中国镁合金产业投资可行性研究报告

中国镁合金产业投资可行性研究报告主编：黎前虎作者简介伊之密精密压铸科技有限公司市场总监黎前虎先生黎前虎：男，1965年生，湖南人，1985年毕业于湘潭大学机械系，高级工程师，原力劲集团镁合金发展部高级经理、清华-力劲压铸高新技术研究中心深圳基地主任、集团市场推广部经理，现任伊之密精密压铸科技有限公司市场总监，对镁合金压铸技术及压铸品生产关联技术有较为深入、综合的研究，如镁合金压铸工艺、设备、模具技术及安全作业要点，镁合金的熔炼气体保护技术，后加工技术及制品之表面处理研究，镁合金压铸生产线之设计、制造、安装、调试量产，工厂总体规划建设及制造成本之研究等。在清华-力劲压铸高新技术研究中心深圳基地，带领所属技术人员配合集团开发部门研发出达到世界先进水平的高性能镁合金压铸成套设备，该型镁压铸机获2000年度香港工业奖及2001年度国家级重点新产品；并致力于推动镁合金新材料的产业化应用工作，带领所属技术人员已成功为中国一汽集团、东风汽车集团、重庆隆鑫集团、长安汽车集团、宁夏905集团、以色列OPP公司等建设了镁合金压铸生产线，并完成了力劲集团深圳镁合金出口创汇基地的筹建工作，为我国之镁合金新材料产业化推广做出了积极的贡献。中国镁合金产业投资可行性研究报告目录1目录一、基本情况………………………………………………………………………2二、镁合金的应用状况及市场需求分析…………………………………………4三、镁合金压铸投资预算及效益分析……………………………………………11四、风险评估及因应之策略………………………………………………………15五、参考附件一……………………………………………………………………21附件1中国镁工业的基本情况………………………………………21附件2大中华地区（中港台）轻合金压铸工业概况………………27附件3欧州某镁合金汽车零部件压铸企业经营状况………………32附件4台湾某3C产品镁合金压铸企业（可成科技）经营状况.…34附件5镁材料应用的发展历史及国内外的发展动向………………38附件6西方国家镁材料的供应及需求情况…………………………46附件7…………………………………………………………………52附件8镁合金压铸机之开发及应用…………………………………54附件9镁合金概要……………………………………………………59中国镁合金产业投资可行性研究报告基本情况2一、基本情况镁作为最轻的金属材料，具有一系列独特的性能优点。但以往因其耐蚀性差，制造困难和原料价格高昂等三大瓶颈问题而阻碍了它的大规模工业应用。能源危机后，为了适应汽车减重节能环保的要求，西方国家加紧了对镁材料的研究开发。80年代，高纯镁合金研制成功，一举解决了其耐蚀性的问题。同时，镁合金气体保护熔炼技术的突破亦成功解决了其制造困难的问题。镁合金的应用快速发展，世界镁材料价格进一步上升，高达铝价之2倍以上。90年代中期，中国镁产业崛起。数年之间，产销量取得20倍以上的增长，深刻影响了世界镁工业的格局。世界最大的镁厂美国道尔(DOW)镁厂于1998年底宣布关闭，结束了其长达85年的生产镁的历史。国际市场镁价则由3000-4450美元/t逐年下跌到2000年未的1300美元/t，比铝锭价低20%左右。打开了阻碍镁合金大规模工业应用的价格瓶颈，镁合金在各工业领域的应用迅猛增长。1996年，日本SONY公司率先将镁合金应用于超薄型笔记本计算机，立即大受欢迎并造成市场脱销。由此镁合金迅速大量进入各类高档3C产品的应用。开拓了镁合金应用的一个崭新的领域。即使镁合金制品的价格远远高过塑料制品，但因其各项独特的优点，在电子产品中仍然大受用家追棒，镁合金制品成为产品先进性和高品质的象征。丰厚的利润（以笔记本计算机壳为例，平均毛利率即高达84.1%左右）和极为广阔的发展空间引起了工业界的广泛关注，各汽车、摩托车、电子业乃至钢铁业巨头均纷纷展开调研，策划进入。国内摩托车制造业巨头隆鑫集团已率先研制出镁合金摩托车，并即将规模化生产。