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2016中国镁合金行业市场发展现状与市场发展前景分析
2016/5/22 10:29:58 来源:中国产业发展研究网 【字体:大 中 小】【收藏本页】【打印】【关闭】
核心提示:一、镁合金行业市场发展现状分析镁金属是中国优势金属,发展我国镁及镁合金是降低我国资源依存度的另一途径,对我国工业发展具有重要的意义。镁合金是航空器、航天器和火箭导弹制造工业中使用的最轻金属结构材料。广泛应用于移动电话、笔记本电脑外壳、饰一、镁合金行业市场发展现状分析
镁金属是中国优势金属,发展我国镁及镁合金是降低我国资源依存度的另一途径,对我国工业发展具有重要的意义。镁合金是航空器、航天器和火箭导弹制造工业中使用的最轻金属结构材料。广泛应用于移动电话、笔记本电脑外壳、饰件等压铸产品,在汽车、家电制造等行业的应用也已经比较广泛。镁合金行业中国经济地位的显著提升,为我国的经济增长做出了巨大的贡献。
2011-2015年中国镁合金产量规模
2013年我国镁合金产量为29.78万吨,同比2012年,增长率高达43.52%,国内镁合金消费量为19.59万吨。2014年我国镁合金产量35.83万吨。2015年我国镁合金产量为41.5万吨,消费量为30.0万吨。
镁合金为最轻的可用于结构材料的实用金属,镁合金强度和刚度明显好于塑料、抗冲击力好于铝合金,且镁合金可100%简单再生使用,为“绿色环保”材料,基于镁合金产品的特点,及下游产品轻量化概念的提出,镁合金产品的市场需求不再仅限于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门,更大的市场需求来自于汽车、通信电子、3C行业。其中汽车行业占比70%、3C行业占比20%,其他行业占比10%。
二、镁合金行业市场发展机遇分析
汽车产业是镁合金应用总量最多、前景最好的产业,全球主要汽车生产企业如宝马、通用、丰田、本田等均在大力研发镁合金汽车部件。目前汽车上共有60多个零部件使用镁合金,其中方向盘骨架、仪表盘、发动机阀盖、变速箱壳、汽车车身等部位应用最多。汽车产业使用镁合金替代铝合金部件在减轻重量的同时也获得了成本的降低,这无疑进一步打开了镁合金应用的空间。智能手机、超极本及平板电脑代表了3C产品的发展方向,基于对智能手机、超级本、平板电脑的普及速度预测,以及镁合金外壳对此类产品发展要求的天然顺应能力(轻薄化、美观化及散热性等)导致的对其他材料的替代。
2010-2015年中国汽车工业产销量统计
2010-2014年我国汽车配件销量(单位:万辆)
2014年我国汽车配件销售结构(按车型)
2011-2015年我国电动汽车产量走势图
镁合金是汽车工业最有应用潜力的金属材料。镁合金是最轻的金属结构材料,镁的密度只有 1.74 g/cm3,是铝的 2/3,钢的 2/9。采用镁合金能减轻整车重量,可在铝轻量的基础上再减轻 15%~20%。镁合金的比强度和比刚度远高于铝和钢,镁合金的刚度随厚度的增加而成立方比增加,对用镁合金制造刚性好的整体构件十分有利。镁合金还具有良好的阻尼系数,减振量大于铝合金和铸铁,用于壳体可以降低噪声,用于座椅、轮毂可以减少振动,提高了汽车的安全性和舒适性。镁合金重量轻、吸震性能强、铸造性能好,自动化生产能力和模具寿命高、尺寸稳定,作为最轻的工程材料,镁合金不仅是最适合铸造汽车零部件的材料,也是最有效的汽车轻量化材料。
镁合金与铝合金、钛合金性能对比
