Tytan i stopy tytanu są szeroko stosowane w przemyśle lotniczym, chemicznym, medycznym, inżynierii morskiej itp. ze względu na ich doskonałe właściwości, takie jak wysoka wytrzymałość, niska gęstość, dobra odporność na korozję, stabilność w wysokiej temperaturze itp. Koszt pręty tytanowe zawsze był jednym z kluczowych czynników ograniczających ich szersze zastosowanie. Dogłębne porównanie kosztów prętów tytanowych w Chinach i Stanach Zjednoczonych nie tylko pomoże Ci dokonać bardziej naukowych i rozsądnych wyborów przy zakupie i podejmowaniu decyzji.
Gąbka tytanowa jest podstawowym surowcem do produkcji prętów tytanowych, co ma zasadniczy wpływ na koszt prętów tytanowych. Obecnie główną metodą produkcji gąbki tytanowej na świecie jest redukcja termiczna magnezu (proces Claure'a). Metoda chlorowania jest stosowana do przekształcania koncentratu tytanu w czterochlorek tytanu (TiCl₄). Następnie, w wysokiej temperaturze i przy ochronie gazem obojętnym, magnez (Mg) jest używany do redukcji TiCl₄ w celu wytworzenia gąbki tytanowej i chlorku magnezu (MgCl₂).
Wytapianie sztabek tytanu
Wytapianie tytanu z gąbki sztabka tytanu jest kluczem do określenia jakości i kosztów prętów tytanowych. Typowe metody wytopu obejmują topienie łukiem elektrycznym w próżni (VAR), topienie w piecu z zimnym trzonem za pomocą wiązki elektronów (EBCHM) itp. Topienie łukiem elektrycznym w próżni jest obecnie najszerzej stosowane. Gąbczasty tytan jest przekształcany w topliwą elektrodę, a wysoka temperatura generowana przez wyładowanie łukowe jest wykorzystywana do topienia topliwej elektrody w środowisku próżniowym, a stopione krople są zestalane w chłodzonym wodą miedzianym tyglu, tworząc sztabkę tytanu. W przypadku sztabek tytanu stosowanych w zaawansowanych dziedzinach, takich jak przemysł lotniczy i kosmiczny, może być wymaganych więcej niż 3 wytopów, co niewątpliwie zwiększa koszty.
Topienie w piecu z zimnym łożem za pomocą wiązki elektronów to stosunkowo nowa technologia topienia. W piecu z zimnym łożem za pomocą wiązki elektronów wiązka elektronów o wysokiej energii emitowana przez działo elektronowe bombarduje gąbkę tytanową, powodując jej stopienie na chłodzonym wodą zimnym łożu miedzianym. Zanieczyszczenia w jeziorku stopionego metalu będą unosić się na powierzchni i zostaną usunięte z powodu różnic gęstości, uzyskując w ten sposób wysokiej czystości, jednolity sztabek tytanu. Jednak inwestycja w sprzęt jest ogromna, a koszty operacyjne wysokie. Obecnie jest ona wykorzystywana głównie w zaawansowanych dziedzinach, które wymagają niezwykle wysokiej jakości sztabek tytanu, takich jak stopy tytanu dla przemysłu lotniczego.
Formowanie prętów tytanowych
Po wytopieniu sztabki tytanu musi ona przejść przez szereg procesów, aby uzyskać pręt tytanowy spełniający wymagania użytkowe. Typowe technologie obejmują kucie, walcowanie, wytłaczanie itp. Kucie to proces polegający na wywieraniu nacisku w celu plastycznego odkształcenia sztabki tytanu w celu uzyskania pożądanego kształtu i właściwości. Podczas kucia sztabka tytanu jest wielokrotnie spęczana i rozciągana w wysokiej temperaturze. Poprzez kontrolowanie współczynnika kucia i temperatury odkształcenia ziarna są rafinowane, a właściwości mechaniczne pręta tytanowego ulegają poprawie. Kucie nadaje się do produkcji prętów tytanowych o dużych specyfikacjach, złożonych kształtach lub wysokich wymaganiach wydajnościowych, ale jego wydajność produkcyjna jest stosunkowo niska, koszt jest wysoki, a poziom techniczny sprzętu i operatorów jest wysoki.
