2024年天力复合研究报告：层状金属爆炸复合材料领头羊，新兴领域应用提供增量

一、天力复合：层状金属爆炸复合材料领头羊

公司是层状金属爆炸复合材料领头羊

天力复合是西北院下属上市公司西部材料控股的国内层状金属复合材料领军企业，专业从事层状金属复合材料的研发。公司历史沿革悠久，自1965 年起开展爆炸复合研究，起源于西北院金属复合材料研究所，是国内最早致力于该技术研究的单位之一。经过半个多世纪的发展，公司积累了丰富的层状金属爆炸复合制备技术经验，产品广泛应用于化工、冶金、电力、环保、航空航天、新能源、海洋工程等领域。

公司股权结构稳定，实控人为陕西省国资委旗下的西北有色金属研究院（简称“西北院”），其始建于1965年，是上世纪60年代国家在三线重点投资建设的稀有金属材料研究基地和行业技术开发中心，国家首批转制的242家科研院所之一，先后承担国家和省市重点科研项目4000余项，取得国家级成果奖励近40项、省部级以上成果440余项，获授权专利近3000余件，发表论文9000余篇，为我国航空、航天、舰船、核工业等重要工程研制关键用材，解决了诸多稀有金属材料领域“卡脖子”问题。控股股东西部金属材料股份有限公司是以西北有色金属研究院为主发起人设立的高科技企业，成立于2000年，主要从事稀有金属材料的研发、生产和销售，拥有钛/锆及其合金加工材、层状金属复合材料、稀贵金属材料、金属纤维及制品、钨钼钽铌难熔材料及制品、精密智造、钛民用消费品七大业务板块，产品主要应用于军工、核电、环保、海洋工程、石化、电力等国民经济重要领域和众多国家大型项目。

公司产品多为定制化层状金属复合材料。根据客户的个性化需求，主要通过爆炸复合技术实现钛、锆、钽、银、铜、铝、镍基合金、不锈钢、钢等其中两种或两种以上金属的冶金结合。这种新材料在保留复层金属和基层金属各自良好特性的基础上提升整体的物理、化学和力学性能，同时较纯材节约了对稀有金属和贵金属的使用，有效降低了下游行业的设备制造成本。公司主要产品为钛-钢、锆-钢、不锈钢-钢、镍-钢、铜-钢、铝-钢等层状金属复合材料，涵盖复合板、棒、管等多产品系列，并可根据具体订单要求定制化产品规格。其中，以钛-钢复合材料的销售占比最高，2020至2023年，公司钛-钢复合板销售收入占主营业务收入比重分别为 67.9%、74.03%、72.16%和61.2%。

2、公司层状金属业务应用领域

钛系列复合板——化工：满足高强度耐腐蚀应用需求

钛复合板因其耐高温、耐高压、耐腐蚀性强的特点是镍、钴湿法冶金项目中核心设备加压釜的主要原材料，该设备内部工况环境恶劣，有硫酸、纯氧、固体颗粒冲刷磨蚀及化学放热反应过程。镍、钴矿产冶炼位于新能源汽车产业链的前端，得到的镍钴产品是制备三元正极前驱体的重要原料。

钛系列复合板——电力：核电、火电建设所需板材

场景：二回路-凝汽器用钛钢复合板；核电及火电厂冷凝器端管板用材。冷凝器是冷 却循环水路中起冷却效果的重要部件之一，需要大量的循环海水实现冷却效果，使用 钛-钢复合板做管板以达到防氯离子腐蚀作用。

公司核电项目用复合材料是国内唯一批量化供应商。在国内在运核电凝汽器管板领域 的市场占有率较高（其余进口），根据公司总经理樊科社的介绍：下图是公司和东方 电气合作项目，凝汽器4m4宽度，5m长度，管板有18000-23000个孔，对钛钢要 求高，管桥之间3-5毫米，2007年以前都是国外进口，公司实现生产后，除了DMC、 旭化成以及三菱的产品有个别产品用日本技术以外，都已经实现了国产化。

场景：火电厂烟囱内筒材料。利用钛材的耐蚀性能，起到脱硫防腐作用。据公司公告，火电厂脱硫烟囱内衬中，使用钛-钢复合板的套筒式烟囱价格不到纯钛板的20%，且运行情况良好、工艺成熟，近年来在电厂改造和新建电厂的使用占比在80%以上。 技术达到国际先进水平。

钛系列复合板——打破国外封锁，达到国际领先

公司突破技术壁垒，打破国外封锁。此外，PTA、湿法冶金、氯碱工业、环保等行业用高端层状金属复合材料也存在类似问题：高端产品大部分依赖进口，具有价格高昂、交货周期长的弊端。航空航天、核工业等领域使用的层状金属复合材料更是被国外公司长期封锁。

公司技术积累雄厚，达到国际领先。国内层状金属复合材料制造企业经过长期研发和积累，技术水平不断提高当前，以天力复合为代表的国内金属复合企业不但完成了多种层状金属复合材料的进口替代，也在复合面积、制备技术水平上不断突破，在高端产品上逐步具备了较强的国际竞争力。公司开发的项目--爆炸焊接大面积钛钢复合板界面控制与检验技术核电项目，于 2020 年 10 月由中国爆破行业协会组织，邀请了炸药与爆破领域的中国工程院院士汪旭光及业内多位知名专家进行成果评价，给予了“该成果的技术水平属于国际先进水平”的综合评价。样品达到美国和日本的产品的性能；该项目化工类复合板样品与美国同类产品的性能相当。据公司招股说明书披露，该项目开发了基复板新的预组配技术和适合爆炸复合钛-钢管板的热处理技术，结合强度提高 10%以上，作业效率提升 20%，节省加工成本达20%。

