最初的逻辑假设是,新应用场景能带来数量级上的需求增量,接下来主要论证这件事儿。
以下均为乐观毛估估。
未来大量使用钛的应用场景主要有:
一. 氢能
PEM 电解水制氢的强酸性 + 高电位 + 高氢分压极端工况,构成了材料科学的 "死亡三角"。钛合金是目前唯一能同时满足20 年设计寿命、百万次启停、全生命周期成本可接受三大要求的金属材料,没有任何单一材料能在综合性能上与之匹敌。不可替代。
电解水制氢,每GW电解槽需要钛合金约80-100吨(特指PEM技术路线,数据为行业共识)
2030年全球电解槽总装机:850GW
如下图:
信息来源:IEA《Net Zero by 2050》
https://iea.blob.core.windows.net/assets/f4d0ac07-ef03-4ef7-8ad3-795340b37679/NetZeroby2050-ARoadmapfortheGlobalEnergySector_Chinese_CORR.pdf
所以,850GW*100吨/GW = 8.5万吨
二. 固态电池
钛合金在固态电池中用于两个关键部件:
1.电池壳体:电池壳体的要求是高强度、轻量化、耐腐蚀、抗冲击,钛合金综合得分高,但经济性差一点,目前电池壳体主要用铝合金。宁德时代麒麟凝聚态电池首次大规模应用,贡献约80%的钛合金用量
2.负极集流体(钛箔):集流体的要求是高导电、耐腐蚀、轻薄化,钛合金主要用于硫化物全固态电池,贡献约20%的钛合金用量。钛合金只有同时满足三个条件,才是不可替代:1. 能量密度>350Wh/kg(钛合金轻量化优势) 2. 采用硫化物电解质 3. 产品定位高端,能承受钛合金的高成本
钛合金不是固态电池不可替代的材料,是最优选择,能替代。
单GW用钛合金量约120吨(电池包级,行业共识)
2030年预计固态电池出货量614GW,
EVTank(伊维经济研究院)
https://www.ocn.com.cn/industry/latest/202605/hthyq984433.shtml
合计120*614=7.37万吨
三. 人形机器人
通用型人形机器人平均钛合金用量4-5kg/台;工业型6-8kg/台
关节齿轮组(占71%)、脊柱支撑件(占16%)、高负载关节连接件(占9%)和其他精密部件(占4%),轻量化、高韧性、高耐磨、抗疲劳,钛合金(TC4)是唯一能同时满足的材料,当负载>50kg,循环次数>1亿次,续航季度敏感时,钛合金是唯一选择。
消费级玩具机器人,铝合金可替代;
工业机器人,高清度钢可替代;
特斯拉计划2030年年产100万台Optimus,假设占全球产量10%,则全球产量1000万台
5kg * 1000万台 = 5万吨
所以,2030年,氢能+固态电池+人形机器人共需要钛合金 8.5+7.37+5=20.37万吨
2025年全球钛合金消费量是15.8万吨
数据来源:
https://www.marketresearch.com/Mordor-Intelligence-LLP-v4018/Titanium-Alloy-Share-Trends-Statistics-43837230/
所以钛合金的需求在2030年增长129%
钛合金的上一个环节是海绵钛,2025年全球海绵钛产量37万吨,产能47万吨,钛合金近似纯钛,所以钛合金的增量可以看作海绵钛的增量,那么钛合金的增量需求占海绵钛2025年产量的55%
一吨纯钛,理论上可以还原出1.67吨二氧化钛,一吨二氧化钛等于2.13吨47%的钛精矿,所以钛合金的增量20.37万吨,等于20.37*1.67*2.13=72.38万吨47%的钛精矿
2025年全球钛精矿产量980万吨(USGS,纯二氧化钛含量),相当于2085万吨47%钛精矿,国内钛精矿(纯二氧化钛含量)产量为 325 万吨,或者是692万吨47%钛精矿(安宁股份年报),那么钛合金的增量需求占钛精矿2025年产量的3.47%
学习笔记:所以,新需求并没有带来数量级上的变化,对上游原料端的影响最小,从数量的增量角度看,机会大概率还是在下游。
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