Walcowanie polega na ciągłym walcowaniu sztabki tytanu przez walcarkę w celu stopniowego odkształcenia jej w pręt tytanowy o wymaganych specyfikacjach. Walcowanie ma zalety wysokiej wydajności i stosunkowo niskich kosztów. Może produkować pręty tytanowe o wysokiej dokładności wymiarowej i dobrej jakości powierzchni, co jest odpowiednie do produkcji na dużą skalę. W zależności od temperatury walcowania można je podzielić na walcowanie na gorąco i walcowanie na zimno. Walcowanie na gorąco jest zwykle stosowane do otwierania sztabki tytanu i produkcji większych prętów tytanowych, podczas gdy walcowanie na zimno jest stosowane głównie w celu dalszej poprawy dokładności wymiarowej i jakości powierzchni prętów tytanowych.
Podczas formowania prętów tytanowych wymagane są również procesy pomocnicze, takie jak obróbka cieplna i obróbka powierzchni. Obróbka cieplna może dostosować strukturę organizacyjną i wydajność prętów tytanowych poprzez kontrolowanie temperatury nagrzewania, czasu izolacji i szybkości chłodzenia, tak aby mogły spełniać różne wymagania użytkowe. Obróbka powierzchni może poprawić odporność na korozję, odporność na zużycie i jakość wyglądu prętów tytanowych. Typowe metody obróbki powierzchni obejmują trawienie, pasywację, galwanizację, natryskiwanie itp.
Analiza kosztów prętów tytanowych w Chinach
Chiny są największym na świecie producentem gąbki tytanowej, co sprawia, że cena gąbki tytanowej w Chinach jest stosunkowo stabilna i ma pewne zalety kosztowe. Według danych rynkowych cena gąbki tytanowej pierwszego poziomu w Chinach utrzymywała się na poziomie około 50,000 60,000-2024 40,000 juanów/tonę w ostatnich latach. Na przykład w XNUMX r. niektóre firmy osiągnęły koszt gąbki tytanowej niższy niż XNUMX XNUMX juanów/tonę, co zapewnia stosunkowo tani surowiec bazowy do produkcji prętów tytanowych w Chinach. Oprócz gąbki tytanowej wymagane są również inne materiały pomocnicze, takie jak materiały elektrodowe (podczas procesu wytopu), środki smarne (podczas procesu przetwarzania i formowania) oraz gazy ochronne (podczas procesu wytopu i przetwarzania). Koszt tych materiałów pomocniczych jest stosunkowo niewielki w porównaniu do gąbki tytanowej, ale będzie miał również pewien wpływ na całkowity koszt prętów tytanowych.
Koszt energii
Produkcja prętów tytanowych to proces o dużym zużyciu energii. Od produkcji gąbki tytanowej do prętów tytanowych, każde ogniwo wymaga dużej ilości energii. Biorąc za przykład rok 2024, cena energii elektrycznej dla przemysłu w Chinach wynosi zazwyczaj 0.4-0.7 juana/kWh. Według statystyk koszty energii stanowią około 15% – 25% kosztu każdej tony pręta tytanowego.
Koszty pracy
Chiny mają obfite zasoby siły roboczej. Jednak wraz z rozwojem gospodarki Chin i zmianami w strukturze rynku pracy, koszty pracy również wzrosły w ostatnich latach. Miesięczna pensja pracowników wynosi 4,000–8,000 juanów. Poziom wynagrodzeń techników i menedżerów jest stosunkowo wysoki, na ogół powyżej 8,000 juanów, a pensja niektórych starszych talentów technicznych i menedżerów jest jeszcze wyższa. Udział kosztów pracy w koszcie prętów tytanowych wynosi na ogół około 10%–20%. Na przykład, niektóre duże grupy przemysłu tytanowego w rejonie Baoji, Wstitanium zainwestowały w zaawansowany sprzęt automatyzacyjny i modele zarządzania, co skutecznie zmniejszyło udział kosztów pracy w całkowitych kosztach i poprawiło wydajność i konkurencyjność produktu.
