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鈦及鈦合金行業

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鈦金屬產業未來發展路在何方?

   2024-12-16 IP屬地 陜西中國冶金報社樊三彩4160

  “攀西地區礦產資源豐富,鐵、等資源伴生,富集了全國20%的鐵、90%的鈦、52%的釩資源。鈦金屬新材料是戰略新材料的重要組成部分,優異的綜合性能決定了其在關鍵核心領域的應用具有廣闊前景。”12月14日,中國鋼鐵工業協會黨委常委、副會長駱鐵軍在于成都舉行的鈦金屬新材料現代產業鏈共鏈行動大會上表示。

  我國鈦金屬產業起步于上世紀五十年代,經過幾十年的發展,現已成為全球第一大鈦金屬生產國和消費國,形成了“采選-冶金-加工-裝備制造-工程應用”完整產業鏈,國內近700家的鈦金屬企業分工協作、深度耦合,基本建成現代化鈦金屬產業體系,提升了在全球鈦工業領域的競爭力和影響力。

  習近平總書記指出,戰略性新興產業是引領未來發展的新支柱、新賽道。在百年未有之大變局的世界格局下,西方主要鈦金屬生產國不斷提升其在核心關鍵領域的應用占比,強化政府干預,重構產業鏈條,存在脫鉤斷鏈風險。對我國而言,也急需打造安全穩定可靠的鈦金屬產業鏈。

  我國鈦金屬產業鏈建設成就輝煌

  “我國鈦金屬產業經過70年的發展,現已成為全球第一大鈦金屬生產國和消費國。從上世紀70年代十年累計生產1000噸、到90年代十年累計生產1萬噸,再到2021年1年生產10萬噸,如今,我國鈦金屬產量已占全球產量的65%,廣泛應用于國民經濟和國防現代化各領域。”鞍鋼集團黨委副書記、總經理李鎮介紹。

  我國鈦金屬產業鏈建設取得的成就可以概括為4方面:一是資源利用效率實現新突破。我國鈦鐵礦資源儲量占全球儲量的30.4%,居世界第一,但一直未能實現高效利用。自2013年國家發改委設立攀西戰略資源創新開發試驗區以來,鈦資源綜合利用率由17%提升到了35%,鈦精礦產量躍升全球第一。二是產業體系建設形成新格局。經幾十年發展,攀西地區以鞍鋼為依托形成了從鈦原料到鈦制品初步完整的鈦產業鏈,新疆、云南、江蘇、浙江也已形成了各具特色的鈦金屬產業集群。三是工藝裝備水平邁上新臺階。通過引進、吸收消化及自主制造,我國已裝備了具有國際先進水平的鈦金屬制造系列設備,鈦熔煉工序的自動稱混料系統、10000噸電極壓機、大型VAR爐、大功率EB爐,大噸位快鍛機、環鍛機、擠壓機、高精度軋機均得到了批量裝備。四是產品應用領域打開新空間。在鈦金屬生產制造體系發展的同時,我國同步建立起“科研-設計-應用”體系,使得鈦金屬在核電、海洋深潛器、石化裝備、艦船及海水淡化等領域得到了廣泛應用。

  近年來,鞍鋼重點推進鈦金屬強鏈延鏈補鏈,形成了鈦鐵礦采選、海綿鈦冶金、鈦金屬熔煉、鈦材加工及應用縱向一體化的鈦金屬產業體系,為打造基于國內資源支撐國家戰略的鈦金屬新材料現代產業鏈創造了有利條件。“近年來,鞍鋼攻克了超細粒級鈦鐵礦回收技術世界級難題,鈦精礦產量由70萬噸提升到180萬噸;高爐渣提鈦工藝技術逐步成熟,自主設計建成的10萬噸級產業化示范線全面實現達產,鈦資源利用率將提升20個百分點以上,有望形成顛覆性工藝技術。”李鎮介紹。

  同時,鞍鋼著力生態耦合,推動產業鏈企業協同發展。在采購端,鞍鋼2024年與國內外600余家企業開展鈦金屬產業鏈供應合作,鈦金屬產業鏈有關采購50余億元;在銷售端,鞍鋼2024年向下游供應鈦精礦110萬噸、海綿鈦3.5萬噸,約占國內供應量的1/5,為產業鏈提供了穩定、可靠的鈦金屬原料產品;在創新端,鞍鋼年投入鈦金屬全產業鏈研發費用1.5億元,推動了行業鈦原料、海綿鈦、鈦材等環節的技術進步和產業集聚發展。

