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电子杂志汽车2021-11-30
307

        2022.01(第一期)
             总第0001期

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镁全产业链服务平台

镁卡了美国脖子?

后锂电时代,看“镁”好未来

府谷:“镁人”转型记

目录

 2021年11月刊
  总第0001期

镁全产业链服务平台

关于我们:

       “找镁网”中国首个“镁全产业链服务平台”,目标在镁垂直行业打造全国首个线上线下集资讯情报和B2B交易为一体的互联网平台。
       找镁网为国内外镁行业及相关上下游企业、研究机构和政府等客户提供会员制镁行业情报资讯、科技成果转化嫁接和境内外镁相关产品B2B电商交易、优质镁企业的供应链金融等综合服务。
       找镁网目前开设有“认识镁”“行业要闻”“最新行情”“行业人物”“企业黄页”“交易大厅”“研究报告”等多个栏目,力争以最快最新的“专业资讯+研究报告”和“线下线上交易+供应链金融”等服务,帮助镁产业上下游企业互利共赢。

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办公地址:陕西省西安市曲江新区翠华南路808号科泰大厦8楼
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封面报道

行业大事记

“镁”人物

镁月报

政策解读

行业龙头

科技前沿

3    “镁人”转型记

4   探底回升,月收涨9.09%

云海金属有什么值得我们学习的

5   单智伟:前沿研究“呼唤”原创仪器设备

从矿业角度看《榆林市扬尘污染防治条例》

用镁卡了美国脖子?

镁价疯涨下的海绵钛企业

后锂电池时代已经来临,镁好未来还会远吗?

原镁在铝合金添加剂中的应用市场前景

二十一世纪的绿色工程材料

目录

 2021年11月刊
  总第0001期

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“镁”人物

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科技前沿

3    “镁人”转型记

4   探底回升,月收涨9.09%

云海金属有什么值得我们学习的

5   单智伟:前沿研究“呼唤”原创仪器设备

从矿业角度看《榆林市扬尘污染防治条例》

用镁卡了美国脖子?

镁价疯涨下的海绵钛企业

后锂电池时代已经来临,镁好未来还会远吗?

原镁在铝合金添加剂中的应用市场前景

二十一世纪的绿色工程材料

世界好镁

“镁人”转型记

       由于“经营不善”“经营亏损”等原因关停的企业不足为奇,但今年初,有着“中国镁谷”之称的榆林市府谷县却毅然对本地2020年创造产值62亿元的三分之二镁企按下了“暂停键”。
       9月下旬,秋风吹过,府谷山上的海红果更红了,山间坐落的金属镁厂更显安静。看着同行的镁厂从年初至今一直停产,王振清庆幸的同时,更感到一股前所未有的紧迫感。
为什么?

“镁人”火了
      其实,府谷产镁,实属“无心插柳柳成荫”。
      地处陕西最北端、位于秦晋蒙三省交界的府谷,全县49%的国土面积下储藏煤炭,兰炭产业起步早、发展快。当地人在销售兰炭过程中发现,临近的山西许多金属企业利用本地的白云石生产金属镁。

      于是,2002年开始,府谷一些民营煤企大胆尝试,通过原来空车返程的运煤车拉回白云石,再利用以往都是“点了天灯”排向空中的大量荒煤气(煤到兰炭生产过程中产生的尾气)煅烧金属镁。
      从府谷“煤”到府谷“镁”的产业跨越,不仅实现了废气回收,

    极大地节省了燃料成本,还建立起了煤—兰炭—电—硅铁—镁—镁渣水泥的产业链。由府谷首创的“通过使用半焦煤气和发展循环经济模式实现镁冶炼的节能减排”项目获得了国际镁协2012年度全球环保责任奖。这是中国镁行业首次获得该奖项。从2012年起,陕西超越山西,成为全国原生镁锭第一大省。
    镁是我国重要的世界性战略资 源:

储量第一、产量第一、出口量第一。
    近20年的发展,府谷金属镁在业内名气很大,连续10年成为全国乃至全球最大的金属镁生产基地,被业界评价为“世界镁业在中国,中国镁业看府谷”。2020年,府谷生产金属镁47.86万吨,占全国总产量的52.8%。全县27家镁企供全国总产量的50%以上、全球近50%原镁需求。

     镁企经营者在当地还有一个动听而响亮的名字——“镁人”。金属镁产业成为支撑府谷县域经济发展的第一主导产业。2020年,府谷金属镁及其上下游产业工业总产值约占全县规上工业总产值的四分之一。

     第一代“镁人”王振清的投资也得到了丰厚回报,他2008年投资1.5亿元建设1条原镁生产线,成立玉丰镁合金有限责任公司(以下简称玉丰镁业),年均生产1.5万吨镁锭。“2019年以前,镁产业在府谷是最吸引人的产业。我们效益最好的时候,产值达到了3.6亿元,利润率能达8%。当时产能和我们相近的企业约有20多家,产能比我们大的还有三四家。”他回忆道,“府谷镁锭”是名牌产品,产多少销多少。

     然而,进入新发展阶段,“镁人”发展遇到了新问题:虽然府谷金属镁产量大但总体质量不高,产业整体未摆脱只卖镁锭的初级层面,以致无法拥有行业话语权和市场定价权;目前全县27家已投产的金属镁企业,均为民营企业,布局分散且管理较粗放,新技术、新工艺、新产品研发应用创新不够,再加上金属镁生产主要是对菱镁矿和白云石进行煅烧、冶炼,能耗高、排放高。据测算,每生产1吨金属镁其二氧化碳排放量是4吨……在绿色低碳发展向纵深推进的迫切要求下,镁产业现状与高质量发展要求愈发格格不入。

