镁合金行业市场分析.docx

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1、镁合金行业市场分析一、汽车轻量化需求增加，镁的应用潜力显现随着新能源车续航和传统油车节能减排的要求提升，轻量化成为目前汽车产业发展的重点，镁合金作为最轻质的商用金属工程材料需求有望快速增长。从镁的产业链来看，上游的原镁冶炼行业cr5市占率22.89%,集中度较低，未来随着云海金属生产线的扩建，以及行业部分落后产能的淘汰，集中度有望显著提升。中游的镁合金加工行业集中度很高，cr5市占率达到82%,云海金属占比35%(排名第一)，形成规模效应，具有较大的竞争优势。下游应用方面，汽车领域为镁合金的主要应用方向，达到了镁合金消费总量的70%,3C、航空航天、生物医药、建筑、储氢等领域也有应用。1轻盈性

2、是镁的主要特性之一(1)镁是地球上储量最丰富的金属元素之一镁是一种银白色的轻质碱土金属，元素符号Mg,化学性质活泼，具有一定的延展性和热消散性，是人体的必需元素之一。镁元素在自然界广泛分布，在地壳中含量约占2%。排名位于第8,也是地壳中含量第6丰富的金属元素。含镁固体矿物主要来自白云岩、菱镁矿、水镁矿和橄榄石等，每年能够保持在130万吨的产能；以及海水、盐湖等液态资源，每年保持在5万吨以上的产能。根据同花顺iFind统计数据，2023年全球菱镁矿基础储量约为68亿吨，主要分布在俄罗斯、斯洛伐克、中国等地区。我国菱镁矿基础储量约为5.8亿吨，占全球菱镁矿基础储量的8.53%。在我国，镁冶炼的主要

3、方法是皮江法,以白云石为原料，查明储量40亿吨以上，并且质量优，杂质含量低，主要分布省区有山西、宁夏、河南、吉林、青海、贵州等地区。用于电解法的主要原料是液态资源，主要分布在西藏和青海的盐湖，柴达木盆地内大小不等的数十个盐湖的镁盐储量约为60.03亿吨，占全国已查明镁盐总量的99%。图1地壳中主要元素的储量占比（）氧硅铝铁钙钠钾镁氢（2）镁合金相较于铝、钢等材料具有诸多优势镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金，是目前全球最轻质的商用金属工程材料，相对于其他常用的传统材料，镁合金具有密度小、比强度高、弹性模量低，散热好、抗冲击力和抗蠕变性强、阻尼减震降噪能力强、电磁屏蔽性能优异等特点。相比于

4、其他材料，镁合金可吸收更多的振动冲击，比强度明显高于铝合金和钢，比刚度与铝合金和钢相当，远远高于工程塑料，为一般塑料的10倍。镁于1774年首次被发现，属于轻金属的一种，1886年开始应用于工业生产，至今已有逾130年之久。随后，镁的工业化技术以及应用范围得到了广泛发展，至1930年，世界镁产量达到了1200吨/年以上，二战期间随着军用需求的急剧扩大，镁合金工业进入了第一个飞速发展期。20世纪90年代，世界各国政府开始高度重视镁合金的研究与开发，皮江法炼镁技术的快速发展，使原镁的价格降低到与铝相当的程度，镁合金进入了第二个飞速发展期。自此之后，全球范围内镁工业一直处于稳步增长之中。目前镁合金应

5、用范围仍远不及于铝合金和钢，主要因为过去镁合金有很多难题待解决，如加工成本和原材料成本较高，镁自身的理化性质导致它的耐腐蚀性、耐热性和深加工性能较差，生产过程会造成环境污染等。随着近几年国内外科研院所、相关企业等对镁的研究和经验逐渐进步，镁合金或将打开下游广阔的应用场景。2,产业链上游集中度较为分散，中游集中度很高镁的产业链的基本结构为：上游是镁矿开采以及原镁冶炼，中游是镁合金冶炼，下游是镁合金的深加工。(I)产能分布：中国为主要原镁生产国我国是产镁大国，据中国有色金属工业协会镁业分会初步统计，2023年，中国共生产原镁约89.36万吨，同比下降5.82%,同时全球原镁产量预测为1115万吨，

