东洋新材料之野望：日本钛产业现状及未来展望
文 | 宝钛
来源 | 中国钛产业，ID：comelanti
编辑 | 扑克投资家，转载请注明出处
2016年，世界经济在新兴国家经济减速、英国脱欧等大背景、大事件下不断动荡，但也随着美国经济的复苏整体呈逐渐企稳。日本经济也在企业收益、雇佣环境的改善下缓慢恢复。随着占钛材最终需求过半的飞机领域需求不断扩大，海绵钛及钛加材生产旺盛，国内由于普通工业领域需求低迷，钛锭产量有所降低。
一、海绵钛
日本只有两家海绵钛生产企业，分别是大阪钛科技股份公司（简称OTC）和东邦钛科技股份公司（简称TTC）。2009年在雷曼冲击下钛材发货量陷入低谷后，随着全球经济的逐步企稳，发货量又逐渐恢复。后来由于飞机用钛需求不旺，2013年又大幅滑落，
1.1 产量
由于海绵钛企一直保持较高的开工率，2016年日本海绵钛的产量达到了54,594吨，同比增加30.34%；发货量为42,330吨，同比降低6.75%；其中国内发货量为24,100吨，同比减少3.08%；出口量为18,230吨，同比减少11.2%，见图1。
图1 2009~2016年海绵钛发货量
由此看见，2016年日本海绵钛产量虽高，但由于国内需求不旺和国外市场用钛需求低迷，主要表现为板式换热器用钛量和后期海水淡化领域用钛量急剧下跌，因此2016年海绵钛发货量有所下降，库存积压较多。
1.2 产能
2014年受欧美国家航空用钛库存持续调整影响，东邦钛降低了3,600吨的产能，2015年和2016年都没有变化。因此，2016年日本海绵钛的总额定产能依旧为65,200吨/年，实际产能为69,200吨。
1.2.1 各公司产能
大阪钛公司在2011年完成第三步战略后，海绵钛额定产能提高至41,000吨，实际产能提高至40,000吨/年。2015年5月大阪钛科技公司的新中期计划到2017年将海绵钛产能由40,000吨提高到47,000吨，由占世界份额的18%提高至30%，力争成为全球最大的海绵钛生产商。
东邦钛公司的海绵钛产能一直维持在2014年4月以后压缩了的产能25,200吨/年。其中若松分厂（位于北九州市）年产能为15,600吨，茅崎分厂（位于神奈川县的茅崎市）年产能为9,600吨。近两年海绵钛产能未发生变化。
1.2.2 设备开工率
在飞机生产旺盛的背景下，日本海绵钛厂商一直维持着较高的开工率。其中大阪钛科技公司2016年平均开工率在92%左右，东邦钛的平均开工率在79%左右，2016年日本海绵钛企的平均开工率约为85%，见图2。
图2 2012下半年到2016年OTC与TTC海绵钛设备开工率
大阪钛公司2016上半年小型还原炉（额定产能为6,000吨/年）处于停工状态，依托生产效率高、额定产能为34,000吨/年的大型还原炉提高产量。不过，经过对还原炉近年来的改造，其实际产能已经提高至37,000吨/年。东邦钛由于一部分国外大客户2016年转变方针，压缩原材料库存，因此海绵钛的购买量有所减少。受此影响，2016财年降低了国内两个生产基地的平均设备开工率。
1.3 国内价格
在日本，生产海绵钛的大阪钛科技公司和东邦钛公司每财年上半年都要和其客户，也就是与制铁公司进行谈判。2016财年由于没有大宗需求的订单，而且全球海绵钛产能过剩，飞机零部件生产商提高废料使用比例，导致了海绵钛的购买量减少。再加上新兴国家海绵钛产品的廉价攻势，2016财年国内大宗商品交易价格同比降低5%，跌至1430～1890日元/公斤（折合美元约为13.58～17.95），连续4年下跌，见图3。用于飞机零部件和一般工业领域的钛材国内价格下滑。
图3 日本国内海绵钛价格走势
1.4 进出口贸易
1.4.1 进口
