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十载春秋过 钛业万里红

   2022-09-22 钛微媒淮金1210

  2020年11月28日,“奋斗者”号成功创造10909米坐底纪录。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平致信祝贺“奋斗者”号全海深载人潜水器成功完成万米海试并胜利返航,让“奋斗者”号研制和海试团队倍感荣幸、备受鼓舞。从“蛟龙”号、“深海勇士”号到“奋斗者”号,业人以团结协作、拼搏奉献的精神,以材料为支撑,不断刷新中国载人深潜新高度。时至今日,梦想变为现实,深潜器钛合金关键部件终于实现了国产化。

  千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金。10年前,钛产业在快速扩张中发展失衡,企业效益下滑,“活下去”成为多少企业的心声;10年后,钛产能、产量实现双提升,钛产业规模逐步发展壮大,“火起来”成为行业发展的真实写照。从党的十八大到二十大,10年风雨兼程,钛产业由小变大、由大向强,以军工和民用领域融合发展的模式,走出了一条适合中国国情的钛业之路。

钛产业在发展中转型

在转型中跨越

  “十一五”期间,我国钛产业盲目扩张,在利益驱使下,社会资本开始投向钛产业,海绵钛产能在2004年时还不足5000吨,到2008年已接近20万吨,但当年钛加工材年产量只有5万吨,一时间,海绵钛成为“有价无市”的产品,需求量与产能形成强烈反差,无序发展致使海绵钛产能过剩,供需矛盾凸显。海绵钛市场价格从20万元/吨~30万元/吨直线降至4.6万元/吨~4.8万元/吨,全行业陷入亏损状态,多数钛企业挣扎在生死线上。2014年,抚顺钛厂与唐山天赫全面停产,金川、云铜、贵州西南钛业的海绵钛项目投产相继停摆,宝鸡市一带的钛材加工企业在当年项目“高回报”的诱惑下,快速上设备、抓投产,结果超越市场需求,导致产品大量积压,累计损失上亿元,有的企业因此背上沉重的包袱。一边是产能持续增长,一边是行业全面亏损,如何生存成为企业乃至行业面临的重大问题。

  在我国钛产业面临转型升级的关键时期,党的十八大为钛行业提供了动力。党的十八大报告提出,以科学发展为主题,以加快转变经济发展方式为主线,把推动发展的立足点转到提高质量和效益上来。对于钛行业来说,就是要始终坚持科学发展,牢牢把握“转方式”“调结构”“提质量”3个核心,不断优化产业结构,坚持创新发展,提升自主研发能力。

  全产业链整合速度加快。从建国初期开始,我国工业经济发展以粗放型为主,出现高投入、低产出、高耗能、低效益的现象。10年间,在供给侧结构性改革等相关政策的引导下,我国钛工业由粗放式发展向集约式发展转变。我国钛企业加快转型升级的步伐,积极调整产业布局,在探索中积累新的生产经验。宝钛集团充分发挥龙头带动作用,加快内部项目建设,通过兼并的方式,整合成立了宝钛华神钛业,以海绵钛氯化+精制+还原+电解循环经济生产模式,满足宝钛主要材料海绵钛的部分需求;为进一步提升锻造产业加工能力,宝钛集团整合产业资源,与民营企业宝鸡拓普达钛业有限公司、宝鸡锐邦钛业有限公司“混改”成立宝钛精锻公司,发挥各自在原材料、技术、设备、资金、市场方面的优势,做优做强做大精密锻造产业。至此,宝钛集团实现了海绵钛+钛材加工的上下游产业链升级。

  在宝钛集团这面中国钛工业旗帜的引领下,以轻化产业起家的湖南五江集团瞄准钛产业的广阔前景,在新疆投资建设了高钛渣熔炼,全流程海绵钛,配套氯气,钛材熔炼、轧制、锻造生产线,打通了由原料至钛及钛合金深加工的全产业链。目前,已经形成年产3万吨海绵钛、2万吨钛加工材、1万吨复合带材和1000万件以上钛制品的产能,形成独具特色的五江钛品之路。

  民营企业龙佰集团按照全产业链发展思路有序扩张,其钛产业已布局河南焦作,四川德阳、攀枝花,湖北襄阳,云南楚雄,甘肃金昌等5省6地市,形成从钛的矿物采选加工、到钛白粉和钛制造的产业链体系。