TUMB

“镁人”失落

民营企业的先天敏锐让王振清早早感知,不能再以府谷原镁产量全国第一自傲,要想办法使自己尽快摆脱卖镁锭的低层次发展。他说:“‘镁人’面临的真正问题是转型困局。以往单纯依靠消耗资源带来的增长是粗放型的,‘双碳’目标提出后,这种压力和危机感更强烈。”

日前,榆林市发展改革委下发《关于确保完成2021年度能耗双控目标任务的通知》。府谷县委、县政府更是自我加压,提出第四季度金属镁产业能耗总体下降60%,依靠技术创新进一步优化产业结构、产品结构,在巩固全球最大原镁主产区地位的同时,逐步壮大镁合金生产规模,配套发展镁精深细下游产业。

镁人失落

“镁人”日进斗金、一路走高的势头,在2018年戛然而止。
“受全球市场影响,再加上国家能耗双控政策不断加码,2018年全国金属镁产量同比减少约5.4%。”王振清说,这就是一个苗头。
2020年,受疫情及政策影响,府谷金属镁锭国外销路缩窄,国内价格持续走低,很多“镁人”背上巨债。
民营企业的先天敏锐让王振清早早感知,不能再以府谷原镁产量

       但从生产金属镁到向镁合金及下游产业拓展,把传统“两高”项目升级为高新技术制造业,府谷不仅缺技术,更缺人才。
       而距离省内最近的地级市榆林170多公里、距离省外最近的省会城市内蒙古呼和浩特250多公里,不通火车、没有直达飞机,从西安到府谷自驾车需要8个小时左右……地理位置的先天短板又极大地制约各类因素充分流动。
       作为陕西省县域经济传统强县,曾连续多年位列全省十强县前三的府谷,如今遭遇到转型的阵痛。
怎么办?

“镁人”转型

       今年以来,“镁人”王振清、府谷县委书记田小宁、府谷县代县长武静都关注同一件事:镁产业高质量发展,府谷如何突围?
       王振清很庆幸自己在2020年就启动节能技改工作,尽管新建一条工艺生产线投资在亿元以上,但他毫不犹豫拿出前些年的积累。“这是势在必行

       “一旦转型升级不及时企业死路一条。” 王振清说,技改后玉丰镁业原镁生产线生产一吨镁锭的入炉原煤可比同行业减少3至5吨。今年前9月,玉丰镁业产值达4.5亿元,同比增长50%,利润同比增长300%。
       如今,更多的“镁人”正在沿着王振清的发展道路前进。
       “技术要领先,产品要高端。”较王振清晚5年入行的陕西鸿泰元和镁业有限公司董事长温永平说。这家企业投建了一条年产5万吨的镁合金生产线,自产的2万吨金属镁锭直接用于生产安全帽、自行车和电动车轮毂等20多种镁合金产品。
       “把镁锭加工成镁合金,每吨附加值能增加2000元。”温永平说。目前,企业下半年的订单已经排满。不久前,温永平代表公司和河南明镁镁业科技有限公司、吉林大学签署三方合作协议,新建一条镁合金压铸生产线。“把金属镁通过压铸技术加工成镁合金型材,每吨附加值至少增加5000元,新技术不仅能降低能耗,还

可减少生产成本3000元。”他说。
       大半年来,履新不久的武静马不停蹄:对接秦创原创新驱动平台,筹建府谷金属镁改造升级标准化生产中心;通过产能、能耗等量置换方式,整合县内金属镁企业,建设金属镁标杆示范项目,实现金属镁产业“腾笼换鸟”;积极与陕汽、法士特等龙头企业对接洽谈镁合金产品供应合作……
       截至目前,还有19家金属镁企业正在技改中。
     “今年,在‘十四五’开局之年,府谷提出聚力构建原镁—镁基新材料—镁合金终端产品全产业链,预计到‘十四五’末,全县金属镁及镁合金生产能力达到100万吨。”田小宁说,留给府谷追赶超越的时间不多,必须早干、快干、多干,努力闯出一条绿色低碳发展的新路子。

  
       9月上旬,在县委、县政府的推动下,府谷金属镁第一出口大户泰达煤化与西安交通大学达成合作:西安交大以技术支持泰达煤化生产用于医疗制药行业的高品质金属镁。“一旦投产,今后我们生产的金属镁将按克卖。” 泰达煤化总经理杨永亮喜不自禁。
       9月16日,西安交通大学材料科学与工程学院院长单智伟率其科研团队第6次来到府谷,与府谷县政府就“金属镁纯度提高技术路径研究”签订合作协议。
       10月19日,在榆林举行的2021年全国镁行业大会暨镁业分会第24届年会上,“府谷镁”商标正式对外发布。
计划今年底,府谷首个民用机场开工建设。
一场由政府自上而下加力推动、企业由内而外主动参与的变革已经在府谷镁产业展开。在陕西省经济换挡提速的关键时期,一场县域经济高质量发展攻坚战由此拉开序幕。

  11月份,随着镁上游成本端的快速下跌,加之市场供给端的增加,十一月初镁价再度陷入冰点,也正是由于价格的快速下跌,上游企业压力大增,利润也被压缩殆尽,这种情况下,各主流厂商也会惜售,同时伴随着镁生产成本端的超跌反弹,镁价也止跌企稳,随后震荡走高。

