供需持续改善，关注镁投资机会

1.行业概况

镁是地壳中含量最高、分布最广的元素之一。镁在自然界中有固体和液体两种存在形式，固体包含菱镁矿、白云石、蛇纹石等；液体包含海水、天然盐湖水以及地下卤水。目前开采镁资源主要来自菱镁矿（MgCO3，镁比重28.8%）和白云石矿（MgCO3·CaCO3，镁比重13.2%），其次为海水苦卤、盐湖卤水以及地下卤水。

镁产业链包含上游提炼、中游铸造塑性及下游深加工。上游提炼主要包括镁矿石的分离、提炼，海水盐湖提炼等，从含有镁元素菱镁矿、白云石等提炼出原镁；中游铸造塑性是将原镁转化为镁合金，再对镁合金通过铸造和变形的成型工艺以生产镁合金合成型材与铸件；下游产业通过压铸对镁合金进行深加工，形成能满足下游特殊性能需求的镁合金系列材料。

图1：镁产业链

镁下游主要应用为镁合金，涉及产业领域逐步扩大。伴随镁合金成型工艺不断发展，可生产镁合金性能更为优越，逐渐满足更多应用场景需求。同时，由于镁合金较高性价比及上游资源的丰富储量，其作为新兴轻质材料在汽车、3C和航空航天领域的应用逐渐普及，目前全球新生产汽车方向盘骨架基本均采用镁合金为材料，伴随行业节能减排的要求提升以及材料行业迭代更新，镁行业发展前景广阔。

图2：镁合金下游应用场景

2.供给分析

2.1原镁冶炼环节为供给端主要瓶颈

据亚洲金属网统计，2018年中国已探明可开采白云石镁矿超过200亿吨，菱镁矿超过30亿吨，盐湖氯化镁储量40亿余吨，可以开采千年以上，占世界镁矿资源的70%以上，其余主要镁资源大国包括俄罗斯、韩国、澳大利亚等。

根据亚洲金属网数据统计，全球镁金属储量庞大分布广泛，全球的菱镁矿储量达240亿吨，菱镁矿资源多分布于中国、韩国、俄罗斯等地，其中中国的菱镁矿储量为50亿吨，位居全球第二位，按照当前全球对镁金属消费量来衡量，镁矿资源足够人类使用千年。另一方面，镁合金相关压铸及锻造成型技术不断完善，发达国家汽车行业已广泛使用镁合金作为车载零件，镁合金轮毂等材料技术也在不断发展，镁合金应用前景可期。

图3：2018全球菱镁矿储量分布状况（来源：百川资讯）

中国为全球镁主要生产国，2014至2018年期间，中国原镁年产量占全球总量比例最高一度达到96.35%。根据百川资讯及有色金属协会镁业分会统计数据显示，2018年中国原镁产量为84万吨，全球原镁供应108万吨，中国原镁供给量占全球供给量近80%。国内原镁产量主要集中于陕西、山西、新疆等地，其中陕西2018年原镁产量39.2万吨，占国内总产量约62%，排名全国第一。

图4：2014-2018年中国始终为全球主要原镁供给国

环保问题长期制约镁冶炼工厂增产。中国2018年原镁产能为134万吨，其中硅热法产能为129万吨，电解法产能为5万吨。国内硅热法主要以皮江法为主，然而其产生污染主要为粉尘、固体废弃物，对环境污染较为严重，在当前国内环保监管力度持续趋严的情况下，原镁冶炼落后产能逐渐出清。

冶炼技术提升滞后，劳动密集型生产方式及“间断式生产”制约产能扩增。皮江法冶炼的另一缺陷为间断式生产，由于生产流程制约，皮江法生产过程自动化程度较低，工作环境高温，劳动生产率低且工人劳动强度大，属于劳动密集型生产方式。由于人力成本不断攀升，皮江法冶炼毛利逐渐被压缩，行业增产积极性难以提升。同时，由于其他方式生产成本目前仍难以和皮江法相抗衡，较为环保的冶炼方式难以进入市场，未来能否有效降低较为环保冶炼方式成本为原镁供应扩增关键。