根据日本财务省的统计，2016年日本共进口海绵钛（含少量钛锭及钛粉）1,498吨，同比降低50.5%。其中从俄罗斯进口的最多，占总进口量的64.4%，达到965吨，其次是乌克兰、中国、美国、欧盟。
1.4.2 出口
日本海绵钛由于品质高，质量稳定，出口比例较高，近几年一直保持着40~50%左右的出口率。2016年日本共出口海绵钛18,230吨，同比减少11.2%。美国和欧洲是日本海绵钛出口的主要国家和地区。
二、钛锭
在日本，生产钛锭的厂家除了大阪钛和东邦钛以外，还有神户制钢、新日铁住金、大同特殊钢共五家公司，共计5家，几乎不出口，主要供给国内钛材生产商内部消化。
2.1 产量
2016年日本钛锭的产量达到了19,986吨，同比减少15.06%。这主要是由于钛加工材需求不旺，库存消耗缓慢导致的。图4显示了近年来日本的钛锭产量。
图4 2009~2016年日本钛锭产量统计图
2.2 产能
据统计，日本钛锭产能总计50,700吨，排名世界第四。其中大阪钛与东邦钛的钛锭产能分别为6,000吨和25,000吨；神户制钢公司钛锭产能为13,000吨/年左右，新日铁为5,500吨/年，大同特殊钢为1,200吨/年[2]。
三、钛加工材
在日本，生产钛加工材（主要指轧材）有五家公司，分别是神户制钢所、新日铁住金、JFE不锈钢、大同特殊钢、爱知制钢公司。
3.1 产量
2016年钛加工材的发货量为16,497吨，同比增加了6.47%，连续三年上涨。其中国内钛加工材发货量为5,288吨，同比减少2.12%；出口发货量为11,209吨，同比增加11.04%，见图5。
图5 2009~2016年日本钛加工材发货量
3.1 产品结构
日本生产的钛加工材分为板、带、焊管、无缝管、棒、线、锻件、铸件等，其中钛带所占比例最大。
图6 2016年日本钛加工材产品结构
表 近三年日本各类钛加工材销售量及其所占比例
2009~2011年，钛带所占比例在33~39%之间；2012~2015年所占比例均在45%左右，2016年钛带发货量更是高达8,074吨，占总发货量的49%；其次是冷轧板、焊管，详见图6。另外，冷轧板发货量同比降低2.23%，只有3,387吨；焊管则增加了2.21%，达到2,325吨。
3.2 市场
3.2.1 国内
日本钛加工材的应用与美国存在差异，美国75%的钛材用于航天，而日本85%的钛材用于航空之外的领域，如化工、电力、海水淡化、汽车、建筑、医疗、电子、体育休闲、机械加工等。
图7 2016年日本国内钛加工材不同领域应用比例
表 近三年日本国内钛加工材应用领域
2016年日本国内化工、发电站以及建筑土木领域用钛量明显减少，其中发电厂用钛量比上一年减少了52.9%，只有243吨；土木建筑用钛量比上一年减少了63.0%，只有78吨，详见图7。另外，电解和汽车领域用钛增幅明显。电解领域用钛量为814吨，增幅为42.5%。汽车领域用钛量为311吨，同比增加76.8%，达到近六年以来的峰值。
3.2.2 出口
近年来日本钛材由于品质高、性能优良出口量一直保持在65%以上的比例。出口钛材通常应用最多的领域为电力和板式换热器（PHE）。
图8 2016年日本出口钛加工材在不同领域应用比例
表 近三年日本出口钛材应用领域统计
2016年日本钛材出口方面，最耀眼的明星就是海水淡化领域，钛产品出口量达到2,881吨，领军出口市场，同比增加244.2%；飞机领域用钛产品出口量达到909吨，同比增加47.3%，这个值也达到近六年的峰值，由此可一窥日本飞机产业的发展；医疗领域用钛产品出口量达到270吨，同比增加18.9%，创近年来最高纪录。另外，传统市场领域如化工业、板式换热器用钛量降幅较大，分别同比下降了68.1%和27.9%，只有141吨、2,497吨，详见图8。
四、行业分析