6、中国产量约占全球的80.14%。按地区来看，陕西地区生产约54.84万吨，同比下降约12%；山西地区全年生产约20.25万吨，同比增长3.27%；内蒙古地区全年生产约4.37万吨，与2023年大致相同；新疆地区全年生产约2.82万吨，同比增长约8.88%o陕西省原镁产量占比达到了61.37%,是我国原镁的最主要产区。2023年和2023年我国的原镁产量有所下滑，主要原因是环保政策限制和作为原料之一的硅铁煤炭价格上涨，推升了镁的价格,导致下游需求一般，需求的疲软反过来也对供给造成了一定的影响。图520142023年中国和全球原铁产量(万吨)一全国原镁产量全球原镁产量国内产量同比增长出口各类金属镁

7、产品49.77万吨，同比增加4.30%。其中镁锭共出口27.28万吨，同比减少2.75%；镁合金共出口13.72万吨，同比增加26.34%；镁粉共出口6.76万吨，同比减少12.09%。(2)原镁冶炼：皮江法为主流，产能集中度较低我国皮江法生产普遍采用白云石。白云石要是由碳酸钙与碳酸镁组成的矿物，是制取各种镁化合物的重要原料。白云石几乎与石灰石一样分布广泛。我国已探明的储量在40亿吨以上，其资源遍及我国各省区。皮江法以煨烧白云石为原料、硅铁为还原剂、萤石为催化剂，经过燃烧、压团，加热还原，冷凝结晶、溶剂精炼等步骤，产出商品镁锭，即精镁。皮江法具有流程短、投资少、建厂快、成本较低的优势，因此皮江

8、法在我国占据了绝对主流，但是由于其资源能源消耗比较大,污染比较严重，镁冶炼被发改委列入限制性产业名单之中。除皮江法之外，还有电解法制镁的技术，由氯化镁的生产及电解制镁两大过程组成。电解法生产镁的细分工艺很多，但基本原理相同。国内原镁产能高度分散，镁冶炼行业集中度较低，据中国有色金属工业协会镁业分会数据，2023年我国原镁产能为137.61万吨，前十家企业占据了31.03%的市场空间，产能超过3万吨的企业仅7家，占全国产能比重为27.25%,绝大部分是0.52万吨产能的公司，且很多企业已经缩减产能甚至停产。从地域分布来看，截至2023年，共有企业数量49家，其中陕西34家，山西8家，新疆3家，内

9、蒙古3家，宁夏1家，其中又以府谷占据着主导地位。云海金属作为镁冶炼行业的绝对龙头，原镁产能10万吨，国内第一，占有率7.27%,远高于行业第二银光华盛镁业的6.5万吨产能。此外，公司青阳项目正在按照预期计划进行建设，预计于2023年底投产，2025年公司扩建产能完全达产以后，能够达到50万吨原镁和50万吨镁合金的规模。随着国家环保高压持续，镁冶炼转型政策推动，预计未来将高成本落后产能逐步出清以后，行业集中度能够得到进一步提升。在我国原镁消费结构中，镁合金占比最大为41%,其次为铝合金添加剂，占比34%,此外，海绵钛和钢铁脱硫分别占比16%和9%。据初步统计,2023年我国原镁消费量为39万吨，

10、同比减少17.37%。主要是由于镁价高企，以及疫情导致下游企业需求再度放缓。图11我国原镁消费结构(%)镁合金铝合金添加剂海绵钛.钢铁脱硫(3)镁合金冶炼：产业集中度高，云海金属占据龙头2019年以前我国镁合金产量呈增长态势，2023-2023年由于疫情和环保政策等影响产量有所波动。2023年，我国镁合金产量为30.69万吨，同比减少3.49%。镁合金的生产主要包括熔化、精炼、加入其他原料、浇铸、静置等流程，近年来有研究表明国内外镁合金冶炼企业使用的主要干燥溶剂对于大气层具有污染和破坏作用，如何研制出一种无公害、有效的镁合金熔炼保护技术一直是国内外关注的问题。不同于原镁冶炼，我国镁合金行业的集

11、中度较高，CR5超过80%。云海金属是镁合金冶炼的龙头，具有年产20万吨镁合金的生产能力,占据了行业总产能的35%,属于绝对的龙头地位，规模效应明显，竞争优势显著。(4)镁合金深加工：以压铸为主，有一定的行业壁垒在镁合金进一步深加工过程中，铸造镁合金占整个镁合金产品用量的70%,镁合金产品的应用开发得益于压铸工艺技术的发展，近20年来，一些新的压铸方法包括真空压铸、充氧压铸、半固态压铸也相继发展应用。其在消除铸造缺陷，提高铸件内在质量方面具有传统压铸方法无法比拟的优点。除了压铸以外，铸造镁合金成形技术还包括:重力和低压铸造、镁合金的半固态成型和挤压铸造等，镁合金塑性加工技术与装备包括镁合金挤压

