2025年天工股份公司研究报告:北交所首次覆盖报告:高端钛材龙头,卡位消费电子与航空航天黄金赛道

1、 钛材行业“小巨人”,稳步迈向钛合金高端市场

1.1、 产品涵盖板材、管材、线材等多种形态

天工股份是一家从事钛及钛合金材料的研发、生产与销售的高新技术企业,将 原材料海绵钛与其他金属元素通过配比、熔炼、锻造及各种精加工工序,制作成能 最大程度发挥钛及钛合金材料技术性能的产品。 钛及钛合金材料因其优良的性能早期被用于航空航天和军工领域,随着技术的 日臻成熟和完善,逐渐进入民用市场。钛及钛合金板、管、线等加工材和多种金属 复合材制成的钛产品,在消费电子、医疗、体育等日用消费品领域得到广泛应用。 公司钛及钛合金产品从粗加工逐步向精加工、深加工转型,包括消费电子行业、3D 打印领域的钛合金线材等,开拓更广阔的新兴市场。 公司持续强化钛及钛合金研发与生产工艺革新,以高端的板材、管材及线材产 品为开发方向,优化产品结构,深耕钛及钛合金新材料高端产品市场。天工股份是 是国家级专精特新“小巨人”企业、高新技术企业,截至 2024 年 12 月 31 日,公司已 取得专利 51 项,其中发明专利 14 项,助力公司在高端产品制造与成本控制方面始 终保持市场先进水平。

公司的主要收入来源为钛及钛合金的板材、管材、线材。线材是收入占比最大 的产品种类,2022-2024 年收入分别为 14,718、88,019、58,627 万元,所占营收比重 分别为 40.6%、91.1%、77.2%;板材的销售收入分别为 13,145、4,246、14,835 万元, 营收占比分别为 36.3%、4.4%、19.53%。

1.2、 产销两旺,积极扩充产能打开未来成长空间

公司实施以销定产策略,并以合理、适量、预测性备货为辅助,适当增加钛及 钛合金材料的库存。2022 年,公司产能利用率偏低,生产、销售的产品主要以低附 加值的钛板为主。钛板的下游应用领域主要是化工能源行业,该行业当前设备更新 改造投资需求趋于稳定。公司在满足原有客户情况下积极开拓消费电子市场,2022 年下半年开始,公司战略调增用于消费电子领域的高附加值钛及钛合金线材的生产 规模。2023 年起,随着业务规模的扩大,公司产能利用率得到进一步提升。

拟投入募投资金 36,000 万元建设年产 3,000 吨高端钛及钛合金棒、丝材生产线 建设项目。建成达产后将新增高端钛及钛合金棒材 2,000 吨、丝材 1,000 吨,合计新 增公司高端钛及钛合金线材产能 3,000 吨,相较于现有产能 7,000 吨测算,扩产比例 为 42.86%。

项目围绕公司主营业务开展,拟生产的线材属于公司现有主要产品类别,计划 面向领域包括消费电子、增材制造(3D 打印)、航空航天紧固件、生物医疗等。募 投项目是公司向钛及钛合金高附加值应用领域延伸,是对现有产品生产能力的扩充。

不同形态的钛产品价格差异较大,根据公司招股说明书披露,2022-2024 年公司 线材的售价普遍在 15 万元/吨以上,而板材和管材售价则相对较低,每吨售价均在 10 万元以内;板材和管材下游为化工能源、冶金等传统领域,而线材下游则是消费 电子、医疗器械等一些高端应用。2023 年公司将销售重点转向消费电子用线材,线 材的销量和售价大幅上升,2023 年线材销量 4599 吨,平均每吨售价 19.14 万元。

公司用于消费电子领域的线材各项性能指标表现优异,高于市场同类竞争产品。 公司的消费电子钛材因各项性能指标表现优异被多家消费电子市场主导品牌用于其 高端机型。公司的生产具备较强的灵活性,在特定状况下,现有的产能可全部用于 生产消费电子用线材产品。

1.3、 公司股权结构稳定

公司实控人为朱小坤、于玉梅、朱泽锋三人;朱小坤与于玉梅为夫妻关系、与 现任董事长朱泽峰为父子关系。公司股权结构稳定,实控人能对公司的战略制定、 经营决策、人事安排等施予重大影响。 天工索罗曼为公司的控股子公司,由公司与常州索罗曼共同出资设立;常州索 罗曼是公司的第一大客户,天工索罗曼主要从事银亮材加工业务(即线材的剥皮加 工)。天工钛晶于 2025 年 8 月 22 日设立,未来将主要承接钛合金粉材的研发生产任 务,构建公司增材与减材相融合的高端钛合金材料供应格局。