硅铁价格与镁价关联度高。通过皮江法冶炼原镁，平均每吨原镁需消费1.1吨硅铁。通过对2011年至今镁锭价格与硅铁75A价格进行回归分析发现，其价格波动之间协方差接近0.7，间接印证他们之间凸显的价格关联性。硅铁价格与镁锭价格历史平均比值为36.55%，目前，硅铁75A平均市场价格每吨价格约为6,579元/吨，镁锭价格为16,850元/吨，价格比为39.04%，高于历史平均比值，硅铁成本作为皮江法必备原料，当前成本水平支撑原镁价格的继续上涨。

图5：硅铁与镁锭价格走势关系

2.2原镁供给平稳增长，未来新增产能有限

未来2年新增产能仅为15万吨，预计未来新增产能将持续下降。国内原镁产能利用率较低，未来两年新增产能有限，仅有海镁特10万吨电解镁项目以及云海金属5万吨原镁储备项目。受限于环保政策持续收紧，众多小型镁冶炼厂存在固废排放难以达标问题，其本身资金情况亦难以支付环保设备，预计未来该类产能将被持续出清。

图6：2018-2020年国内原镁产能变化（单位：万吨）

图7：海外高成本产能逐步出清

预计2023年国内原镁产量达112万吨。假设至2020年国内产能达129万吨，产能利用率实现75%，则产量将达到96.8吨，预计2020-2023年原镁供给量CAGR为5%，则至2023年国内原镁产量为112万吨。预计2023年全球原镁供给量为139.3万吨。根据USGS统计数据显示，海外原镁供给由2016年6.17万吨增长至2018年19万吨。然而受成本因素影响，海外原镁冶炼成本仍难以与国内厂商竞争，海外产量扩张难以持续，预计未来5年海外原镁供给稳步增长，2023年全球总供给达139.3万吨。

图8：2018-2023年国内原镁供给量预测

图9：2018-2023年全球原镁供给量预测

3.需求分析

全球原镁消费量自2000年以来整体步入上涨周期，根据Magontec数据显示，2000年至2009年全球镁原镁消费复合增长率为4.5%，2009年至2018年复合增长率为7.9%。2018年原镁消费量增速略有回落，主要因为海外市场需求略有收缩，但国内市场需求依然强劲。

图10：2000-2018年全球原镁消费量变化情况

2018年在海外原镁消费略显疲软行情下，国内原镁消费增速持续上涨。根据有色金属协会镁业分会统计，2018年中国原镁消费量同比增长7%至45万吨，同比增速提高2个百分点，占全球总消费量约45%。中国原镁消费在全球的占比逐年提升，伴随国内镁合金市场景气上行，未来消费占比有望达到50%。

图11：2018年中国原镁消费占全球消费量45%

图12：中国原镁消费占比实现提升

镁合金作为原镁下游消费重要部分，伴随汽车、3C以及航空航天等领域对镁合金的应用不断拓展，其整体消费量明显增长。根据Magontec提供数据显示，2013年至2018年全球镁合金产量从25.1万吨增至38.8万吨，CAGR为9.1%，对应同区间原镁消费CAGR为4.62%，镁合金成为原镁下游消费增长主要动力源。假设每吨原镁可用来生产1.1吨镁合金，则2018年镁合金耗镁量占总需求比重升至35.6%。

图13：2013-2018年镁合金产量持续增长（单位：万吨）

图14：2013-2018年镁合金消耗原镁比重逐步增加（单位：万吨）

图15：全球原镁下游消费结构

图16：中国原镁下游消费结构

Magontec统计数据显示，2018年全球原镁消费中，36%用于生产镁合金，32%作为铝合金添加剂，18%作为海绵钛还原剂，10%用于钢铁脱硫，主要5大下游消费占整体需求96%；中国原镁消费中，镁合金和铝合金添加剂消费占比略高于全球水平。

