中国镁合金压铸行业市场分析（之一）

镁合金是当今世界发展应用最快的轻合金，具有比重轻，比强度和比刚度高，导热导电性好等性能，还兼有良好的阻尼减震和电磁屏蔽性能，同时具有良好的可切削加工性和易于压铸成型，特别是易于回收再利用，广泛应用于各个领域，被材料专家誉为21世纪最具开发和应用潜力的绿色工程材料。

压铸是镁合金最主要、应用最广泛的成形工艺。因镁合金热流动性能好，很适合于薄壁件的压铸生产。镁合金压铸始于20世纪20年代中期德国VOLKSWAGEN汽车公司。利用镁合金代替传统铸铁、铸钢件，甚至代替铝压铸件，正成为制造业特别是汽车制造业的发展趋势。

由于镁合金具有密度小、比强度高、耐冲击、阻尼性好等一系列优良性能，其应用领域也相当广泛，近年来中国镁合金压铸获得了稳步发展，年均增速达20%以上。鉴于目前其技术基础薄弱，尚处于初始阶段，正是投资的大好时机。

在广东，镁合金压铸件生产群体由一批台资和港资企业组成，他们集中在珠江三角洲一带，以生产计算机、通讯和消费类电子产品为主。在长三角地区，近几年也涌现出一批镁合金压铸企业，以台资居多，主要投资地点是上海、苏州、昆山等地。在重庆地区，则以重庆镁业科技股份有限公司为龙头，产品定位在汽车、摩托车和手动工具等镁合金压铸件上。

同时，镁合金作为最轻的金属工程材料，凭借其优良的机械性能和抗电磁干扰及屏蔽性能，在我国汽车、摩托车及3C领域的应用越来越广，可以预计，我国镁合金压铸业大发展的时期正在到来。

一、镁资源概况

镁是10种常用有色金属之一，其蕴藏丰富，在地壳中的含量达到2.1－2.7%，在所有元素中排第六位，是仅次于铝、铁、钙居第四位的金属元素。主要来自海水、天然盐湖水、白云岩、菱镁矿、水镁石和橄榄石等。据统计，全世界的菱镁矿资源约为120亿吨，水镁石几百万吨，海水中的镁含量估计为6×10（16万次方）吨，另外还有大量的白云石和盐湖镁资源，真可谓用之不竭。

从2010年1～11月的出口地来看，世界排名前三的分别是荷兰、日本、加拿大。

我国是世界上镁资源最为丰富的国家之一。镁资源矿石类型全，分布广，总储量占世界的22.5%，居世界第一；菱镁矿储量居世界首位，已探明菱镁矿储量34亿吨，占世界菱镁矿总储量的28.3%；原镁产量居于世界第一位，占世界总产量的70%多。我国含镁白云石矿丰富，白云石资源遍及我国各省区，特别是山西、宁夏、河南、吉林、青海、贵州等省区，现已探明储量40亿吨以上。我国4大盐湖区镁盐矿产资源的远景储量达数十亿吨，其中柴达木盆地内大小不等的33个卤水湖、半干涸盐湖和干涸盐湖，蕴藏着储量占全国第一位的镁盐资源。我国海域水中的镁合金达到0.13%。

（一）金属镁国内产量

2010年1-10月，据中国有色金属工业协会数据统计，我国共产原镁543142万吨，同比增长53.29%。1-10月月产量分别为：2月47090吨、3月51684吨、4月56343吨、5月57739吨、6月58422吨、7月55315吨、8月54199吨、9月55963吨、10月52172吨。其中1、2、3月正逢我国阴历正月，产量受“春节”影响比较低。7月份是年内来环比第一次出现下降，产量减少主要原因是受夏季气温升高以及国内外市场持续低迷影响部分厂商减、停产。继7、8月份产量有所减少后，9月份国内产量开始增加，一方面是一些工厂设备夏季检修结束重新开工，另一方面是厂商出于对国外夏休结束需求将增加的预期而增加产量。11月国内主要镁锭产区产量出现较大下滑。11月份金属镁产量共计41100 吨，环比减少22.9％。（图1）