1.4、 公司财务情况

2025 年前三季度,公司共实现营收 4.47 亿元,同比下降 25.6%,实现归母净利 润 0.65 亿元,同比下降 54.2%。2020-2023 年,公司的营收及利润均呈上升趋势,2023 年得益于线材类产品的销量大幅增加,公司营收同比增长 170.1%,当年实现营收 10.35 亿元,归母净利润同比增长 142.6%,达到 1.7 亿元。2025 年由于下游消费电子领域终端客户需求量下降,利润率较高的线材类产品收入减少,导致公司 2025 前三 季度营收与利润均有所下降。

线材类产品的毛利率较高,2022-2024 年分别为 46.26%、30.73%、41.19%。相 比之下板材和管材类产品的毛利率较低,并且具有较强的波动,2022 年板材和管材 的毛利率分别为 11.4%、16.06%,而 2023 年则大幅下跌至-10.56%、-11.73%。线材 是公司最大的产品种类,也是未来重点发展的业务方向,公司的综合毛利率变动将 和线材产品保持较强的相关性。

公司研发投入较高,2022-2024 年研发费用分别为 1720、3812、3441 万元,研 发费用率分别为 4.49%、3.68%、4.29%。

2、 钛材下游应用广泛,高端应用打开行业成长空间

2.1、 钛金属性能优异,应用场景多样

钛是一种具有高强度和低密度的金属,其颜色呈金属白色,并且具有良好的延 展性。在氧气氛围下,钛表面会形成一层薄薄的保护性氧化层,这层氧化层进一步 增强了其耐腐蚀性。此外,钛的熔点高达 1668°C,这使得它在极端环境中也能保持 良好的性能。钛在自然界中较为分散并难于提取,但其含量相对丰富。因其性质优 良,储量丰富,其重要性仅次于铁、铝,钛被誉为正在崛起的“第三金属”。

和其他金属类似,钛金属的源头为金红石、钛铁矿等各类矿产,然后经由海绵 钛冶炼加工,最终形成钛锭(合金钛)。

钛合金是以钛为基础加入铝、锡、钒、钼等其他元素制成的合金金属。与其他 合金材料相比,钛合金具有密度低、强度高、热强度高、耐蚀性好、耐热性高等优 良性能。钛作为结构材料所具有的良好机械性能,要通过严格控制其中适当的杂质 含量和添加合金元素形成钛合金来实现。钛及钛合金具有稳定的化学性质、良好的 耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱等优良特性,目前已广泛应用在化工能源、消费 电子、航空航天、海洋工程、生物医学等领域。

2.2、 我国海绵钛供应充足,为下游钛产业发展奠定坚实基础

钛材工业条线上游为由钛矿制备海绵钛,中游为将海绵钛熔铸成锭并加工成钛 材及钛构件,即熔炼海绵钛得到钛锭或添加合金熔炼为钛合金铸锭,通过加工铸锭 得到钛及钛合金坯料,并采用锻造、轧制、挤压、拉拔等工艺的变形处理、热处理 和机械加工等生产出不同规格的钛及钛合金产品,如板材、管材、线材等。钛产业 链下游为化工、航空航天等领域的应用,通过加工工艺,将钛材制造成各类钛零件。

海绵钛是钛材生产的原材料,海绵钛的产量是衡量一个国家钛工业规模的重要 指标;我国海绵钛产量全球领先,2024 年全球海绵钛产量为 32 万吨,我国海绵钛产 量为 22 万吨,占全球产量的 69%。

我国是海绵钛生产大国,海绵钛产量由 2015 年的 6.2 万吨上升至 2024 年的 22 万吨。2018 年以来,我国海绵钛产能持续扩张,2024 年为 26 万吨。在下游需求持 续增长的带动下,海绵钛产能利用率较高,2023-2024 年维持在 85%左右。整体来看 我国海绵钛供应充足,为下游钛材行业的发展提供坚实的原料供应保障。

