鎂合金材料在未來的生產(chǎn)應(yīng)用中發(fā)揮重要作用 鎂合金市場深度調(diào)研

• 2021年9月26日 ZhouJiaLiang來源：互聯(lián)網(wǎng) 457 23
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鎂合金是以鎂為基礎(chǔ)加入其他元素組成的合金。鎂合金密度只有1.7kg/m3，是鋁的2/3，鋼的1/4，強(qiáng)度高于鋁合金和鋼，比剛度接近鋁合金和鋼，是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料。

鎂合金是以鎂為基礎(chǔ)加入其他元素組成的合金。鎂合金密度只有1.7kg/m3，是鋁的2/3，鋼的1/4，強(qiáng)度高于鋁合金和鋼，比剛度接近鋁合金和鋼，是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料。

鎂合金具有密度低、比性能好、減震性能好、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能良好、工藝性能良好、耐蝕性能差、易于氧化燃饒、耐熱性差等特點，是實用金屬中的最輕的金屬。因此，鎂合金在電子產(chǎn)品、汽車、航空航天等需要高比強(qiáng)度金屬材料的領(lǐng)域具備廣闊的發(fā)展前景。

據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院報告《2021-2026年版鎂合金項目商業(yè)計劃書》分析顯示

鎂合金行業(yè)是一個產(chǎn)業(yè)鏈跨度長、覆蓋面寬的產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)品生產(chǎn)過程是根據(jù)鎂、鎂合金屬性進(jìn)行設(shè)計、加工、生產(chǎn)和裝配的過程，在產(chǎn)品生產(chǎn)出來后再經(jīng)過品牌包裝和營銷，最終銷售給消費(fèi)者。上游行業(yè)主要原材料是原鎂和鎂合金材料(鎂合金錠錠或鎂合金坯料)，鎂合金作為大宗商品，價格變動對下游行業(yè)影響較大。

近年來，在節(jié)能、環(huán)保要求的推動下，鎂及鎂合金整體行業(yè)正努力由高產(chǎn)量向高質(zhì)量方向不斷轉(zhuǎn)變。我國鎂合金材料的穩(wěn)定供應(yīng)、鎂合金企業(yè)生產(chǎn)工藝的不斷提高、下游需求的穩(wěn)定增長，必將促使鎂合金材料在未來的生產(chǎn)應(yīng)用中發(fā)揮重要作用。

2017年我國鎂合金產(chǎn)量為32.86萬噸，2018年我國鎂合金產(chǎn)量略高于2017年水平，鎂合金年度產(chǎn)量為32.99萬噸。中國作為全球最大的鎂生產(chǎn)國和出口國，鎂產(chǎn)量占全球比重超過85%。近年來我國鎂合金出口總量維持在10萬噸以上，據(jù)海關(guān)統(tǒng)計2018年我國鎂合金出口數(shù)量為11.21萬噸，出口數(shù)量同比下降4.01%;出口金額為30782.67萬美元，出口金額同比增長6.84%。2018年我國鎂合金進(jìn)口數(shù)量為34.22噸，進(jìn)口數(shù)量同比下降62.89%;進(jìn)口金額為14.65萬美元，進(jìn)口金額同比增長下降51.38%。

鎂合金市場深度調(diào)研

一、市場現(xiàn)狀分析

全球鎂資源儲量及產(chǎn)量主要集中在中國。鎂是地殼中第八豐富的元素，約占2%的質(zhì)量。據(jù)統(tǒng)計，2018年中國已探明可開采白云石鎂礦超過200億噸，菱鎂礦超過30億噸，鹽湖氯化鎂儲量40億余噸，占世界鎂礦資源的70%以上，其余主要鎂資源大國為俄羅斯、韓國、澳大利亞等。中國為全球原鎂主要生產(chǎn)國，2014-2018年中國原鎂年產(chǎn)量占全球總量比例最高達(dá)到96.35%。

2017年我國鎂合金產(chǎn)量為32.86萬噸，2018年我國鎂合金產(chǎn)量略高于2017年水平，鎂合金年度產(chǎn)量為32.99萬噸。中國作為全球最大的鎂生產(chǎn)國和出口國，鎂產(chǎn)量占全球比重超過85%。近年來我國鎂合金出口總量維持在10萬噸以上，據(jù)海關(guān)統(tǒng)計2018年我國鎂合金出口數(shù)量為11.21萬噸，出口數(shù)量同比下降4.01%;出口金額為30782.67萬美元，出口金額同比增長6.84%。2018年我國鎂合金進(jìn)口數(shù)量為34.22噸，進(jìn)口數(shù)量同比下降62.89%;進(jìn)口金額為14.65萬美元，進(jìn)口金額同比增長下降51.38%。

