欧盟联合研究中心发布钛金属研究报告

2025年1月20日，欧盟联合研究中心JRC发布《欧盟钛金属战略意义和循环潜力》报告，分析欧盟钛金属供应链现状、战略意义、地缘政治影响及循环经济潜力，为政策制定提供依据，助力欧盟增强战略自主性、保障供应安全，并推动可持续发展。

一、钛金属供应链分析

1、原料供应环节

矿产分布与生产：全球钛矿生产集中于少数国家，中国、莫桑比克、南非在钛矿生产中占据重要地位。中国产量占比达 34%，其钛矿资源在全球范围内具有显著优势。这主要得益于中国丰富的矿产储备以及相对成熟的开采技术。莫桑比克和南非分别占 17.5% 和 12%，它们的钛矿资源也在全球供应体系中发挥着重要作用，为后续的钛金属生产提供了基础原料保障。

钛海绵生产格局：钛海绵生产主要集中于中国、日本、俄罗斯、哈萨克斯坦和沙特阿拉伯等国。在 2023 年，中国的钛海绵产量实现了大幅增长，占全球产量的近三分之二。然而，中国生产的钛海绵多数为标准质量，仅能满足一般工业应用，对于航空航天等对钛海绵质量要求极高的领域，其适用性有限。相比之下，日本、俄罗斯和哈萨克斯坦在高质量航空级钛海绵生产方面具有优势，它们的产品在全球航空航天市场中占据重要份额，成为欧盟等航空航天产业发达地区的重要供应商。

2、产品制造环节

全球生产主导者：在钛熔铸产品（如钛锭）及锻轧制品领域，中国处于主导地位。以 2020 年为例，中国在钛熔铸产品生产中占比高达 44%，在锻轧制品生产中的占比也达到了三分之二。这得益于中国庞大的工业体系、丰富的劳动力资源以及不断提升的技术水平，使其能够在大规模生产中保持成本优势和产量优势。

欧盟的产能与困境：欧盟在钛金属产品制造的各个环节，包括钛海绵生产、熔铸产品加工和锻轧制品制造等方面，产能均相对较弱。在钛海绵生产方面，欧盟完全依赖进口；在熔铸产品和锻轧制品生产上，虽然有一定的加工能力，但整体产量与全球主要生产国相比差距较大，无法满足自身工业需求，因此在很大程度上需要依靠进口来填补国内市场的供应缺口，这使得欧盟在全球钛金属供应链中处于相对被动的地位。

部分国家的加工能力：尽管欧盟整体产能不足，但在部分国家仍保留了一定的钛金属加工能力。法国在钛金属加工领域表现较为突出，其在欧盟的钛产品生产中占据重要地位，尤其在锻轧制品生产方面具有一定优势。德国和意大利也具备一定的加工能力，在欧盟的钛金属产业中发挥着补充作用。这些国家的加工能力在一定程度上维持了欧盟在钛金属加工领域的存在，但仍无法改变欧盟整体依赖进口的局面。

二、欧盟战略产业应用

1、航空航天领域

关键应用与需求关联：在航空航天产业中，钛金属是核心材料之一。在飞机结构部件方面，如机身框架、机翼等部位，钛合金因其出色的强度 - 重量比，能在保证结构强度的同时大幅减轻飞机重量，从而显著提高燃油效率，这对于现代航空业降低运营成本、增加航程至关重要。在发动机部件中，如压缩机叶片、涡轮盘等关键部位，钛合金能够耐受高温、高压环境，确保发动机在极端工况下稳定运行，其性能直接关系到发动机的可靠性和效率，进而影响飞机的整体性能。航空航天产业对钛金属的需求与飞机生产和运营紧密相连，随着全球航空运输业的发展以及飞机更新换代的需求，对钛金属的需求持续增长，特别是新型飞机在设计上不断增加钛金属的使用比例，以追求更高的性能指标。

