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年共生产金属镁万吨,约占全球原镁产量的,预计今年我国原镁产量有望超过万吨,国内消费量约为万吨,出口量超过万吨。
与稀土钨等小金属样,由于镁合金深加工技术薄弱,我国的镁行业以牺牲资源牺牲环保的代价,为全球的镁行业做出了巨大的贡献。
四镁金属应用现状镁金属的历史及现状金属镁发现于世纪初期,至今已有年的历史。
年,科学家戴维以汞为阴极电解氧化镁,在人类历史上第次制取了金属镁。
世纪年代,法拉第第次通过电解氯化镁得到了金属镁。
第次世界大战开始之前,法国德国英国和加拿大都实现了镁的工业生产,但产量有限,大约年产量几百吨,主要用于军事方面。
世纪年代,才由德国首先建立工业规模上的电解槽,电解无水光卤石生产金属镁,从此开创了电解法炼镁的工业化时代。
年加拿大教授皮江在渥太华建立了个以硅铁还原煅烧白云石炼镁的试验工厂,获得了成功。
年加拿大在安大略省的哈雷建成世界上第座皮江法生产的硅热法厂年产量,取得成功并成为炼镁的第二大方法。
世纪年代初,世界镁产能有左右采用电解技术,但是到年采用热还原技术镁产量比例却增加到。
随着皮江法在我国的推广,到年采用热还原技术镁产量比例增加到,年热还原技术镁产量比例增加到。
进入世纪后,镁消费进入快速增长期,年全球镁消费量达到万吨,年年均增长率。
全球金融危机的爆发导致世界原镁需求萎缩,年原镁消费量万吨,同比下降,年进步万吨。
从全球原镁的消费结构来看,大致可以分为工程结构材料和非工程结构材料,非工程结构材料主要包括铝合金元素添加炼钢脱硫还原海绵钦镁阳极及其他方面,这部分应用比例属于原镁的传统领域,占原镁应用的以上。
工程结构材料主要指压铸镁合金变形镁合金的应用,终端消费集中在汽车及其他领域。
镁在工程材料应用已成为镁消费的重要领域,也是增长最快的领域。
镁金属应用的制约因素汽车行业是镁合金最主要的消费领域。
镁合金分为铸造镁合金和变形镁合金,目前镁合金主要以压铸件的形式应用。
中短期内压铸镁合金构件代替汽车行业内的压铸铝合金构件是镁合金行业最主要的发展方向。
长期来看,随着变形镁合金及镁合金冷加工技术的成熟,镁合金板带材替代汽车及建筑行业忠的铝合金板带材的应用将给镁合金行业带来巨大的发展前景。
目前来看,钢铁铝合金和塑料是汽车上使用最多的三大类材料,按重量计算,三类材料占整车的比例合计约为,其中钢和铁占,铝合金和塑料占比均为,目前每辆汽车用铝为千克,压铸铝合金部件占,而镁合金在汽车上的应用比例仅约为,基本上都是压铸件,平均重仅约千克,远远低于铝合金的用量。
镁合金材料作为极具优势和潜力的轻量化材料迟迟难以得到推广应用,主要是受到了以下几方面因素的制约镁合金材料及加工性能存在定的不足镁合金为密排六方结构,滑移系较少,在室温和低温条件下塑性较差,镁合金加工需要加温,工艺比较复杂,还需要较为严格的安全措施耐热性和抗蠕变性能不佳,普通镁合金的工作温度范围不能超过镁合金化学性质活泼,普通镁合金易氧化燃烧和引起腐蚀,需要在阻燃和防腐方面采取特殊措施,增加使用成本。
镁合金牌号少,难以满足不同产品对材料的要求与铝合金相比,由于镁合金开发的历史较短,商用镁合金的种类要少得多,难以满足各种产品对材料的要求,尤其是缺少高性能低成本的高耐热高耐蚀镁合金及高强度高韧性的镁合金。