（二）镁产品进出口

2010年1～11月，中国出口了174783吨金属镁，和2009年同期相比，增长了68%；平均价格为2635美元/吨，和2009年相比增长了2%。出口金属镁的前4位公司分别如下。山西国际经济技术合作进出口有限公司出口金属镁17,475吨，同比增加85%。宁夏惠冶镁业有限公司出口了14,789吨金属镁，同比增加了184%。厦门国贸集团股份有限公司出口了14,324吨，同比增加51%。山西杏花村国际贸易公司出口了7,681吨，同比增加143%。

（三）金属镁行情

以上海现货镁锭为例，2010年国内镁锭价格没有出现大涨大跌的行情，下半年行情基本好于上半年，8月价格最低平均为16650-16850元/吨，11月价格最高平均为18800-19100元/吨。据了解，年内镁市场基本是成本快速上涨而需求持续不旺的两难境地

二、镁合金概述

镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。

镁合金是实际应用中最轻的金属结构材料，但与铝合金相比，镁合金的研究和发展还很不充分，镁合金的应用也还很有限。目前，镁合金的产量只有铝合金的1%。

（一）镁合金系列

镁合金按合金组元不同主要有AZ系（MG－AL－ZN－MN）、AM系（MG－AL－MN）、AS系（MG－AL－MN）、AE系（MG－AL－RE）、ZK系（MG－ZN－ZR）、ZE系（MG－ZN－RE）等。

（二）镁合金特性

1.质量轻——表1列出了有关金属的比重

在同等刚性条件下，一磅镁的坚固程度等同于1.8磅的铝和2.1磅的钢。同时，镁能制出与铝同样复杂的零件而重量则较后者轻三分之一。上述特性对于现代一些手提类产品是至关重要的。而对于车辆，这一特性将显著地减少其启动惯性，并节省燃料消耗。

2.吸震性能高——镁有极好的滞弹吸震性能，可吸收振动和噪音，这对于用作设备机壳减小噪音的传递，和提供防冲击与防凹陷损坏是重要的。

3.尺寸稳定性——这是镁的特点之一。当它从模具中取出时，产品只有很小的残余铸造应力，因此，它无需退火和去应力处理的必要。某些金属长期暴露在较高温州环境下，即是不加载负荷也会产生尺寸结构的变化。而使用AM类镁铸造合金则不会出现这类现象。而在加载情况下，这种金属也能呈现很好的抗蠕变特性。例如，AM压铸件在超过120℃条件下承受100小时，只有0.1%到0.5%的总伸长。其它一些新发展的镁合金还可提供更大的抗蠕变强度。

4.自动化生产能力和高的模具寿命——由于熔融的镁不会与钢起反应，这使得它更易于实现在热室压铸机中进行自动生产操作，同时也延长了钢制模具的寿命。与铝的压铸相比，镁铸造模具寿命可比前者高出2－3倍，通常可维持20万次以上的压铸操作。

5.良好的铸造性能——在保持良好的结构条件下，镁允许铸件壁厚小至0.6MM。这是塑胶制品在相同强度下，无法达到的壁厚。至于铝合金也要在1.2－1.5MM范围下，才可以和镁相比。另外，镁合金在长时间使用及温度升高不会产生组织变化，低温（－10度以下）时，亦无脆裂问题。镁合金目前一般可以压铸到0.8MM，并朝0.5MM迈进。力劲公司之镁合金冷室压铸可达0.6MM，热室压铸可达0.4MM。同等支撑强度的外壳，镁铝合金的制品，重量为工程塑料（ABS）的54%，抗拉强度则为24倍，可承受连续3次从1米高处落下的冲击，足够提供NB用LCD面板（PANEL）所需的刚性。

6.高的模铸生产率——与铝相比，镁有更低的单位体积热含量，这意味着它在模具内能更快凝固。一般说来，其生产率比铝压铸高出40－50%，最高时可达到压铸铝的两倍。镁与铁的反应低，压铸时压铸模产生烧损少，与铝合金相比，压铸模使用寿命提高2－3倍，通常可维持20万次以上。

7.良好的切削性能——镁比铝和锌有更好的加工及切削特性，这促使镁成为最易切削加工的金属材料。表2列出了有关金属的切削能量消耗指数比较。

镁的良好切削性表现在：允许较高的切削速度；减少切削加工时间；比其它金属有高出几倍的刀具寿命（极少停机换刀并节省了操作时间与刀具成本）；有优良的表面光洁度，并一次切削获得；极少出现积屑瘤；有良好的断屑特性及温度传导性，可免除使用冷却液或润滑液。