具体飞机型号中的体现：从不同飞机型号来看，钛金属的应用呈现出不断增长的趋势。在早期的 MD - 80、757、737Classic 等窄体飞机以及 767、747 - 400、A340 - 200/300 等宽体飞机中，钛金属含量相对较低，约占飞机重量的 5% - 6%。而在现代新型飞机如 737NewGen、A320neo、787、A350 等型号中，钛金属含量显著提高，达到 10% - 15%。以波音 787 为例，其钛金属用量的增加主要体现在机身结构的加强件、起落架部件以及发动机高温部件等方面，通过使用更多的钛合金，飞机在减轻重量的同时提高了结构强度和耐腐蚀性，提升了整体性能。

2、国防军工领域

多装备应用与性能提升：在国防军工领域，钛金属广泛应用于各类军事装备。在军事飞机方面，从战斗机到轰炸机，如美国的 F - 22、F - 35，俄罗斯的 Su - 57 等先进战机，钛合金用于机身框架、机翼、发动机舱等部位，使飞机具备更高的强度和更低的重量，增强了飞机的机动性和隐身性能。在装甲车和坦克领域，钛合金用于制造装甲板，能够在不显著增加车辆重量的情况下，大幅提高车辆的防护能力，抵御敌方武器的攻击，同时保持车辆的良好机动性，确保在战场上的生存能力和作战效能。在海军装备中，潜艇的耐压壳体、推进系统部件以及水面舰艇的某些关键结构件采用钛合金制造，能够有效抵抗海水腐蚀，提高装备的使用寿命和可靠性，保障海军作战任务的顺利执行。

俄乌冲突的潜在影响：俄乌冲突对国防军工领域的钛金属需求产生了潜在的影响。随着冲突的持续，各国对军事装备的更新和补充需求增加，这可能导致对钛金属的需求上升。一方面，冲突中军事装备的损耗需要及时补充，另一方面，各国为应对地缘政治局势的变化，可能会加大对先进军事装备的研发和生产投入，而钛金属作为关键材料，其需求也将随之增长。例如，在导弹系统、无人机等军事装备的发展中，钛金属的应用也在不断拓展，其高强度、轻量化的特点使其在提高装备性能方面具有重要作用，进一步推动了对钛金属的需求。

3、其他领域

工业应用的多样性：在工业领域，钛金属的应用十分广泛。在化工行业，由于其优异的耐腐蚀性，钛金属被广泛应用于化工反应釜、管道、热交换器等设备中，能够在强腐蚀性介质环境下长期稳定运行，有效提高化工生产过程的安全性和可靠性，降低设备维护成本。在海洋工程领域，如海洋平台、船舶推进器、海水淡化设备等，钛金属能够抵御海水的侵蚀和海洋环境的恶劣条件，保证设备的正常运行和使用寿命，为海洋资源开发和海洋工程建设提供了关键材料支持。在电力行业，钛金属用于核电站的某些关键部件，如蒸汽发生器管等，其在高温、高压和强辐射环境下的稳定性确保了核电站的安全运行。

医疗、建筑与消费领域的应用：在医疗领域，钛金属的生物相容性使其成为理想的植入材料，用于制造人工关节、牙科植入物、心脏起搏器外壳等医疗器械。其良好的耐腐蚀性和机械性能能够保证在人体环境中长期稳定存在，减少人体排斥反应，提高患者的生活质量。在建筑领域，钛金属用于建筑幕墙、屋顶等部位，不仅具有美观的外观效果，还能提供良好的耐久性和耐候性，满足现代建筑对材料性能的要求。在消费电子领域，钛金属被应用于智能手机、笔记本电脑、平板电脑等设备的外壳和部分零部件，利用其轻质、高强度和良好的质感，提升产品的品质和性能。在高端体育器材方面，如专业级高尔夫球杆、自行车车架等，钛合金的使用能够减轻器材重量，提高运动员的操作性能和竞技水平，受到体育爱好者和专业运动员的青睐。

三、地缘政治影响

1、贸易格局重塑

欧盟的进口依赖与结构：欧盟在钛金属贸易中处于净进口地位，其进口结构呈现多样化。在未加工钛产品（如海绵钛、钛锭等）及钛废料方面，欧盟依赖从全球多个国家和地区进口。在加工后的钛制品（如锻件、铸件等）进口上，同样具有较高的对外依存度。以 2023 年数据为例，在未加工产品中，哈萨克斯坦、美国、日本等是重要的供应来源；在加工制品方面，中国、俄罗斯、美国等在欧盟进口市场占据较大份额。这种进口结构反映了欧盟自身钛金属生产能力的不足，以及全球钛金属资源分布和产业分工的不均衡。