  装备制造业标准水平提升。10年间,我国钛产业结构性调整取得明显进展,在航空航天、海洋工程、高端化工装备、体育休闲等中高端消费占比稳步提升,特别是在国防军工建设与国家重大工程实施中,钛材的战略地位日益提升,钛行业向高质量发展迈出稳健步伐。2021年,我国船舶、海洋工程、航空航天等高端领域的用钛量达到29864吨,相比2012年的6112吨增长388.6%。在高端钛材需求快速增长的背景下,宝钛集团、西北有色院、湖南金天等一批行业骨干企业以装备提升为基础,通过技术创新,加快新材料研发和先进制造技术的产业化应用,产品加工由低端向高端转变。

  由宝钛集团自主创新研发的真空电子束熔炼炉,打通了真空电子束冷床熔炼炉国产化研制的关键环节,实现EB炉全流程国产化设计制造,完成替代进口。有付出就有收获。通过新材料研发与装备升级,宝钛通过了美国波音公司、法国宇航公司、空中客车公司、英国罗罗公司和欧洲宇航工业协会及美国RMI等多家国际知名公司的质量体系和产品认证,囊括了进入世界航空航天等高端应用领域绝大多数的通行证,并成为国际第三方质量见证机构以及分析检测基地。企业的快速发展,为我国钛产业步入高端国际钛市场奠定了良好的基础。

  同期,一些有实力的钛企业把目光瞄准了高端制造领域,积极引进国外大型装备,提升技术水平。一批企业从同质化竞争中脱颖而出。10年间,重庆金世利航空材料有限公司建立了12吨真空自耗电弧炉,宝鸡拓普达钛业公司引进奥地利产GFM450精锻机,宝鸡大力神航空新材料科技股份有限公司兰石6000吨快锻机和奥地利产GFM500精锻机投入使用,天成航材10000吨西马克快锻机组试车成功,宝鸡金山钛业与朝阳百盛合作、聚和信作为供方与宝鸡核力新材合作先后完成了EB炉建设并竣工投产。这些大型先进装备的上马,加速推进了钛产业结构优化升级,加工设备走向专业化,我国钛产业装备水平逐步提升。

  上游的海绵钛企业紧密跟随国家战略步伐,围绕高品质海绵钛和高端领域用钛原材料的“双高战略”,通过技术优化和设备更新,向全流程、大型化和精细化方向发展。

  以双瑞万基钛业为代表的国有企业率先实现海绵钛生产全流程化,先后引进、消化、吸收,并创新了国际先进的多极镁电解槽技术、大型沸腾氯化技术,自主研发了四氯化钛氧碳检测技术、10吨智能高效还蒸炉技术、超级电解槽技术、大型海绵钛智能化匀料技术和智能仓储技术。这一创新成果在实践中不断消化、吸收、完善,逐步实现海绵钛生产大型化、节能化、资源型、效益型目标。

  民营企业朝阳金达钛业以小粒度海绵钛打开市场,成为西部超导、宝钛、北京百慕高科、北京航材院和中科院金属研究所等客户的稳定供货商,以质量打造品牌,以品牌提升效益,使企业跻身高端领域供应体系。

  朝阳金达钛业的发展只是民营企业中的一个缩影。众多民营企业通过不断的创新投入,提升产品质量和企业效益。截至目前,国内海绵钛主要生产企业产能增长14.6%,达到18.1万吨。2012年,海绵钛产量只有8.1万吨。截至2021年,海绵钛产量达到14万吨,增幅达73%。

  10年间,在经济高速发展的带动下,钛及钛合金产量实现快速提升。据统计,2012年钛材销量4.3万吨,2021年销量13万吨,增幅达202%。在产量快速增长的同时,钛产业优势互补、协同创新同步加快,形成区域集群式发展的良好态势。在陕西宝鸡地区,众多中小企业通过转型升级,形成“中国钛谷”产业集群。

  以宝钛集团、西北院为依托,注重钛行业在航空航天、海洋工程及船舶、医疗等高端领域的创新发展,以细分领域开拓新产品,极大地提升了钛产品的知名度,钛的应用领域取得重大突破;在四川、云南地区,依托攀枝花钛资源和昆钢的区域优势,形成了新的钛行业聚集区,以钛矿为基础延伸钛深加工产业链;广东及江浙地区则以民用产品集散地的优势,将目光集中到钛的日用品开发及钛民品的创新上,力求开发出新产品,为钛的应用拓宽道路。