12、、镁合金轧制、镁合金锻造、镁合金拉拔、镁合金超塑成型等。镁合金压铸后的下游产品主要用于交通运输、电子产品、航空航天和生物医药等，其中汽车领域是最主要的应用方向，占比达到了70%,其次为3C领域，占比为20%。图15我国镁合金下游消费结构汽车3C航空航天和其他10.00%我国大多数镁合金压铸企业产能规模均较小，只有少数企业具备产品方案设计、模具设计与制造、压铸及精加工工艺控制等多个环节的整体能力。随着汽车轻量化的发展，初具规模的企业凭借先发的技术优势和成功产品的经验效应可以获取更多的业务机会，未来行业结构将逐步调整。镁合金压铸具有一定的技术壁垒，对生产过程中安全性要求也较高。由于很多镁合金压铸企

13、业是在铝合金的基础上扩展的新业务，两者在材料物理性质上的差异，镁合金压铸工艺设计在填充速度、温度控制、油路设计、防止缩孔、防止形变、安全生产要求等方面与铝合金不尽相同，行业新进入者往往需要付出一定的试错成本。(5)镁合金应用：攻坚汽车领域，3C、航空等也有应用随着国内外技术不断精进，可生产镁合金零部件种类不断增加。目前国内可研制镁合金汽车零部件已超100种，海外发达国家部分车型单车用量已超25kg,整体应用增速提升明显。在航空工业中，镁合金在航空工业中主要用于制造设备支架、仪器仪表壳体、操纵系统支座、座舱骨架、发动机附件机匣、直升机变速箱、发动机架、机轮轮毂等零部件，其中镁合金铸件超过90%。

14、我国的飞机、导弹、火箭和飞船上均有稀土镁合金构件使用。镁合金在3C领域的应用较为普及的有笔记本电脑结构件、手机中板等。在3C产品朝着轻、薄、短、小方向发展的推动下，镁合金的应用得到了持续增长。镁合金的轻量化、刚性高、减震性好、无磁、散热、可回收、触感好等优点推动其设计和消费的流行趋势。镁在骨科中是医用金属的常用材料。镁与人体骨骼密度接近，容易加工成形，并且具有优良的综合力学性能以及独特的生物降解功能，而镁又是人体所必需的宏量金属元素之一，因此镁合金是医用金属材料的不二选择。除此之外,镁在建筑模板、储氢、高铁等领域也有一定的应用。其中，建筑模板很可能是下一个用镁需求快速增长的领域。图17镁合金机

15、身笔记本电脑二、汽车用镁需求有望快速增长，镁模板市场潜力大通过镁合金实现汽车轻量化，相比于钢、铝合金等材料具有更好的减重性能。目前我国的单车用镁量相比于欧美还有一定差距，未来汽车用镁需求有望显著提升。根据预测，我国汽车行业2025、2030年的镁合金消耗量分别达到35.32和71.12万吨，原镁消耗量达到38.85和78.23万吨，20232030国内原镁消耗量复合增长率为21.70%。目前国内压铸工艺比较成熟的主要是小型配件，未来主要突破点在于各类支架产品。另外，镁合金建筑模板相关技术也已研发完毕，即将开始批量供货，未来也有望快速发展，预测到2025和2030年的原镁消耗量分别为32.53和

16、60.77万吨，复合增长率为30.69%o1 .节能减排标准收紧，轻量化受到政策鼓励汽车轻量化是指在满足汽车使用要求、安全性和成本控制的条件下，将结构轻量化设计技术与多种轻量化材料、轻量化制造技术集成应用所实现的产品减重。汽车质量越轻，行驶同等里程燃油或者电力消耗越少，排放更少，续航更长。另外，降低汽车质量有助于提高汽车的安全性和灵活性，由于惯性与质量直接相关，汽车操控能够变得更加灵活，刹车制动距离减少也能增加行驶中的安全性。根据研究表明，燃油汽车每减重10%,在环保、安全性、节能性等方面都具有一定效果。新能源车的减重需求则更为迫切，新能源车电池普遍较为笨重，其质量占据整车整备质量的20%30%左右，通过增加电池来延长续航成本高，效果差。在电池技术没有明显突破的情况下，新能源车需要轻量化来减轻续航压力。奇瑞汽车实车测试数据显示，新能源汽车每减重10