2.3、 我国钛材市场不断扩容,未来将向高端化发展

我国钛材工业的发展起步于 20 世纪 50 年代,此后经过几十年的发展,国内钛 材产能有了较大的增长。2011 年后我国钛材产能急剧上升,出现供过于求的情况。 2016 年,我国钛材行业开始结构性调整,由过去的中低端需求逐步转型向中高端需 求,打开了高端化工、船舶制造、航空航天等领域的大门。 近年来,我国钛加工材产量及销量保持稳定增长。2015 年中国钛加工材产量为 4.86 万吨,2023 年增长至 15.91 万吨,年均复合增长率为 15.97%。2015 年中国钛加 工材销量为 4.37 万吨,2023 年增长至 14.84 万吨,年均复合增长率为 16.51%。

从进出口数量来看,中国钛材出口数量远大于进口数量,且 2018 年以来,中国 进口钛加工材数量整体呈现下降趋势。2020 年,受疫情影响,全球钛加工材需求及 贸易减少,国内钛加工材进出口数量同时减少,市场需求下降,2021 年开始回升。

从进出口钛材的平均价格来看,尽管我国钛材进出口顺差明显,但出口以低端 钛材为主,单价相对较低,而进口钛材中高端钛材较多,单价较高,可见我国钛材 向高端化发展还有较大的市场空间。 从产品结构来看,钛加工材可分为板材、管材、线材、锻件、铸件、箔带等。 2024 年中国各类钛材中板材产量最高,为 9.4 万吨(含钛板和卷带);线材(含钛棒) 的产量为 4.6 万吨,占比 26.74%。

2.4、 天工股份钛金属产品应用于消费电子、航空航天等高端领域

钛及钛合金具有良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱,以及高强度、低密 度等特性,目前已广泛应用在化工能源、航空航天、消费电子、海洋工程等领域。 根据中国有色金属工业协会钛锆铪钒分会的统计,2024 年度,我国钛加工材应用量 为 15.09 万吨,其中化工领域(含制盐)消费 7.44 万吨,占比 49.3%;其次是航空航 天领域消费 3.22 万吨,占比 21.3%,相比 2023 年增长 9.6%;3C 领域钛加工材用量 超过 1 万吨,增长迅速。未来随着技术的日臻成熟和完善,国民经济结构战略性调 整以及产业转型升级,钛及钛合金材料在消费电子、3D 打印、生物医疗等领域将得 到越来越多的应用。 目前,公司根据市场情况及未来发展趋势,不断向消费电子、3D 打印、生物医 疗等领域进行深入拓展。公司生产的钛及钛合金线材已被应用于消费电子产品领域; 所生产的钛合金线材还可应用于航空领域的 3D 打印。

2.4.1、 钛金属在化工领域中的应用

金属钛具有优秀的耐腐蚀性和力学性能,被广泛应用于很多场景,特别是化工 领域。钛可以代替不锈钢作为耐腐蚀材料,延长设备使用年限、降低成本、防止污 染和提高生产率,在化工装备更新改造方面具有十分重要的意义。近年来,我国化 工用钛的范围在不断扩大,用量逐年增加,钛已成为化工装备中主要的防腐蚀材料 之一。钛可应用在化工中的领域主要有氯碱行业、纯碱行业、真空制盐行业、石油 化纤、精细化工行业和无机盐行业等。 根据中国有色金属工业协会钛锆铪钒分会的数据显示,钛材在化工行业的消费 量自 2017 年以来一直维持在 20,000 吨以上,2023 年较 2022 年增长 2.59%,达到 7.6 万吨(含制盐),相比其他下游行业,化工领域对钛加工材的消费量排名第一。