2016年，虽然航空用钛需求不断恢复，但世界范围内钛海绵钛供给过剩、价格低迷。另一方面，由于钛材最大应用市场是航空领域，因此日本各钛加工材生产商通过与飞机零部件生产商签订合同并增加设备、提高技术、开发新材料，不断加强巩固与飞机零部件制造商的合作关系。
4.1 降成本、促发展
大阪钛公司鉴于2015财年业绩不佳，决定在削减直接成本、降低设备维修费用等改善收益策略的基础上，从2016年4月开始对全体常务执行董事实施减薪10~30%的减薪政策。
为了降低成本，东邦钛公司自2014年就确定了在沙特建设海绵钛厂的意向。2016年2月底正式成立了以海绵钛的生产、销售为经营范围的合资公司的声明。公司全称为ATTM，注册资本为1.1亿美元，设计产能为15,600t/年，目前在沙特西部吉达正在进行新工厂的建设，2017年5月新工厂已竣工交付，今年实现运营，2018年初实现工业生产。
4.2 加强与飞机产业的联系
2016年1月初，日本新日铁住金股份公司（简称新日铁住金）与世界上为数不多的飞机喷气式发动机生产商——法国斯耐克玛（SNECMA）旗下的赛峰集团（SAFRAN Group）之间就钛合金坯锭的长期供给达成了新的协定。众所周知，新型发动机LEAP由SNECMA公司与通用电气公司（GE）合作研发，并且已定于在新型波音737MAX、空客A320NEO上搭载。随着今后产量的增加，预计新日铁住金的供货量将会增加。
2016年4月，神户制钢所发表的2016~2022年中期计划中，提出不仅要加强一直以来的上游工程（熔炼、锻造），如决定购买最先进熔炼炉增强钛锭产能等，而且还要进军下游的机械加工领域，建立集熔炼、锻造、加工为一体的完善钛产业链。
2016年7月，神户制钢公司已经为欧洲飞机生产巨头——空客公司的最先进中型机A350XWB开始批量化生产钛制大型锻件（锻件长2.4米，直径为32cm的圆筒形），供给全球最大的飞机着陆装备制造商——法国赛峰集团着陆系统公司（原梅西埃-布加蒂-道蒂即Messier Bugatti Dowty公司，2016年5月改名）。该大型锻件被用于主起落架的着陆装备，在日本国内率先成功实现了批量化生产。
4.3 技术进步
大阪钛科技公司开发了3D打印用材料——钛粉。该材料用于高级造形技术方法——层压成型，能够轻松生产出形状复杂的产品，适用于人工关节以及飞机零部件的生产。一举打破欧美厂家独霸3D打印用钛粉市场的局面。公司已经建立了年产量为40吨的供应体制，并成立了专门领导小组，积极开拓飞机、医疗等主要领域的需求。一部分国内外的顾客已经在实际中使用3D打印生产产品。
面对飞机钛制零部件加工难的问题，神户制钢在2017年引进了切削加工试验机，并表示将在 2018财年内解决5m长的大型零部件在一定时间内无形变的加工技术难题，争取在2020财年在高砂制作所（兵库县高砂市）区里其制造技术。通过涉足切削加工领域，在自己公司将材料变为零部件，争取向川崎重工公司、三菱重工公司等飞机零部件加工商直接交货。
神户制钢所开发了能够降低飞机燃料费用的新材料——一种被称为钛铝合金的材料，该材料每立方厘米重为4.2g其与飞机发动机主要材料镍合金相比，重量只有一半；该材料在1000℃以下，耐热性良好，比单纯的钛或铝合金耐热性高。神户制钢与发动机生产巨头IHI合作，预计到2020年实现实际应用。如果能够采用神户制钢的轻量钛铝合金的话，此举将有助于降低飞机燃料成本。
新日铁住金为日本大分银行的圆屋顶提供的耐变色的钛建材迄今已有15年的时间，经过调查发现该屋顶的钛材色调变化极小，屋顶依然非常美观。通常钛材表面的氧化膜会与酸雨发生反应，原本呈银色的表面会变成茶色，新日铁研发了耐变色的钛建材，并用时间检验了其耐变色性能。