镁11月报:探底回升,月收涨9.09%

  回首近几个月,镁市场经历的波折,面对涨跌无情, 风雨无惧的走来,珍惜苍天赐给我们难见的行情,波段涨价鸡犬升天,跌价一地鸡毛。套路不变年复一年,原料忽高忽低,面容忽笑忽愁都为镁锭走势添加了几份色彩。沿着价格起起伏伏折腾的曲线,把镁金属推上了风口浪尖,紧盯着市场动态才会在这激荡的行情中生存久远。
    

 综上,近期镁锭市场受现货库存持续偏紧支撑,镁锭价格接连走高,现货资源偏少叠加主产区“收储”政策,“没货排单”的情况一直凸显,工厂对后市信心较足。对近期价格的回升起到重要的支撑作用。随着镁价的回暖,客户也变得更加积极,从当前走势来看,目前国内供给明显已经跟不少需求。

 
       11月份镁市买卖双方在在进行拉锯,跌跌涨涨~涨涨跌跌,原因其实也很简单,月初由于长时间的下跌,观望的态度浓厚,越是下跌,除了刚性需求意外,大部分买家都在观望。
       在这种情况下,镁价要迅速上涨也很难,这就像生了一场大病,恢复元气也是需要时间的,这就是为啥在十一月份第二个周,大部分时间镁锭的成交价格都在31000元/吨。

11月镁市场波动相比1月份波幅有所收窄,10月整月都在回落调整,而11月镁价在28700元/吨触底反弹。之后价格出现的几次波动走势则是受原料价格走高、下游刚性需求补货,及上游供应紧缺等因素影响,人为因素等的影响也对镁价走势起到推波助澜的作用。

  11月收官,镁锭市场也出现了明显的回暖迹象,止跌迹象明显,其原因之一,各家工厂现货整体不多,市场心态得以提振,工厂方面报价坚挺为主;需求端:下游客户受“买涨不买跌”的市场情绪影响,而随着陆续进行采购补货,价格也随之走高。
     

镁月报

   在前期价格已经回到36000左右,市场逐步回归理性之际,也听到和看到一部分下游企业也准备陆续补充刚性需求。当然一个市场的健康发展,是需要上下游互相支撑,共同组建一个良性生态链来维系周转,上下游的互信和稳定是行业整体向前的发展的基础。

单智伟:前沿研究“呼唤”原创仪器设备

微纳中心自2009年成立以来,就以利用原位定量电镜技术来研究微纳尺度材料的结构与性能为主要研究方向。在马恩教授,李巨教授,孙军教授和单智伟教授的带领下,研究中心已在包括《自然》《自然材料》《自然-通讯》《PNAS》等杂志上发表了40多篇文章,其在材料原位力学研究领域的科研水平已位居世界前列。

镁人物

       因此在此关口,再听到市场传来价格有可能的各种涨幅预判后,我们觉得还是有必要再呼吁下:经过市场上半程的考验,不管厂家还是贸易商亦或下游企业,都已经经历不起价格的大幅波动了,相信大家会吸取前车之鉴,做好市场的预判,顺应国家政策趋势,顺应行业发展需要,在遵循市场发展的基础上,把握和衔接好供需渠道,这才是行业能持续良性发展的基础保障!

       回顾历史发现,镁锭价格的大幅变动总是伴随着降价而趋于平静,这次也不例外!目前来看,国内供需基本处于平衡的态势,海外需求端增加预期对镁价则有一定支撑,目前供应端受现货整体不多支撑,工厂方面挺价意愿偏强;下游客户刚需采购、观望情绪浓厚。预计,下个月镁锭价格稳重有升,但是幅度不会太大。

       当“安静”的铝制品遇见“淘气”的氢原子,为何“肌肤”表面就会冒出“痘痘”?这一谜团已存在超过50年。2015年9月,西安交通大学金属材料强度国家重点实验室微纳尺度材料行为研究中心(以下简称“微纳中心”)的科研人员利用原位环境透射电镜技术破解了这一难题。此项成果6月29日在线发表在世界著名期刊《自然-材料》上。

聚焦原位电镜力学
测试技术研究20年

 2001年,单智伟进入匹兹堡大学攻读博士学位,利用原位电镜进行纳米晶材料变形机理的研究。利用以往的经验和积累,他对电镜的拉伸试样进行了改进,实现了材料的定点可控变形。这和过去人们只能凭经验来确定变形的位置相比,有了很大的进步,也直接导致了一系列科学上的新发现,其中部分成果发表在《科学》和《物理评论快报》上。

    2005年,博士毕业后,单智伟加入美国劳伦兹国家实验室国家电镜中心,并作为应用研究科学家参与了劳伦兹国家实验室与Hysitron公司的合作项目,即开发定量的原位电镜力学测试系统。单智伟介绍说:“拥有全定量的电镜力学测试技术,这可以说是好几代从事原位电镜人的梦想。从定性到定量是一个质的变化,以前我们做的原位研究都只是观察到一个实验现象,而没有对力和位移进行高精度定量分析的能力,因此也就没法定量地说材料的性能到底发生了什么变化。” 单智伟在国家电镜中心总共工作了14个月,期间的研究成果有3篇先后发表在《自然材料》上。之后,单智伟应邀以真空部门产品线经理的身份加盟了世界著名的纳米力学制造商Hysitron公司。

