（1）海綿鈦基本情況介紹
海綿鈦是鈦金屬單質(zhì)，一種多孔的純鈦，從鈦礦中還原出來(lái)的中間產(chǎn)品，一般為淺灰色顆粒或海綿狀，海綿鈦是生產(chǎn)鈦合金的主要原材料，是鈦工業(yè)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。
海綿鈦通常與其他金屬元素混合熔鑄成錠后，被用于制造鈦板、鈦棒、鈦管等純鈦或鈦合金產(chǎn)品，鈦合金材料中海綿鈦質(zhì)量約占比 90%。海綿鈦中含有的雜質(zhì)元素和微觀結(jié)構(gòu)對(duì)鈦合金的力學(xué)性能、耐腐蝕性能以及耐高溫性能等有著決定性的影響。高端海綿鈦可以生產(chǎn)出高性能的鈦合金，滿足航空航天、國(guó)防軍工等高端領(lǐng)域?qū)Σ牧系膰?yán)苛要求。
海綿鈦的外觀類似于海綿，有許多小孔和雜質(zhì)，這種形態(tài)的鈦具有較高的表面積，使得它在與其他物質(zhì)反應(yīng)時(shí)具有較高的活性。海綿鈦純度一般在 98.5%-99.8%之間，密度約為1.6-1.8 克/立方厘米，比金屬鈦的密度（4.5 克/立方厘米）低很多。
鈦在 500℃的高溫狀態(tài)/-253℃低溫狀態(tài)長(zhǎng)期使用仍可以保持金屬特性。通常鋁在 150℃，不銹鋼在 310℃便會(huì)失去原有性能。鈦在硬度、耐熱性及導(dǎo)電導(dǎo)熱性方面與其他過(guò)渡金屬（如鐵、鎳）相似，但是相對(duì)更輕。
此外，鈦具有很好的耐腐蝕性，鈦與空氣中的氧和水蒸氣親和力高，在-196℃~500℃的溫度范圍內(nèi)，鈦表面會(huì)形成一層穩(wěn)定性高、附著力強(qiáng)的永久性氧化物薄膜，故而耐酸堿腐蝕。鈦的密度小、強(qiáng)度高、比強(qiáng)度大。
鈦具有密度小、比強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)低、耐高溫低溫性能好，耐腐蝕能力強(qiáng)、生物相容性好等突出特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于航空、航天、生物醫(yī)療、化工冶金、海洋工程、體育休閑等領(lǐng)域，是實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是支撐和保障航空航天、國(guó)防軍工、艦船裝備和海洋工程、核電等領(lǐng)域高端應(yīng)用的關(guān)鍵核心原材料和重大戰(zhàn)略需要的關(guān)鍵保障原材料，被譽(yù)為“太空金屬”、“海洋金屬”、“現(xiàn)代金屬”、“戰(zhàn)略金屬”和“未來(lái)金屬”。
鈦工業(yè)發(fā)展水平是一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。海綿鈦產(chǎn)量是衡量一個(gè)國(guó)家鈦工業(yè)規(guī)模的重要指標(biāo)，海綿鈦制造工業(yè)的發(fā)展對(duì)一個(gè)國(guó)家的國(guó)防、經(jīng)濟(jì)及科技的發(fā)展具有戰(zhàn)略意義。目前世界上僅有美國(guó)、俄羅斯、日本、中國(guó)四個(gè)國(guó)家掌握完整的鈦工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。
根據(jù)國(guó)標(biāo)《海綿鈦》（GB/T2524-2019），海綿鈦按照粒度規(guī)格可分為標(biāo)準(zhǔn)粒度（0.83mm-25.4mm）、小粒度（0.83mm-12.7mm）和細(xì)粒度（0.83mm-5.0mm）；海綿鈦按化學(xué)成分及布氏硬度分為 0A、0、1、2、3、4、5 這 7 個(gè)等級(jí)，0A等級(jí)最高，等級(jí)越高，鈦的純度越高，所含 Fe、Si、Cl 等雜質(zhì)越少，布氏硬度越小。
布氏硬度是各種雜質(zhì)成分綜合影響的結(jié)果，硬度越高，表明雜質(zhì)含量越高，質(zhì)量越差；相反，硬度越低，則雜質(zhì)含量越少，質(zhì)量越好。0A、0、1 等高等級(jí)海綿鈦在航空航天、國(guó)防軍工等領(lǐng)域的應(yīng)用較高，而化工、消費(fèi)電子等用鈦對(duì)純度的要求相對(duì)不高，一般用中低端等級(jí)海綿鈦。