在化工工业中,用钛金属制作的冷却器、加热塔、蒸发器等关键部件,可以很 好的满足氯碱、纯碱和制盐工业的要求,保证化工设备的稳定高效运行。

2.4.2、 钛金属在航空航天行业中的应用

钛金属的高比强、耐高低温、耐腐蚀、无磁等优 异的性能使之成为当之无愧“宇 航材料”,其主要优势是减重效果明显,耐热耐高温性能优良,高温环境服役稳定可 靠,且与复合材料的强度、刚度匹配性能好,并具有优异的抗腐蚀、抗疲劳性能, 可以显著延长结构件的使用寿命等。 在飞机的机翼、机身结构等关键部位使用钛合金,能够在不降低结构性能的前 提下,显著降低飞机的整体重量。钛金属优良的耐高温性能可在保证材料在高温环 境下具有较好的力学性能,可以承受航空发动机燃烧室的高温及压气机叶片叶盘的 高温高压,不仅提高了发动机的工作效率,而且延长了发动机的服役寿命。并且, 钛金属在低温环境下仍能具有较高的强度和韧性,能够保障飞机在高空的低温环境 下飞行安全可靠,特别是飞行高度更高的军用飞机,材料的耐低温性能尤其重要。 此外,钛金属的无磁性能能够屏蔽磁场,减少电磁波对飞机电子设备和仪器的干扰, 提高电子设备的可靠性和检测精度。 以美国为例,早在 20 世纪 50 年代就在航空飞机中使用钛合金制造机身隔热板、 导风罩、机尾罩等关键部件。到 20 世纪 60 年代,则将钛合金用于飞机机身中的隔框、梁、襟翼滑轨等重要承力构件的制造上。并且出现“越是先进的飞机,钛用量 越大的”的观念。

在军用飞机方面,我国起步较晚,20 世纪 60 年代服役的 J-7 飞机钛零件的用量 仅为 9kg,20 世纪 80 年代服役的 J-8Ⅱ飞机钛零件的用量就达到了 93kg,而性能先 进的 J-10 和 J-20 分别达到了 11%和 20%,Y-20 大型运输机的用钛金属材料更多,超 过了 20 吨。

在民航飞机方面,美国的大型宽体客机从 B777 开始,后续的宽体客机也开始大 量使用钛金属,空中“巨无霸”A380 飞机的钛用量达到飞机总重量的 10%。中国设计 的 C909 和 C919 继承了先进的设计理念,钛合金的用量处于先进行列。

在 A380 飞机上有 9 个构件中使用了钛合金,钛合金的用量占总重量的 10%,单 机用钛合金约 65 吨。中国自主设计制造的 C919 客机也在发动机吊挂、尾翼、外翼、 中央翼、机头等采用了自主研发和生产的高性能 Ti6Al4V 和 Ti-55531 钛合金,其重 量也达到了总重量的 10%。

除了飞机机身的零部件之外,钛金属还可以用在高性能航空发动机上。随着航 空工业向着飞行高度更高,速度更快的方向发展,对飞机的发动机提出了大推力的 要求,早期使用的铝合金低压压气机盘和叶片就无法满足更高的出口温度的要求, 必须使用耐温性能好的钛合金材料制造高压压气机盘和叶片等部件。 比如 RollS-Royce 公司在设计先进性能飞机发动机时就是基于提高推重比的考 量,在低温段的风扇、低压压气机、高压压气机等使用了大量的高性能钛合金,钛 金属材料的占比达到 30%以上。

早期的发动机推力较小,钛合金的用量仅占发动机材料的 2%,到推力更大的 TF89 发动机时,钛合金的占比达到 32%。因此,人们经常用发动机用钛量的多少衡 量发动机性能的先进程度。根据统计数据可以发现先进的发动机钛合金用量占比不 断提升,飞机的综合性能大幅提高。其中,波音 B707-120 飞机搭载着 4 台 JT-3C 发 动机,巡航速度为 965km/h,搭载 137 名左右乘客,最大航程约为 6700km。而同样 采用 4 台推力更大 JT-9D 发动机的波音 B747 飞机,巡航速度为 900~960km/h,搭载 400~600 名乘客,最大航程超过 14000km。

2.4.3、 钛金属在消费电子中的应用

钛及钛合金由于其高强度、高耐腐蚀性能和良好的表面纹理,非常适合作为便 携式电子产品外壳材料,其应用产品范围也在不断扩大,从手机外壳、照相机到笔 记本电脑等。

钛材的成本目前仍相对较高,因此,在消费电子产品中,钛材目前仍只用于高 端消费电子产品,如高端手机/笔记本电脑、高端相机等各类高端精密电子产品,随 着行业规模的扩大和生产加工成本的进一步降低,未来钛材在消费电子领域的应用 规模有望进一步扩大。 过去几年,国内智能手机市场明显呈现高端化趋势,根据 Counterpoint 最新的《智 能手机型号销量追踪报告》,2024 年中国高端(600 美元及以上)智能手机市场的销 售份额升至整体市场的 28%,相比 2018 年的 11%大幅提升。苹果和华为长期主导着 中国高端智能手机市场。2024 年,两大巨头在该价格段的总销量占比达到了 83%, 并且都采用钛金属作为其旗舰产品的中框(外壳)。