国外镁需求在2018年略有回落，与此对应2018年中国各类镁产品出口同比降低11%。根据Magontec提供数据推导，近十年海外镁消费量降低出现三次，分别为2010年、2015年及2018年，海外镁消费呈现周期性上涨走势。由于海外原镁消费增幅低于国内消费增幅，海外原镁消费占比略有降低。

图17：2009-2018年海外原镁消费占比从65.6%下降至54.5%

图18：2009-2018年海外原镁消费量呈现每4年一周期趋势

3.1镁合金应用场景扩张有望大幅拉动镁消费

镁合金具有质量轻、比强度、刚性高、耐冲撞、散热快、防电磁、环保等特点。镁合金是目前最轻的工程结构材料，镁合金密度约为铝合金的2/3，钢铁的1/4。与此同时，散热性上镁性能比钢高近1倍，是塑料的10倍，其在防电磁、可回收等方面同样具有优势，这些工业特性以及其在自然环境中的丰富储量使其具备广泛的应用潜力。

图19：镁合金在性能方面特性明显

3.1.1汽车应用镁合金市场扩展正当时

汽车节能减排为行业未来重要发展方向。当前世界逐步向低碳化时代过渡，全球主要汽车市场均制定较为严格的碳排放法则，中国国六排放标准和双积分管理办法等法规的出台对整车厂技术升级提出更高要求，未来如何有效降低平均油耗及二氧化碳排放量将成为汽车行业发展重要方向。

汽车轻量化为节能减排主要实现方案之一。当前新能源燃料及燃料利用率提升较为缓慢，汽车轻量化成为减少尾气排放和提高燃油经济性的最优方法。据《汽车轻量化现状和发展趋势分析》，在NEDC工况下，整车减重100kg将节油0.39L，整车重量每下降10%可降低油耗6%，排放值下降4%。在当前整车项目开发中，确定合理重量目标成为汽车选材方案关键目标，跟踪项目开发方案变化及制定减重方案是实现目标的重要手段。

镁合金优良特性或为汽车轻量化提供最优解。镁作为新兴轻质金属材料，其密度是铝的2/3、锌的1/4，而镁合金比强度高于铝合金和钢，相较高强度钢和铝合金，镁合金的减重效果更为明显；另一方面，尽管碳纤维能将汽车减重效果实现50%以上，然而由于碳纤维行业难以规模化生产，且其在废料回收方面较镁合金明显处于劣势，因此，镁合金或为当前汽车轻量化最优选择。

图20：各类轻量化结构材料及轻量化技术路线图

镁合金在汽车部件渗透率持续上升。汽车用镁合金对压铸技术具有较高要求，然而随着国内外相关技术不断精进，可生产零部件种类不断增加。目前国内可研制镁合金汽车零部件已超100种，而海外发达国家市场已在新型汽车中大量采用镁合金部件，部分车型单车用量已超25kg，整体应用增速提升明显。目前我国单车镁用量约1.5kg，距海外市场用量仍有较大差距，但目前大部分相关技术难关已经克服，正处于市场渗透期，未来镁合金需求或将持续快速增长。

图21：镁合金在汽车领域应用逐步成熟，渗透率持续增加

目前美国、日本等国家单车用镁量已突破15kg，然而全球汽车平均用镁量较低。未来伴随发达国家持续增加镁合金用量以及中国等制造业大国持续提升镁合金使用量，预计2023年原镁在全球汽车领域需求量将达到99.17万吨，未来5年CAGR为23.7%。

图22：未来全球汽车产业消费镁合金持续增长

虽然国内镁合金在汽车领域应用与国外相比仍处于追逐阶段，但随着国6及相关节能减排规定的施压，国内汽车市场有加速革新趋势，同时汽车种类也逐步向高端车型转变，车用镁合金相关研发已见成效的情况下，镁合金应用在国内有望呈现井喷式增长。