镁合金卓越的阻尼减震降噪能力和更为轻便强固的特性将使整车的性能达到一个新的高度。在台湾，已研制出全镁合金自行车，热销欧美。台湾工业界排名前五位以内的工业巨头鸿海集团（富士康），素以投资眼光和大手笔而著称，其投资动向深为同业关注，其在镁合金产业的布局亦已完成，初期拟建立40台压铸机的大规模镁合金压铸工厂，生产笔记本计算机外壳等3C产品。且另辟蹊径，采冷室压铸机制造方式，埋下了将来进军其它产品领域之伏笔。而取得先发优势者如台湾可成科技（镁合金压铸专业厂商），则已进入高速扩张和高额回报期。其近5年平均年利润增长率高达117.3%以上。材料、能源与信息一起被称为现代文明的基础。材料工业的投资令企业根基深植，最能实现永续中国镁合金产业投资可行性研究报告基本情况3经营的目标。潜力深厚的镁合金新兴工程材料，即将进入大规模工业应用的高速成长期，具有极强的投资价值。98%的镁合金工程构件来自于压铸方法制造。力劲集团作为全球规模最大之压铸设备专业制造商，已有20多年的压铸机生产历史，在镁合金压铸成套设备和镁合金生产工艺技术方面亦已进行了多年研发。2000年更投入1000万元钜资与清华大学合作成立“清华—力劲压铸高新技术研究中心”，专业从事镁合金压铸高性能装备和综合生产制造技术的研究开发。力劲研制生产的各系列高性能镁合金压铸机成套设备,推出市场后获得了用家的广泛肯定和欢迎，将为镁合金产业的发展提供长足动力。镁合金的主要优点1、重量轻：镁合金比铝合金轻1/3，比钢轻77%，为常用结构金属材料中最轻。2、比强度高，刚性强：同等形状下，镁合金制品之刚性为塑料的10倍以上。在同等刚性条件下，1磅镁的坚固程度等同于1.8磅的铝和2.1磅的钢。如用镁合金代替ABS塑料，则制品重量可以最大减低36%，厚度可以降低64%。3、耐冲撞，阻尼吸震性能极佳：镁合金抵抗震动及降低噪音的性能特佳，为铝合金的10-50倍。镁合金强固耐冲撞，相同抗力下，厚度仅塑料的1/3。4、散热性佳：其热传导系数为塑料的150倍以上。极之适用于高散热要求的电子产品。5、防电磁波干扰。6、符合环保：可完全回收再利用。7、压铸成型性优良：可压铸制造形状复杂的零部件和厚度超薄的外壳件，最薄可达0.45mm厚（ABS塑料为1.2-2mm，铝合金最薄为1.5-2mm）。中国镁合金产业投资可行性研究报告镁合金的应用状况与市场需求分析4二、镁合金的应用状况及市场需求分析（一）、镁合金产业目前的应用趋势对90年代以来国际上主要金属材料发展趋势的分析表明，钢铁、铜、铅、锌、铝等材料的应用呈下降或缓慢增长趋势，而镁则以每年大于20%的速率连续保持快速增长，其原因是镁合金作为最轻的工程金属材料（镁的密度1.8，为铝的2/3，钢的1/4），具有比重轻、比强度及比刚度高、阻尼性及切削加工性好、导热性好、电磁屏蔽能力强、以及减振性好和易于回收等一系列优点，满足了汽车工业减重、节能、环保以及通讯电子器件高度集成化和轻薄小型化的要求，在汽车、摩托车工业和信息产业等领域得到了日益广泛的的应用。1、镁合金是目前最理想的汽车及摩托车轻型结构材料表一给出铸造镁合金与铝合金、铸铁及工程塑料的常规物理机械性能和35Mpa载荷下的减震性能比较。如表中资料所示，铸造镁合金特别适合于对比机械性能和阻尼性能要求高的摩托车汽车结构件制造。材料类别比重ρ[g/cm³]弹性模量E[GPa]比弹性模量E/ρ[GPa]强度σ[MPa]比强度σ/ρ[MPa]α[Wm-1K-1]减震系数*铸铁7.418024.3200-40027-548010-17铝合金2.77025.9200-35073-1282472-5塑料1.5-215-2510-12.5100-25050-16720-50n.a.镁合金1.744525.86180-300118-17215730-60*--在35MPa载荷下震动能量的吸收率如表中资料所示，用镁合金制造汽车、摩托车发动机、减速箱、轮毂、减震系统等结构和运动部件，不仅能降低汽车、摩托车的重量和能耗、提高整车加速、制动性能，还能降低行驶振动和噪声、提高驾乘舒适度。