钛材在我国的发展形势

钛及钛合金始终受到航天火箭技术装备研制人员的关注。实际上没有一种航天火箭是不使用钛及钛合金的。钛合金在航天火箭中所占质量为5％一30％。在“能源?暴风雪”号、“和平?1”号、“进步”号、“金星”号、“月球”号航天器中也得到非常广泛的应用。
　　
钛为轻金属之一，近十余年来成为新世代受瞩目的高级材料。目前在全球的钛材市场，仍以传统的航天及工业等用途为主，钛除了有质轻（比重4.5，远小于钢铁的7.8~8.1）的特性之外，其它如：导电、耐热及防蚀方面也都因其较佳的特性而有独特的用途，如：海水淡化用的管线/冷凝器、机车用排气管等都是钛材应用十分成功的地方。在目前信息电子产品应用轻金属作为机壳构件的热潮中，钛金属（包括钛合金）由于其具有高强度、高耐蚀性及极佳的表面质感，看起来应是十分适合用来作为可携式信息电子产品的机壳材料，因此也一直都是深受瞩目的材料，其应用产品也都不断地在高阶产品有应用例，如：相机、笔记型计算机及手机的机壳等）。但由于钛材的成本高昂直接导致加工后的制品价格亦较高，以手机的机壳为例，若以工程塑料制造，则制品一整套的手机机壳通常只须3~5美元（新台币约100~170元）就可完全涵盖，钛/钛合金制品每一件（piece）的价格则高达新台币约150元以上，不仅远高于铝合金制品，也较镁合金制品高甚多，为目前各种常用的结构材之最高者。因此钛材在3C产品方面，通常只被用于高阶的3C产品，如：高阶的手机/笔记型计算机、高级相机、纪念品等高档产品，这是钛/钛合金制品难以普及的最大原因。到目前为止，基于成本理由，系统业者尚无法将其应用至中阶及以下的产品。

钛/钛合金制品为何如此高价，其主要原因为钛材的成本高昂，以手机的机壳用的高级钛板片材而言，每公斤的价格通常高达新台币约1,000元以上，相较之下，镁合金压铸锭的价格，每公斤仅约新台币约80元，差距甚大。钛材的成本如此高昂，主要原因为：钛金属的提炼/精炼及板片制造成本较高，导致其金属素材成本（指：锭、板/片、棒/线、型）较常用的钢铁及铝合金材料为高；表一为钛金属与钢、铝的制造成本的比较，显示钛金属自原料矿的处理、提炼至金属、精炼至压延锭、压延至薄片，每一阶段的制造成本都比钢、铝的成本高甚多，导致其板片材的成本自然居高不下。

钛板片材的成型加工（铸/锻/挤）成本也不比钢铁、铝/镁合金及塑料材料便宜，因此钛金属的制品价格常比钢铁、铝/镁合金及塑料高甚多，这在处处讲求成本的商业世界十分不利，此为钛金属在商业应用上最大的障碍，尤其钛薄板及镁板的价格实非一般的产品所能承担。

目前虽然有全球各地的钛合金专家在倾全力研究，但迄未有良方可以降低钛/钛合金制品的价格，因此钛在3C产品上的应用在中短期内难以看到其大幅度的开展。

据中国有色金属工业协会钛业分会负责人近日介绍，随着我国国民经济持续、健康发展，钛材市场需求量急剧增长。虽然2001年钛材需求曾达到破纪录的6000吨，但我国钛产量到2005年才能达到500 0吨，钛材在我国的市场前景十分看好。

　　金属钛作为工程材料虽然只有50多年的历史，但由于钛及其合金相对密度轻、强度高、耐腐蚀，在航天、航海、汽车、石化、建筑等诸多领域已显示出非常广阔的应用前景。
在我国，80％的钛产品应用于民用工业。当前，钛及钛合金应用最广泛并且已见成效的主要是石油化工行业，其次是医药、电力、体育、医疗器械、装饰、建筑等行业。应用范围包括各类储运容器、反应釜、过滤器、分离器、换热器、塔器、搅拌器及各种管、泵、阀、板、件等。