单智伟说:“其实一开始,我还是有些犹豫,不知道自己在企业里能做什么。但Hysitron告诉我,我的工作就是告诉工程师需要研发什么东西就可以,同时我还可以继续开展自己喜欢的研究工作。我觉得自己做这些还是没有问题的。”
 在Hysitron的四年时间里,单智伟对于原位电镜(包括扫描和透射)力学测试的一系列新产品从讨论、设计到最终推向市场的整个过程都有了充分的认识,并对企业的销售、售后和财务等不同部门的运作都有了深刻的了解。更重要的是他对于原位力学研究相关的仪器开发、以及产品应用都有了前所未有的深入认识。这段经历进一步丰富了他开展原位力学研究的知识积累,为他在该领域做出世界一流的研究成果打下了坚实的基础。

镁人物

镁人物

 从1996年开始,到金属所攻读硕士学位期间,单智伟就开始了原位电镜技术的应用研究。此后,在近20年的时间里,他的研究或工作内容都没有离开过这一领域。虽然从上个世纪70年代左右,就有人开始原位电镜技术的研究,但一直到90年代末,该技术依然有许多不成熟的地方,还有当时的电镜技术及相应的成像技术都处于比较原始的阶段,所以在这几年时间里,该领域的研究一直没有出现令人兴奋的成果。而且在那个年代,和当前原位电镜技术蓬勃发展的现状不同,很多人都觉得原位电镜研究太难且耗费时间,所以都不愿意做,但单智伟一直坚持了下来,并且聚焦于原位电镜力学测试技术的研发和应用。

同时这段经历也让单智伟学会了从另外一个角度,即公司的角度看科研设备。他说:“以前在学校和科研院所里,我们总觉得花很多钱买来的先进设备一定是最好的,但到公司后,你会发现再先进的设备有它的优势,同时也有它的局限性,一个科研人员如果不能充分了解这些优势和局限,扬长避短,就很难真正的用好它。而且对于科研人员来说,大可不必觉得仪器神圣不可改动,在对其充分了解的基础上,我们完全可以根据自己的需要对其进行改造。”
 “其实我们买一台设备,从下订单的那一天开始,它就已经不是最先进的设备了,因为仪器企业在不断的研发、改进,等我们安装好、投入运营了,可能就会有销售人员已经找上门来说他们有更新、更先进的设备,问你要不要买呢。”单智伟说道。
       另外,单智伟发现在公司研发设备和在大学里研发设备就智力和资金投入而言其实并没有太多的不同,区别在于,他说:“在大学里,我们一般有一个想法,搭个设备做完研究就搁在一边了,而企业如果觉得一个仪器有市场,

     
仪器改造升级
成目前的研究弱点

他们就会努力研发,不断提高设备的可靠性直到最终推向市场。”在美国学习工作了近10年之后,单智伟回到中国加入了西安交通大学,并且重新回到了他更感兴趣的材料科学研究领域。之后,在以孙军教授为首的西安交通大学同仁们的鼎力帮助下,单智伟与另外两名‘千人计划’学者马恩教授和李巨教授合作,创建了‘微纳尺度材料行为研究中心’。”
       2010年,单智伟成为金属材料强度国家重点实验室副主任。同年,他和Hysitron公司合作筹建了“Hysitron中国应用研究中心”。2011年,又与“日立高科技”公司合作,成立了“西安交大—日立研发中心”。这两个中心均为这两个公司在中国设立的首家研发合作单位。
       虽然,回国之后经过艰苦的努力,各项工作进展顺利,但有一个问题让单智伟十分头疼——国内极其缺乏高水平的电镜技术人才,

尤其是能够对仪器设备进行改造升级的技术人才。尽管目前微纳中心取得了不错的成绩,但在单智伟看来,现有技术人员有一个明显的缺点就是欠缺对仪器设备进行改造的勇气和能力。
   单智伟说道:“科研与仪器研发是密不可分的,我们要研究一些前沿的问题,如果没有原创的独特的设备和配套的技术人员,其实很难做到,并且研究也很难在方法上有独特性。而且在美国的小企业创新基金关于科研设备的研发中明文规定,仪器企业在研发期间3年之内,只能与美国的大学、研究机构合作。这就意味着如果我们从美国购买他们的最新产品,往往是人家已经研发应用了3年以上了,因而我们基本就处于跟班的状态。如果我们用这样一个方式与世界同行竞争,是一件很糟糕的事情,也会很吃力。”

  “但是,我们中国的高校在相当长一段时间内,并不鼓励技术人员对仪器进行改造。所以现在有些时候,我们不仅缺乏改造仪器的能力,而且缺乏改造仪器的勇气。”单智伟说:“其实上个世纪90年代以前,我们国家比较穷,很多科研设备还是自己搭的,这个阶段反而有一些东西比较独特,但后来有了钱再加上各方面的原因,技术人员大多都仅仅成了设备的操作者和管理员。”
       “另外,科研需要高效率,买了先进的设备,如果没有技术人员养护好它,出了问题不能及时修理好,仪器就不能更好的发挥作用。若是等厂家来修,往往得花一大笔钱。而且在国内,北京、上海可能还好一些。在西安很多厂商的服务是跟不上的,响应不及时且缺乏高水平的技术人员,所以我们就更需要有自己的技术团队。”
       

镁人物

镁人物

其实一开始,单智伟是想在市场上招聘优秀的技术人员,但他遗憾的发现,目前国内做电镜代理的人很多,而且包括一些非常优秀的人才,真正做仪器研发的人却非常少。并且仅有的一些人才基本上都是在高校和科研院所,从我们国家目前的人才流动机制来看,他们也基本上是不可能动的。
      “我们也找过一些国内厂商合作,但是大家都在忙着卖仪器,我们的活又太小,很难找到合作的企业。”单智伟说道,“不过现在有一个非常好的时机,在国家新的经济形势下,许多企业都要转型,如果我们能说服一些企业,尤其是技术比较好的企业来做这些事情,和他们一起出一些成果,那将是非常棒的事情。”