图23：未来国内汽车行业消费镁合金量持续增长

3.1.2镁合金在3C市场需求平稳，产业布局趋于成熟

镁合金由于其轻量化、减震性好、散热快、电磁波绝缘性佳等特点而别广泛应用于3C产品中。目前，镁合金在笔记本电脑和手机外壳均受到广泛应用，在硬盘驱动器独处装置等的震动源附近零件也已广泛使用，同时风扇的风叶已利用镁合金减震性好的特点而采用。

目前镁合金在3C领域应用已趋于成熟，新增应用场景较为有限。同时，近3年3C产品产量增幅降低，预计行业年产量将稳步增长。预测未来3C行业对镁合金消费量维持在平稳水平，预计未来全球3C产品带动镁合金消费量为7万吨，国内维持在3.7万吨。

3.1.3镁合金应用在航空航天市场关注度上升

轻合金是现代航天装备轻量化的首选材料，高性能轻合金构件制造能力决定航天装备的功能水平及竞争实力，高性能耐热镁合金研发为其中重要方向。目前，海外国家已采用熔模铸造技术制造大型电子设备框架、航天器镁合金壳体等，单架B236轰炸机已使用约8,600kg镁，其中30%为镁合金精密铸件。国内镁合金在航空航天方面已研发多年，多种防燃及精密加工技术已逐步成型，预计未来将在更多航空航天部件中采用镁合金。

根据百川数据统计，2016年至2018年航空航天等其他领域消费镁合金由2.6万吨增至3.3万吨，CAGR为12.66%，伴随相关产业逐步迭代升级，预计2023年全球相关领域消费原镁增至5.5万吨，中国消费镁合金增至3万吨。

3.1.4原镁在铝合金领域需求稳步增长

根据IAI数据，2018年全球原铝产量为6,434万吨，同比增长1.5%，近5年CAGR为4.2%。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。一吨铝合金中镁的添加量约为5公斤，铝合金中镁用量增速应与原铝产量增速相同，预计未来铝合金中镁消费增速为3.4%。

图24：全球铝合金生产消费镁金属总量稳步增长

3.1.5原镁在钢铁脱硫需求稳中有增

氧化镁脱硫法为利用镁氧化物、氢氧化物作为二氧化硫吸收剂进行净化处理的工艺。而采用氧化镁脱硫具有高效率、低投资、运行费用低、运行可靠等优点，同时由于氧化镁原料充足，在脱硫系统中可作为脱硫剂充分发挥作用。

图25：2014年-2018年中国粗钢产量变化情况

根据Worldsteel统计数据显示，2018年全球粗钢产量为17.1万吨，同比增长1.2%。过去5年粗钢产量基本稳定，谨慎预测未来粗钢产量以每年0.4%增幅缓慢上涨。原镁作为炼钢过程中脱硫氧剂，其需求量的增速与粗钢产量增速基本持平。2018年全球用于炼钢脱硫原镁消费9.9万吨，预计至2023年消费量微增至10.1万吨。

图26：钢铁脱硫对原镁需求涨幅平稳

3.1.6海绵钛金属还原带动原镁需求

根据USGS统计数据显示，2018年全球海绵钛产量为18万吨，同比减少0.6%，过去三年海绵钛产量基本稳定。目前由于海绵钛产量过剩，行业落后产能正经历出清阶段，预计未来海绵钛产量基本维持平衡，预测未来5年内海绵钛产量增速为0.4%。原镁作为金属还原剂，每生产1吨海绵钛需要镁还原剂约1吨，海绵钛产量持平则对应原镁消费稳定。此外，原镁作为金属还原剂有少量作为牺牲阳极的电极用于防腐工程。

图27：海绵钛未来产能预期平稳，对应原镁需求稳定

3.1.7未来原镁消费增长极主要为汽车行业

随着国内汽车行业对镁合金应用的逐步完善，相关研发技术持续挺近，车用镁合金需求在国内预计将复合式迅速增长，汽车镁合金消费带动原镁需求上升，预计镁合金原镁消费占原镁总需求量在全球的占比将由2018年的45%增长至2023年72.5%。