Koszt wyposarzenia
Produkcja prętów tytanowych wymaga szeregu profesjonalnego sprzętu, od sprzętu do produkcji gąbki tytanowej (takiego jak piec do chlorowania, piec do destylacji redukcyjnej itp.), sprzętu do wytopu wlewków tytanowych (takiego jak piec łukowy z wypalaniem próżniowym, piec chłodzący wiązką elektronów itp.) po sprzęt do formowania prętów tytanowych (takiego jak prasa kuźnicza, walcownia, wytłaczarka itp.), koszt zakupu tego sprzętu jest wysoki. Na przykład cena średniej wielkości pieca łukowego z wypalaniem próżniowym może wahać się od kilku milionów juanów do dziesiątek milionów juanów, podczas gdy cena zaawansowanego sprzętu do pieca chłodzącego wiązką elektronów może wynosić nawet dziesiątki milionów juanów. Ponadto konieczne jest również wyposażenie odpowiedniego sprzętu pomocniczego i sprzętu testowego, takiego jak piec do obróbki cieplnej, sprzęt do obróbki powierzchni, spektrometr, sprzęt do badania właściwości mechanicznych itp., a inwestycja w ten sprzęt dodatkowo zwiększa inwestycje w aktywa trwałe firmy. Koszt amortyzacji sprzętu stanowi ważną część kosztów produkcji prętów tytanowych. Okres amortyzacji sprzętu produkcyjnego na dużą skalę wynosi około 10-15 lat, a okres amortyzacji małego sprzętu i sprzętu pomocniczego wynosi około 5-10 lat. Koszt amortyzacji sprzętu stanowi około 10%-15% kosztu produkcji każdej tony prętów tytanowych.
Skala produkcji i przewaga kosztowa
Chiny mają ogromną skalę przemysłu tytanowego, a wiele przedsiębiorstw produkujących pręty tytanowe utworzyło efekt klastra przemysłowego. Na przykład Baoji, Shaanxi, jest znane jako „China Titanium Valley”, które skupia dużą liczbę przedsiębiorstw produkujących tytan i stopy tytanu. Produkcja na dużą skalę daje przedsiębiorstwom oczywiste korzyści kosztowe w zakresie zaopatrzenia w surowce, wykorzystania sprzętu oraz badań i rozwoju technologii. Jeśli chodzi o zaopatrzenie w surowce, duże przedsiębiorstwa lub klastry przemysłowe mogą uzyskać korzystniejsze ceny i lepsze warunki dostaw dzięki scentralizowanemu zaopatrzeniu, co zmniejsza koszty zaopatrzenia w surowce; jeśli chodzi o wykorzystanie sprzętu, produkcja na dużą skalę może poprawić wskaźnik wykorzystania sprzętu i zmniejszyć koszt amortyzacji sprzętu na jednostkę produktu. Osiągnięto ekonomię skali, co zmniejszyło koszt produkcji prętów tytanowych na tonę o około 10%-20% w porównaniu z małymi przedsiębiorstwami.
Koszt prętów tytanowych w Stanach Zjednoczonych
Możliwości produkcyjne gąbki tytanowej w Stanach Zjednoczonych są stosunkowo ograniczone, a większość gąbki tytanowej jest importowana, a głównymi źródłami importu są Rosja, Chiny i inne kraje. Ponieważ cena gąbki tytanowej na rynku międzynarodowym jest uzależniona od różnych czynników, takich jak globalna podaż i popyt, polityka handlowa itp., amerykańskie firmy ponoszą większe ryzyko wahań cen przy zakupie gąbki tytanowej. Ponadto importowana gąbka tytanowa wymaga również dodatkowych kosztów, takich jak cła i koszty transportu, co dodatkowo zwiększa koszty zakupu surowców przez producentów prętów tytanowych w Stanach Zjednoczonych. Według danych rynkowych cena lądowa gąbki tytanowej importowanej przez amerykańskie firmy jest ogólnie o około 10% – 20% wyższa niż cena na rynku krajowym w Chinach. Po dodaniu ceł i innych opłat różnica w kosztach może być jeszcze większa.
