汽车轻量化浪潮助镁合金行业崛起,宜安科技等厂商迎来机遇
随着世界各国节能减排压力不断加大,各国纷纷制定严格的乘用车燃料消耗量标准法规,对乘用车燃料消耗量及对应的CO2排放提出越来越严格的要求,在此背景下,全球各大 汽车 厂商都想方设法在不影响性能和安全性的前提下降低车身重量以减少燃油消耗。特别是新能源 汽车 市场爆发以来,各大新能源 汽车 厂商更是千方百计增加续航里程,而 汽车 轻量化便是增加续航里程的重要手段之一。
镁合金是 汽车 轻量化的主要材料之一
根据测算, 汽车 重量每降低100公斤,每百公里油耗可以降低0.7升, 汽车 自重每降低10%, 汽车 燃油效率可以提高5.5%对新能源 汽车 来说,车身重量每降低10%,对应续航里程可增加14%左右。轻量化在现代 汽车 工业领域中的重要性不言而喻。
一般来讲, 汽车 轻量化的手段主要有两个,一是用密度更低的新材料替代钢材、铝合金等二是采用一体式压铸工艺制造车身及其他零部件,以减少零部件数量。
在新材料应用方面,镁合金被认为是 汽车 轻量化浪潮下最有前途的材料之一,原因是镁合金的密度非常低仅为1.7,是目前所有能够作为结构件或者 汽车 零部件中密度最低的金属材料,相比而言铝的密度是2.8,钢的密度是7.8,这样的低密度特性使镁合金在 汽车 轻量化方面极具优势。比如,采用镁合金的 汽车 变速箱的壳体重量在5.4公斤左右,但如果是采用铝合金的话一般超过12公斤,可减重58%。如果 汽车 的动力系统、框架、悬挂、以及内饰件,内门板,座椅支架,刹车系统,转向系统等部件大量应用镁合金,轻量化至少在30%以上。
更重要的是,镁合金的强度和减震效也具备优势,可以承受更高的负荷,此外,镁合金在耐蚀性、减震性、耐冲击、电磁波屏蔽性、机械性能等各方面都非常优异,因此被誉为“21世纪最具开发潜力绿色工程材料”。另外,镁的优势还在于储量丰富,占地球地壳2.7%,开采寿命分别为铁和铝的20和4倍,其中中国占有世界70%的镁储量,中国的白云石储备已经超过70亿吨,而白云石是制造镁合金的基础原材料。
宜安 科技 凭材料和一体式压铸优势占据先机
分析认为, 汽车 轻量化大浪潮下,镁合金行业的崛起已近在眼前,尤其作为解决新能源 汽车 全面推广瓶颈中关键的一环,镁合金的应用前景将十分广阔。
镁合金在 汽车 领域的大规模应用离不开众多企业的共同努力,我国作为全球 汽车 生产和消费大国,在镁合金领域已走到了世界的前列,其中包括宜安 科技 (300328.SZ)、万丰奥威(002085.SZ)等在内的上市公司更是其中的佼佼者。
以宜安 科技 为例,宜安 科技 作为以新材料技术为核心的 汽车 零部件提供商,在镁及镁合金的应用方面已走到了世界前列。公司早在2012年就生产出了第一款镁合金车门,之后又将镁合金产品应用到了仪表盘支架、车门、座椅骨架、驾驶舱屏幕背盖、扶手箱、转向器等多种 汽车 零部件,产品已广泛应用于众多品牌车型。
宜安 科技 曾对外表示,公司的 汽车 轻量化主要集中在镁合金材料的应用和大型整体集成压铸方面,一体化压铸将传统的多个零部件通过大型精密压铸一次整体成型出来,在减少后续加工工序的同时,实现产品轻量化及减震性要求。通过将公司的领先的镁合金材料技术与先进的一体式压铸技术相结合,宜安 科技 已成为众多 汽车 厂商追求 汽车 轻量化的助力。值得一提的是,作为以新材料技术为核心的 汽车 零部件提供商,宜安 科技 还是首次生产出了液态金属 汽车 零部件,开拓了将液态金属材料应用于 汽车 领域的先河。