  “十二五”到“十三五”期间,钛产业大多中小企业由于资金、人才和技术等方面的制约,产业发展失衡,产品质量良莠不齐,产品附加值低、企业间恶性竞争等问题突出。为了摆脱同质化竞争,我国钛企业在提高技术水平上狠下功夫,高端钛合金产品科技含量得到不断提升,钛产业走出了产能过剩、同质化竞争的泥潭,完成了从低端领域向高端领域的转型升级,实现了跨越式发展。

钛产业释放创新动能

多维度支撑高质量发展

  党的十九大以来,党中央、国务院及各部门围绕深化供给侧结构性改革这条主线,把制造业高质量发展摆到更加突出的位置,在国家军民融合、工业4.0和“一带一路”倡议等相关政策指导下,在提质增效、创新驱动和转型发展等一系列政策措施的推动下,我国钛工业进入新一轮上升通道,企业重点项目建设火热,高质量发展势头强劲,蹄疾步稳。

  融合创新,探索发展路径。面对整个钛产业的形势和挑战,我国钛产业大胆创新、敢于探索发展新模式,积极应对市场变化。钛材在轧制方面,受成本投入、技术难以攻克等诸多影响,企业依托钢铁生产的技术、装备优势,利用“钢-钛”结合的方式,走出了一条高质量、低成本、低投入的钛及钛合金生产之路。从2019年起,宝武集团、云南钛业、攀钢集团等就开始了钢-钛结合创新模式的探索,目前,已实现钛及钛合金管、带卷的低成本制造。近几年,攀钢研究院还建立了钛-钢联合实验室,将目光从钢材转向钛材,着力钛-钢联合的技术研究。围绕军民市场对高端钛材的需求,开发高强高韧耐蚀钛合金宽厚板、超长薄壁无缝管、钛铝合金等,探索研发更加先进的钛加工工艺流程和装备,满足高端钛材的市场需求。

  近几年,在“高精尖”领域大放异彩的钛,也在民用领域崭露头角。我国钛企业凭借着敏锐洞察和大胆创新,加快钛在建材领域的研发力度和速度,并在各型号的板材制作方面取得一定成果,将钛合金应用于屋顶、外墙、装饰领域;跨行业与美的集团合作,积极探讨民用生活领域用钛;与下游制造企业合作研发钛民品材料。钛企业依托其技术实力,按市场需求做好材料研发,为中国钛民品发展提供更多更好更优质的材料。

  做大做强,夯实高质量发展根基。我国钛企业以多年行业技术积累和背景为依托,在一些国之利器上,为国防事业与国家经济建设作出了突出贡献,特别是“十三五”期间,宝钛集团、西部超导、湖南金天、西部材料和中船725所等国有大型企业为代表的一线骨干企业为宇宙飞船、“嫦娥”工程、C919大飞机、天宫一号等国之重器提供高端钛材料,引领钛行业发展。

  科技创新是国际竞争的焦点。打破国际技术掣肘,培育和发展本土技术的竞争力,形成“创新-规模”的良性循环,是我国钛行业企业的时代使命,也是钛行业实现高质量发展的现实之需。近年来,我国钛企在工艺及标准化研究等方面均取得了一系列成果,大型企业牵头制订新的国际标准首次实现零的突破,此举将使我国钛企在国际标准中有了一定话语权,同时助推我国由钛业大国向钛业强国转变。

  做精做专,打破技术壁垒。我国是全球最大的海绵钛生产国,但在高纯钛领域却有很长一段空档期。尤其是纯度高达99.995%的超高纯钛,在2014年以前,全世界只有美国和日本的3家公司能够生产,中国的超高纯钛完全依赖进口,长期受制于美、日两国,且价格居高不下,在一定程度上限制了我国高纯钛及超高纯钛方面的应用与推广。2014年6月30日,宁波创润新材料有限公司自主设计建设的“年产250吨电子级低氧超高纯钛项目”正式投产,产出了中国第一炉超高纯钛,不仅填补了我国相关产业和技术的空白,也打破了发达国家对这一项目的垄断。

  专注细分领域,拓展多元市场。为适应钛产业新时期的发展,解决民营企业发展中的瓶颈问题,我国钛企业开始转变传统的经营方式,突出细分市场品牌,在细分领域中找到属于自己特色的产品之路,从而依靠自主创新在细分领域中提升企业的核心竞争力,改变了以往生产粗放、大而全的生产经营模式。宝鸡鑫诺新金属材料有限公司一直专注于钛在医疗器械领域产品的生产,研发的特种医用钛材成为钛产业中医用细分市场的佼佼者;陕西大力神新材料科技股份有限公司、宝鸡兴盛钛业公司产品向高端航空航天和深海领域发展,重视市场和技术开发,在细分领域成为“隐形冠军”企业;忠世高新、河北恒祥和鑫鹏源智能装备公司研发的大口径钛合金管在石油行业中的应用取得了突破性进展,为石油用管开辟新的路径。