8.可回收再用——镁合金材料取得不虞匮乏，自海水即可提炼，不会有原料不易取得之问题。另外，镁合金不良品可完全回收再提炼，并作为AZ91D、AM50或AM60的二次材料进行铸造。由于压铸件的需求不断增长，可回收再用的能力是非常重要的。这符合环保要求，使得镁合金比许多塑胶材料更具吸引力。

9.高散热性——镁合金有高散热性能，适合现今设计密集的电子产品。镁合金热传导性比一般结构用金属的好，可供热源快速的分散。笔记型号计算机一旦过热便易系统不稳，目前的散热方式是在工程塑料外壳内，以热管导开热源、加装鳍状热片，或风扇做强制对流等，故热传导为塑料150倍以上的镁铝合金，是未来高级NB的最佳选择。

10.高电磁干扰屏障——镁合金有良好的阻隔电磁波功能，适合现今发出电磁干扰的电子产品。例如NB用工程塑料外壳不具电磁屏蔽功（EMI），需加装如镍或铜的电磁波吸收物质，才能使外壳具防电磁波功能。加装吸收物质的工程塑料，在数百MHZ的CPU工作频率的吸收能力为55DB，而镁铝合金的吸收程度可达全频率范围100DB以上，可谓完全吸收，不需再有其它防范措施，因此可大幅降低成本。另外，镁合金也可对行动电话的发射的电磁波做出有效的阻隔，将可降低电磁波对人脑的影响。

11.回收性能好，符合环保要求，节约地球有限资源，使得镁合金比塑料材料更具有吸引力；镁再生消耗的能源仅为从矿石冶炼获得镁锭所消耗的百分之几。

12.印痕性好，镁合金与其它物体冲撞时产生的印痕比铝和钢小。

13.铸造性能好，镁合金压铸件最小壁厚可达0.6MM，而铝合金为0.8－1.5MM。

14.其它特性——除上述主要特性外，镁合金还具有长期使用条件下的良好抗疲劳，以及低的裂纹倾向，和无毒、无磁性等一些特点。

（三）镁合金应用领域

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。镁的重量比铝轻，比重为1.8，强度也较低，只有200～300兆帕(20～30公斤/毫米2)，主要用于制造低承力的零件。在航空应用上，民用机和军用飞机，尤其是轰炸机广泛使用镁合金制品。例如，B-52轰炸机的机身部分就使用了镁合金板材635公斤，挤压件90公斤，铸件超过200公斤。镁合金也用于导弹和卫星上的一些部件，如中国“红旗”地空导弹的仪表舱、尾舱和发动机支架等都使用了镁合金。中国稀土资源丰富，已于70年代研制出加钇镁合金，提高了室温强度，能在300℃下长期使用，已在航空航天工业中推广应用。

镁合金在汽车上的应用零部件可归纳为2类：(1)壳体类。如离合器壳体、阀盖、仪表板、变速箱体、曲轴箱、发动机前盖、气缸盖、空调机外壳等；(2)支架类。如方向盘、转向支架、刹车支架、座椅框架、车镜支架、分配支架等。根据有关研究,汽车所用燃料的60%是消耗于汽车自重,汽车自重每减轻10%，其燃油效率可提高5%以上；汽车自重每降低100 kg，每百公里油耗可减少0.7 L左右,每节约1 L燃料可减少CO2排放2.5 g，年排放量减少30%以上。所以减轻汽车重量对环境和能源的影响非常大，汽车的轻量化成必然趋势。

3C产品——COMPUTER，
COMMUNICATION，ConSUMER ELECTRonIC PRODUCT（计算机类、通讯类、消费类电子产品）是当今全球发展最为快速的产业，在3C产品朝着轻、薄、短、小方向发展趋势的推动下，近年来镁合金的应用得到了持续增长。镁合金与传统3C产品所使用的材料相比，具有重量轻、振动吸收良好、比阻尼容量高、电磁屏蔽性佳、散热性好和质感佳等优良特性。

在其它领域，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，作为镁牺牲阳极的镁合金有3－4吨/年的市场需求量，且每年以20%的速度增长；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力和技术水平的提高，其生产成本已下降到与铝合金相当的程度。