期待更多优秀人才
加入仪器研发队伍

对于目前国内电镜领域高技术人才极其缺乏、研发型的高技术人才几乎完全断档的现状,单智伟也是十分忧虑,在采访中他特别就目前我国电镜技术人才的培养谈了自己的看法。

 单智伟表示:“当前我国每年要采购大量的电镜设备,电镜几乎已经成为各个学科的必备设备。从我国拥有的电镜数量来看,需要的电镜技术人才不在少数。但我们针对电镜技术人才培养投入的力量是远远不够的。”
       “目前在民间,有许多人在为我国电镜人才的培养而努力。”单智伟介绍说,“如苏州纳米所的张锦平老师,提出建立一个电镜学校,我觉得这非常重要,和我们国家的电镜事业发展是密切相关的。但是据了解办学校需要和教育部对接,要做这件事情还是蛮困难的。另外,还有中镜科仪总经理郭新勇同河南技师学院合作开设了电镜教学班,这也是特别棒的一个事情,但它的规模和社会的需求还是有很大差距。” “现在还有许多机构在组织开展一些培训班,但目前我们的培训班都还不够系统,培训时间太短,而且没有检验的标准。而电镜技术有着非常多的细节,

不是短时间的培训能够解决的,我们需要更系统的培训,当然要做好这件事,确实也比较难。”
       “所以从教育部来说,针对电镜,如果能设立专门的学科,或是对电镜技术人才的培养给予足够的重视和支持就再好不过了。目前,我们中心会为每个入学的学生制定详细的培训计划,即便如此,也不太能够达到经过专门、系统培养的人才的水准。”
       此外,单智伟殷切的期望更多的优秀人才能够加入到电镜仪器设备研发的队伍当中来。他说:“一流的人才并不是只能去做一些看似高大上的工作,只要是社会需求的专业,就需要一流的人才来参与其中。在国外,设备研发都是其国内非常出色的人才,只有最优秀的人才加入了,我们才有可能做出世界级的成就。”

用镁卡了美国脖子?

 前段时间镁价疯长,国外媒体“抱怨”说是中国减产导致了前所未有的国际供应危机,行业内就有了中国可以限制镁出口来卡西方国家脖子的说法,且不论这些人是怎么理解”卡脖子”的?卡脖子,多比喻抓住要害,致对方于死地。显然我们国家是不会做出有碍全球经济发展的事。

 我国的镁合金工业发展,开始于上世纪80年代,就是1980年前后,相对其他发达国家或者西方国家,我们的镁合金工业,生产设备,以及相关技术,都发展较晚,比较落后。但是后面,我国镁行业迅速增长,引进外商,外资,建厂,逐渐成为世界加工工厂,也造就出我国的科技学习机会,发展机会,创造出很多技术人才。
       我国的镁合金产品,也随之不断增多,对镁金属的需求,从1995年的1560吨,以每年60%的增速,增加到2005年的8960吨,增长了7倍左右,直到现在镁合金的产品制品也越来越多,在很多产品上都采用镁合金压铸件,充分发挥镁合金的优势优点。
在生产方式上,皮江法因工艺简单、成本低廉受到追捧,但其生产过程中产生的大量“三废”(废气、废水、废渣)问题一直存在。

镁业大事记

  因制作工艺不同,全球原镁生产可分为电解法和皮江法两种。目前,国外大多选取海水、盐湖及菱镁矿并采用电解法生产原镁,国内多是通过皮江法煅烧白云石获得原镁。
       19世纪80年代,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。

后经不断在工艺和设备方面的改进,直到目前世界上采用的就是这种电解法。
       以前中国镁的全球占比并没有目前这么大,西方国家在镁生产过程中,发现镁虽然在工业生活中应用范围广,实用性很强,但是能源消耗太大,《金融时报》的报道里就提到,生产一吨镁所消耗的电力高达35至40兆瓦时,他们就索性关闭了他们的上游镁企,逐渐退出镁生产行业。

 
       据有关数据统计,生产1吨金属镁需要大约10吨白云石、1.1吨硅铁和0.2吨萤石,总体能源利用率约为5%-8%。金属镁生产污染物排放量大,年产1万吨金属镁企业,CO2排放量约为4万吨/年,SO2排放量600吨/年,烟尘排放量300吨/年。我国之所以会减产限售,主要是为了减少碳排放、保护环境,不可否认镁资源的功能强大,应用范围也十分广泛,但与此同时需要注意的是,每精炼出1吨的镁,就会排放出大约20吨的二氧化碳,期间还会产生大量的废水,总之在镁金属的提炼过程中,会对环境造成严重的污染,这显然不符合全球以及国内当下的发展宗旨。
  我国已经对外提出,要在2030年之前实现碳达峰,以及到2060年之前实现碳中和,对于这一目标,自然也不会仅是说说而已,除了此次限制镁金属的生产量以及出口量,同时也在积极提升冶炼技术,延长镁产业链,提升产业附加值。在我国看来,保护环境势必要比短期的经济效益更加重要,卡西方脖子那就简直是无稽之谈了!