  我国钛企依靠科技放眼未来,以智慧智造高端,带动我国钛产业高速发展,赋能产业链高质量发展。

军工+民用

构建钛产业发展新格局

  目前,我国已是世界最大的钛生产国和消费国。我国钛产业除了扩大规模,在应用方面也取得了长足进展。一方面,我国钛产业的技术进步将以航空航天、舰船、核电站以及国民经济的重大需求为导向,通过技术改造和创新以及严格的生产过程控制,全面提高钛制品的质量水平,大力发展高端钛产品,在“十三五”末,高端钛制品基本可以满足国家战略需要。另一方面,民用钛品领域正在壮大,已经形成海洋工程、石油化工、医疗、体育以及家庭日用品的民用市场体系。自此,我国钛工业走出了一条适合我国国情的发展道路:做精军品,做大民品。我国钛工业有望在“十四五”期间,形成“双轮驱动”的产业优势而鼎立世界。

  在高端需求驱动下,钛产业蓬勃发展,钛不仅应用于航空领域,在“天问”探火星、“嫦娥”登月球、“神十三”和“天和”核心舱成功对接也有钛的身影,“深海勇士号”“奋斗者号”“海斗一号”等潜水器,钛更是发挥了重要的作用。在这些高端钛材的应用中,宝钛集团、西部超导等成为钛材的探索者;遵义钛业、朝阳金达、宝钛华神、朝阳百盛、双瑞万基成为钛材加工企业的优质原料供应商。2016年6月3日,习近平、李克强等党和国家领导人在参观主题为“创新驱动发展、科技引领未来”的“十二五”科技创新成就展时,在4500米载人钛合金球舱前,对该项目研制给予了充分肯定。这是钛工业发展中的“国家印象”,更是国家领导人对钛工业科技创新中的“中国制造”“中国创造”留下的极为深刻的印象。值得骄傲的是,深潜器载人球壳突破了国际先进的整半球成型技术、电子束焊接技术,实现了载人潜水器关键部件的国产化,我国部分钛高端生产技术由国际跟跑迈向国际领跑。

  随着钛材市场不断壮大,民用领域的钛科研与生产也在取得进步与突破,未来,钛民用领域必将形成无限大的市场。上世纪80年代后,我国许多湿法冶金企业都在进行技术改造,改造中要求首先选择钛管作为换热管,加快推进了钛的应用。特别是近几年,湿法冶金核心设备单台整体出厂重量连创新高,企业取得了显著的社会效益及经济效益。

2012—2021年钛消费量情况

  在建筑行业,我国钛企业通过表面加工、钛合金阳极氧化着色技术、钛合金表面氮化处理技术等使钛更加美观。近10年来,宝鸡大剧院钛屋顶、邢台钛雕塑“乾坤球”、武汉地铁外部装饰钛材、海口高楼上全钛避雷针及王冠等都已成为地标性建筑。尤其是北京市平谷区石林峡景区的钛合金观景平台,主体圆盘结构由内外两圈钛合金方管构建而成,钛合金玻璃走廊结构采用H型钛合金焊接梁组成,平台中央飞碟外形结构采用钛合金制造,共用钛约20吨。钛合金在民用领域的使用占比越来越高,放眼未来,钛及钛合金的用量将实现跨越式发展。

  从医疗器械到厨房革命都已融入钛元素,涌现出了多家民营企业为代表的生力军。其中,有杯壶茶具、医疗、体育等家庭民用市场的小民品企业,他们以为全人类提供健康智能的高品质家居生活为宗旨,以不断满足人民日益增长的美好生活需要为目标,积极做新一代健康生活的引领者;也有民航、石油化工、海水淡化、航海、装备应用、建筑等工业应用领域的大民用品企业,这些企业用钛合金提高材料的性能,为国民经济发展贡献力量。

  这10年,是我国钛产业从供给侧结构性改革到高质量发展的岁月印证,开启了钛企业向智能制造发展,民用与工业领域“双翼齐飞”,构建了钛产业发展新格局。

  “雄关漫道真如铁,而今迈步从头越。”在新征程上,钛业人士将不忘初心,牢记使命、敢于担当、勇毅前行,奋力实现由钛业大国向钛业强国的历史性跨越。


 
标签: 钛业
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