而且目前镁合金的基础数据积累还不够,没有系统的力学性能测试,在腐蚀热膨胀及模具设计等方面的数据也不够,使得汽车零部件的设计难度增大,成本增加。
世界各大汽车生产商开发出来的镁合金零部件都属于技术机密,这使得镁合金难以得到大规模推广。
塑性成形工艺的生产效率成材率还待进步提升与铸造镁合金相比,经过轧制挤压锻造等塑性成形技术生产的变形镁合金产品常具有更高的强度和塑韧性,并可通过调整成形工艺来控制镁合金的组织和性能,以满足多样化结构材料的需求。
目前镁合金的热塑性成型工艺已经可以实现产业化规模化生产,但是相对铝合金来讲,仍然存在生产效率低成材率低成本高的问题。
镁合金冷加工技术还待成熟目前镁合金挤压型材很难进行二次成型加工,如折角煨弯,难以用于制造车窗窗框及其他整体框架结构零部件。
镁废料的回收成本高镁压铸屑片的回收成本比铝高,干燥的镁屑片不容易回收,潮湿的就更不容易了,必须非常小心,防止着火。
镁合金研发及产业化进程在加快虽然镁合金推广应用受到以上几点因素的制约,但是我们看到随着镁合金开发工作的不断深入,部分制约因素在逐渐被突破批新的高强度高耐热高耐蚀性铝合金不断研制出来年山西银光华盛镁业研制开发了高强高韧镁合金轮毂专用镁合金自行车专用镁合金超塑性镁合金细晶铸造镁合金等种新合金上海交通大学自主开发了高强度耐高温的稀土新型镁合金和中国科学院上海微系统与信息技术研究所研制出了高耐蚀镁合金等。
镁及镁合金加工工艺研发进展加快年我国实现了用低压铸造制成镁合金轮毂舱体等多用途大型铸件采用准超塑工艺挤压轮毂获得成功采用大挤压比开坯等温轧制,洛阳华陵镁业有限公司可轧制成厚宽的厚板采用连续铸轧轧制镁板以及用等温锻造制作汽车用镁合金轮毂等均有新的突破。
国内镁深加工已初具规模轧制镁合金板带方面,营口银河镁铝采用热轧开坯温轧冷轧生产宽幅镁合金板带福建华镁利用铸轧工艺生产特宽板带深圳新星化工开发了连铸连轧新工艺生产宽幅镁合金板带重庆奥博采用热轧温轧冷轧生产宽幅镁合金板带。
挤压管棒材避免还原后的镁被钾钠燃烧而损失,的含量最好小于。
所以,适用于皮江法炼镁的白云石资源并非人们想象中的那么丰富。
目前没有权威机构统计过适合于皮江法炼镁的白云石资源的数量。
八镁供应短期过剩明显,产能规模持续扩张年以前,美国是全球原镁产量最大的国家,每年生产万吨,产量约占全世界。
但是由于我国炼镁的主流方法皮江法相较于欧洲国家如挪威海德鲁的电解法的成本更低,价格竞争优势下使得欧美炼镁厂纷纷关闭产能,使得全球原镁产能向中国集中。
自年开始我国的原镁产量已超越美国成为全世界产镁最多的国家,年我国原镁产量约占全球,年我国的原镁产量更突破全球镁产量的,年我国的原镁产量达到万吨的高峰,占全球镁产量的。
但年月份以来,随着原镁价格的下跌,我国的原镁生产也开始减产停产,使得年我国的镁产量降至万公吨,而年镁产量更降至万公吨。
全球镁产量在我国镁产量的快速增长下,从年的万吨提高到年的万吨,年由于全球金融危机的影响,全球原镁产量降至万吨。
截止到年底,世界生产原镁的国家仅有个,他们分别是中国美国俄罗斯以色列哈萨克斯坦和巴西。
作为全球最大的镁供应国,我国目前原镁产能在万吨左右,年受金融危机影响产量仅为万吨,产能利用率不到,产能严重过剩。
面对全球资源枯竭的压力,镁工业发展前景相当广阔,投资热情依旧不减。
根据现有掌握的资料统计,目前世界新建扩建的镁项目接近多个,新增产能接近万吨。