俄乌冲突后的贸易调整：俄乌冲突成为贸易格局调整的关键节点。冲突前，俄罗斯和乌克兰在欧盟的钛金属进口来源中占据一定地位。冲突爆发后，欧盟为降低地缘政治风险，积极寻求替代供应源。在未加工钛产品方面，增加了从日本、沙特阿拉伯等国的进口；在加工制品方面，中国和美国的进口份额有所上升。同时，乌克兰的钛出口因战争受到严重冲击，出口量大幅下降，这促使欧盟加快供应链多元化进程，以保障钛金属的稳定供应。

2、主要国家角色演变

美国的主导与影响：美国在欧盟的钛金属贸易中曾长期扮演重要角色，是欧盟主要的钛产品贸易伙伴之一，尤其在加工钛制品和钛废料贸易方面。美国的钛产业具有较强的实力，其通过与欧盟企业的长期合作，建立了紧密的贸易联系。在贸易模式上，美国的钛企业利用欧盟在航空航天等领域对钛产品的需求，以及欧盟在钛废料处理上的相对劣势，形成了独特的贸易循环。例如，美国从欧盟进口钛废料，经过加工后再向欧盟出口钛制品，这种模式在一定程度上影响了欧盟钛产业的发展路径和战略布局。

中国的地位与局限：中国作为全球钛金属生产大国，在产量上具有显著优势，但在欧盟的钛金属贸易中，其航空级钛产品的应用受到限制。尽管中国钛矿资源丰富且产量高，但在高端航空航天应用领域，由于产品质量标准、认证体系等因素，欧盟对中国钛产品的认可度相对较低。然而，随着中国钛产业的技术升级和质量提升，以及全球贸易格局的动态变化，中国在欧盟钛市场的影响力仍有进一步拓展的潜力，特别是在工业级钛产品和部分非关键航空部件领域，中国的产品已逐渐获得一定市场份额。

俄罗斯与哈萨克斯坦的供应角色：俄罗斯在钛金属供应方面具有重要地位，尤其是在航空级钛产品供应上，是全球重要的供应商之一。其拥有完整的钛金属产业链，从钛矿开采到最终产品加工都具备较强能力。在与欧盟的贸易中，俄罗斯的钛产品在航空航天等高端领域占据一定市场份额。哈萨克斯坦则主要在未加工钛产品（如钛海绵）供应上对欧盟具有重要意义，其与欧盟的贸易合作有助于欧盟稳定钛原料供应，并且随着哈萨克斯坦自身产业的发展，其在全球钛金属供应链中的地位也在逐渐提升，与欧盟的合作关系不断深化。

乌克兰的困境与机遇：乌克兰在钛金属产业方面具有一定基础，其钛矿资源和加工能力在欧洲地区具有一定优势。但俄乌冲突使其钛产业陷入困境，生产设施遭受破坏，出口受阻。然而，从长远来看，若冲突结束后乌克兰能够实现产业重建和升级，凭借其资源和地理位置优势，有望重新融入欧盟的钛金属供应链，成为欧盟重要的供应伙伴，特别是在满足欧盟对钛原料和部分加工产品的就近供应需求方面具有潜力。

四、循环经济研究

1、驱动与障碍因素剖析

政治层面的双重影响：地缘政治冲突给钛金属供应链和循环经济带来显著挑战。例如，俄乌冲突导致部分地区钛金属供应中断，加剧了市场波动，使企业在原材料获取和产品销售方面面临不确定性，从而阻碍了循环经济的稳定推进。同时，各国为应对冲突和保障自身供应，纷纷出台相关政策，如贸易限制和资源保护措施，这进一步扰乱了全球钛金属贸易秩序，限制了循环经济所需的资源流动。不过，欧盟将钛金属列为关键和战略原材料，并出台如《关键原材料法案》等政策，旨在提高钛金属的回收利用率，从政策层面为循环经济发展提供了支持与引导。