合金材料密度(g/cm3)优点缺点应用部位镁合金1.74具有良好的铸造性能及加工性能,100%可回收成本高于铝合金,抗腐蚀、抗高温蠕动,抗疲劳性能差壳体类:离合器外壳、变速箱体、发动机前盖等;支架类:方向盘、座椅支架等铝合金2.7制造技术、机械性能、物理性能、抗腐蚀性、可持续发展等方面综合性能好成本高、抗承载能力较弱铸造铝合金:动力系统和轮毂等大型零部件;变形铝合金:车身、保险杠、车厢底板、汽车空调系统等结构件及仪表板等装饰件钛合金4.51强度最高,热膨胀系数低,,可塑性好易加工,无磁性、抗腐蚀,对环境无污染。成本较高发动机部件:阀门、阀簧、阀簧承座、连杆等;底盘部件:弹簧、排气系统、半轴、紧固件等;车身镁密集轻量化概念车减重目标的分解
汽车用镁合金蓬勃崛起,替代铝合金空间巨大。从汽车轻量化发展看,大量采用轻质材料是目前汽车轻量化发展的主要方向。汽车轻量化材料经历了铸铁铸件到铝合金压铸件的替代过程,铝合金在金属密度上明显轻于铸铁,且随铝合金压铸工艺不断提升,在壳体件上逐渐替代铸铁。但是我们认为汽车轻量化是永无止境的,随着更轻材料的发现及工艺提升,材料替代将不断上演,目前以镁合金为代表的更为轻质材料将逐渐替代铝合金在汽车上的应用。
北美轻型车主要材料结构变化历程
全球汽车单车用镁量较低,汽车用镁合金需求扩张潜力强劲。一直以来,高强度钢、铝合金、工程塑料等轻量化材料广泛应用于汽车及汽车零部件制造的各个方面,而镁合金鉴于种种原因没有得到大力推广和使用,镁合金目前主要应用在发动机罩盖、方向盘、座椅支架、车内门板、变速器外壳等方面。目前北美地区每辆汽车使用镁合金3.8kg,日本为9.3kg,欧洲PASSAT 和Audi A4 上每辆车使用镁合金达到 14kg,而国产汽车每辆用量平均仅 1.5kg。
部分汽车零部件采用镁合金材料后的质量减轻效果
汽车零部件原用材料原质量/kg改用镁合金后质量/kg减重效果/%发动机缸体铝合金221914变速器壳体铝合金21.51530油底壳铝合金3233轮毂铝合金231822钢361850框架铝合金14.47.350方向盘钢4.00.978脚踏板钢5.01.172阀体零件锌合金2.50.772镁合金压铸工艺日渐成熟,应用范围不断扩大:一方面随着充氧压铸、真空铸造和半固态压铸等工艺不断发展,高性能镁合金挤压加工技术、镁合金高效短流程成形技术等技术能有效提高镁合金耐腐蚀性,提高镁合金产品的性能及生产效率,降低生产成本;另一方面现有镁合金压铸件应用范围与铝合金的重合度日渐扩大,我们判断随着镁合金的压铸工艺进一步提升,镁合金压铸件替代铝合金产品将成为未来汽车轻量化的主要趋势。
镁铝比价保持低位进一步打开镁合金应用空间。2008 年至今镁、铝大宗商品价格持续下跌,同时镁铝比价指数下跌至历史低位,在 1.2 左右波动;据权威机构测算,在镁铝比价系数达到 1.3 时,镁合金产品进行大规模生产已具备经济效益。镁合金生产成本下降使得镁合金替代铝合金具有了经济优势,汽车产业使用镁合金替代铝合金部件在减轻重量的同时也获得了成本的降低,这将有助于进一步打开了镁合金应用的空间。
镁铝比价指数保持低位扩大镁合金应用经济优势
依据镁合金对铝合金的替代,我们认为镁在汽车上的应用将至少达到铝的水平,随着镁合金铸造工艺的提升和燃油消耗压力的增加,镁合金在汽车上大量应用的经济性将逐步凸显,全球单车用镁量将持续提升,单车用镁潜力将达 100kg。预计到 2020 年,欧美日汽车用镁合金的市场需求是 77 万吨,国内需求为 8~10 万吨。
我国汽车镁合金使用量相比发达国家依旧过低
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