分析认为,镁合金未来在 汽车 领域的应用前景非常巨大,尤其是在新能源全面推广的过程中其扮演的角色尤为重要。相信在宜安 科技 等众多企业的推动下,镁合金将成为 汽车 行业最最有前途的材料之一。
(本文仅供参考,不构成买卖依据,入市风险自担。)
镁含量90%
镁合金中镁的含量超过90%,因此镁锭价格直接影响镁合金的价格。镁合金的下游需求主要包括汽车、消费电子、航空航天,三者的占比大约是7:2:1。镁之所以受到新能源板块的带动,原因是镁是新能源的上游原材料,镁合金将助力车辆的轻量化。
有研究表明,新能源车每减轻100kg,续航里程可提升10%左右。目前可用的镁合金汽车零部件有转向支架、方向盘骨架、气囊支架、泵壳、泵盖、座椅支架,仪表盘支架、车门内框、车盖、轮毂等。但近年来随着锻造技术进步,大型结构件良率逐渐提升,锻造加工成本下降使得价格逐渐具有竞争力,部分大型结构件已经具备普及的可能。就目前的技术趋势的新材料中,镁合金是最轻的工程结构材料,要比铝合金还要轻30%,是实现电池箱体轻量化的重要利器。
2)国防工业领域 ,由于镁及镁合金耐冲击,如果能够开发出与铝合金耐蚀性能相当的镁合金,则其在兵器等各种军用领域将有着广阔的应用前景。如照明弹用镁粉、穿甲弹用高比强度镁合金弹托材料,以及可用变形镁合金制造的战术航空导弹舱段、副翼蒙皮、壁板和雷达、卫星上用的镁合金井字梁、相机架和外壳等零件。 武器轻量化是现代兵器的发展趋势,利用镁合金取代现有武器上的一些零部件正成为各国研究的热点。有关单位已分别通过锻造或铸造成型方式开发出了变形镁合金冲锋枪机匣、枪尾、提把、前扶手、枪托体、大托弹板、瞄具座、小弹匣座以及军用铸造合金发动机进出水管和发动机滤座等军品武器用零部件,其中部分对耐蚀耐磨有较高要求的军用镁合金零部件还被通过协和涂层的方法进行了相应的表面处理。目前,这些研制生产出的军用镁合金零部件已进入实际演示验证和考核阶段,预计不久将得到初步应用。
3)镁合金在汽车工业的应用,镁合金汽车零件的好处可简单归纳为:密度小,可减轻整车重量,间接减少燃油消耗量;镁比强度高于铝合金和钢,比刚度接近铝合金和钢,能承受一定负荷;镁具有良好的铸造性和尺寸稳定性,容易加工,废品率低;镁具有较高阻尼系数,减振量大于铝合金和铸铁,用于壳体可降低噪声,用于座椅、轮圈可以减少振动,提高汽车的安全性和舒适性。早在1930年镁合金就用于一辆赛车上的活塞和欧宝汽车上的油泵箱。上世纪六十年代在有的车上用量达到23千克,主要用作阀门壳、空气清洁箱、制动器、离合器、踏板架等;上世纪八十年代初,严格控制铁、铜、镍等杂质含量,镁合金的耐蚀性得到了解决,同时,成本下降又大大促进了镁合金在汽车上的应用。从上世纪九十年代开始,欧美、日、韩开始把镁合金用于汽车零件上。镁合金压铸件在汽车上的应用已经显示出长期的增长态势。在过去十年里,其年增长速度超过15%。在欧洲,已经有300种不同的镁制部件用于组装汽车,每辆欧洲生产的汽车上平均使用2.5kg镁。每辆汽车对镁的需求将提高至70—120kg。目前,汽车仪表、座位架、方向操纵系统部件、引擎盖、变速箱、进气歧管、轮毂、发动机和安全部件上都有镁合金压铸产品的应用。