钛合金行业专题分析：消费电子新驱动，钛材+加工持续受益

文琳行业研究 2024-04-11

（报告出品方/作者：中邮证券，李帅华）

钛合金在手机中应用逐步推广

消费电子的新趋势，手机开始使用钛合金材料

2023年以来，荣耀、苹果、三星等主流3C厂商开始不同程度导入钛合金材料，钛合金加速向手机、智能穿戴、平板电脑、笔记本电脑等消费电子产品领域渗透。苹果iPhone 15 Pro系列手机采用全新的钛金属机身，同时据媒体报道，三星Galaxy S24、Galaxy S24+和Galaxy S24 Ultra三款手机均将采用钛合金中框。钛合金已成为消费电子领域的热门材料。荣耀于10月12日发布轻薄大内折旗舰手机荣耀Magic Vs2，采用鲁班钛金铰链等创新材料。此前苹果分析师郭明錤表示根据他对供应商的最新调查显示，预计今年秋季发布的第二代Apple Watch Ultra的部分钛金属机械部件将采用3D打印技术制造。

iPhone 15 Pro系列使用钛合金中框，重量变轻

iPhone 15 Pro、iPhone 15 Pro Max将首次采用钛金属中框。与前代产品的手术级不锈钢相比，钛金属具有更强的抗腐蚀性，硬度更高的同时还更加轻薄。iPhone 15 Pro Max的重量为221g，相较于iPhone 14 Pro Max轻了19g。

钛合金重量轻、强度高，被誉为“全能金属”

钛（Titanium）是一种金属化学元素，化学符号Ti，原子序数22，在化学元素周期表中位于第4周期、第IVB族。钛是一种银白色的过渡金属，其特征为重量轻、强度高、具金属光泽，耐湿氯气腐蚀。高纯度的钛是银白色金属, 具有银灰色光泽。钛的熔点较高，能在高温条件下，保持较高的比强度，属难熔金属。在低温条件下，钛仍具有高强度、高塑性和高韧性等良好性能。钛合金是在以钛为基体的基础上加入其它元素得到的合金。钛是一种同素异构体金属晶体，当温度低于 882℃时，钛呈密排六方晶格结构，称为α-钛；当温度高于882 ℃ 时，钛呈体心立方晶格结构，称为β-钛。基于钛的这两种结构的不同特点，通过向其添加适当的元素，使其相变温度和相含量的逐渐改变以获得不同组织的钛合金。

手机中框加工工艺及钛合金中框的产业链

手机中框的加工流程：（1）将金属板材冲压出的金属中框毛坯定位，定位后粗铣出内腔结构、与夹具结合的定位柱、铣去外部大部分冗余材料。（2）将金属表面经过纳米化处理后，塑料直接射出成型在金属表面，让金属与塑料可以一体成形。（3）对部件外部结构、外表面、侧边弧度等进行精铣，以及侧边按键孔位及耳机孔位等进行加工。

2024年手机用钛量有望达到2万吨

全球手机市场下降放缓，高端手机表现亮眼

23Q3智能手机市场下降趋势有所减缓。根据Canalys数据，2023年第三季度，全球智能手机市场仅下跌1%，下滑势头有所减缓。高端智能手机不断增长，比重不断提升。据Counterpoint数据，2022年全球智能手机总体销量同比下降12%，而同期全球高端智能手机销量同比增长1%，高端智能手机销售在全球智能手机市场收入贡献占比达55%，较2021年提升6个百分点，较2020年提升11个百分点。2023年第二季度全球智能手机销量连续八季度出现年同比下滑，而同期高端市场实现增长，高端智能手机占全部智能手机销售比重超1/5。

预计2024年全球将有1.97亿部手机使用钛合金中框

市场分析机构TrendForce预测称，今年iPhone15系列的出货量将达到8000万部左右，其中"Pro"机型将占到60%。据华尔街见闻报道，从供应链获得的权威市调机构统计数据显示，小米 14 系列自 10 月 31 日首销至 11 月 10 日，全渠道总销量高达 144.74 万台，创下小米高端旗舰销量纪录。我们预计2023年使用钛合金中框的iPhone15 Pro等机型出货量达到4800万部，小米14系列出货量达到400万部。合计使用钛合金的手机约为5200万部。郭明錤近日发布报告预测，iPhone 15 Pro Max将在本周开始大量出货，同时苹果也在增加旧机型的出货量。此外，他预测到2024年， iPhone的出货量将达到2.5亿部。三星对下一代旗舰 S24 系列的出货目标也上调到了 3500 万台，旗舰 S24 系列中框将全面换成钛金属材质。至少提供 7 款配色，包括钛黑、钛灰、钛紫、钛黄、钛绿、钛橙、钛蓝。其中，钛绿、钛橙和钛蓝属于线上专属配色。我们预计2024年使用钛合金中框的iPhone手机为2.5*60%=1.5亿部，三星S24系列出货量为3500万部，小米14系列及可能明年新出机型出货量达到1200万部，因此预计明年使用钛合金中框的手机将达到1.97亿部。