镁价疯涨下的海绵钛企业

       今年镁锭价格大涨大落,历史罕见。9月价格飙升成为“疯牛”,但是进入10月后,镁价又掉头直转急下,有人说前段时间镁锭疯涨就像2004年底-2008年海绵钛价格,价格从4万多元一吨涨升至25-30万元,涨幅达到7倍左右,但当然任何疯狂之后最终都会回归常态。在镁锭价格上涨过程中,钛市也出现了不同的状态。

 
       全流程企业生产一吨海绵钛需要补充镁锭0.15吨左右,半流程企业需要镁锭1.1吨左右。这样的情况下,半流程海绵钛企业对镁的需求大。随着镁锭价格的上涨,困难也更大。
       这几年,下游市场刚需海绵钛明显呈柔性增长态势,但海绵钛价格已经回不到2004-2008年间的25万-30万元的价格了,这两、三年只能在5.5万-8万元区间波动(大量时间在6万元上下波动),原因是海绵钛产能扩产太快,实际产量增加太猛:2019年8.5万吨左右,2020年12.3万吨,原预计2021年15万吨左右。目前看,因镁锭疯涨,海绵钛企业面临限产、减产甚至有的停产,2021年的海绵钛产量或许在2020年基础上略增。

       上游原材料逼迫海绵钛企业调价,但是随着海绵钛价格上调,下游民品市场订单减少,海绵钛大幅提价后,进口海绵钛数量的明显增多,所以,海绵钛的尴尬处境一面是价格必须大幅上涨,一面又要面临民品市场的订单回落,同时海绵钛涨价导致国外海绵钛企业“渔翁得利”。
       镁锭价格大幅度上涨,海绵钛价格与成本倒挂,海绵钛企业已经停止报价,目前市场已经暂停销售海绵钛。当然,暂停销售海绵钛并非是供不应求,而是销售必亏尤其是现在下炉生产的会大赔。因此,只有大幅调价才能为生存与发展蓄力,否则雪球越滚越小,将会面临生死存亡。

半流程海绵钛企业已经扛不住了!生产面临何去何从!
       全流程海绵钛企业同样显得难受,成本照样水涨船高!

  镁锭上涨 海绵钛市场显得很尴尬,涨价已成必然,但不过是2000元级别试探性上涨,上游原材料大幅上涨,导致海绵钛成本突破销售价格, 唯一的选择必须大幅调价,而且要超过海绵钛销售价格才能维系生产。

面对镁锭大幅度上涨,那么,海绵钛企业如何应对?应尽快把精力投入到科技创新、品质提升,高质量发展的道路上。当下的海绵钛市场是“高端不足,低端有余”。所以,精质量轻数量才是海绵钛企业努力的大方向。
       综上所述,镁锭大幅度上涨对半流程海绵钛企业的生存肯定是致命的打击,也许今年这次镁锭大幅度上涨会给海绵钛企业敲响警钟,或许9月份镁锭大涨也是一次海绵钛企业在未来几年面临洗牌、重组、优化的一个信号。

“后锂电池”时代,开启“镁”好未来

  为了保护环境,越来越多的国家和地区力推新能源汽车,这也就倒逼了锂电池的需求,如今各种锂电池已经成为日常生活里必不可少的设备,无论是手机、电脑、可穿戴设备还是新能源汽车,它的应用变得越来越广泛。但全球锂资源非常有限,全球锂资源约为3950万吨,而具备商业开采价值的锂储备量则仅为13519万吨。若是需求爆炸性成长,不到17年就会用尽。

  从2020年开始,锂开启了快速上涨模式。碳酸锂和氢氧化锂一天一个价,一方面产量不足,新增扩产跟不上市场需求,另一方面新能源产业高景气使供需缺口进一步扩大。随之而来的是外界对锂电池资源的担忧,尤其是今年以来锂电池相关原材料价格出现飞涨,逼迫各国纷纷加快布局“后锂电池”时代。为了抢夺更好资源,包括苹果在内的许多巨头纷纷抓紧采购钴,为的就是希望不能够被锂电池卡住了自己前进的步伐。
       此外,锂电池安全性问题未根本解决,一些锂电池体系生产与使用过程中环境污染较严重。新能源汽车已成为全球汽车行业发展方向,手机、计算机等3C产品已成为人们日常生活的必需品,急需发展安全环保低成本新一代电池。
锂电池能量密度的跃进本身对安全性的一场“赌注”,镁电池相对安全,熔沸点较高,且不容易出现镁枝晶,不容易发生爆炸等危险; 镁资源丰富,成本只有锂的1/25-50,可以使用几千年; 镁化合物无环境污染,镁电池体积理论能量密度和锂电池相当。

近年来,镁在镁基储能材料及镁电池领域的应用逐渐引起业界关注。多国押注镁电池,欧盟已确定镁电池项目(E- MAGIC),欧洲10个科研机构参与;美国能源部也开始安排项目,支持一批著名研究单位介入研究。《日本经济新闻》称,镁电池可能会成为电池领域的颠覆者。
       为了深入研讨镁电池材料的技术热点难点,扩大镁金属在储能领域的应用范围,展望镁电池材料应用的美好前景,10月28日至30日,在首届镁电池及其关键材料专题研讨会上,重庆大学教授、博士生导师,中国工程院院士潘复生在致辞中强调:当前,镁产业正处于千载难逢的好机遇,在“双碳”目标推进实施过程中,能源转型起着至关重要的作用,新材料与能源转型紧密相连。锂金属作为新能源的重要材料之一,虽然说应用广泛,但存在着国内资源短缺、安全性较差、废旧锂电池难以处置等一系列难题。而镁金属具有资源丰富、安全性好、能量密度高等一系列优势,势必将掀起新的应用热潮。