三、镁合金压铸

压铸是铸造模锻的一种方法。压铸机、压铸合金与压铸模具是压铸生产的三大要素，缺一不可。所谓压铸工艺就是将三大要素在机地加以综合运用，使能稳定地有节奏地和高效地生产出外观、内质量好的、尺寸符合图样或协议规定要求的合格铸件，甚至优质铸件。

压铸是镁合金最主要、应用最广泛的成形工艺。因镁合金热流动性好，很适合于薄壁件的压铸生产。镁合金压铸始于20世纪20年代中期德国VOLKSWAGEN汽车公司。之后，美国、前苏联、日本以及欧洲的一些国家相继在汽车制造行业采用镁合金压铸结构件，如曲轴箱、传动轴外壳、空调机外壳、变速箱壳体、驾驶舱仪表板、轮箍、汽缸盖、分配支架、油泵壳体、过滤器外壳等。自20世纪80年代以来，随着镁合金成本的不断降低，镁合金开始在汽车、计算机、通讯设备上得到越来越多的应用，其中绝大部分为镁合金压铸件。

尽管世界范围内镁合金及制备技术发展比较早，但是我国在解放后才开始有自己的镁工业。近几年来，随着我国汽车工业、电子通讯工业的飞速发展，对镁合金压铸件的需求与日俱增，我国的镁压铸行业发展很快。我国镁合金压铸件产量由1995年的2005年的8960吨，7年里产量增长了4倍多，平均年增长率达60%。利用镁合金压铸件代替传统铸件、铸钢件，甚至代替铝压铸件，正成为制造业特别是汽车制造业的发展趋势。

四、镁合金压铸市场现状

（一）国（境）外的发展

国际间多以镁合金压铸件应用在汽车、航天等工业。欧美多以镁合金汽车零部件为主，机器也以中大型冷室压铸机为主，镁合金压铸占全球首位；日本则多应用在3C产业，使得当前全球镁合金的应用范围从汽车、航天延伸至轻薄短小的3C产业。当前镁合金全球消耗成长率约达20%，其中，以3C产业为主的亚洲镁合金压铸市场更是蓬勃发展。1991—2000年亚洲镁合金压铸市场年复合成长率约3-11%。

台湾镁合金压铸始于7年前，当时台湾可成科技公司引入第一台富来125吨热室机。其后，纽辉科技、敬得工业、集盛工业、美利达工业、台湾荣轮业、巧新工业等，相继加入行列。至今，已有约20家台湾镁合金加工厂进行生产，采用的机种从90吨至650吨，包括冷室机、热室机及半固态机，其中超过六至七成为热室机，总数约一百台左右，大部分厂家是铝合金压铸厂起家，其它包括自行车、计算机配件生产商、铝合金生产商或新成立的公司；与日本的情况相同，主要产品为笔记型计算机外壳，小部分为计算机、手机及电视零件。

由于前景美好，台湾经济部工业局更利用“协助国内传统工业技术升级计划技术合作体系”，委托工研院材料所轻金属实验室筹组镁合金成型产业促进会，推广及提升镁合金制程技术水准，并提供相关信息供有关单位订定环保及工安法规，并整合业界意见，以供政府单位制定未来相关法规。

香港生产力促进局数年前亦引入富来125吨热室镁合金机，研究及开发镁合金压铸技术，帮助香港压铸业升级高增值工业。

新加坡为起步阶段，主要为手机、计算机生产商配套。以热室机为主，90吨580吨机型。政府通过大学研究单位扶助镁合金压铸。用户如GINTECINSTITUTE，BRILLIANT，MMI等铝合金压铸加工厂。

日本于1996年以前已开始应用镁合金于可携式产品框体，包括SONY的手提摄录机、MD机、TOSHIBA之笔记型计算机。1997年以后，应用渐渐增加SONY、SHARP、FUJIFILM、VICTOR，松下电器的电子消费产品，笔记型计算机则有TOSHIBA、松下电器、三菱电机、NEC、SONY等。到了1998年后，所有日本笔记型计算机厂商都已使用镁合金。除一般认识之优点外，镁合金亦为环保材料，由于日本对汽车、电器产品的环保法规要求不断提高，尤其是在物料循环再用，如家电材料回收法，迫使电器用品减少，采用回收率低的塑料材料，计算机、电视机、电冰箱、手提电话等，将会受到规限，这些都是镁合金日渐受到重视的原因。日本现时约有六十多家镁合金压铸厂，有超过二百台镁合金机，包括冷室、热室及半熔注塑机，主要厂商如TOSEI、筑波压铸、三井金属、日金、松下电器、富士通等。目前来自笔记型计算机厂商的订单大幅增加，使压铸机需求大增。