因此，在汽车、摩托车结构件上应用镁合金，是提高汽车、摩托车性能和技术含量，增加产品市场竞争力的良好的材料学手段。尽管铸造镁合金可能获得的最高机械性能比铝合金明显偏低，但在用于压铸时，镁合金的工艺缺陷形成趋向低、成型能力强，在相同工艺规范下两种合金的压铸件具有相似的拉伸性能。这一特性较中国镁合金产业投资可行性研究报告镁合金的应用状况与市场需求分析5大程度上为镁合金在摩托车上的广泛应用奠定了材料性能基础，同时也减轻了构件再设计的压力。降低能源消耗、提高能源利用率、减少环境污染以及节约地球有限资源是当今人们所面临的一个十分重要而紧迫的问题。制造加工业在产品设计时越来越注意考虑产品的轻量化问题。由于镁合金具有比重轻、高比强度、高比刚度、高抗腐蚀能力，以及良好的抗电磁辐射能力、良好的充型流动性和可再生利用性等一系列独特的优点，使其在汽车、电子、家电、通信、仪表以及航天航空等领域的应用日益增多。镁合金压铸的汽车零部件在欧美、日本等发达国家汽车工业中的应用出现了持续快速增长势头。根据国际镁协会（IMA）的估计，未来随着世界汽车业的不断发展，将促使镁需求持续增长。估计到2030年世界汽车保有量将比目前增加一倍，达10亿辆。今后10年汽车工业需求镁年增长将达15%，其中北美达30%，欧洲高达60%。预计到2001年汽车工业需求镁的总量将达11万吨。进入21世纪，镁合金压铸结构件将成为镁最主要的应用领域。如上所述，镁合金压铸的快速增长主要是由欧美地区发达国家汽车工业面临汽车重量轻、耗油少、符合新的环保要求而促成的。此外，镁合金压铸件在汽车上的应用还可以改善汽车的结构和动力性能，也是目前汽车工业重视镁合金应用的原因之一2、镁合金是3C类产品外壳的理想材料与塑料相比镁合金具有良好的导热性、刚性，特别是极其易于回收。一旦镁合金的应用进入良性循环之后，其废料不仅不会危害环境，其优良的再生性也会致使镁资源得到充分利用，也使镁合金使用成本更进一步的降低。不仅如此，镁合金具有非常好的压铸工艺性能，采用压铸的方法制造的镁合金3C类产品外壳，厚度最薄可达0.4mm，并且强度和刚度都极为优异。以耐冲撞性为例，其耐撞强度及吸振性均远较塑料佳，尤其是相同抗力下厚度仅塑料的1/3，且具良好的散热性及防电磁波干扰的性能。以上特性使镁合金在3C产业（计算机、通讯、消费电子）及电动工具，运动器材等方面的应用，已成为一个新的市场热点，如笔记本计算机、掌上计算机外壳、照相机外壳、摄相机外壳、投影录像机外壳、电视机、音响外壳等，而且其应用领域还在迅速扩大。以笔记本计算机外壳为例，由于散热一直是可携式产品，尤其是笔记型计算机最头痛问题，目前使用工程塑料外壳时，由于CPU速度的提升，功率已逐渐接近15W的极限。在CPU速度持续增加未来消耗功率更可能达25W，将使散热问题更加恶化。因此热传导系数为塑料150倍以上的镁合金，正在迅速成为笔记本计算机外壳的主流材料。此外，在手机外壳、数码相机外壳等方面之市场成长亦极为迅速。中国镁合金产业投资可行性研究报告镁合金的应用状况与市场需求分析6（二）、目前的实际应用及市场情况近年来，世界各国高度重视镁合金的研究与开发，将镁资源作为二十一世纪的重要战略物资，加强了镁合金在汽车、计算机、通讯及航空航天领域的应用开发研究，镁合金已成为世界最令人瞩目的绿色环保工程材料，属二十一世纪的朝阳产业。目前，镁合金应用主要有以下五个方面。其中，后二个方面的用量增长十分迅速。（1）铝合金的添加元素金属镁是铝合金中的主要合金元素，世界年需求量在16万吨左右。（2）镁牺牲阳极镁牺牲阳极作为有效的防止金属腐蚀的方法之一，广泛应用于长距离输送的地下铁制管道和石油储罐。目前，作为镁牺牲阳极的镁合金有3-4万吨/年的市场需求量，且每年以20%的速度增长。（3）型材用镁合金镁合金型材、管材，以前主要用于航空航天等尖端或国防领域。近几年由于镁合金生产能