a其他雜質(zhì)元素一般包括（但不限于）Al、Sn、V、Mo、Zr、Cu、Er、Y 等；Al、Sn 各雜質(zhì)元素含量 1 級(jí)及以上品不得大于 0.03%，不包括在本表規(guī)定的其他雜質(zhì)總和中；Y 含量為不大于 0.005%；供需雙方應(yīng)協(xié)商并在訂貨單 （或合同）中注明。
同時(shí)，根據(jù)國(guó)標(biāo)《海綿鈦》（GB/T2524-2019），海綿鈦的外觀質(zhì)量應(yīng)為淺灰色或銀灰色海綿狀，表面清潔，無(wú)目視可見(jiàn)夾雜物，可允許有部分有缺陷的海綿鈦塊，有缺陷的海綿鈦塊是指具有明顯的暗黃色或亮黃色的氧化海綿鈦塊、帶有暗黃色或亮黃色痕跡的氧化和富氮的海綿鈦塊、帶有明顯氯化物殘余的海綿鈦塊、帶有殘?jiān)暮＞d鈦塊、高鈦及其伴生元素的海綿鈦塊、帶有吸潮痕跡的表面呈暗灰色的海綿鈦等。0A 級(jí)品、0 級(jí)品、1 級(jí)品中存在有缺陷的海綿鈦塊重量不準(zhǔn)許超過(guò)批
產(chǎn)品總量的 0.05%；2 級(jí)品和 3 級(jí)品中存在有缺陷的海綿鈦塊重量不準(zhǔn)許超過(guò)批產(chǎn)品總量的 0.1%。
海綿鈦的主要生產(chǎn)方式是鎂熱還原法（Kroll 法），即用氯氣、石油焦和富鈦料反應(yīng)生成四氯化鈦，再用鎂將四氯化鈦還原生成海綿鈦和氯化鎂。鎂熱還原法是目前最廣泛使用的方法，其他生產(chǎn)方式還有亨特法、電解法等。
鎂熱還原法是生產(chǎn)海綿鈦的主要工藝，分為半流程法和全流程法。海綿鈦生產(chǎn)需要經(jīng)過(guò)三個(gè)大的流程：氯化、還原蒸餾-精整、電解。三個(gè)流程都具備，則稱為全流程法，如果只具備還原蒸餾，則稱為半流程。全流程的主要工序?yàn)椋孩倮檬徒梗ㄖ饕貫樘迹┻€原鈦渣，并通入 Cl2 進(jìn)行氯化形成粗 TiCl4；②通過(guò)鋁粉除釩、硫化氫除釩、銅絲除釩以及礦物油除釩等方法獲得精 TiCl4；③ 在 800-900℃ 下 ，以一 定 的 流 速 通 入精 TiCl4 ， 使 之 與 電 解 的 Mg 發(fā) 生 還 原 反 應(yīng)：TiCl4+2Mg=Ti+2MgCl2；④在反應(yīng)溫度下，生成的 MgCl2呈液態(tài)，可以及時(shí)排放出去，在 900-1,000℃及一定真空度的條件下，將殘留的 MgCl2和過(guò)剩的 Mg 真空蒸餾出去，獲得純凈的海綿鈦；⑤MgCl2經(jīng)過(guò)電解工藝可分解為 Mg 和 Cl2重復(fù)利用，只需少量補(bǔ)充 Mg 與 Cl2的損耗。
（2）海綿鈦發(fā)展歷程
中國(guó)海綿鈦市場(chǎng)總體可以分為六個(gè)階段，即為 1955 至 1959 年的萌芽期，20 世紀(jì) 60 年代至 70年代的啟動(dòng)期，1970-1982 年的震蕩期，1982-1990 年的高速發(fā)展期，1990-2015 年的震蕩期和2015-2023 年的成熟期。
中國(guó)鈦工業(yè)起步于 20 世紀(jì) 50 年代。1955 年 11 月在重工業(yè)部有色金屬綜合研究所用鎂還原法成功制出海綿鈦。1958 年在撫順?shù)X廠實(shí)現(xiàn)了海綿鈦工業(yè)試驗(yàn)，成立了中國(guó)第 1 個(gè)海綿鈦生產(chǎn)車間，同時(shí)在沈陽(yáng)有色金屬加工廠成立了中國(guó)第 1 個(gè)鈦加工材生產(chǎn)試驗(yàn)車間。
20 世紀(jì) 60 年代-70 年代，在國(guó)家的統(tǒng)一規(guī)劃下，中國(guó)先后建設(shè)了以遵義鈦業(yè)為代表的 10 余家海綿鈦生產(chǎn)單位。遵義鈦業(yè)是 20 世紀(jì) 60 年代我國(guó)三線建設(shè)重點(diǎn)廠礦之一，1966 年正式建廠。