　　目前，钛应用最活跃的领域是航空航天。钛及其合金是宇航工业的理想材料。上世纪80年代后设计出的各种先进战斗机和轰炸机中，钛合金用量已稳定在20％以上。

　　钛制品应用势头发展迅猛的另一行业是汽车业。目前，汽车发动机气门、连杆、曲轴、排气管、悬簧、消音器、车体和紧固件等，都用上了钛或钛合金。比如气门，用上新近开发的钛铝合金后，可以大大改善发动机性能，比过去用的镍基合金相对密度小，蠕变强度大，具有更好的耐磨性。随着钛产品进一步开发和应用，钛制零部件对提高汽车性能、档次、舒适性等将发挥越来越大的作用。特别是中高档轿车，对安全性、舒适性和长寿命的要求越来越高，给钛在汽车工业中的应用提供了巨大发展机遇。有人预测，到2006年我国仅汽车、摩托车用钛总量就将达到 5000吨。

　　我国加入WTO后，许多产品的质量、技术含量、附加值等都亟待大大提高，价格较高的钛材料应用也将更加迅速、广泛。河北省钛推广中心为华药集团生产的钛合金管，价格是普通不锈钢管的几倍，但却受到用户欢迎，因为不单可以使产品质量提高，而且钛合金管使用寿命延长，总体上企业是合算的。

一、我国钛工业的形势

　　我国于20世纪50年代开始钛的研究。1958年在抚顺建立海绵钛生产车间；1960年在沈阳建立第一个钛加工车间，1964年钛开始在航空工业应用；1965年开始在遵义和宝鸡建立钛专业生产厂，1970年开始建立钛材部级标准，1972年开始钛材的批量生产，并开始钛的民用推广，1983年在北京召开全国钛应用推广。1985年钛材产量达到1000吨，90年代达到2000吨。到2001年，我国海绵钛达到2500吨左右，钛材产量近4000吨。经过47年的发展，我国现已形成钛选冶?熔炼?加工?零件和设备制造以及钛研究?设计?生产?应用两个完整的工业体系。有54个钛合金牌号列入国家标准。我国已成为世界重要的钛生产国家之一。我国累计已生产了约3万吨钛材，这种新型的优质材料为我国国防建设和国民经济建设做出了重要贡献。随着新世纪的到来，我国钛工业将进入一个新的发展阶段。

　　1．钛资源丰富，但钛矿品位低，选冶难度大，成本高。我国钛资源丰富，Ti02总储量达9亿多吨，为世界第一。钛矿主要分布在四川、云南、广东、广西和海南等省区。 1995年，在江苏东海县也发现了大型富钛矿。攀枝花是世界著名的钛矿产地。在目前的技术条件下，可回收的TiO2储量约1亿吨。矿产地也比较集中，这是发展钛工业的有利条件。然而，同世界主要钛矿产地相比，我国的天然金红石资源少，易开采利用的砂矿少。钛矿多为钛钒铁共生岩矿，Ti02品位较低，CaO和MgO的含量高，选冶难度大，选冶起始成本高。

　　2．钛生产体系完整，但总体规模偏小，钛供不应求，扩大产能是当务之急。我国是世界上第四个拥有完整钛生产体系的国家，已形成了钛精矿、钛白、海绵钛、钛加工材、钛铸件、钛粉末冶金、钛设备制造的完整生产体系，有像攀枝花钛公司、遵义钛厂、宝鸡有色金属加工厂、上海五钢公司、南京宝色钛业有限公司等相应的钛骨干企业。已形成每年 40万吨钛精矿、3700吨海绵钛、 3000吨以上钛材和1000吨／年以上钛铸件、钛粉末及钛设备的生产能力。但是，同美、俄、日三大钛材大国相比，我国钛总体规模偏小，仅相当于美国50年代中期的水平。

　　全世界海绵钛的生产能力为11万吨，产量7万吨；钛加工材的生产能力约为23万吨， 1985~2001年7年间，平均每年生产钛材5万吨。在苏联瓦解，丧失第一钛工业国地位之后，形成了“三大(美、日、俄)一小(中)”的新格局，美、日、俄三足鼎立，约占世界钛材总产量的95％。多年来，我国海绵钛和钛加工材的产能和产量均在3000吨／年以下，与它们有数级的差距，仅占世界总产量的3％~5％。这种状况与中国作为世界钢铁大国的状况相比，形成了鲜明的反差。我国的钛/钢比、钛／有色金属比，均低于世界平均水平。近两年来，我国钛生产有了较大发展。据全国钛办的最新统计， 2001年我国海绵钛和钛加工材的产量分别接近2500吨和4000吨，但仍供不应求，钛进口量不断扩大，钛材和海绵钛的净进口量分别达到1000多吨和2000多吨。

