1、定义

钛合金热交换器顾名思义是使用钛合金材质的热交换器。热交换器（heat-exchangeequipment，heatexchanger）又称换热器和换热设备，是使两种流体间进行热量交换而实现加热或冷却等目的的设备。一般是用固体间壁(传热面)将不同温度的流体隔开。也有的使两种流体在器内直接接触而进行热量交换。

根据作用原理钛合金热交换器可分为间壁式换热器、蓄热式换热器和混合式换热器。根据使用目的可分为冷却器、加热器、冷凝器和汽化器。根据传热面的形状和结构可分为管式换热器和板式换热器。

2、发展历程

1）热交换器发展史

二十世纪20年代出现板式换热器，并应用于食品工业。以板代管制成的换热器，结构紧凑，传热效果好，因此陆续发展为多种形式。30年代初，瑞典首次制成螺旋板换热器。接着英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金材料制成的板翅式换热器，用于飞机发动机的散热。30年代末，瑞典又制造出第一台板壳式换热器，用于纸浆工厂。在此期间，为了解决强腐蚀性介质的换热问题，人们对新型材料制成的换热器开始注意。

60年代左右，由于空间技术和尖端科学的迅速发展，迫切需要各种高效能紧凑型的换热器，再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展，换热器制造工艺得到进一步完善，从而推动了紧凑型板面式换热器的蓬勃发展和广泛应用。此外，自60年代开始，为了适应高温和高压条件下的换热和节能的需要，典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展。70年代中期，为了强化传热，在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。

2）钛发展史

钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。

第一个实用的钛合金是1954年美国研制成功的Ti-6Al-4V合金，由于它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好，而成为钛合金工业中的王牌合金，该合金使用量已占全部钛合金的75％～85％。其他许多钛合金都可以看做是Ti-6Al-4V合金的改型。

20世纪50～60年代，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金，70年代开发出一批耐蚀钛合金，80年代以来，耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。耐热钛合金的使用温度已从50年代的400℃提高到90年代的600～650℃。A2(Ti3Al)和r（TiAl）基合金的出现，使钛在发动机的使用部位正由发动机的冷端（风扇和压气机）向发动机的热端（涡轮）方向推进。结构钛合金向高强、高塑、高强高韧、高模量和高损伤容限方向发展。

另外，20世纪70年代以来，还出现了Ti-Ni、Ti-Ni-Fe、Ti-Ni-Nb等形状记忆合金，并在工程上获得日益广泛的应用。

目前，世界上已研制出的钛合金有数百种，最著名的合金有20～30种，如Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、SP-700、Ti-6242、Ti-1023、Ti-10-5-3、Ti-1023、BT9、BT20、IMI829、IMI834等。

1、特点

钛及钛合金是一种新兴的很有前途的金属材料，用钛制作热交换器具有耐腐蚀性好、传热效率高、表面光洁无结垢层、比重小、强度高、设备体积和质量小等特点。钛及钛合金热交换器使用寿命比用不锈钢材料制成的换热器长达10倍以上。

2、应用领域

热交换器的应用广泛，在日常生活以及化工、石油、动力和原子能等工业部门都有应用。它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。

应用举例：日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等，都是热交换器。在化工生产中换交换器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。

具体就钛合金热交换器而言，钛是海水淡化设备换热器的首选材料钛对氯具有很强的抗腐蚀性，是海水淡化设备换热器的首选材料。略……

自2000年以来，我国板式换热器的设计和制造水平有很大提高，品种规格也不断完善，应用范围不断拓宽。但与国外的应用情况及发展趋势比较，我国产品还有较大的差距。

目前，国内80%的企业仍以生产技术含量不高的常规普通型产品为主，在特殊品种方面还较缺乏，如性能先进的新型板式蒸发器、超大处理量的板式冷凝器以及特殊用途的激光半焊接产品等。

目前国内板式换热器板片所用材质主要为常规300系列奥氏体不锈钢，其用量占全年总量的80%以上。诸如钛及其合金等特殊昂贵材料用量非常少。

部分企业在技术上实现了较大突破：日期国产首台10500平方米高效节能板壳式换热器顺利通过出厂验收，即将投入工业运行。这是目前国内最大换热面积的板壳式换热器，这标志着国产板壳式换热器已经攻克大型化技术难题，开始跨入国际领先行列。大型板壳式换热器是炼油化工企业连续重整装置中的关键设备。负责这个项目自主研发和制造的机构正是2008年12月由兰州石油机械研究所进行股份制改造的甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司。由于产品的换热效率高，据预测，该台设备年均可回收能耗928000MW，年均节能收入7980万元。