新日铁住金公司与东邦钛公司正在联合推进钛薄板的新型低成本化技术的开发。新工艺通过将海绵钛装入钛制容器然后真空密封，再将该封装的半成品加热至1,000℃进行轧制，试验已成功制得长2m、厚5.5mm的热轧板材，且产品抗拉强度与传统工艺生产的材料相同。即将从钛矿石冶炼而成的海绵钛直接轧制成钛薄板，省略中间的熔炼、锻造工序。虽然目前该技术还仅停留于试验阶段，将来如果得以普及，纯钛薄板的制造成本将有可能降低2~3成。
4.4 开拓应用领域
新日铁住金公司联合日产汽车公司将Super-TIX®10Cu钛合金应用到了日产新型跑车GT-R排气系统的消音器中。Super-TIX®10Cu是一种在钛中添加1.0%的铜、合金组织中氧含量较低的钛合金，其重量轻、加工容易、耐热性较高、具备排气系统要求的高温强度、耐腐蚀性的条件。GT-R过去只是有选择性地装备钛制消音器，作为标准配备还是首次。
新日铁住金还将钛薄板成功应用于本田摩托车最新越野系列CRF450R的油箱上。在大批量生产的摩托车油箱上使用钛材在世界上尚属首例。该钛薄板为JIS 1类 TP270C（纯钛），其压力成形性、焊接性、各向异性等加工上技术难点都被一一攻破。该材料比强度高，比以往的主要材料——树脂重量轻，这一点也得到了高度评价。
新日铁住金公司还首次在第十一管区海上保安本部所管辖的冲绳县竹富町的小浜航路3号灯标公共工程中采用了钛保护罩+凡士林包覆的施工方法（简称TP法），很好地保护灯标不受海水腐蚀、延长了灯标的使用寿命，生命周期成本较低。从1985年开始销售以来，采用该施工方法的施工面积已达到32,000㎡，用钛量超过100吨。
4.5 政府支持
近年来，3D打印在钛行业发展迅猛。日本也不甘落后，经济产业省也在积极推进金属零部件3D打印的生产流程以及材料的开发工作。为了实现实际应用，经济产业省在2017财年以后考虑启动官方与民间共同合作的国家级项目。在此之前则先进行工业化调查。该调查已经委托金属材料研究开发中心（JRCM）进行。2017财年以后将启动国家级项目，预计特殊钢生产商以及民营材料生产商将会加入。
在2016年4月召开的由日本内阁主导的国家项目——战略技术革新创造项目（SIP）的“创造性结构材料”成果报告会上，在耐热合金、金属间化合物等的开发成果方面，物质、材料研究机构开发了拥有1,500吨压力的锻造模拟机，可以将锻造困难的镍、钛合金制作成直径为200~300mm的试样。由此就可以获得锻造以及材料的相关参数，由此一来就确立了之前加工难度大的飞机发动机用叶盘等大型结构件的锻造新工艺技术，力争能将此技术应用到航空锻造公司拥有的5万吨油压模锻锻压机之中。
2016年6月，经济产业省提出了“瞄准2030年的2016有色金属战略”。关于钛产业主要提出了三个战略：1.技术开发战略。包括能降低生产成本的创新工艺技术的开发、新的检验技术在钛产品上的应用、通过产学合作来进行人才的培养、钛材使用优势的宣传2.国内制造基础强化战略。为提高成本竞争力，进行行业整合；应对高耗电量消费产业团体提出的能源问题；发送有关引进数字化的信息等。3.全球战略。包括重要技术管理的严格化、飞机等国外需求开拓较晚的领域的应对、原料供给风险的对应等。另外还对航空航天、汽车零部件、医疗、建筑、海水淡化四个领域用钛需求动向进行了分析，并提出了今后的对策。
2016年12月，面对2017年3月末即将到期的飞机、卫星零部件零关税政策，日本财务省做出了延期3年的调整。政策对象是国内生产存在困难的螺栓、钛制零部件。长期以来，飞机及航空宇宙相关零部件主要从美国进口，2015财年的进口额为784亿日元，免税额达到了29亿日元，是5年前的3倍。该政策可以减轻零部件的供应成本、提高产品的国际竞争力。
4.6 钛材国准修订