　　我国钛规模偏小也表现在骨干企业上。国际公认的基本经济规模是年产大于5000吨海绵钛，美、日、俄现存在海绵钛厂产能均达1万吨／年以上。我国曾有13家海绵钛厂，现在仅存遵义钛厂和抚顺钛厂，也证明小厂没有生存能力。遵义钛厂经过2001年的改造，扩大氯化系统和还原蒸馏系统，使年产能由2000吨提升到3000吨，离经济规模还有一段差距。为此，国家批准遵义钛厂实施“5000吨级海绵钛现代化生产技术及装备产业化研究”、“8吨／炉还原蒸馏联合法制取海绵钛工艺及设备研究”及“钛厂环境治理研究”等计划，以扩大产能和提高技术经济指标，并已取得阶段性进展。

　　3．长期发展比较稳定，开始由慢速增长转向快速增长。2001年我国钛工业为什么能获得约30％的增长速度，这一趋势能否持续下去?这是一个值得探讨的问题。钛的快速发展是多种有利因素综合作用的结果，这些因素包括：(1)国家经济实力增强，选用价格较贵的优质材料的倾向增强，从军工到民用，对钛材的需求强劲，有稳定的国内需求背景；(2)相关行业的技术进步和某些产品(如钛球头、钛手表、钛眼镜架等)的大量出口，刺激了对钛的需求；(3)钛骨干企业加速技术改造，扩大产能已初见成效； (4)研究院所体制改革，向科技型企业转变，直接参与钛产业的发展； (5)新型民营钛企业在各地不断涌现，促进了钛产能的扩大和钛的应用推广。而这种现象的出现又与大量廉价钛原材料的进口、国内人才的加速流动、钛加工技术的扩散与普及等有关。在国家发展高新技术产业政策的引导下，地方和企业都增加对钛产业的投资。因此，可以预期，在未来5~10年内，我国钛产业必然持续快速发展。

　　4．取得显著的科技进步，但差距仍然很大。我国钛工业没有进行成套技术引进，起点比较低。通过仿制与创造，我国已有航空、舰船、耐蚀三个钛合金系列和几十个合金牌号；通过自行研制和单机引进，已拥有一批比较先进的设备。“宝鸡钛”的部分品种已获得美国波音公司、英国罗?罗公司和法宇航等大航空公司的质量认证，海绵钛、钛材、钛精铸件、钛板等已有一些出口，有些航空厂家还能承担国外钛航空件的生产。
　　但是，同先进钛工业国相比，我国在技术上仍有很大差距。例如，由于有些大型加工设备或工装不配套，一些重要的钛材品种不全，还不能生产大钛带卷和薄壁钛焊管，核电站和滨海电站用的钛管大部分为进口，钛型材基本为空白，航空用大型精密锻件和航船用的宽厚板在尺寸规格或组织性能均匀性方面与国外产品有很大差距；一些先进熔炼设备(如冷床炉)、加工设备(如大型快锻机)和无损检测设备还依赖进口；产品质量在外观质量、批次稳定性、成本率等方面还存在不少问题，缺乏国际竞争力。在我国加入WTO后，产品要保住国内市场和进入国际市场，我国钛工业的技术经济水平必须上一个新台阶。

　　入世后钛行业面临新的机遇与挑战。

　　1．新的机遇。

　　一是国内钛市场扩容。入世后，中国稳定的社会，良好的工业基础，廉价的劳动力，巨大的市场和日益优化的投资与创业环境，将促使跨国公司大量涌入，促进我国产业的升级换代，从而造成钛市场的扩大；二是钛骨干生产企业改制改组。在加入WTO前后，遵义钛厂改制改组为“遵义钛业股份有限公司”，宝鸡钛业股份公司已正式上市，上海五钢公司也融入了上海宝钢集团，攀钢组建了“攀钢钛业公司”。这四大钛骨干企业的改革将有利于金融资本与钛产业的结合，有利于企业以更开放、更全球化的眼光来经营企业，把企业做大、做强，为实现钛行业跨越式的发展准备条件；三是有利于我国钛产品进入国际市场。入世后，我国将有一个更为公平、公正、稳定的贸易环境，为我国海绵钛、钛材和钛设备进入欧美市场，开拓拉美市场、东南亚市场、中东市场创造有利条件；四是有利于技术进步。入世后，我国钛行业与国际相关产业的联系将更为密切，有利于消除技术封锁，有利于先进冶炼、加工、应用技术和装备的引进，促进我国钛新材料的开发和钛工业的技术进步；五是有利于外商来华投资；六是西部大开发战略部署带来机遇。