散热设计为必须更加倚重镁合金外壳的散热效果，再加上以上优点，使镁合金成为取代塑料的最佳手提电脑外壳的材料。

（二）国内的发展

1.概述

中国镁合金压铸的高速发展带来了巨大商机，压铸有色金属资源可循环利用和压铸少无切削工艺的先进性，特别是适应循环经济清洁生产的要求。汽车的轻量化，更助长了铝、镁压铸件市场的发展；国际有色金属铸件生产向中国转移已成为必然趋势。由于我国在亚洲属3C产品的主要生产国之一，我国镁合金压铸业当前在亚洲已领先常规竞争对手韩国，并有逐渐替换日本成为机壳主要供应者的潜力。目前我国的汽车行业的镁合金也逐步步入成熟阶段。

2.中国镁合金压铸基本情况

由于镁合金具有密度小、比强度高、耐冲击、阻尼性好等一系列优良性能，其应用领域也相当广泛，近几年中国镁合金压铸获得了稳步发展，平均增速达20%以上。鉴于目前其技术基础薄弱，尚处初始阶段，正是投资的大好时机。2006年中国金属镁产量达52.56万吨，当年镁合金压铸件产量约为13620吨，产能约为20000—25000吨。2010年我国的镁合金压铸业位于全球第一。

我国现有镁合金压铸生产和科研单位近百家。其中以汽车镁合金压铸件为主的企业有：上海镁镁、一汽集团、东风集团、天津六合、浙江岱美、杭州富春、常熟中翼、贵州普新、山西华瑞、西安德盛、芜湖镁业、镁联镁业、永康特盛镁业、吉林临江镁业、河南金山镁业、福建经纬、山东华盛荣镁业等。

以电脑、手机外壳等镁合金件为主的企业有：青岛金谷镁业、苏州可成科技、太仓敬得科技、上海紫燕科技、昆山富钰精密组件、广东嘉瑞、镁达、美利达、泛亚欧宝、东运镁业、环宇镁铝、黄江精诚、东莞铿利、南海亚镁、深圳创金美、富士康、华晔科技、长春华禹镁业、宁波耐特镁业等。

值得一提的是，重庆隆鑫集团“全镁概念摩托车”研制成功了镁合金发动机，北京远东镁合金制品公司的“自行车镁合金车架整体压铸”，堪称成功运作的典型范例。重庆正在演变为我国西南地区镁合金压铸的重要基地。

当前，中国镁合金压铸真正形成规模并取得效益的首先是在电脑、手机外壳等3C产品，这一领域的主力为台港投资企业，他们技术设备条件良好，并在国内外建立了广泛业务关系，定单充裕，发展势头良好。其次，摩托车镁合金压铸件的发展较快，尤以隆鑫摩托集团堪称典范，该公司拥有产品知识产权，加以市场竞争推动，生产势头看好。

从20世纪90年代初上海大众汽车公司首先在桑塔纳轿车上采用镁合金变速器壳体、壳盖和离合器外壳等至今，16年过去了，中国汽车工业的高速发展却未相应带动汽车镁合金压铸件的发展，三大汽车集团镁合金压铸件的总产量仍处于4000余吨的水平。可以说，汽车领域镁合金压铸至今没有真正打开局面，这是值得深思的。

汽车合资企业的产品设计权控制在外方手里，特别是对于汽车关键零部件，外方的态度更为谨慎，但是我们主要还是应该从内因着手来找原因、求出路。

汽车镁合金压铸件的“入门”要求很高，必须取得一系列质量体系认证以及生产环境认证，这对于一个新建的镁合金压铸企业来说，需要假以时日，逐步完善。大型镁合金压铸件生产具有一定的技术难度，需要投入大量人力财力。综述以上多种因素，投资镁合金压铸领域应持积极审慎态度，并采取正确的投资策略。

2011-3-15