钛合金热交换器生产工艺流程：备料－－划线－－切割－－边缘加工（探伤）－－成型－－组对－－焊接－－焊接质量检验－－组装焊接－－压力试验略……

一、产值及其增长分析

 

二、生产区域结构分析

2009年钛合金热交换器生产区域结构分布图

一、需求量及其增长分析

近些年，在我国工业产业快速发展的带动下，国内热交换器市场需求快速增长，至2008年，中国热交换器产业市场规模达到360亿元左右，其中，石油化工、船舶工业、海水淡化等作为热交换器需求较大的领域，对于产品的性能提出了新的要求，这就是的钛合金热交换器这一性能更优越，尤其是更适应于海水淡化的热交换器产品市场快速增长。目前国内钛合金热交换器的市场容量已经接近100亿元。

 

 2003-2009年我国钛合金热交换器市场容量及其增长情况统计表

二、需求地域结构分析

2009年钛合金热交换器需求地区分布统计图

三、市场需求影响因素分析

随着我国工业化和城镇化进程的加快，以及全球发展中国家经济的增长，国内市场和出口市场对换热器的需求量将会保持增长，客观上为我国换热器产业的快速发展提供了广阔的市场空间。

从影响钛合金热交换器市场需求的因素来看，在国家四万亿投资的刺激下，我国国民经济仍将保持较快发展。石油化工、能源电力、环境保护等行业仍然保持稳定增长，大型乙烯项目、大规模的核电站建设、大型风力发电场的建设、太阳能光伏发电产业中多晶硅产量的迅速增长、大型环境保护工程的开工建设、海水淡化工程的日益成熟，都将对换热器产业产生巨大的需求拉动。尤其是石油化工、食品医药、海水淡化等领域对换热器使用的材料有特殊要求，这就使得钛合金热交换器产品的市场空间逐渐扩大。略……

1、热交换器产品开发缺少设计与匹配技术

近几年，国内热交换器行业的制造技术得到迅速发展，然而，在产品开发、设计、匹配能力方面实力不足，不少企业虽然具有一定的产品试验能力，但还未能按照实际的试验结果进行综合回归分析，总结出一整套系统的设计计算方法和理论分析程序。因此，大部分热交换器企业在产品开发中仍处于经验设计阶段，新产品需要反复试验验证，花工费时，与国外同行一流水平相比尚有较大差距。

2、不重视试验研究

换热器综合性能的好坏以及设计、制造的产品能否适合用户工况的要求，器基本依据就是试验测试的准确方程式。每种型式的产品应进行热工性能和流体阻力特性测定。但国内企业普遍不重视试验研究工作，部分企业迫于项目招投标要求对产品进行热工测试，但并未对试验数据及准则方程式进行分析或有效利用。

国外知名企业如：ALFALAVAL，APV，GEA等公司，均设有专门的产品研发中心，每年投入销售额2%-3%的费用用于对现有产品的完善以及对新产品的试验研究。

3、创新能力差

自主开发能力差，低水平重复生产，抄袭模仿严重。部分企业不设技术部门或无技术人员；设计水平低，没有掌握热交换器设计的核心技术，多为模仿或抄袭；大部分企业产品的开发仅局限于框架设计，能够从事产品开发及模具设计的技术人员太少，高水平的研发人才更为稀缺。

1、强化研发能力

目前，国内热交换器制造企业数量多、规模小，缺乏研发和规模生产实力。因此，加速产品的升级换代，提高产品科技含量是当前国内企业的当务之急。

2、加强行业合作

我国企业必须保持较快的发展速度，鼓励生产企业联合兼并，尽快实现规模经济，以提高生产集中度和市场占有率。通过调整行业、产品和企业组织结构，促进本行业未来的发展。

3、优化产品结构，提高盈利能力

随着经济水平的发展，市场对高端产品的需求越来越大。企业可以在各系列产品中增加高端产品的比重，提高产品的附加值和盈利能力。

2、树立品牌形象

企业需要创造品牌，名牌是企业生存和发展的关键。一个名牌往往需要经受少则几年，多则十几年的市场考验，才能确立。企业应加强市场研究，建立创名牌的战略意识。略……

一、政策环境

中央经济工作会议明确提出，2010年要保持宏观经济政策的连续性和稳定性，继续实施积极的财政政策和适度宽松的货币政策，同时根据新形势新情况着力提高政策的针对性和灵活性。

我国政府对于换热器行业的技术创新持鼓励政策，对产业的集群化生产也有相关政策。吉林省四平市兴建换热器特色工业园区，制定并实施了“四平市换热器产业跃升优惠政策”，九大优惠举措分别对全市和外来投资建厂的换热器企业在土地征用、税收、融资、技术改造、研发等各方面给予全方位扶持和优惠。