1970-1982 年，多家海綿鈦企業(yè)倒閉，海綿鈦產(chǎn)量下降。因海綿鈦生產(chǎn)工藝復(fù)雜、技術(shù)難度大，加之規(guī)模偏小難以抵擋國(guó)外海綿鈦企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，中國(guó)國(guó)內(nèi)的 10 多家海綿鈦企業(yè)紛紛倒閉或破產(chǎn)，僅剩下遵義鈦業(yè)和撫順鈦廠兩家。1980 年前后，中國(guó)海綿鈦產(chǎn)量達(dá)到 2,800 噸，由于當(dāng)時(shí)大多數(shù)人對(duì)鈦金屬認(rèn)識(shí)不足，鈦材的高價(jià)格也限制了鈦的應(yīng)用，鈦加工材的產(chǎn)量?jī)H 200 噸左右，鈦工業(yè)陷入困境。
1982-1990 年，國(guó)家政策促進(jìn)海綿鈦的生產(chǎn)及應(yīng)用。1982 年 7 月中國(guó)成立了跨部委的全國(guó)鈦應(yīng)用推廣領(lǐng)導(dǎo)小組，專門協(xié)調(diào)鈦工業(yè)的發(fā)展事宜。改革開(kāi)放之后，在國(guó)務(wù)院的推動(dòng)下，中國(guó)的鈦工業(yè)高速發(fā)展，應(yīng)用范圍不斷拓寬，行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，但大部分產(chǎn)品都是純度相對(duì)較低的低端產(chǎn)品，高端產(chǎn)品主要依靠進(jìn)口。
1990-2015 年，經(jīng)濟(jì)下行壓力導(dǎo)致海綿鈦增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)轉(zhuǎn)變。2013 年前后，由于宏觀經(jīng)濟(jì)下行壓力逐漸增加，下游需求產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級(jí)轉(zhuǎn)化，在供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革的作用下，中國(guó)海綿鈦市場(chǎng)出現(xiàn)顯著的下滑，產(chǎn)能利用率逐漸走低，大量產(chǎn)能停產(chǎn)，2015 年中國(guó)海綿鈦產(chǎn)能迅速下降至 8.80 萬(wàn)噸。
2015 年后中國(guó)海綿鈦生產(chǎn)緩慢恢復(fù)，2017 年中國(guó)海綿鈦產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，產(chǎn)量已居世界第一。
2015 年至 2022 年間中國(guó)國(guó)內(nèi)海綿鈦產(chǎn)量由 5.9 萬(wàn)噸持續(xù)增長(zhǎng)至 17.5 萬(wàn)噸。同時(shí)，在航空航天、海洋工程、高端化工（石化、環(huán)保等）、軍工等行業(yè)需求拉動(dòng)下，行業(yè)結(jié)構(gòu)性調(diào)整初見(jiàn)成效，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)開(kāi)始由低端走向高端。
（3）海綿鈦行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
衡量一個(gè)國(guó)家鈦工業(yè)規(guī)模有兩個(gè)重要指標(biāo)：海綿鈦產(chǎn)量和鈦材產(chǎn)量，其中海綿鈦產(chǎn)量反映的是原料生產(chǎn)能力，鈦材產(chǎn)量反映的是深加工能力。全球擁有海綿鈦生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)能力的國(guó)家有美國(guó)、俄羅斯、中國(guó)、日本、烏克蘭、哈薩克斯坦、沙特阿拉伯和印度等。
從全球海綿鈦行業(yè)產(chǎn)量來(lái)看，2022 年全球海綿行業(yè)產(chǎn)量為 27.9 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 14.6%。其中，中國(guó)海綿鈦產(chǎn)量占到 62.7%。俄羅斯及烏克蘭海綿鈦產(chǎn)量出現(xiàn)不同程度的下降，日本、哈薩克斯坦、沙特阿拉伯海綿鈦產(chǎn)量有所上升。