  因此“后锂电池”时代的主要目标是压缩成本和提高耐用性。“E-Magic”瞄准了成本更低的镁电池。镁离子可以携带2个正电荷,而锂离子只能携带1个,因此理论上镁电池的能量密度可以比锂电池更大。目前实验室的镁电池已经能反复充放电超过500次。研究人员将致力于改进电解液及开发新的电极材料。同时丰田的北美研究所和美国休斯敦大学也在开发新型镁电池,它的电极正极材料采用有机化合物,电解质采用硼。

虽然这种镁电池目前只能充放电200次,但研究团队称“已经找到了开发出高稳定性、高性能电池的方向”。
       从目前的发展情况来看,镁电池其成熟度距离大规模商业化应用还有相当差距,甚至只是处于实验室阶段,性能也有不少缺陷。外界对于这些锂电池替代技术如此热心,核心原因不在于它们的性能更好,而是资源更丰富、原材料价格更便宜。
 但另一方面,镁电池在技术和材料上仍有相当多障碍有待克服,目前还没有找到比较合适的电极材料,更谈不上大规模应用。可充镁电池具有高体积能量密度、高安全性和镁资源丰富等优点,广受研究者们关注,但是其发展仍受很多因素限制,发展更加适用于可充镁电池体系的正极材料和电解液依旧是亟待解决的问题。
       随着新能源及其材料的科技进步日新月异,全球电化学储能市场快速发展,各方研究机构将持续培育出科研硕果,以成果转化助推产业发展,激发新能源产业实现深度变革。我们看好镁电池产业发展,未来有望代替锂电池,提高能量密度,提高安全性,降低成本,掀起新一轮新能源产业革命!

行业龙头

 在镁行业有这么一家公司,国内镁合金的市场占有率在35%以上,公司主营业务为镁、铝轻质合金材料及其挤压、压铸业务,主要产品包括铝合金、镁合金、中间合金、空调扁管、锌合金、金属锶、压铸件等,主要应用于汽车和消费电子产品领域等。公司是全球镁行业龙头企业,目前已形成年产10万吨原镁和18万吨镁合金的生产能力,镁合金产销量连续多年保持全球领先。

 2021年Q3,镁铝等原材料价格大幅上涨,公司炼镁技术优势形成,叠加市场需求增加,利润同比环比均呈现上升趋势。一方面,公司具有从白云石开采-原镁冶炼-镁合金-镁合金深加工-镁合金回收的完整的镁产业链。另一方面,预计全球原镁需求量提升主要来自镁合金产量上升,镁合金行业内下游需求驱动主要来自汽车行业对镁合金材料的需求上涨。全球加大新能源汽车的投资,以特斯拉、蔚来为代表的新能源汽车加大使用铝、镁轻质合金部件减重以提升其续航里程已成为趋势。

 今年年初,国家将 " 做好碳达峰、碳中和工作 " 纳入 " 十四五 " 规划开局之年的重点任务,利好因素很快在资本市场传导开来,在二级市场上,轻量化材料股早已成为耀眼的明星,云海金属因镁合金利润大增,股价也被拉升翻倍。在产业布局上,公司依托镁、铝、锶等原材料领域的领先优势,加快拓展镁合金在深加工领域应用,加码多项产业布局,积极向深加工领域发展,叠加下游镁合金等的渗透率,逐渐提升铝合金深加工的产品拓展,中国宝武的资源对接,未来盈利能力有望持续提升,打造具有国际竞争力的全产业链镁业龙头。

云海金属哪些方面值得学习

镁业大事记

 在碳中和背景下,未来将有更多行业云海金属类似公司,想方设法降低能耗,提高炼镁领先技术,扩大产能延长产业链条,提升镁产业附加值。在奔向“碳中和”的路上,我国能源结构、产业结构以及能源应用效率、绿色技术创新都将产生广泛而深远的变化,也成为了最近资本市场关注的重点。站在长周期角度看,“碳中和”是一片星辰大海,而相关主题投资刚刚开始。

 未来 40 年,无论是经济增长模式和产业结构、能源结构的调整,还是消费模式、生活方式及生态建设,都将受此影响。面对碳达峰碳中和成为国家战略,国家明确“30·60”双碳目标和行动方案将对经济和社会发展产生巨大影响,低碳/脱碳行动不仅导致战略性行业产业链的重构,冲击现存的经济体系,绿色低碳、绿色生活成为未来社会生活的主旋律。

行业龙头

科技前沿

21世纪的绿色工程材料,“镁”你不行

北京时间2021年11月25日7时41分,我国在酒泉卫星发射中心用快舟一号甲运载火箭,成功将试验十一号卫星发射升空。卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。

航空航天事业的快速发展,对于镁工作者而言,也感到无比的骄傲与自豪。镁合金作为最轻的工程金属材料,被誉为“21世纪的绿色工程材料”,强度高、耐冲击、散热好、尺寸稳定和弹性模量大,承受冲击载荷能力比铝合金强。铸造镁合金具有比强度和比刚度高、震动阻尼容量大,在汽油、煤油和润滑油中性能稳定等特点。

  镁合金能够满足航空航天等高科技领域对材料吸噪、减震、防辐射的要求,明显改善飞行器的气体动力学性能和减轻结构重量。这些特性使镁合金应用领域十分广泛,如交通运输、电子工业、军工等领域。尤其在航空航天、轨道交通、电子产品、生物医用、自行车、建筑装饰等领域应用前景广阔,已经成为未来新型材料的发展方向之一。