这些都为钛合金热交换器行业发展创造了良好的政策环境。

二、经济环境

2009年，我国成功地应对国际金融危机和世界经济衰退带来的巨大冲击，经济增长达到8.7%的速度，明显超过了年初制定的保8％的预期目标。2010年我国的经济走势会好于去年，企稳回升的势头能够延续下去。中国经济内部增长潜力巨大，尽管未来经济增长速度会放缓到10％以下，但潜在增长率仍可保持在9％左右。综合考虑国内经济增长潜力、2009年出台的经济刺激计划在2010年的延续作用，以及世界经济复苏的势头，结合国务院发展研究中心宏观部的模型预测，预计2010年我国经济增长至少将回升到9％以上，出口增长10％左右，居民消费价格指数可以控制在3％。如果世界经济复苏更为有力，中国经济增长速度很可能超过10％。

我国经济的持续稳定快速发展为钛合金热交换器行业发展创造了良好的经济环境。

三、社会环境

社会环境是指组织所在社会中成员的民族特征、文化传统、价值观念、宗教信仰、教育水平以及风俗习惯等因素。构成社会环境的要素包括人口规模、年龄结构、种族结构、收入分布、消费结构和水平、人口流动性等。其中人口规模直接影响着一个国家或地区市场的容量，年龄结构则决定消费品的种类及推广方式。

随着我国人民经济收入的提高，人们对日常生活的品质也相应提高，这就为包括空调在内的换热器的下游行业发展提供了良好的社会环境，换热器行业也因此而得益。

四、技术环境

我国目前已经有能力自行生产钛合金换热器，但从生产企业大多规模较小，在生产技术上也与国外企业存在差距。这样，一方面，我国企业有了自行研发改进的基础。另一方面，在国际中，我国企业还会因为技术问题处于弱势。

五、投资环境综合结论（CMRN）

 

 我国钛合金热交换器投资环境综合评价

1、政策风险

总的来说，我国钛合金换热器面临的政策风险较小。

我国钛合金换热器潜在的政策性风险一方面来自原材料钛业的整合，前面分析过钛业市场集中度的提高会带来供应商议价能力的提高。反过来也就是，钛合金换热器生厂商的议价能力下降。这种风险无法回避，而且即将成为现实。为了降低这种风险，钛合金换热器产生可以通过签订长期购买合同等方式来降低生产成本。

我国钛合金换热器的另一种潜在风险源自国际贸易壁垒。虽然目前还没有出现针对我国换热器的反倾销政策。但这不代表未来不出现。在全球性经济危机爆发后，为了保护本国工业发展，各发达国家的贸易壁垒有提升趋势。

2、技术风险

随着经济的发展，各种不同型式和种类的换热器发展很快，然而我国钛合金换热器的自主开发能力差，低水平重复生产，抄袭模仿严重。大部分企业产品的开发仅局限于框架设计，能够从事产品开发及模具设计的技术人员太少，高水平的研发人才更为稀缺。

另外，我国中小型企业多，生产设备简单，业间多为低水平、低价格的恶性竞争，从而造成了整个行业科研投入严重不足，导致技术水平处于较低的状态，不能满足市场更高的要求。

3、市场风险

换热器是一种高效紧凑的换热设备，它的应用几乎涉及到所有的工业领域，而且其类型、结构和使用范围还在不断发展。近年来，钛合金换热器的紧凑性、重量轻、制冷性能好、运行成本低等优越性已越来越被人们所认识。随着我国经济的发展，制冷技术的发展前途远大，特别是各种大型的工业制冷装置和空调用制冷装置发展迅速，这为各种制冷用换热器的应用提供了广阔的市场。

然而，由于目前钛合金换热器主要材料为钛合金，而钛的价格较高，使钛合金换热器不具有成本优势，使得钛合金换热器具有一定的市场风险。

4、经营管理风险

1）高级管理人才和技术人才短缺的风险

随着国内产品生产规模的迅速扩大，对公司生产组织、内部管理、研发力量、技术支持、售后服务都提出了较高的要求，需要更多的中高级人才以满足公司快速发展的要求。因此，如果不能持续引进高级人才，势必对公司的持续发展产生不利影响。

2）经营模式调整风险

随着经营模式的调整，公司的资金、产能将向自主品牌营销模式不断倾斜。在这一过渡时期，由于自主营销网络需要逐步建设和完善，自主创新能力也需要进一步提高，公司将面临一定的经营风险。略……