鎂合金具有質(zhì)量輕、比強(qiáng)度、剛性高、耐沖撞、散熱快、防電磁、環(huán)保等特點(diǎn)。鎂合金是目前最輕的工程結(jié)構(gòu)材料,鎂合金密度約為鋁合金的2/3,鋼鐵的1/4。與此同時(shí),散熱性上鎂性能比鋼高近1倍,是塑料的10倍,其在防電磁、可回收等方面同樣具有優(yōu)勢(shì),這些工業(yè)特性以及其在自然環(huán)境中的豐富儲(chǔ)量使其具備廣泛的應(yīng)用潛力。鎂合金應(yīng)用場(chǎng)景擴(kuò)張有望大幅拉動(dòng)鎂消費(fèi)。

汽車(chē)節(jié)能減排為行業(yè)未來(lái)重要發(fā)展方向。當(dāng)前世界逐步向低碳化時(shí)代過(guò)渡,全球主要汽車(chē)市場(chǎng)均制定較為嚴(yán)格的碳排放法則,中國(guó)國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)和雙積分管理辦法等法規(guī)的出臺(tái)對(duì)整車(chē)廠(chǎng)技術(shù)升級(jí)提出更高要求,未來(lái)如何有效降低平均油耗及二氧化碳排放量將成為汽車(chē)行業(yè)發(fā)展重要方向。汽車(chē)輕量化為節(jié)能減排主要實(shí)現(xiàn)方案之一。當(dāng)前新能源燃料及燃料利用率提升較為緩慢,汽車(chē)輕量化成為減少尾氣排放和提高燃油經(jīng)濟(jì)性的最優(yōu)方法。據(jù)《汽車(chē)輕量化現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)分析》,在NEDC工況下,整車(chē)減重100kg將節(jié)油0.39L,整車(chē)重量每下降10%可降低油耗6%,排放值下降4%。在當(dāng)前整車(chē)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中,確定合理重量目標(biāo)成為汽車(chē)選材方案關(guān)鍵目標(biāo),跟蹤項(xiàng)目開(kāi)發(fā)方案變化及制定減重方案是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的重要手段。
鎂合金優(yōu)良特性或?yàn)槠?chē)輕量化提供最優(yōu)解。鎂作為新興輕質(zhì)金屬材料,其密度是鋁的2/3、鋅的1/4,而鎂合金比強(qiáng)度高于鋁合金和鋼,相較高強(qiáng)度鋼和鋁合金,鎂合金的減重效果更為明顯;另一方面,盡管碳纖維能將汽車(chē)減重效果實(shí)現(xiàn)50%以上,然而由于碳纖維行業(yè)難以規(guī)模化生產(chǎn),且其在廢料回收方面較鎂合金明顯處于劣勢(shì),因此,鎂合金或?yàn)楫?dāng)前汽車(chē)輕量化最優(yōu)選擇。
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▲表:各類(lèi)輕量化結(jié)構(gòu)材料及輕量化技術(shù)路線(xiàn)圖
鎂合金在汽車(chē)部件滲透率持續(xù)上升。汽車(chē)用鎂合金對(duì)壓鑄技術(shù)具有較高要求,然而隨著國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)不斷精進(jìn),可生產(chǎn)零部件種類(lèi)不斷增加。目前國(guó)內(nèi)可研制鎂合金汽車(chē)零部件已超100種,而海外發(fā)達(dá)國(guó)家市場(chǎng)已在新型汽車(chē)中大量采用鎂合金部件,部分車(chē)型單車(chē)用量已超25kg,整體應(yīng)用增速提升明顯。目前我國(guó)單車(chē)鎂用量約1.5kg,距海外市場(chǎng)用量仍有較大差距,但目前大部分相關(guān)技術(shù)難關(guān)已經(jīng)克服,正處于市場(chǎng)滲透期,未來(lái)鎂合金需求或?qū)⒊掷m(xù)快速增長(zhǎng)。
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▲表:鎂合金在汽車(chē)領(lǐng)域應(yīng)用逐步成熟,滲透率持續(xù)增加
預(yù)計(jì)2023年全球汽車(chē)行業(yè)年原鎂需求將達(dá)到99.17萬(wàn)噸,未來(lái)5年CAGR預(yù)期可實(shí)現(xiàn)23.7%。目前美國(guó)、日本等國(guó)家單車(chē)用鎂量已突破15kg,然而全球汽車(chē)平均用鎂量較低。未來(lái)伴隨發(fā)達(dá)國(guó)家持續(xù)增加鎂合金用量以及中國(guó)等制造業(yè)大國(guó)持續(xù)提升鎂合金使用量,預(yù)計(jì)2023年原鎂在全球汽車(chē)領(lǐng)域需求量將達(dá)到99.17萬(wàn)噸,未來(lái)5年CAGR為23.7%。
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▲表:全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)消費(fèi)鎂合金持續(xù)增長(zhǎng)
預(yù)計(jì)2023年國(guó)內(nèi)汽車(chē)行業(yè)年消費(fèi)原鎂達(dá)50.75萬(wàn)噸,單車(chē)用鎂合金實(shí)現(xiàn)10kg。雖然國(guó)內(nèi)鎂合金在汽車(chē)領(lǐng)域應(yīng)用與國(guó)外相比仍處于追逐階段,但隨著國(guó)6及相關(guān)節(jié)能減排規(guī)定的施壓,國(guó)內(nèi)汽車(chē)市場(chǎng)有加速革新趨勢(shì),同時(shí)汽車(chē)種類(lèi)也逐步向高端車(chē)型轉(zhuǎn)變,車(chē)用鎂合金相關(guān)研發(fā)已見(jiàn)成效的情況下,鎂合金應(yīng)用在國(guó)內(nèi)有望呈現(xiàn)井噴式增長(zhǎng)。

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