Koszty pracy
Stany Zjednoczone to kraj o wysokich płacach i wysokim poziomie dobrobytu, a koszty pracy są tam znacznie wyższe niż w Chinach. Płace amerykańskich pracowników, techników i menedżerów są na ogół wysokie, a w połączeniu z solidnym systemem ubezpieczeń społecznych i systemem dobrobytu pracowników, koszty pracy stanowią znaczną część kosztów prętów tytanowych. Według statystyk, koszt pracy prętów tytanowych w Stanach Zjednoczonych stanowi na ogół około 30%-40% całkowitego kosztu, co stanowi 2-3 razy więcej niż w Chinach. Na przykład, średnia stawka godzinowa pracowników pierwszej linii w Stanach Zjednoczonych może sięgać 20-30 USD, podczas gdy płace techników i menedżerów są jeszcze wyższe. Wysokie koszty pracy mają pewien wpływ na konkurencyjność cenową amerykańskich prętów tytanowych na rynku międzynarodowym.
Koszty sprzętu i prac badawczo-rozwojowych
Stany Zjednoczone zawsze były światowym liderem w dziedzinie produkcji prętów tytanowych oraz badań i rozwoju technologii, z zaawansowanym sprzętem do wytopu, przetwarzania i testowania. Amerykańskie firmy zainwestowały dużo w zakup sprzętu, dążąc do wysokiej wydajności i automatyzacji sprzętu w celu poprawy efektywności produkcji i jakości produktu. Na przykład zaawansowany sprzęt do topienia w piecu z zimnym łożem wiązką elektronów używany przez niektóre amerykańskie firmy ma bardzo wysoki poziom kontroli automatyzacji i dokładności produkcji, ale cena sprzętu jest również niezwykle wysoka, co sprawia, że koszt amortyzacji sprzętu stanowi dużą część kosztów produkcji prętów tytanowych, ogólnie około 15% – 20%.
Koszty rynkowe i operacyjne
Środowisko rynkowe i model operacyjny w Stanach Zjednoczonych znacznie różnią się od tych w Chinach. Jeśli chodzi o marketing, amerykańskie firmy muszą inwestować dużo pieniędzy w budowanie marki, promocję rynkową i obsługę klienta, aby zwiększyć świadomość produktu i udział w rynku. Koszty kanału reklamowego i marketingowego w Stanach Zjednoczonych są stosunkowo wysokie, zazwyczaj około 10% – 15%. Ponadto system finansowy i polityka podatkowa Stanów Zjednoczonych również mają wpływ na koszty korporacyjne. Koszty finansowania i obciążenia podatkowe przedsiębiorstw są stosunkowo wysokie, co dodatkowo zwiększa całkowity koszt prętów tytanowych.
Porównanie kosztów prętów tytanowych - Chiny kontra Stany Zjednoczone
Biorąc pod uwagę wszystkie powyższe czynniki, ogólnie rzecz biorąc, chińskie pręty tytanowe mają oczywiste zalety pod względem kosztów. Według badań rynkowych i szacunków danych branżowych, przy tych samych specyfikacjach i standardach jakości, koszt prętów tytanowych w Chinach jest ogólnie o 20% – 40% niższy niż w Stanach Zjednoczonych. Porównanie kosztów w różnych linkach
Gąbka tytanowa: Dzięki ogromnym zdolnościom produkcyjnym gąbki tytanowej i wystarczającej konkurencji rynkowej Chiny mają znaczną przewagę cenową. Cena gąbki tytanowej w Chinach jest stosunkowo stabilna i na niskim poziomie, podczas gdy Stany Zjednoczone mają ograniczone zdolności produkcyjne gąbki tytanowej i polegają na imporcie, co skutkuje wysokimi kosztami zakupu. Oprócz taryf, transportu i innych dodatkowych kosztów, koszt zakupu gąbki tytanowej w Stanach Zjednoczonych jest o 10% – 20% wyższy niż w Chinach, a nawet więcej.
Materiały pomocnicze:Chociaż Chiny i Stany Zjednoczone są podobne pod względem typów materiałów pomocniczych wymaganych do produkcji prętów tytanowych, Stany Zjednoczone mają przewagę techniczną w niektórych wysokiej jakości materiałach pomocniczych, ale cena jest stosunkowo wysoka. Jeśli chodzi o import zwykłych materiałów pomocniczych, Stany Zjednoczone stają w obliczu ryzyka związanego z dostawami i dodatkowych kosztów zakupu. Z kolei Chiny są bardziej elastyczne w zakresie dostaw materiałów pomocniczych, a niektóre firmy mogą osiągnąć dostawy krajowe, co ma więcej zalet w zakresie kontroli kosztów, dzięki czemu udział kosztów materiałów pomocniczych w chińskiej produkcji prętów tytanowych jest stosunkowo niższy.