2.4.4、 3D 打印技术的发展将拓宽钛金属的应用场景

钛金属虽然性能优异,但具有加工难度高的特点;在钛金属材料加工的过程中, 由于其导热性较差,传统切削加工中容易导致刀具过热甚至损坏,加工效率低、材 料浪费大。为了克服这些挑战,3D 打印技术应运而生,尤其是在金属增材制造领域, 钛合金的优势进一步得到了充分发挥。通过使用金属 3D 打印技术,可以实现钛合金 的精准成型和材料最佳利用率。这种制造方式大幅减少了传统加工所造成的材料浪 费,同时能够生产出复杂几何结构的部件,这在传统工艺中几乎无法实现。

3D 打印技术又称增材制造技术(AM),属于一种快速成型技术(RP),是以构建 的数字化模型文件为基础,运用粉末状金属、陶瓷或高分子材料等可粘合材料,通 过逐层打印并叠加不同形状的连续层,构造三维物体。与传统的铸造工艺相比,3D 打印的最大优势在于可以从原料直接自由制造复杂零件的能力,无需涉及诸如挤压、 锻造、铸造和二次加工等传统制造方法即可获得所需的形状,且原料的利用率近 100%。 苹果的3D打印技术实现突破,2025年所有Apple Watch Ultra 3和钛金属款Apple Watch Series 11 的表壳均采用 3D 打印工艺,使用 100%航空航天级再生钛金属粉末 制造。利用 3D 打印的增材工艺,材料被逐层打印,使得产品尽可能接近所需的最终 形状。传统的机械加工锻件采用减材工艺,即去除原材料多余的部分,形成所需的 产品。3D 打印技术的应用,可以降低 50%的材料消耗。

3D 打印零件内部尺寸精度高,具备的高比强度及中等的高温力学性能使零件具 有良好的承力能力及应力能力,符合航空航天等安全关键型应用要求,未来随着 3D 打印制造技术的进一步发展,钛及钛合金有望因其优秀性能而得到更广泛应用。目 前,3D 打印已经迈过“0—1”的阶段,已成为我国拉动经济增长的新引擎,其应用场 景正在不断拓展,未来有望成为一个千亿级别的增长极,而钛材在该领域需求也将 不断释放。

公司收购江苏品德新材的钛合金粉末、铜合金粉末、高温合金粉末相关固定资 产,并继续投资建设钛合金粉末材料生产线,未来将新增 1,000 吨的钛粉材产能。该 项目投产后将持续为消费电子、航空航天、医疗器械等领域客户提供 MIM、3D 打印 等应用场景的钛合金粉末产品。 公司具有先进的制粉技术;等离子雾化法(PA)以钛丝做为原料,利用等离子 射流将丝材熔化,随后冲击分散雾化成超细液滴,在雾化塔中飞行沉积,与通入雾 化塔中的冷却氩气进行热交换,进而冷却凝固成超细粉末。与其他技术路线相比, PA 技术生产的钛粉在保证高球形度的同时粉末更细,细粉收得率优良,并且具有更 高的生产效率,是目前球形金属粉末制备技术领域的“全优生”。

2.4.5、 钛金属在生物医疗领域中的应用

医用钛合金作为一种新型合金,同时也是一种载体材料,被广泛应用于肢体植 入、替代性功能材料、牙科、医疗器械等相关领域。钛及钛合金有耐蚀性好、比强 度高、弹性模量较低、耐疲劳、生物相容性好等特点,其中生物相容性好这一特点 使其与其他金属相比具有独特的优势,因此在医学领域获得广泛青睐,但由于其耐 磨性及工艺性能不高,致力于对其进一步的改进工作也在不断进行。钛合金的弹性 模量仅为不锈钢的约 53%,与人体自然骨的弹性模量更为接近。 基于以上优点,钛及钛合金作为人体植入物的用量逐年增加,优越性也越来越 被医学界认可,目前已被广泛用作人工关节(髋、膝、肩肘关节等)、骨创伤产品(髓 内钉、固定板等)、颅骨修复植入物、脊柱固定器、心血管支架、牙科植入物等医用 材料。

近年来,随着全球居民生活水平的提高和医疗保健意识的增强,医疗器械产品 需求持续增长。钛材在医药行业的消费量总体呈递增状态,从 2015年的884吨到 2023 年的 3,876 吨,复合增长率 20.29%,行业有望保持稳定增长,钛合金作为医疗器械 领域重要的材料,潜在市场广阔。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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