图28：未来中国原镁需求预期

未来全球原镁需求量提升主要来自镁合金消费上升，镁合金的需求驱动主要来自汽车行业，汽车行业对镁合金材料的需求有望大幅上涨。其他非工程类材料应用场景行业预计未来需求将稳中有进。

图29：全球原镁需求未来预期

4.产业政策：政策趋严，镁行业供需格局持续改善

镁冶炼行业污染严重，其污染物主要来自三个方面：一、固体废渣：白云石中一吨白云石中含纯金属镁约为130公斤，实际生产中一吨原镁要产生6-7吨的还原渣，1-2吨的燃煤废渣。二、气体废弃物：把白云石焙烧后分解所产生的CO₂和燃煤过程中产生的CO₂相加，每吨金属镁生产约产生19.8吨左右的CO₂。这样的CO₂排放量在所有有色冶金行业中位于前列。三、液体废弃物：金属镁精炼铸锭过程废气洗涤液，主要含有亚硫酸钠和氯化钠及残余氢氧化钠，若处理不得当将对环境产生巨大影响。

第二批中央生态环境保护督察“回头看”全面启动，落后原镁产能有望逐步出清。督察“回头看”进驻工作主要包括陕西、山西、辽宁、安徽、吉林等镁集中生产省份。其中陕西原镁产量全球占比40%，全国占比50%。受“回头看”行动影响，部分规模较大的镁企被迫关停检修，2018年上半年宁夏、陕西等原镁主产区产量大幅减少，削减市场供给。

国内环保趋严后，对镁行业提出了更严峻的要求。镁企业在社会成本、环保成本的综合影响下，生产成本不断上升，不少企业纷纷减产，一些中小型矿山甚至停产。仅脱硫脱硝装置而言：根据测算，每2万吨镁冶炼产能对应需要的脱硫脱硝装置投资约2000万元，每年运行费用400万元，若再考虑粉尘处理，部分企业的一次性环保投资预计超过3000万元。对于部分小规模企业而言，一次性环保投入将成为企业无法逾越的壁垒，或将导致小规模企业关停，供给减少。

准入门槛的设立促进镁行业格局的优化。2011年3月11日，工信部发布《镁行业准入条件》，明确指出现有镁冶炼企业生产能力准入规模应不低于1.5万吨/年；改造、扩建生产能力不低于2万吨/年。另2018年发布的《2018-2019年蓝天保卫战重点区域强化督查方案》要求强化“散乱污”企业综合整治，严控“两高”行业产能，促进矿产资源整合，优化产业布局。以上政策极大鼓励了大中型优势镁冶炼企业并购小型镁厂，或将在三方面改善镁行业产业：一、镁冶炼的盲目扩张势头将得到遏制；二、镁工业的产业结构将达到大幅提升；三、因镁合金应用技术严重滞后导致的消费规模限制将得到改善。

政策端严控供给，新批产能困难。镁冶炼高能耗，产生大量废弃废渣，2011年已被发改委列为限制类项目。行业中小公司众多，资金紧张，难以承担高额一次性环保投资支出，部分企业关闭、停产已成必然。2018年产镁大户山西被生态环境部纳入强化督查重点区域，监管力度加大，原镁生产企业生存形式更加严峻，对原镁产量影响巨大。

图30：镁行业相关政策梳理

5.竞争格局：龙头优势大，行业集中度有望提升

国内原镁产能高度分散，龙头绝对领先。目前行业集中度相对较低，CR313.8%，CR1031.6%，大于3万吨产能的公司仅13家，市场占有率合计35.9%，剩余绝大部分是0.5-2万吨产能的公司。云海金属原镁产能10万吨，国内第一，占有率7.2%，远高于行业第二银光华盛镁业的6.5万吨产能，规模效应明显，竞争优势显著。随着国家环保高压持续，落后产能逐步出清，未来3-5年行业集中度有望持续提升。