Wartość energetyczna:Koszt energii w Stanach Zjednoczonych wynosi 20% – 30%, co jest wartością wyższą od średniego poziomu 15% – 25% w Chinach. Ta różnica sprawia, że chińskie pręty tytanowe są bardziej konkurencyjne pod względem kosztów energii.
Koszty pracy:Wysokie płace i świadczenia w Stanach Zjednoczonych sprawiają, że koszty pracy w przedsiębiorstwach produkujących pręty tytanowe stanowią 30%–40% całkowitych kosztów, podczas gdy w Chinach stanowią one zaledwie 10%–20%. Ogromna różnica w kosztach pracy stała się jednym z ważnych czynników, które sprawiają, że koszt prętów tytanowych w Chinach jest niższy niż w Stanach Zjednoczonych.
Wyposażenie:Amerykańskie firmy dążą do wysokiej wydajności i automatyzacji sprzętu, a koszty zakupu sprzętu są wysokie, co powoduje, że koszty amortyzacji sprzętu wynoszą 15% – 20%; chociaż chińskie firmy również stale ulepszają poziom swojego sprzętu, intensywność inwestycji w sprzęt i wskaźnik kosztów amortyzacji są stosunkowo niskie, ogólnie około 10% – 15%. Jednak wydajność produkcji i zalety jakości produktu, jakie zapewnia zaawansowany amerykański sprzęt, w pewnym stopniu zrekompensowały niedogodności związane z kosztami.
R & D:Stany Zjednoczone zainwestowały dużo w badania i rozwój przemysłu tytanowego, co znacznie zwiększyło całkowity koszt przedsiębiorstw w krótkim okresie. Chociaż pomoże to poprawić konkurencyjność produktów w dłuższej perspektywie, pod względem porównania kosztów, kwota kosztów badań i rozwoju przydzielonych produktom przez chińskie firmy jest stosunkowo niewielka. Chińskie firmy również zwiększyły swoje inwestycje w badania i rozwój w ostatnich latach, ale ich koszty badań i rozwoju są nadal niższe niż w Stanach Zjednoczonych.
Podsumowanie
Poprzez kompleksową analizę kosztów prętów tytanowych w Chinach i Stanach Zjednoczonych. Chiny mają przewagę w zakresie dostaw surowców, kosztów energii, kosztów pracy, kosztów rynkowych i operacyjnych. Całkowity koszt jest o 20% – 50% niższy niż w Stanach Zjednoczonych, które mają silną konkurencyjność cenową na rynku międzynarodowym, szczególnie na rynkach niskiej i średniej klasy. Chociaż Stany Zjednoczone nie mają przewagi w zakresie kosztów, zajmują wiodącą pozycję w zakresie badań i rozwoju technologii wysokiej klasy, zaawansowanego sprzętu i jakości produktów oraz mogą utrzymać konkurencyjność na rynkach wysokiej klasy, takich jak przemysł lotniczy i kosmiczny.
Chińskie firmy produkujące pręty tytanowe powinny nadal odgrywać przewagę kosztową w przyszłości. Jednocześnie należy zwiększyć inwestycje w badania i rozwój, zwiększyć możliwości innowacji technologicznych, poprawić jakość i wydajność produktów, stopniowo rozszerzać się na rynek produktów wysokiej klasy i zwiększyć konkurencyjność w tej dziedzinie. W przypadku amerykańskiego przemysłu prętów tytanowych konieczne jest zbadanie sposobów na obniżenie kosztów przy jednoczesnym zachowaniu przewagi technologicznej w zakresie produktów wysokiej klasy. Na przykład należy zoptymalizować kanały pozyskiwania surowców i obniżyć koszty importu surowców, takich jak tytan gąbczasty; zwiększyć stopień automatyzacji, wzmocnić współpracę z firmami międzynarodowymi i dzielić koszty badań i rozwoju.