圖表：1992-2018年鎂合金進(jìn)出口統(tǒng)計

資料來源：中國海關(guān)

需求分析：汽車節(jié)能減排及輕量化需求有望帶動原鎂需求持續(xù)增長。預(yù)計全球原鎂需求量提升主要來自鎂合金產(chǎn)量上升，鎂合金行業(yè)內(nèi)下游需求驅(qū)動主要來自汽車行業(yè)對鎂合金材料的需求上漲，其他非工程類材料應(yīng)用預(yù)計未來產(chǎn)量增長相對平穩(wěn)，基本維持當(dāng)前生產(chǎn)水平。預(yù)計至2023年全球原鎂消費(fèi)量將增至181.4萬噸，未來五年CAGR有望達(dá)到13%，鎂合金行業(yè)景氣度有望持續(xù)向上。

供給分析：環(huán)保趨嚴(yán)，冶煉環(huán)節(jié)或?qū)㈤L期制約原鎂供給。海外原鎂冶煉成本難以與國內(nèi)廠商競爭，預(yù)計未來5年海外鎂合金產(chǎn)量增長有限;國內(nèi)環(huán)保政策持續(xù)高壓，落后產(chǎn)能不斷出清，預(yù)計未來5年國內(nèi)鎂合金產(chǎn)量將穩(wěn)步增長。預(yù)計2025年國內(nèi)鎂合金供給將增長至68.5萬噸。

供需平衡與價格展望：2019年是拐點，供需基本面有望支撐鎂價開啟長牛。需求端，鎂合金產(chǎn)量有望持續(xù)提升，下游汽車行業(yè)輕量化大趨勢不會變，原鎂消費(fèi)有望持續(xù)增長;供給端，海外產(chǎn)量由于成本因素擴(kuò)張有限，國內(nèi)產(chǎn)能在高壓環(huán)保政策下釋放有限，2019年料將是鎂合金供需拐點，預(yù)計2020年將出現(xiàn)供應(yīng)短缺，未來5年供需缺口或?qū)⒊掷m(xù)擴(kuò)大，基本面有望支撐價格進(jìn)入上行通道。

風(fēng)險因素：環(huán)保政策不及預(yù)期，下游消費(fèi)增速不及預(yù)期，原鎂供給增速超預(yù)期。

二、市場規(guī)模分析

圖表：中國鎂合金行業(yè)市場規(guī)模(單位：億元)

資料來源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理

三、市場特點分析

1、行業(yè)消費(fèi)特征

目前，我國鎂合金行業(yè)已形成一個初具規(guī)模的產(chǎn)業(yè)，廣泛用于建筑、化工、石油管道、電子產(chǎn)品、消費(fèi)類產(chǎn)品、汽車、軍工、航空航天等領(lǐng)域，是各種建筑物、工業(yè)儲罐、管道、船舶的防腐材料，是電子產(chǎn)品、汽車等產(chǎn)品的輕量化替代材料。

鎂合金由于經(jīng)歷了塑性變形，材料組織和力學(xué)性能與鑄件相比具有明顯的優(yōu)勢，而且還可以通過熱處理工藝對材料的組織和性能進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。因此，鎂合金擠壓制品可廣泛應(yīng)用于工業(yè)結(jié)構(gòu)材、3C電子產(chǎn)品、汽車零部件、家用電器上，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

2、行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特征

鎂行業(yè)一直緊隨鋁行業(yè)的發(fā)展而發(fā)展，鎂鋁可比性非常強(qiáng)。但鎂、鋁兩行業(yè)目前的消費(fèi)結(jié)構(gòu)卻大相徑庭。在鋁行業(yè)，鋁合金擠壓材(包括：棒材、線材、管材、型材)占合金用量的69%，而鑄件占合金用量的16%;與鋁相反，鎂合金通用產(chǎn)品，包括薄板、厚板、棒材、線材、管材以及結(jié)構(gòu)型材占合金全部用量不足5%，而鑄件占合金全部用量的80%以上，行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理。鎂合金塑性加工產(chǎn)品具有更高的強(qiáng)度、更好的延展性和更多樣化的力學(xué)性能，隨著加工技術(shù)和加工成本瓶頸的突破，鎂合金擠壓產(chǎn)品需求量將產(chǎn)生爆發(fā)性增長，這將為鎂合金行業(yè)提供巨大發(fā)展空間。

3、行業(yè)原材料供給特征

全球鎂合金擠壓加工生產(chǎn)發(fā)源于歐美國家，但由于制造成本高以及近年其所依賴的鎂合金坯料絕大多數(shù)產(chǎn)于中國，因此，鎂合金擠壓加工向中國轉(zhuǎn)移是今后一段時間的必然發(fā)展趨勢，中國具備的資源和勞動力優(yōu)勢在未來仍然是促進(jìn)該行業(yè)發(fā)展的重要因素。