　　2．挑战。

　　(1)市场方面的挑战。根据入世规则，我国要覆行的相关承诺主要有：降低钛关税，最惠国税率对海绵钛和钛锭为5％，对钛加工材为 8％，比过去下降两个百分点；在 2005年前取消对亏损企业的补贴；减少贸易壁垒，对进口产品与国内产品采用相同的技术法规、标准和合格评定程序；3年内所有企业享有同等进出口贸易权：非岐视规定，在生产、经营、运输、能源、基础电信等生产要素方面给予外国人、外国企业和外商投资企业的待遇与本国人、本国企业的待遇相同；增加透明度。这些承诺都是开放市场的承诺。面对钛产业规模比我国大，技术比我们先进的美、日、俄强大钛工业，履行这些承诺，无疑会降低国家对钛产业的保护，独联体的海绵钛和钛材，美、日的钛材和钛设备可能大量进入中国，冲击国内市场，我国钛产业必须提高自己的竞争力。

　　(2)知识产权方面的挑战。长期以来，我国钛的发展主要采用跟踪与仿制战略，缺乏原始技术创新，缺少自己的品牌，有些商品(如高尔夫球头)是靠日本或台湾的品牌才进入国际市场的。钛产品如果发展到大规模商品化与大量出口阶段，则会受到专利权与商标法的限制，影响产业的发展。

　　(3)人才方面挑战。

　　二、任务与对策

　　当前，我们的任务是如何在较短时间内，把我国钛产业做大做强，争取成为世界钛工业强国。现在，遵义钛厂、抚顺钛厂、宝鸡有色金属加工厂、上海五钢公司等都制定了自己的发展计划，力争在5-10年内，我国海绵钛和钛加工材均形成万吨级生产能力，钛不仅能满足国内需要，而且可能有较大出口，取得较好经济效益。为达此目的，我们应采取多种对策与措施。

　　1．大力支持钛行业的改制改组，加快改革步伐。国家对钛行业的支持不能采用传统的补贴与让利方式，而是要促进企业调整体制结构，实现企业投资主体的多元化、股份化，支持企业改制上市，筹集发展资金，选准技改项目，用好发展资金，搞好经营管理，练好内功，要使国营骨干钛企业集团化、规模化，做大做强，使小型钛企业做专做精，充满生机和活力，打造出强大的中国钛业联合舰队。

　　2．学习和掌握WIO规则，增强企业应变能力。要组织企业经营管理者进行WTO知识和规则的培训；分析WTO案例，逐步提出具体问题的对策；要促进观念转变，增强全球经济一体化意识，使经营者以更开阔的视野与更开放的理念面对国际市场，增强企业的应变能力。以法为本，使生产经营活动严格遵循国际惯例，符合WTO规定，严格执行公司法及各种法规。

　　3．加强钛的开发和应用推广，扩大钛市场。钛的应用推广应在更大深度、更大广度上进行；要从全寿命成本的角度作好经济分析，要组织力量测试各种基础数据，提供钛应用的充分技术资料，让设计者和使用者充分认识钛，消除对钛应用上的认识障碍；切实解决钛应用过程中的成型、机加、焊接、表面处理、无损检测，钛与其它金属材料连接的工艺方法及系统腐蚀等相关技术问题。鼓励钛应用开发上的技术创新；促使钛尽快在国民经济主导产业和大型工程中发挥作用，开拓大市场。

　　4．要努力促进钛工业的技术进步。要把降低钛材成本作为技术进步的主题。要重视影响钛工业发展的重大、长远课题的研究，加大民品钛材研发投入，发挥企业、院所、大学、信息中心、国家重点实验室、工程研究中心、工程技术中心等各方面的作用，加强人才培养和国际交流，通过这些综合措施来促进钛产业的技术进步。

　　5.充分发挥钛行业分会的积极性和主动性，制定好行规行约，开展多种形式的活动。协调本行业与相关行业、上游企业与下游企业及平行企业之间的关系。维护行业和企业的权益，协调我国钛行业的发展规划和对外经营活动，避免盲目、重复建设与无序恶性竞争。及时向政府提出相关的政策建议。

　　6．进一步鼓励我国钛制品出口，打击走私行为。2000年，国家已把部分钛产品(海绵钛、钛丝和钛板)列入高新技术产品目录，鼓励出口。对出口潜力大的钛管、棒、锻件、铸件和设备如能适时列入高新技术产品出口目录，将促进出口。我们还应适当采用非关税手段保护措施，包括加强商检，反倾销措施和打击走私等。