從空中物流到載人飛行的“鈦滲透”

鈦合金因其密度僅為鋼的60%、抗拉強度超900MPa的特性，成為低空飛行器的關(guān)鍵材料。以順豐速運最新投入運營的SF-500物流無人機為例，其機身主梁采用TC4鈦合金后，整機重量降低28%，單次飛行能耗下降15%。在載人飛行器領(lǐng)域，小鵬匯天X3機型的發(fā)動機渦輪葉片采用TA15鈦合金，耐溫性突破600℃，助力其在2025年3月完成連續(xù)10小時高原試飛。

值得注意的是，鈦合金的輕量化優(yōu)勢正在向功能部件延伸。峰飛航空V2000機型的電池倉采用3D打印鈦合金網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，在減重17%的同時，散熱效率提升40%；中國航天科工集團研發(fā)的TA18鈦合金緊固件，單個重量僅0.8克，卻能承受1200kg的剪切力，已批量應(yīng)用于沃飛長空飛行汽車的鉸鏈系統(tǒng)。

從實驗室到產(chǎn)業(yè)化的創(chuàng)新路徑

2024年12月，中科院金屬研究所公布新型Ti-5321鈦合金，其斷裂韌性較傳統(tǒng)TC4提升60%，疲勞壽命延長2.3倍。該材料已通過中國商飛的適航認證，計劃2026年用于億航智能第四代載人飛行器的翼梁結(jié)構(gòu)。

在制造工藝方面，西安賽隆公司的電子束熔融（EBM）技術(shù)實現(xiàn)突破，可將鈦合金零件打印速度提升至120cm³/h，某型無人機起落架的生產(chǎn)周期從72小時壓縮至22小時。

傳統(tǒng)鍛造工藝同樣迎來革新。寶雞鈦業(yè)集團開發(fā)的等溫模鍛技術(shù)，使TC11鈦合金板材的成品率從78%提升至93%，生產(chǎn)成本下降25%。這項技術(shù)已應(yīng)用于成都縱橫科技的CW-30H無人機框架生產(chǎn)，使其最大載荷從30kg提升至42kg。

政策激勵與產(chǎn)業(yè)協(xié)同效應(yīng)

國家發(fā)改委等九部門聯(lián)合印發(fā)的《低空經(jīng)濟創(chuàng)新發(fā)展規(guī)劃（2025-2030）》提出，對航空鈦合金研發(fā)企業(yè)給予研發(fā)費用150%加計扣除。地方政策快速響應(yīng)：

浙江省設(shè)立50億元低空經(jīng)濟專項基金，重點支持鈦合金3D打印設(shè)備采購；

成都市對使用國產(chǎn)鈦合金占比超60%的飛行器制造商，給予每架3萬元補貼；

深圳市建立鈦合金材料數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)從冶煉到成品的全鏈條質(zhì)量追溯；

產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新成效顯著。2025年1月，西部超導(dǎo)（688122）與鉑力特（688333）聯(lián)合建立“飛行器輕量化材料聯(lián)合實驗室”，其開發(fā)的梯度鈦合金結(jié)構(gòu)件已應(yīng)用于順豐無人機群。寶鈦股份（600456）則與寧德時代（300750）合作研發(fā)鈦合金-固態(tài)電池集成倉，使能量密度提升至450Wh/kg。

市場前景：輕量化驅(qū)動的萬億賽道

根據(jù)中國有色金屬工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2024年國內(nèi)低空經(jīng)濟鈦材消費量達12.3萬噸，同比增長42%，預(yù)計2025年將突破18萬噸，市場規(guī)模達480億元。

當前，市場呈現(xiàn)三大增長極：

?1、物流無人機消耗TC4軋制板材占比47%，京東物流的JDL-200機型通過鈦合金結(jié)構(gòu)優(yōu)化，單機運輸成本下降0.35元/公里；

?2、載人飛行器拉動TA15鍛件需求暴漲，2025年一季度采購價達325元/kg，同比上漲18%；

3、動力系統(tǒng)創(chuàng)新催生功能化鈦材市場，西部材料（002149）研發(fā)的耐腐蝕鈦合金燃油管路，已獲20萬套航空發(fā)動機訂單；

值得關(guān)注的是，鈦合金的回收產(chǎn)業(yè)鏈也正在形成。上海復(fù)材研究院開發(fā)的鈦屑重熔技術(shù)，可將廢料利用率從55%提升至82%，每噸再生鈦合金成本降低1.2萬元。這項技術(shù)已被中國商飛納入綠色供應(yīng)鏈體系，預(yù)計到2028年將減少原生鈦礦開采量15萬噸。

隨著全球首條鈦合金智能化產(chǎn)線在寶雞投產(chǎn)（產(chǎn)能5萬噸/年），行業(yè)正從“性能優(yōu)先”轉(zhuǎn)向“成本-性能”雙驅(qū)動。