经济维度的机遇与困境：在经济方面，买回购协议成为欧盟钛金属回收的主要障碍之一。美国等国家的钛产品供应商通过买回购协议，控制了欧盟生产过程中产生的高质量废料，导致欧盟本土企业难以获取足够的废料用于回收，限制了欧盟钛金属循环经济的发展。然而，钛航空部件的维修和再制造领域存在经济机遇。由于航空部件价值高且钛含量丰富，对其进行维修和再制造可实现资源的有效再利用，降低航空企业成本，同时减少对新原材料的需求，推动循环经济在航空领域的发展。

社会因素的推动与阻碍：社会层面上，知识产权问题是钛金属回收的一大软性障碍。飞机制造商因担心知识产权泄露，不愿向回收企业提供钛部件的详细设计和化学组成信息，使得回收企业在处理钛废料时只能采取试错法，增加了成本和时间成本，阻碍了知识共享和循环经济的高效实施。相反，公众的环保意识逐渐增强，对企业在碳密集型金属加工过程中的环境影响关注度提高，这促使企业积极探索钛金属的循环利用途径，以满足社会对可持续发展的期望，成为推动循环经济发展的文化动力。

技术领域的挑战与助力：从技术角度看，钛金属回收技术面临诸多挑战。资本和运营成本高昂限制了回收技术的广泛应用，同时废料污染问题严重影响了回收效率和质量。例如，受买回购协议限制的清洁废料相对稀缺，而污染废料需要先进的预处理技术如等离子弧熔炼和电子束熔炼等才能进入回收流程，但这些技术在欧盟的应用尚未普及，且在废料分离和处理过程中仍存在技术难题。然而，新兴的制造技术如增材制造为钛金属循环经济带来了助力。通过减少材料浪费和尝试使用回收废料作为原料，增材制造技术有望提高钛金属的利用率，降低对原生材料的需求，为循环经济提供新的技术路径。

2、研发创新态势洞察

学术研究的区域格局：在学术研究方面，欧盟和中国在钛金属循环经济研究领域处于领先地位，自 2014 年以来，两者的学术出版物数量分别占全球总量的 20% 左右。这反映了两地对钛金属可持续发展的高度重视以及在科研投入上的优势。从研究合作模式来看，约三分之二的学术文章由同一国家的研究机构撰写，表明国内合作在该领域研究中占据主导地位。在国际合作方面，欧盟与中国、美国的合作呈现出不同特点。欧盟与西欧和中亚地区的合作最为紧密，这得益于地理邻近和机构联系；在中美洲和南美洲也有一定的合作存在，可能与历史文化因素和对美国主导的贸易体系的补充需求有关。

专利分布的行业洞察：专利方面，美国在钛金属循环经济相关专利申请和授权数量上领先，其次是日本和欧盟。美国的领先地位得益于其强大的工业研发实力和对知识产权保护的重视，其钛金属产业中的大型企业如波音、通用电气等在专利申请上表现活跃。日本的专利优势则与其在材料科学和精密制造领域的深厚技术积累相关。欧盟尽管缺乏钛金属生产能力，但在专利活动上的积极表现反映了其通过技术创新解决进口依赖和推动循环经济发展的决心。从专利持有企业来看，涵盖了钢铁、冶金、航空航天、电子等多个行业的巨头，如钢铁行业的新日铁住金和浦项制铁，航空航天领域的通用电气和罗尔斯・罗伊斯等，这些企业的专利布局反映了钛金属在不同行业的关键应用和循环经济潜力。

3、情景模拟结果解读

减少回购协议情景：在减少与美国的回购协议情景下，欧盟保留原本出口到美国的真空级航空钛废料，这一举措在短期内会导致欧盟对美国的废料出口减少，从而使相关产业的附加值降低约 700 万欧元，就业岗位减少约 120 个，贸易平衡也会受到一定影响。然而，从长期来看，利用保留的废料生产新的航空钛锭具有积极意义。在 60% 的废料再利用率假设下，欧盟可生产约 9.7 千吨钛锭，这需要从日本和哈萨克斯坦等国进口一定量的海绵钛作为补充。随着新钛锭的生产，欧盟的钛金属进口量将减少，尤其是在成品钛产品进口方面，预计可减少 26%。这一过程将带动欧盟金属制造产业的发展，增加约 2000 万欧元的附加值，创造约 377 个就业岗位，对欧盟经济和就业产生显著的正向拉动作用，但同时也会因生产活动的增加导致温室气体排放上升约 16.4 千吨二氧化碳当量。