  镁合金是航空器、航天器和火箭导弹制造业中使用的比较轻的金属结构材料。镁合金具有较高的抗振能力,在受冲击载荷时能吸收较大的能重,还有良好的吸热性能,因而是制造飞机轮载的理想材料。从镁合金熔剂厂家了解到,镁合金也可用于导弹和卫星上的一些部件。

  从20世纪开始,镁合金就在航空航天领域得到应用。镁合金可以大大改善飞行器的气体动力学性能并能明显减轻其结构重量,因此,许多部件用镁合金制作。一般航空用镁合金主要是板材和挤压型材,少部分是铸件。经过先进的加工技术处理过的镁合金,拥有着耐高温、耐腐蚀等超强属性,被广泛应用在飞机、发动机、导弹等关键部位的制作上。

科技前沿

科技前沿

科技前沿

从当前市场上看,原镁下游需求领域可分为四大块:一是生产镁合金深加工产品,即汽车、3C 产品压铸件等占比41%;二是作为铝合金添加添加剂34%;三是海绵钛16%,最后就是钢铁脱硫冶炼中的炼钢脱硫9%。也就是说镁合金占比最大。

镁合金还有多少市场空间没被打开?

  目前镁合金产品70%应用于汽车制造;20%应用于3C 产品;另外在航空航天及其他领域消费占比10%左右。镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金,与其他合金材料相比,镁合金具备优良的性能。
       镁合金材料在零部件开发中有密度小、减震性强、刚性好等优点,汽车应用主要集中在车

身、发动机和内饰件上,在轻量化进程加速下,汽车镁合金用量有较大提升空间。
       汽车用镁提高,带动汽车用镁量增长,汽车轻量化趋势下,镁合金需求扩张潜力巨大,一直以来,高强度钢、铝合金、工程塑料等轻量化材料广泛应用于汽车及汽车零部件制造的各个方面,而镁合金鉴于种种原因没有得到大力推广和使用,镁合金目前主要应用于发动机罩盖、方向盘、座椅支架、车内门板、变速器外壳等方面。
根据节能与新能源汽车技术路线战略咨询委员会2016 年发布的轻量化目标,2020/2025/2030年分别较2015年减重10%/20%/35%,提升高强度钢应用占比,
增加铝合金、镁合金、碳纤维材料单车

用量以及降低碳纤维材料的成本, 其中镁合金材料目标2020/2025/2030年单车用镁合金达15Kg/25Kg/45Kg。
欧洲、北美、日本等车用镁合金渗透率较高,价格与技术是目前制约国内镁合金行业发展的主要因素,市场空间有待打开。
中国产业信息网数据显示,目前北美单车用镁量约为3.5kg,奥迪A4 上每辆车使用镁合金达到14kg。欧洲范围内60 多种汽车零部件已采用镁合金材质,北美使用和研发中的镁合金零部件有100 多种。而国产汽车每辆用量平均仅1.5kg,远低于欧美国家的使用量。

碳中和下,镁合金减排效果更具优势,虽然镁合金零部件的整个生产过程中的每千克排放量更高(从矿石到零部件全过程)。但是这些较高的排放量可以在镁零部件使用阶段得到补偿。可以节省的燃油量和排放量取决于减轻的重量。
       根据国际镁协的测算,与铝部件相比,当前镁市场的所有镁生产情景的温室气体排放净平衡为正,即不论使用哪种工艺生产的镁,用镁制汽车部件替代铝制部件都会有更佳的温室气体减排效应。而如果铝部件使用煤电生产的碳密集型原铝材料,镁的减排效应会更加显著。
      

随着安全和环保法规的日趋严格,汽车轻量化要求更为迫切,镁合金在汽车零部件使用上减重效果明显,单辆汽车耗用镁合金重量将大幅增长;再加上镁合金压铸工艺日渐成熟,镁合金压铸件替代铝合金产品将成为未来汽车轻量化的主要趋势。

铝合金:预计2022年原镁需求36.77万吨

  原镁作为添加剂被采用于原铝生产中,作为铝合金添加剂的原镁需求量在全球原镁下游需求结构中占比35%,

仅次于镁合金需求量。根据IAI统计数据显示,全球原铝产量呈逐年增长趋势,2018年,全球原铝产量约为6433.6万吨,较上年同比增长1.5%。原铝产量不断增加,而镁作为铝合金的一项重要添加剂,在铝合金生产过程中被长期使用,难以替代,生产铝合金对原镁的需求也呈稳步增长趋势。
随着全球原铝产量的不断增长,在技术水平不变的情况下,铝合金添加剂原镁需求量应同原铝产量保持同比例增长。目前生产一吨铝合金中原镁添加量约为5公斤,在铝合金添加剂领域,预计2022年原镁需求量将会达到36.77万吨。

钢铁冶炼:预计2022 年原镁需求13.94万吨
    

   从2000-2016 年国内粗钢产量和炼钢脱硫用镁量变化来看,2000到2006年期间,脱硫用镁量的增长远快于粗钢产量的增长,这主要是因为随着先进工艺技术的推广,炼钢脱硫过程中使用镁粒替代碳化钙,使得镁在该领域的使用规模不断扩大;而在2010 年以后,相关工艺已经成熟,用量也趋于稳定,这一阶段炼钢脱硫领域的用镁增速与钢产量极为吻合,且钢耗镁粒稳定在0.4kg/吨左右。

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