1）我國(guó)海綿鈦產(chǎn)量情況及未來(lái)市場(chǎng)規(guī)模
根據(jù)《2022 年中國(guó)鈦工業(yè)發(fā)展報(bào)告》，2015 年至 2022 年間國(guó)內(nèi)海綿鈦產(chǎn)量由 5.9 萬(wàn)噸持續(xù)增長(zhǎng)至 17.5 萬(wàn)噸，年均復(fù)合增速達(dá)到 16.80%。
中國(guó)海綿鈦產(chǎn)量自 2015 年以來(lái)已實(shí)現(xiàn)逐年增長(zhǎng)，各主要生產(chǎn)企業(yè)通過(guò)各自的工藝技術(shù)進(jìn)步、設(shè)備更新和管理經(jīng)驗(yàn)的積累，已逐步向全流程、大型化和精細(xì)化方向發(fā)展。國(guó)內(nèi)海綿鈦生產(chǎn)企業(yè)整體技術(shù)提升，降低了生產(chǎn)成本，提升了生產(chǎn)效率，使海綿鈦產(chǎn)能、產(chǎn)量占據(jù)世界絕對(duì)領(lǐng)先地位。根據(jù)頭豹研究院數(shù)據(jù)，2022 年我國(guó)海綿鈦市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 113.26 億元，預(yù)計(jì)未來(lái)五年海綿鈦的市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)至 291.3 億元。
2）我國(guó)海綿鈦進(jìn)出口情況
2021 年，在生產(chǎn)原料價(jià)格上漲和能耗“雙控”政策加碼的雙重影響下，原鎂生產(chǎn)成本增加，市場(chǎng)供應(yīng)偏緊，鎂價(jià)格強(qiáng)勢(shì)上行。
此外，受益于航空航天、海洋工程等下游領(lǐng)域發(fā)展，海綿鈦市場(chǎng)運(yùn)行良好，需求旺盛，四氯化鈦、鎂錠等上游原材料價(jià)格保持在高位導(dǎo)致國(guó)內(nèi)半流程企業(yè)產(chǎn)能釋放受限，海綿鈦行業(yè)大部分半流程或落后產(chǎn)能被迫退出市場(chǎng)或進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)，同時(shí)因地緣沖突俄羅斯和烏克蘭海綿鈦企業(yè)產(chǎn)量大幅下降，海綿鈦價(jià)格保持在高位。
受此影響，2021 年我國(guó)進(jìn)口海綿鈦 1.38萬(wàn)噸，金額達(dá) 1.05 億美元，進(jìn)口量創(chuàng)下歷史新高，出口量?jī)H 712 噸，金額僅 370 萬(wàn)美元，存在較大貿(mào)易逆差。
2022 年我國(guó)海綿鈦產(chǎn)量為 17.50 萬(wàn)噸，進(jìn)口海綿鈦 1.14 萬(wàn)噸，出口量?jī)H 1,920 噸。2022 年海綿鈦進(jìn)口主要集中在上半年，隨著國(guó)外海綿鈦價(jià)格的大幅上漲，下半年我國(guó)進(jìn)口海綿鈦數(shù)量迅速萎縮。2022 年我國(guó)海綿鈦主要進(jìn)口來(lái)源國(guó)為日本、哈薩克斯坦、沙特阿拉伯。
受下游行業(yè)需求旺盛影響，國(guó)內(nèi)海綿鈦行業(yè)企業(yè)產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張，并帶動(dòng)出口增加，根據(jù)中國(guó)海關(guān)數(shù)據(jù)，2023 年海綿鈦進(jìn)口量為 133.84 噸，出口量為 5,837.84 噸，出口量較 2022 年提高 204.05%，海綿鈦出口量創(chuàng)近十年來(lái)新高，國(guó)內(nèi)海綿鈦產(chǎn)業(yè)邁向了出口高端化的局面，全球競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)一步提升。
