我国新一代军机单机用钛量显著增加

我国新一代军机单机用钛量显著增加
   从全世界角度来看，由于现代军事作战对兵器装备要求不断提升，装备所使用材料也随飞机代次升级而更新。军机传统以钢为主，之后逐渐以铝代钢，并加入钛合金和各类复合材料。
   根据有色金属学报的统计，最新一代军机不仅钛合金用量显著提升，铝锂合金和碳纤维复合材料比例也进一步提高，对普通铝合金和钢形成进一步替代。
   用钛量方面，我国最新的四代战机的钛用量相较三代、三代半战机增长大约超过1倍。这意味着即使维持每年生产的军机数量不变，我国军用钛合金需求也将翻番。
   从数量上看，我国军机总量不少。根据英国flightinternational在2017年的统计，我国军机总数量和俄罗斯并列世界第二位。我国未来军机增量前景仍十分广阔，主要基于三点原因:
   (1)本报告第一部分已经论证的未来装备放量的趋势
   (2)我国军机结构相较军事强国并不均衡，根据flightinternational的统计，我国直升机和运输机占比相较美国显著偏低，这一现状不利于我国实施海外远距离作战，也不利于陆军、空军配合
   (3)旧款待退役军机占比偏高，如目前在役战斗机中仍有一定歼-7、歼-8系列。
   近两年直升机、运输机、战斗机的新机型集中亮相，叠加目前部分在役机型比较落后的现状，未来军机数量可能进入高速增长期。
   我们预计未来10年，仅军用飞机和其发动机带动的高端钛合金需求至少在5万吨的水平，年均复合增速在20-25。
   若对标前文美国军机数量，考虑我国将与之形成匹配的战斗能力，我们预计10年内我国将新增约500架三代机、200架四代机、200架运输机、1000架直升机、200架其他飞机。
   另外，高端军品钛合金在材料后端损耗率高、成材率低，造成比实际飞机上用量更高的钛原材料需求量。
   据调研的情况，这主要来源于:
   (1)原材料在后期锻压或热处理过程中出现力学性能不达标，造成报废(成材率)
   (2)后期材料加工过程中因切割、深冲等工艺形成边角料，边角料可能出现应力集中或形状和尺寸不合适，无法继续使用(损耗率)。高性能钛合金成材率大约在1:3.5，损耗率可能高达70。
   航空发动机方面，目前发动机中钛合金主要用在中温区(低温区部分使用陶瓷基复合材料，高温区使用镍基或钴基高温合金)，质量占比大约为25。此外我们假设发动机的装配比1:1.2，即需要20的备用发动机。
   目前我国军机使用国产发动机比例还不高，发动机用钛的增长一看军机本身数量的增加和代系的更新，二看国产发动机的研制进度和未来配置率的升高，不区分需求量中的国产和进口发动机的情况下，我们预计每年军用航空发动机的钛合金总需求量大约在2万吨。
   除军机机身、航空发动机外，还有导弹等军用装备使用钛合金，其用钛量不易预测，但我们认为在军机数量增加的前提下，其携带导弹需求很可能也相应提高，预计其他领域装备用钛总需求量也将出现增长。
   增速方面，我们前面提到新一代军机用钛量比旧机型提升一倍左右，也就是如果保守假设年产飞机数量不变，仅是代系更新，5年爬坡期假设下cagr也可以达到15。考虑到军改逐渐落地后装备出现补偿式增长，我们认为军用钛合金年均复合增速在20-25是比较合理的。