苹果新专利，钛合金有望在iPad 和 MacBook 使用

根据环球网科技综合报道，2022年5月25日一项苹果专利显示，该公司正在探索打造钛合金 iPhone、iPad 和 MacBook 的可能性。根据专利授权描述，这是一种在钛合金上创造纹理表面的工艺，其中一幅插图对外展示了苹果旗下的Apple Watch、iPhone、iPad 和 MacBook。早在 2021 年 1 月，该公司就获得了一项专利，即给钛金属进行半光泽处理的方法。该专利是一项技术专利，涉及将喷砂和蚀刻与化学阳极氧化工艺相结合的过程，以达到预期的表面效果。苹果公司表示，前者能更好地隐藏金属的缺陷，而后者能提供更好的保护。

钛合金加工难，刀具市场有望同步受益

钛合金加工较难，对切削工具要求高

钛合金零件的制造过程中已经不适合选用传统的切削加工方式。具体表现为：①加工效率低；②刀具磨损严重；③加工精度和表面质量不高，需要大量的后续磨抛等加工工序进行处理，费时费力。根据艾邦高分子数据，钛合金手机中框整体良率约为30%-40%，远低于铝合金中框的80%；且加工时间长，约为铝合金的3-4倍；同时，由于钛合金的特殊性质，对切削刀具也提出了严苛要求。

飞机上的大部分钛合金零件是薄壁框类零件，多数是采用铣削加工去除大量的钛合金材料，而钛合金是典型的难加工材料，故材料去除率很低。航空航天中切削钛合金时通常采用高速钢或者硬质合金刀具，一般来说，高速钢刀具的切削速度超过30m/min，硬质合金刀具的切削速度超过60m/min 时，刀具磨损加快，切削过程变得困难，而钛合金高速切削加工范围一般在100m/min 以上，国外铣削加工钛合金水平在100m/min-200m/min 范围，因此需要高强度的加工刀具。

中钨高新：硬质合金龙头，航空钛材加工经验丰富

中钨高新产品按照大类可划分为：硬质合金、切削刀片及刀具、化合物及粉末以及其他产品等，广泛应用于汽车制造、数控机床、航空航天、军工、机械模具加工、IT 产业加工、船舶、海洋工程装备等制造加工领域。2023年H1公司硬质合金业务收入贡献占比27.46%，较去年提升0.52pct，毛利贡献中刀片及刀具占比最高，是公司的主要盈利来源， 2023年H1达到44.90%，较2022年下降4.99pct。毛利率方面，刀片及刀具毛利率最高，2023H1达到33.26%，较2022年下降1.22pct，主要由于市场竞争激烈，公司适当调整中低端产品的价格策略所致。

厦门钨业：推出“银雀”刀具，钛合金加工重大突破

2023 年 1-9 月公司实现合并营业收入295.28亿元,同比减少20.01%；实现归属净利润11.61亿元，同比减少11.11%；实现归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润10.64亿元，同比减少8.51%。钨钼业务方面，2023年前三季度公司钨钼业务实现营业收入123.78亿元，同比增长25.55%；实现利润总额16.70亿元，同比增长43.40%。

公司旗下厦门金鹭针对钛合金加工的痛点和难点，研发推出“银雀”系列钛合金铣削刀具，在刀具基体、涂层和表面刃口处理等方面实现了重大突破，解决钛合金加工过程容易粘屑、异常崩刃、寿命短的问题。该新品系列牌号凭借优异的抗粘结技术，并匹配抗崩性专用基体，在精到半精中低速加工中有着优异的表现，可提升刀具寿命，提高加工效率。

2023年11月7日公司公告，计划募资40亿，其中10亿用于“硬质合金切削工具扩产项目”，项目建设完成后将具有年产整体刀具产品 200 万件、可转位刀片 3000 万件、超硬刀具 170 万件的生产能力，相应产品主要应用于航空航天、通用机械、新能源、医疗等领域。

沃尔德：钛合金加工刀具，产品导入国际品牌

公司硬质合金刀具包括硬质合金数控刀片和整体硬质合金刀具。硬质合金数控刀片方面，目前年产能约1000万片，未来将陆续增加产能；整体硬质合金刀具方面，目前年产能约200万支，同时惠州募投项目继续加大生产设备投入，预计将增加产能约100万支，将在2024年第一季度开始投产。

沃尔德子公司鑫金泉在2021年开始研发钛合金材料加工的刀具， 2022年某国际品牌高端智能手表的钛合金表壳生产中已经开始使用鑫金泉刀具，同时更多的智能手机品牌也开始大量使用钛合金等相关材料，高端3C产品需求较为旺盛，加之消费电子开始复苏，公司积极推进惠州募投项目的投入，设备投资约1亿元，预计明年一季度开始投产。