增加废料回收情景：在增加航空报废部件回收情景中，当前情况下欧盟从退役飞机中回收的可再利用钛废料数量有限，仅约 0.24 千吨，对经济和环境的影响较小，仅能使废料进口量减少 10.7%，对价值增值和就业的促进作用不明显。但在假设退役飞机数量增加、飞机钛含量提高和废料回收率提升的强化情景下，可回收的钛废料量将增加到 1.31 千吨，这将使废料进口量减少 45.3%，并使欧盟的钛回收活动更加活跃，价值增值增加约 10 万欧元，排放增加约 0.1 千吨二氧化碳当量。总体而言，该情景虽然对经济和环境的影响相对较小，但仍显示出通过提高废料回收利用率促进循环经济发展的潜力，且在现有基础设施条件下，增加废料回收不会带来过高的成本和资源压力。

五、政策建议

1、产业回流与升级策略

必要性与可行性分析：鉴于欧盟在钛金属供应链中上游环节严重依赖进口，导致产业安全面临风险，推动钛回收产业在欧盟内部的建立成为当务之急。从可行性角度看，虽然面临诸多挑战，但已有一定基础和机遇。例如，法国的 EcoTitanium 工厂在回收高等级钛废料方面已取得一定经验，其采用 80 - 20 的废料 - 海绵钛比例进行回收生产，为欧盟发展钛回收产业提供了实践参考。然而，在欧盟建立完整的回收产业仍需克服诸多障碍，如高昂的成本、有限的技术和缺乏规模经济等。与美国和中国相比，欧盟在能源成本和产业规模上处于劣势，但欧盟可借助现有政策支持和技术研发潜力来逐步改善这一局面。

政策支持与技术助力：欧盟已出台一系列相关政策为产业回流提供支持。例如，2020 年的欧洲绿色协议工业计划为国内产业向绿色技术转型提供了资金支持和政策便利，有助于吸引企业投资钛回收产业。同时，技术进步为产业升级带来希望。如 HAMR 和 FFC 等新型钛生产技术的出现，相比传统的 Kroll 工艺，可显著降低能源消耗和温室气体排放。据研究，HAMR 工艺在海绵钛生产中能耗可降低 15%，FFC 工艺在特定条件下可降低能耗 10 - 15% 甚至更多。欧盟若能积极引进和研发这些技术，有望在降低成本的同时实现可持续发展目标，增强产业竞争力。

2、协议谈判与合作路径

回购协议的困境与突破：欧盟要实现钛金属产业的可持续发展，必须确保获取高质量的原生废料用于回收生产。当前，买回购协议严重阻碍了欧盟企业对废料的利用。因此，欧盟需要与相关方进行谈判，逐步退出这些不利于自身产业发展的协议。然而，这一过程必须谨慎处理，因为突然的政策变动可能引发贸易摩擦。美国在钛金属贸易中与欧盟存在紧密联系，且在全球钛产业中具有重要影响力，欧盟需要在保障自身产业发展的同时，避免与美国产生不必要的贸易争端。

合作共赢的解决方案：为实现这一目标，欧盟可采取积极的合作策略。一方面，利用现有的合作平台，如 2021 年建立的大型民用飞机合作框架下的工作组，与美国企业和政府进行对话，寻求长期解决方案。另一方面，吸引美国企业参与欧盟的钛回收基础设施建设，共享技术和经验。美国在钛金属循环技术方面拥有大量专利和先进技术，通过合作，欧盟企业可获得技术支持，提升自身回收能力，同时美国企业也可在欧盟市场拓展业务，实现互利共赢，促进全球钛金属产业的可持续发展。