如果目前规划的项目均能顺利投产的话,那么全球原镁产能将达到万吨以上,比现在增加,这在短期来看将会对镁合金的价格形成压制,但是我们认为这将有助于镁合金形成大规模且较稳定的供应基础,以适应汽车行业零部件大规模批量生产的行业特性,加快汽车厂商应用镁合金的进程。
九以铝鉴镁,量升机会大于价涨性价比是种材料替代种材料关键指标我们可以从近现代工业史上铝金属的崛起并部分替代铁的进程来看未来镁金属的发展。
世界铝工业的真正工业化生产始于年,年全球铝产量开始超过铜跃居有色金属的首位,成为仅次于钢铁的第二大金属。
全球的铝产量由年的万吨增加到年的万吨,年复合增长率左右生铁与铝的产量比由年的下降到左右。
相对于铁来看,虽然铝金属的价格远高于铁,但是由于铝合金相对于钢铁相比,具有质量轻导热性好耐腐蚀性好易于加工等特点,使得铝在汽车建筑等领域部分替代了铁的部分应用相对于铜来说,虽然铝的导电能力只有铜的,但是由于铝的价格便宜,使得铝也抢占了铜在电力应用方面的部分份额。
镁行业机会在于量升而非价涨虽然镁合金行业的产销量获得了快速的增长,铝镁产量比由年的左右下降到目前的左右,但是总量上来讲依然规模很小。
镁目前主要以压铸件的形式应用于汽车行业替代汽车制造中的铝压铸部件。
从性能来讲,由于研究开发镁合金的历史较短,镁合金大规模替代铝合金还面临的些技术瓶颈,目前镁合金主要用来代替铝合金制造的非承载构件和车辆内部承载要求不高的零部件,还不能用镁合金代替铝合金来制造汽车的重要承载构件和外部车体材料。
从铝合金的应用来看,国际上铝合金逐步应用于汽车工业产品的发展历程主要分为两个阶段第阶段应用的产品是气缸盖进气管活塞离合器壳变速器壳,以及镶嵌铁缸套的铝气缸体等非承载构件第二阶段开发应用的零件与车辆的安全性能有关承载类构件,如盘式制动器座悬臂架制动鼓万向节义以及汽车轮毅等。
所以随着镁合金性能的逐渐提升,镁合金在汽车行业内应用比例也将逐渐提升,我们预计将来镁合金消费的将保持快速的增长,但是由于技术的提升是渐进式的,譬如,从年第辆采用铆接工艺制造的英国伦敦地铁铝合金车体到年第辆采焊接工艺制造的日本系高速动车组铝合金车体经历了年的发展历程。
我们认为在目前的技术条件下,镁合金性能的提升速度将远远超高铝合金,但是镁合金的应用呈现爆发式的增长的概率偏小。
从价格来看,目前镁铝价格比保持合理水平。
行业专家测算,当镁合金价格与铝合金价格比小于,镁合金将会被选择用于替代铝合金,当这个比例小于时,在作为可替代铝合金的领域将会大量应用。
截止到目前为止,镁铝价格依然保持在的水平,这有助于镁合金应用范围的推广。
年下半年到年上半年,镁锭价格的路攀升导致还处于发展初期的镁合金材料受到严重的制约。
白年年底以来,镁价处于稳中有升的态势,镁铝价比也直处于合理的范围内,而且目前大部分镁锭厂商也希望镁锭市场能继续保持这种温和上行的走势,对过分炒作比较反感。
未来镁行业机会在量升而非价涨。
从铝的历史发展进程来看,年铝全球产量为万吨左右,到年全球产量为万吨,增长倍,年均增长率为而铝价则由年的美元吨上涨到年的美元,增长倍,年均增长率仅为。
所以我们认为,与其他小金属不同的是,镁合金未来将成为最主要的基本金属之,而非价格相对较为不敏感的工业味精式的金属。
所以镁价理想的上涨速度是基本同步于铝价的上涨,而镁价的过快上涨对