3、下游行业分析

核电：国家战略赋能核电扩能稳步推进

核电作为国家战略，有序稳步推进。国家发改委、国家能源局于 2022 年 1 月 29 日发布的《“十四五”现代能源体系规划》提出，要积极安全有序发展核电，到 2025 年，核电运行装机容量达到 70兆瓦左右。预计“十四五”期间，核电机组核准开工节奏为6-8台/年。根据新华社的披露，截至2023年底，我国大陆在运核电机组55台，总装机容量为57兆瓦，未来2年存在13兆瓦左右的装机缺口，虽然总台数与2022年相同，但根据中国核能行业协披露，有2台核电机组新增投入商运；截至2023年底，核电占我国总发电量的比例4.86%。

核电尚存发电缺口，未来扩容可期。根据国家原子能计划，2035年核电在运和在建装机容量将达200兆瓦，发电量约占全国10%。目前仍有142兆千瓦缺口。

打破国外垄断，占领市场份额。2007年及以前，国内核电冷凝器用钛-钢复合板均从国外进口，公司自2008年实现进口替代以来为包括红沿河、宁德在内的国内33台在运核电机组提供复合板，截至2023年，公司仍是在运核电机组冷凝器用钛-钢复合板国内唯一供应商，新增核电项目将为公司带来持续的订单需求。根据公司天力复合的估计，国内核电项目常规设计预测，每 1兆瓦机组约需8-24 块各种规格高性能钛-钢复合板，单重 5-8 吨左右，合计重量约 40～192 吨。以目前143兆瓦缺口计算，2024至2035年约19亿元的钛-钢复合材料市场规模，平均每年1.73亿。

石油化工：PTA产业链产能持续扩张

钛-钢复合材料在化工领域的应用较多，PTA项目建设是近 年钛-钢复合材料用量最多的场景。根据中商产业研究院的 预测，我国PTA产能从2018年5129万吨上升至2023年 7155万吨，CARG达到6.88%，又根据Global Information预测，全球PTA产能从2023年的12123万吨上 升至2028年16067万吨，总量可能增加32.5%，PTA项目 产能持续释放。

产业转型升级，再创市场需求。未来伴随化工行业转型升级， 国家和大型民营化工企业将增加项目投资。按照现有英威达 P8++工艺路线，单体 260万吨 PTA项目至少有 4,500 吨 复合金属板材的需求。新生产线的布局以及生产设备的投放 将极大带动层状金属复合材料市场的发展。2023-2028年 以平均每年新增788万吨PTA产能计算，复合板需求为年均 约为1.3万吨。

锆-钢复合材料主要用于化工领域醋酸、MMA、氨基酸、聚甲醛、甲酸、中间体等项目的各类塔器、反应器，其中以醋酸项目居多，醋酸为PTA上游产业。目前国内在建醋酸产能较多，醋酸下游 PTA、醋酸酯类、醋酸乙烯、己内酰胺等扩产项目亦较多，将进一步刺激醋酸市场发展，俄乌战争带来的能源紧缺将会持续，醋酸出口仍旧有向好预期。全球来看，根据Global Information的估计，2024年全球醋酸产能达1871万吨，2029年达2348万吨，CAGR为4.65%。

公司实现锆-钢技术突破，节约客户成本。2018 年以前，国内醋酸领域用锆复合板主要是国内生产的锆-钛-钢三层复合板与国外生产的锆-钢双层复合板，后者具备生产周期短、成本低、质量稳定的优势。天力复合经过长期的技术开发，于 2018 年完成技术突破，并于 2019 年实现锆-钢双层复合板批量国产化。国内醋酸产能持续提升，装备制造需求扩张，截止2023年，天力复合作为目前国内唯一的醋酸用锆-钢双层复合板供应商，未来发展向好。

半导体：多晶硅产业市场潜能广阔

太阳能级多晶硅和电子级多晶硅是光伏行业以及半导体行业的基础原材料早期 多晶硅还原炉内壁复层材质一般选用 S31603 不锈钢。随着技术和高纯多晶 硅纯度品质要求的提升，N10276 高镍基合金作为复层选材应用于太阳能级 多晶硅制造。用于生产半导体行业用电子级多晶硅的还原炉则通常使用银-钢 复合材料，因为纯银作复层几乎不含有害杂质元素，能满足电子级多晶硅纯度 的要求；且其热辐射效率高，能大大降低生产能耗。

半导体行业繁荣有望惠及复合材料市场。中国电子级多晶硅市场规模销售额增 速高于全球整体增速。根据QYResearch估计，全球电子级多晶硅市场规模 将由2022年7.8亿美元上升至2029年12.11亿美元，CARG为6.49%。而中 国电子级多晶硅市场规模将由2022年的1.73亿美元上升至2029年的3.07亿 美元，CARG达8.54%。随着 5G、人工智能、无人驾驶、云计算、物联网 等新技术的迅猛发展和广泛应用带来的增长动力逐渐增强，中国集成电路市场 规模未来预计稳定增长。

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编辑：火腿肠