3、产业整合与风险应对

乌克兰产业的潜力与挑战：乌克兰拥有高质量的钛矿床和一定的加工产业基础，这为欧盟整合其钛金属上游产业提供了机遇。在俄乌冲突前，欧盟与乌克兰已在原材料领域开展了一些合作，并建立了战略伙伴关系，如 2021 年双方签署的原材料和电池战略伙伴关系协议，欧盟为乌克兰提供了技术支持和资金援助。然而，冲突给乌克兰的钛产业带来了巨大破坏，东部的 ZTMK 工厂等关键设施遭受轰炸和破坏，生产能力大幅下降，且面临人力资源短缺和环境污染等问题。

欧盟的策略与考量：欧盟在考虑整合乌克兰产业时，需要综合权衡多种因素。在战后重建过程中，欧盟应积极参与，提供资金和技术支持，帮助乌克兰修复和升级钛加工和提取设施，使其符合欧盟的环境和质量标准。同时，欧盟需要密切关注乌克兰国内关于产业私有化和国有化的争论，避免因产业控制权问题导致俄罗斯重新获得对乌克兰钛产业的影响力。欧盟可通过技术援助和产业合作协议等方式，确保自身在乌克兰钛产业中的战略利益，增强供应链的稳定性和安全性。

4、伙伴拓展与绿色供应

多元化合作的重要性：为确保钛海绵的稳定供应，欧盟需积极拓展国际合作伙伴关系。哈萨克斯坦作为重要的钛海绵出口国，已与欧盟企业建立了良好的合作关系，如过去与法国企业的合资项目促进了 EcoTitanium 的运营，为欧盟提供了稳定的钛海绵供应。此外，日本也是欧盟的潜在合作伙伴，2018 年签署的战略伙伴关系协议为双方在钛金属领域的合作奠定了基础，随着协议的推进和深化，有望进一步加强双方在钛海绵供应和技术交流方面的合作。沙特阿拉伯等新兴钛生产国也应纳入欧盟的合作视野，其不断增长的生产能力可为欧盟提供更多的供应选择。

绿色供应的推动与实践：在拓展合作的同时，欧盟注重推动全球钛金属供应链的绿色化。针对钛生产上游环节高能耗和高污染的问题，欧盟可通过技术援助和合作研发等方式，帮助供应国采用更环保和高效的生产技术。例如，哈萨克斯坦与韩国在钛矿石提取和精炼技术改进方面的合作项目，采用了原位浸出（ISL）、固相氯化和氢还原 TiCl₄ 等新技术，欧盟可借鉴和推广此类经验，促进全球钛产业的可持续发展，实现自身绿色供应目标，同时提升在全球钛金属产业中的影响力和话语权。

5、循环激励与产业发展

循环经济的障碍与解决思路：在钛金属循环经济方面，欧盟面临着诸多障碍，尤其是在航空和军事领域的废料回收。低盈利能力是主要问题之一，这主要归因于美国废料收集商的竞争、从合金中提取钛的技术难度、规模经济不足、原始设备制造商（OEM）对部件化学组成信息的保密以及严格的再认证要求等因素。例如，在航空发动机回收市场，美国企业占据主导地位，形成了封闭的循环，限制了欧盟企业的参与。此外，发动机等部件的设计复杂性和材料组成的保密性增加了回收难度和成本。

政策激励的方向与措施：为推动钛金属循环经济发展，欧盟需制定一系列政策激励措施。在提高盈利能力方面，可通过补贴、税收优惠等政策鼓励欧盟企业参与废料回收，打破美国企业的垄断，促进市场竞争。在设计可回收性方面，欧盟应推动原始设备制造商采用易于拆解和回收的设计理念，如制定相关设计标准和规范，要求企业在产品设计阶段考虑回收利用的便利性。对于再认证问题，欧盟需要修订现有的认证体系，建立针对钛合金废料的专门认证标准，提高透明度，明确化学组成要求，并引入数字护照等技术手段，实现材料信息的可追溯性，降低回收企业的风险和成本，促进钛金属在各领域的循环利用，推动产业可持续发展。

转载链接：https://www.tbtguide.com/c/mypt/gwxw/590442.jhtml

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