4、行業(yè)產(chǎn)業(yè)集中度特征

雖然我國鎂合金擠壓制品行業(yè)取得了明顯的進(jìn)步，突破了一批產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)，具有了量的優(yōu)勢，但與發(fā)達(dá)國家相比，無論在產(chǎn)品質(zhì)量方面，還是在生產(chǎn)技術(shù)和裝備水平、產(chǎn)品消耗、環(huán)境保護(hù)等方面，仍存在一定差距。

目前，我國已經(jīng)初步建立了從鎂合金技術(shù)研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化試點的技術(shù)研發(fā)體系，在全國建立了一批產(chǎn)業(yè)化示范基地，形成了重慶、山西、陜西、內(nèi)蒙、寧夏、青海、長三角、珠三角、天津等多個具有特色的鎂產(chǎn)業(yè)基地和產(chǎn)業(yè)集群。其中山西和陜西以原鎂和鎂合金生產(chǎn)為主，而廣東和江蘇則以鎂壓鑄和深加工為主。

四、市場技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

1.耐熱鎂合金

耐熱性差是阻礙鎂合金廣泛應(yīng)用的主要原因之一，當(dāng)溫度升高時，它的強(qiáng)度和抗蠕變性能大幅度下降，使它難以作為關(guān)鍵零件(如發(fā)動機(jī)零件)材料在汽車等工業(yè)中得到更廣泛的應(yīng)用。己開發(fā)的耐熱鎂合金中所采用的合金元素主要有稀土元素(RE)和硅(Si)。稀土是用來提高鎂合金耐熱性能的重要元素。

含稀土的鎂合金QE22和WE54具有與鋁合金相當(dāng)?shù)母邷貜?qiáng)度，但是稀土合金的高成本是其被廣泛應(yīng)用的一大阻礙。

2.耐蝕鎂合金

鎂合金的耐蝕性問題可通過兩個方面來解決：①嚴(yán)格限制鎂合金中的Fe、Cu、Ni等雜質(zhì)元素的含量。例如，高純AZ91HP鎂合金在鹽霧試驗中的耐蝕性大約是AZ91C的100倍，超過了壓鑄鋁合金A380，比低碳鋼還好得多。②對鎂合金進(jìn)行表面處理。根據(jù)不同的耐蝕性要求，可選擇化學(xué)表面處理、陽極氧化處理、有機(jī)物涂覆、電鍍、化學(xué)鍍、熱噴涂等方法處理。例如，經(jīng)化學(xué)鍍的鎂合金，其耐蝕性超過了不銹鋼。

3.阻燃鎂合金

鎂合金在熔煉澆鑄過程中容易發(fā)生劇烈的氧化燃烷。實踐證明，熔劑保護(hù)法和SF6、SO2、CO2、Ar等氣體保護(hù)法是行之有效的阻燃方法，但它們在應(yīng)用中會產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染，并使得合金性能降低，設(shè)備投資增大。純鎂中加鈣能夠大大提高鎂液的抗氧化燃燒能力，但是由于添加大量鈣會嚴(yán)重惡化鎂合金的機(jī)械性能，使這一方法無法應(yīng)用于生產(chǎn)實踐。鉸可以阻止鎂合金進(jìn)一步氧化，但是鉸含量過高時，會引起晶粒粗化和增大熱裂傾向。

4.高強(qiáng)高韌鎂合金

現(xiàn)有鎂合金的常溫強(qiáng)度和塑韌性均有待進(jìn)一步提高。在Mg-Zn和Mg-Y合金中加人Ca、Zr可顯著細(xì)化晶粒，提高其抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度;加人Ag和Th能夠提高M(jìn)g-RE-Zr合金的力學(xué)性能，如含Ag的QE22A合金具有高室溫拉伸性能和抗蠕變性能，已廣泛用作飛機(jī)、導(dǎo)彈的優(yōu)質(zhì)鑄件;通過快速凝固粉末冶金、高擠壓比及等通道角擠等方法，可使鎂合金的晶粒處理得很細(xì)，從而獲得高強(qiáng)度、高塑性甚至超塑性。

5.鎂合金成形技術(shù)

鎂合金成形分為變形和鑄造兩種方法，當(dāng)前主要使用鑄造成形工藝。壓鑄是應(yīng)用最廣的鎂合金成形方法。近年來發(fā)展起來的鎂合金壓鑄新技術(shù)有真空壓鑄和充氧壓鑄，前者已成功生產(chǎn)出AM60B鎂合金汽車輪毅和方向盤，后者也己開始用于生產(chǎn)汽車上的鎂合金零件。

想要了解更多鎂合金行業(yè)的發(fā)展前景，請查閱《2021-2026年版鎂合金項目商業(yè)計劃書》。

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