图31：2018年国内镁冶炼企业原镁产量前10名

镁合金产能相对集中，CR358%，CR568.4%。云海金属镁合金产能18万吨，国内第一，占有率36%，大于行业内第2到第5产能之和，具备明显的规模优势，对下游供应商具备一定议价权。

图32：2018年国内镁合金主要公司产能情况

5.1国内主要镁生产商生产能力及产业链布局

云海金属为国内最大镁生产商。2018年有色金属冶炼及压延加工生产量42.5万吨，销量40.2万吨，拥有“白云石开采-原镁冶炼-镁合金铸造-镁合金加工-镁合金回收”的完整镁产业链，建设巢湖、五台和惠州三大基地，分布合理，地域优势显著。原镁产能10万吨，镁合金产能18万吨，均居国内第一，市占率分别为7.2%和36%。在建5万吨原镁项目和3万吨高强镁合金项目，作为行业领头羊，技术储备深厚，释放产能速度快，在原镁和镁合金中龙头地位稳固。

天宇镁业为国内领先的镁加工制造企业。公司拥有镁及镁合金循环经济产业基地，年产镁锭5万吨，镁合金锭1万吨，镁合金型材5000吨，镁合金压铸件5000吨。公司同时拥有丰富的洗选煤、兰炭、煤焦油产能，以及自产硅铁和自备发电项目，产业链完备，形成区域循环经济，具有成本优势。公司在册员工超过2000人，形成固定资产近15亿元，预计年产值将达到40亿元。企业自营镁锭出口业务每年创汇近2000万美元。

八达镁业为国内镁合金制造应用的领跑者。公司是加拿大镁瑞丁的直营子公司，员工超过700人，年产原镁超过3.5万吨，镁合金2万吨。公司对皮江法炼镁的技术提升和生产成本的控制有着自身的技术成果与经验，尤其对硅铝锰铁杂质元素的控制处于行业领先水平。拥有矿藏储量达两亿多吨的白云石矿山，开采手续齐全，岩层品质优良，开采设备先进；打造集矿石开采、破碎、物流配送、金属镁冶炼、合金生产回收一体化的金属镁生产产业链。

银光华盛镁业致力于在镁合金深加工领域深耕。公司是一家集矿山开采、原镁冶炼、镁合金深加工为一体的民营股份制企业，现下辖11个分公司，原镁产能6.5万吨。公司积极布局镁下游深加工领域，代表中国镁产业发展方向的七条深加工生产线已全部实现产业化生产（包括压铸、挤压、锻压、轧板、铸造等全产业链），形成门类齐全、技术完整的镁深加工体系。

瑞格镁业是专业从事镁铝合金及其深加工产品生产的企业。公司位于山西省闻喜县——全国最大的白云石矿以及金属镁、铝生产基地，资源丰富，交通便捷。公司年产镁及镁合金系列产品5.5万吨，铝合金系列产品5.5万吨。公司拥有业内领先的镁、铝合金制造设备和工艺，产品已被广泛应用于航空、汽车、3C等高速发展的行业，赢得了国内外客户的广泛认可和高度赞誉。

图33：国内主要镁生产商产能、产量及金属储量情况

图34：国内镁行业产业链分布

投资建议：

供需持续改善，镁价有望开启长牛。在未来供需关系逐步改善情况下，原镁价格有望持续上行；同时，硅铁成本的逐步增长、镁锭与铝锭相对价格回归历史平均以及焦炭价格有望上涨等因素预计将对镁锭价格形成长期支撑，镁价有望进入长期上升上涨通道，预计在2020年有望重新涨至2万元/吨，2023年有望冲击2.2万元/吨，镁行业景气度有望持续提升，龙头公司有望充分受益，建议关注云海金属。

风险提示：

①环保政策执行不及预期；

②下游消费增速不及预期；

③原镁供给增速超预期。

（资料来源：20190821-中信证券《有色金属行业镁行业深度研究报告：供需持续改善，“镁”好未来可期》 ）