经过2016年2月日本工业标准调查会标准第一部门会议第6次金属、无机材料技术专门委员会的审议和表决同意，2016年5月，日本出版发行了新的钛及钛合金棒、锻件、线材的标准即H 4650-2016（钛及钛合金棒）、H 4657-2016（钛及钛合金锻件）、H 4670-2016（钛及钛合金丝材及线材）。旧的标准当中，棒材与锻件标准的尺寸（直径、厚度）有重复的地方，导致一种产品可适用于两种标准。新标准将通过锻造生产的棒材从锻件标准中删除，归于棒材标准。原因是板材、条材、管材、线材等其他钛产品标准都是根据形状分类，只有锻件的标准是通过加工方法分类，因此棒材也应该根据形状划分棒材规格。另外，新标准对棒材与线材的区别也重新进行了规定等等[7]。
五、未来展望
放眼全球，钛产品供大于求的局面仍未改变。不过，由于飞机产业发展迅猛，因此未来飞机用钛市场比较乐观，飞机用钛加工材预计将以每年4.3%的复合增长率增加，未来钛产品出口将会增加；国内方面，板式换热器、电厂等一般工业领域用钛需求将有所恢复，另外，随着人工智能和物联网在企业中的逐步应用普及，日本钛材的成本竞争力将会不断增强，从而扩宽钛材的应用领域。再加上2020东京奥运会的临近，各种民生领域用钛需求也将不断显现出来。另外，日本也正在开发钛材应用的新领域。如日本燃料电池车用钛，随着其产量的不断增加，这方面的用钛量也在不断攀升。特朗普退出TPP协议给日本钛行业造成的冲击，已在日本钛行业的迅猛发展中消弭于无形。预计2017年日本的钛行业将会再上一个台阶。
参考文献
1.日本钛协会统计数据
2.《2015财年能源使用合理化促进基础扩充委托费报告》
3.《神户制钢报》及《神户报》
4.《日本经济报》
5.《日刊工业报》电子版
6.新日铁住金官网
7.《钛》2016.3
点击查阅
大宗业务： 套期保值 | 套利 | 套利心得 | 商品定价 | 贸易融资 | 融资方式 | 仓储 | 航运第一季 | 航运第二季 | 航运第三季 | 航运衍生品 | 油轮 | 商品风暴 | 钢贸 | 石油贸易 | 衍生品 | 公司研究
品种系列：玻璃 | 黄金 | 菜粕 | 玉米 | 甲醇 | 甲醇第二季 | 塑料 | 钢铁 | 锌 | 铝 | 螺纹 | PTA | 橡胶 | 大豆 | 小麦 | 糖 | 煤炭 | 石油 | 铜 | 棕榈油 | 棉花 | ETF期权 | 铁合金 | 原油 | 铁矿石 | 茶油 | 沥青 | 铅 | 天然气 | 咖啡 | 棉纱 | 白银 | 镍 | 饲料 | 鸡蛋
公司产业：伊藤忠 | 住友 | 丸红 | 三井物产 | 亚洲粮商 | 油脂油料 | ABCD | 油脂巨头 | 中粮 | 益海嘉里 | 巨头年报 | 矿业寡头 | 四大粮商 | 大宗寡头 | 国内粮油 | 必和必拓 | 淡水河谷 | 孟山都 | 中储粮 | 鲁花 | 中纺集团 | 嘉吉 | ADM | 邦吉 | 路易达孚 | 嘉能可 | 贡沃 | 粮油争霸 | 埃克森美孚｜蒂森克虏伯 | 巴斯夫 | 化工第一季 | 化工第二季 | 化工第三季
宏观系列：金融危机 | 资产配置 | 投资时钟 | 非农 | 楼市 | 中国经济 | 矿产资源 | OPEC | 货币 | 美元 | 人民币 | 货币政策 | 中国金融史 | 地缘政治 | 一带一路 | 中国历史 | 中国经济 | 脱欧
金融系列：CTA基金 | 桥水基金 | 金融女郎 | 高频量化 | 对冲基金 | 资管 | 泽熙 | 股票 | 债券 | 外汇 | 期权 | 主权基金
交易系列：德州扑克 | 交易员 | 交易理论 | 交易系统 | 风险控制 | 技术分析 | 交易心理 | 个人修炼 | 交易书单 | 交易故事 | 均线 | 金融女郎
大宗地理：美国 | 阿根廷 | 新加坡 | 俄罗斯 | 瑞士 | 日本 | 伊朗 | 印度 | 巴基斯坦 | 巴西 | 巴拿马 | 土耳其 | 伊拉克
点击阅读原文，链接至扑克投资家（puoke.com）
获取更多、更及时的干货内容