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航空航天关键材料：钛金属，因俄乌战争致全球供应链发生深刻变化！

现代飞机制造的一个重要组成部分是元素钛，化学符号Ti。从机身框架和发动机叶片到起落架，以及将飞机各部分固定在一起的大量螺栓和紧固件，含有钛合金的飞机部件清单非常广泛。


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航空航天工业早就认识到这种高强度金属的特性。钛耐热、耐腐蚀，具有很高的强度重量比。它的强度类似于钢，但重量却是钢的一小部分。这在一个渴望找到减轻重量的方法以使飞机更省油的行业中尤为重要。此外，钛可以与复合材料结合，这种类似塑料的轻质材料越来越多地用于飞机制造。
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钛在飞机制造中的使用程度持续增加。虽然20世纪60年代开发的波音747的第一个版本包含不到3%的钛，但在90年代中期飞行的波音777的第一个版本中，这一比例跃升至近9%。在波音787-9等现代客机中，这一比例接近15%。全球超过一半的钛供应被航空制造业消耗，这种重要金属供应的任何中断都可能给整个行业带来冲击波。
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在过去几年中，许多行业都受到了广义供应链问题的影响，但鉴于世界钛供应的很大一部分来自俄罗斯，全球钛市场不得不处理自己的问题。2022年2月，俄乌战争开始，导致空客和波音宣布重组其钛供应链。战前，俄罗斯是波音和空客的主要钛供应商。
事实上，俄罗斯作为钛来源的角色是如此重要，以至于这家美国飞机制造商甚至与VSMPO-AVISMA建立了一家合资企业，该公司是俄罗斯政府拥有的工业和国防集团Rostec的一部分。就在2021年11月，战争开始前不到三个月，随着与乌克兰的紧张局势加剧，波音公司和VSMPO-AVISMA签署了一项协议，以延长和扩大他们的合作。据估计，波音公司使用的大约三分之一的钛来自俄罗斯。
在空客的案例中，对俄罗斯钛供应的依赖甚至更大。目前还没有可与波音和VSMPO-AVISMA相比的合资企业，但即便如此，这家欧洲飞机制造商据说仍从俄罗斯采购了大约一半所需的钛。然而，战争彻底改变了这一切，战争开始后波音和空客都宣布退出各自的俄罗斯采购交易。甚至到2022年3月，波音公司宣布，它有足够的钛库存来保持正常的生产率，并已设法找到替代供应商来满足其钛需求。
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在回答AeroTime的问题时，波音公司的一名消息人士表示:“波音公司目前主要在美国采购钛。我们在2022年3月暂停了对俄罗斯钛的采购”——从而证实了从俄罗斯钛的转移。空客还宣布愿意停止购买俄罗斯钛，尽管脱钩似乎需要更长时间来实施。截至2022年12月，媒体报道显示，空客仍在努力切断与俄罗斯供应商的联系。
与其他商品不同，俄罗斯事实上并不是钛矿石的主要来源。它们在中国、澳洲、哈萨克、莫桑比克等地开采——尤其是在乌克兰。俄罗斯在钛供应链中的重要性基于其在深加工阶段的地位，VSMPO-AVISMA是海绵钛的主要生产商，海绵钛是这种金属首先被熔化后变成多孔材料的形式。之后，钛被进一步加工成锭、板和其他半加工形式。然后，通过使用专门的机床，这些零件被进一步加工成各种零件和部件。
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在中国之外，钛市场的其他主要参与者是日本公司，如大阪钛和东邦钛。毫不奇怪，在俄乌战争开始后的几个月里，全球钛价格飙升了90%左右。自那以后，市场似乎已经平静下来，价格停滞不前，甚至开始回到战前水平。这是总部位于印度艾哈迈达巴德的钛贸易公司Titanium Horizon的管理合伙人Prashant Metha的说法，该公司主要与航空航天和医疗行业合作。
因此，解决方案与其说是获取原材料来源的问题，不如说是在钛转化过程的不同阶段重新调整产能的问题。2022年Efeso管理咨询公司的报告一家专门从事工业流程优化的咨询公司得出结论认为，美国和日本公司——尽管不如欧洲同行，因为欧洲大多缺乏这些工业能力——应该有能力建设额外的钛加工能力。然而，在执行过程中，这将需要几个月的时间和数千万美元的重大资本投资。
乌克兰战争爆发后的几个月里，大阪钛业和东邦钛业的股价都上涨了两倍多。虽然钛行业的工业产能被重组以反映这一新的现实，但航空航天公司可能需要更多地依赖现有库存和废料市场——即重新利用钛金属加工过程中切下的金属碎片。
Masterfluid Solutions的航空航天全球总监迪安·里士满(Dean Richmond)解释说:“由于钛变得越来越稀缺和昂贵，切割过程中产生的碎片的价值增加了，因为这些碎片可以回收、重新熔化和重新加工。”master fluid Solutions是一家提供钛切割过程中用作润滑剂和冷却剂的流体的公司。
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在一个地缘政治冲击如何在一个行业最意想不到的领域产生反响的例子中，Richmond向AeroTime解释说，Masterfluid Solutions注意到对其特种流体的需求不断增加。这些含有被称为微溶胶的颗粒，可以加速钛碎片的干燥过程，使操作人员可以更快地将它们重新引入工业再加工链。
因此，不管乌克兰前线发生了什么，该行业很可能将经历一场重大的、持久的重组，美国和日本公司将扮演更重要的角色。与此同时，俄罗斯可能会效仿其他行业的做法，向中国倾斜。Horizon Titanium的Prashant Metha看好钛市场的前景，尤其是在亚太地区。“许多国家，印度、中国、韩国……正在建设他们的航空航天工业以及所有相关的辅助工业来制造零部件，他们在未来几年将需要大量的钛，”他肯定地说。
一个大问题是，欧洲在该行业的未来可能扮演什么样的角色。欧盟是全球航空航天业的主要参与者，主要公司有空客、劳斯莱斯和赛峰。然而，令人惊讶的是，它在钛加工市场上没有任何显著的表现。欧洲的工业家和政策制定者会把钛供应链视为他们可能进一步发展欧洲大陆战略自主权的一个领域吗？

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文章来源：极客飞机网订阅号