  “鋼、鈦不僅在資源端共生,在制造端也具備高度協同條件。相較于鋼鐵行業動輒成百上千萬噸的規模,鈦金屬產業尚處于培育和快速發展期,規模相對較小。鞍鋼集團牽頭開展鈦金屬新材料現代產業鏈建設,不僅為鈦金屬行業發展注入了新動力,也為鋼鐵企業轉型升級帶來了新活力。”駱鐵軍肯定道。

  不過,鈦合金應用也存在一定限制因素。“民機蒙皮、框、梁等結構件目前未選用鈦合金存在主要限制因素為,雖然鈦合金擁有相較于鋁合金更高的比強度,但在相同的強度要求下,為保證可加工性,機體結構必須保證一定的厚度尺寸,會導致鈦合金設計裕度浪費,且鈦合金密度相較于鋁合金更大,帶來附加重量,經濟效果不明顯。”中國工程院院士、中國商飛首席科學家、C919大型客機系列總設計師吳光輝表示。

  離鈦金屬強國還有差距

  我國雖已是全球第一大鈦金屬生產國和消費國,國內鈦金屬產能不斷提升,但整體競爭力離鈦金屬強國還有差距。

  例如,高端鈦原料對外依存度依然較高,2023年達到了37.4%,其中,鈦金屬原料對外依存度高達70%以上,這已成為國內鈦金屬產業發展的重大安全風險;國際競爭能力有待提升,鈦材出口價值遠低于進口,2023年鈦加工材出口均價為2.8萬美元/噸,進口均價達到8.5萬美元/噸,出口均價約為進口均價的1/3;冶煉端產能增長依然明顯高于加工端,部分設備處于閑置狀態;鈦材加工端擴張周期與行業周期不同步;應用領域拓展還不充分,生活、醫療、3C等領域用鈦合金還不能完全滿足人民群眾日益增長的美好生活需要;等等。

  船到中流浪更急,人到半山路更陡。我國鈦金屬產業已走過千山萬水,但仍需跋山涉水。面對百年未有之大變局加速演進,全球產業鏈供應鏈加速重構,我國鈦金屬產業未來發展的路在何方?與會嘉賓紛紛建言獻策——

  國務院國資委規劃發展局副局長尚鵬認為,要以“安全自主”和“高端突破”為主攻方向,不斷突破關鍵核心技術,形成自主可控的鈦金屬制造產業鏈體系。同時,探索建立以“大”企業為牽引,專精特新“小巨人”、制造業單項冠軍等優質中小企業為支撐,大中小企業有序競合、融通發展的新格局。

  干勇指出,我國鈦產業未來發展的方向應包括:提升我國高端海綿鈦用鈦精礦的自主可控能力;合理規劃海綿鈦產能增長速度,保證鈦合金產業發展質量;布局鈦合金在新領域的應用研究;建立鈦金屬應用考核數據庫,完善“開發-生產-服役”全產業鏈數據系統;我國鈦產品在建筑、汽車、3C等高端民用領域的應用正在快速上升,著力推動高端民用市場應用等。

  中國有色金屬工業協會鈦分會副會長兼秘書長安仲生建議從3方面入手,一是攀西-云南鈦資源帶集中了我國90%的鈦資源,可進一步深化研究高爐渣提鈦、攀西鈦礦提質生產氯化原料、熔鹽氯化法等工藝,將該地區打造為我國優質鈦礦、海綿鈦的生產基地。二是加強鈦材的應用推廣,通過促進鈦材應用量的提升,逐步化解產能過剩問題。三是對國內高端鈦材存在的短板進行摸底,以業內骨干企業為核心,對關鍵材料展開聯合攻關,補足當前存在的短板。“國內海綿鈦產能增速較高,未來供應充足,使得鈦從稀有金屬逐步成普通金屬,海綿鈦價格將趨于相對穩定。”安仲生認為。

  “鞍鋼將以牽頭打造鈦金屬新材料現代產業鏈為契機,組織調研產業鏈痛點、難點、堵點問題,研究制定解決方案。同時,加強鞍鋼研發平臺建設,按照‘持續投入、協同攻關、風險共擔、合作共贏’的運行機制,聯合承擔重大科研項目。此外,還將持續提升自主資源保障水平,加快高爐渣提鈦、攀西鈦精礦升級氯化渣技術攻關,開辟資源保障新路徑;深化基于國內資源的大型熔鹽氯化爐技術攻關,同步實現固廢資源化利用,推動2030年鈦金屬原料對外依存度降至40%以下、2035年鈦金屬原料自主可控全面實現。”李鎮表示。


 
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