll 法降低 70%左右。2021 年 日本东邦钛公司为该技术建设了中试车间。
2.2.2 国内海绵钛产量持续增长，高端钛合金生产原料以 0 级海绵钛 为主
国内海绵钛产量近几年持续增长。2020 年，根据中国有色金属工业协 会钛锆铪分会对国内 12 家海绵钛生产企业产量的统计，共生产海绵 钛 12.30 万吨，同比增长 44.9%。海绵钛产量超过 1 万吨的企业有攀 钢钛业、朝阳金达、双瑞万基、新疆湘晟、朝阳百盛和贵州遵钛，6 家企业海绵钛产量合计占全国产量的比例约为 78%。
国内航空航天用海绵钛供应商包括宝钛华神、朝阳金达、双瑞万基和 贵州遵钛等企业。高端海绵钛生产企业盈利能力较强，以宝钛华神为 例，2021 年，宝钛华神营业收入 6.27 亿元，净利润 1.57 亿元，净利 率达 25%。 宝钛华神是由宝钛股份控股的股份制企业，在行业内首先实现海绵钛 “氯化 精制 还原 电解”的循环经济生产模式，拥有国内最先进的海 绵钛生产技术，也是国内唯一实现全流程的钛锆铪生产企业。除母公 司外，宝钛华神与西部超导、湖南金天、西部钛业等企业建立了长期 稳定的战略合作关系。在国际市场，与波音空客、罗罗公司、瑞典山 特维克、日本神户制钢等国际知名企业建立了相关业务往来。
朝阳金达是我国重要的航空航天高品质海绵钛专业生产基地。公司自 主研发出“航空熔铸专用海绵钛”、“TC11 专用海绵钛”等多个系列 的高新技术产品 60 余项，其中 MHT-90 海绵钛经西部超导等钛材企 业认定，产品指标达到了国际先进水平，可替代进口用于航空航天等 高端领域，打破了国际市场的长期封锁，实现了国内高端海绵钛的自 主供应。目前，公司海绵钛 50%用于航空航天领域。 双瑞万基钛业成立于 2005 年，是由中船 725 所和万基控股集团共同 投资组建的万吨级全流程海绵钛生产企业。公司先后得到波音民用飞 机供应链管理运营部门、日本先进材料株式会社、宝钛集团、西部超 导等国内外客户的认可。2020 年，双瑞万基钛业海绵钛产量 16000 吨， 约占全国产量的 13%。
贵州遵钛是国家海绵钛相关行业标准制定主起草单位，技术装备、产 品质量都处于国内领先地位，拥有“国家级企业技术中心”。公司生 产的“航天”牌海绵钛长期作为国内军工和航天航空主要基础材料。 贵州遵钛目前具备海绵钛 25000 吨/年、钛锭 2000 吨/年、钛管坯 800 吨/年的产能。 高端钛合金生产原料以 0 级海绵钛为主。我国钛工业经过几十年的发 展，已从 20 世纪的以传统化工（氯碱、纯碱和制盐等）为主要需求 的领域，正逐渐转向以航空航天、船舶、海洋工程和高端化工装备为 主要需求的领域，钛原料的需求也从原来的以工业级海绵钛（2 级） 为主转向以航空级海绵钛（0 级）为主要需求，对钛原料的批次稳定 性和质量要求更高。例如，西部超导采购的海绵钛主要为 0 级和 1 级 海绵钛，以 0 级为主，颗粒度为 3mm-12.7mm 的小颗粒，并对相关参 数有特殊的内控技术标准。
根据百川盈孚的数据，2022 年以来，国内 0 级海绵钛价格稳定维持在 8.60 万元/吨。2021 年，海绵钛价格有一定上涨，0 级海绵钛年末 8.60 万元/吨的价格较年初 6.50 万元/吨的价格上涨 32%。（报告来源：未来智库）
3.1 钛合金熔炼及钛材生产
3.1.1 钛合金熔炼中海绵钛为主要原材料
钛合金中，钛为主要组成元素，一般钛的质量分数在 90%左右。因此， 在钛合金熔炼中，海绵钛为主要原材料。此外，中间合金由于单价较 高，在原材料成本中也占一定的比例。例如，西部超导 2016 年至 2018 年，海绵钛年采购平均单价分别为 4.34 万元/吨、5.63 万元/吨及 5.55 万元/吨，中间合金铝钒合金 ALV55 年采购平均单价分别为 16.24 万 元/吨、19.78 万元/吨及 35.65 万元/吨，铝钒合金 ALV85 年采购平均 单价分别为 22.91 万元/吨、23.61 万元/吨及 37.73 万元/吨。
以 TC4 合金成分构成为例，合金元素 Al 和 V 的质量分数分别在 5.5%~6.8%和 3.5%~4.5%范围，即中间合金质量分数在 9.0%~11.3%。假设熔炼中，海绵钛质量占比 90%、中间合金质量占比 10%，参考西 部超导 2018 年的采购均价假设海绵钛价格 5.55 万元/吨，中间合金 37 万元/吨，则原材料成本构成中海绵钛占比约为 57%。西部超导披露的 钛合金产品原材料成本构成中，海绵钛占比在 60%左右。
