关于加快陕西省镁合金加工产业高质量发展的调查
2019年,陕西金属镁产量51.76万吨,连续8年成为世界最大原镁生产基地。但是,由于缺乏深加工手段,这些原镁只能作为基础产品以低附加值廉价售出。面对稳增长压力,我们可以发力在原镁深加工上做文章,抓紧引进国内外先进成套高端设备和镁合金加工企业,把现有原镁改由我省自己加工成国内外畅销的镁合金系列产品,则镁工业可以很快成为全省经济强有力的增长点,而且更有望在几年内崛起一个产值至少上千亿元的镁合金产业。
一、我国金属镁产量和进出口情况
近年来,陕北利用资源综合循环发展模式,形成了独具优势的金属镁冶炼低成本洼地,原镁产量和出口量连年增加,稳居全国、全球第一。
(一)全国原镁产量。2019年,全球原镁产量 100 万吨,我国为84.48万吨,占到全球的 85%。排名第二的是俄罗斯,占全球的6.7%,其余是以色列、哈萨克斯坦等有少量产出。国内产量主要分布在陕西、山西、宁夏、新疆等地,山西产量11.71万吨,宁夏5.85万吨。我省原镁主要产在府谷、神木两地,其中府谷产量43.33万吨,神木8.43万吨,总产量占到全国的62%,全球的52%。全国现有规模以上原镁冶炼企业83家,前十大企业产量占比37.7%,产能大于3万吨的只有13家,剩余的都是小微企业,行业集中度差,装备自动化程度低。陕北原镁去年平均售价1.4万元/吨,产值72亿元,加上少量镁合金,镁工业总产值约75.16亿元。
(二)金属镁出进口情况。2019年,我国出口原镁和镁制品45.16万吨,金额553.6亿元,均价12.25万元/吨,出口量占全球总产量的53%。我省出口原镁30万吨,产值42亿元,占全国出口量的66%,主要出口荷兰、加拿大、美国、日本等,原镁和镁合金的利润大部分被国内中间商和国外镁合金企业赚走。国内镁合金研究权威专家、西南交通大学教授、交通部车辆轻量化研究所所长权高峰认为,目前全国进口镁制品主要是镁板材、带材和各种镁铸件,我国产品出口、再进口一圈后,造成国家净损失上百亿元,如果加上进口汽车等产品中的镁合金部件,如玛莎拉蒂车一个镁合金轮毂的售价就高达8万多人民币,一旦把这些镁金属配件都算进去,我国的损失更是无法计算。
二、镁合金产品国内外深加工状况
镁合金制成品分为铸造镁合金和变形镁合金两大类,前者主要用于汽车零部件,性能指标较低;后者则用于薄板、挤压件和锻件等,性能指标超过铝合金产品。
(一)国外加工现状。世界金属镁工业目前的走向是,原镁西方国家减产但中国增产,美国、德国、韩国、澳大利亚和日本等已经把金属镁作为21世纪的重要战略资源,相继制定了各自的镁加工措施。美国正在重点研究镁合金的高端制造工艺,现拥有世界唯一的工业化宽幅板带生产线;德国政府出巨资重点研究压铸镁合金、快速还原化与工具制造等尖端技术;韩国制定了由三星、浦项、现代三巨头联合投资超过100亿美元的东海岸镁合金国家产业园计划,计划到2025年在镁合金深加工产品领域要达到世界领先水平。镁合金高端产业已形成了从基础研究到应用研究,再到产品开发的完整体系,像高性能宽幅镁合金板材、高性能变形镁合金型材和精密锻造件等尖端加工技术,已基本被全部垄断,攫取了镁终端产品85%以上的附加值。就连年产仅为2万多吨原镁的乌克兰,也在航空、航天等关键零部件的精密压铸方面走在了世界前列,年创造产值达42亿美元。
(二)国内镁合金加工现状。目前,在金属镁精密铸造、精密成形方面,我们基本上能与欧美国家持平,如已成功开发出了高速列车“复兴号”挤压侧墙型材、地板导槽型材等产品,并进入批量装车应用;在锻造领域也开发出了镁合金锻造轮毂,但在镁合金板材加工能力上与国外仍然有很大差距。目前,在运输装备制造中,镁合金板材(带)的消耗量占到70%以上,虽然中铝洛阳公司和山东临沂曙光铸造有限公司分别产出了镁合金板材,但数量十分有限。河南鹤壁市在高性能镁合金材料、镁牺牲阳极研发等方面取得了明显进展,但年产值也只有50多亿元。山西闻喜银光镁业(集团)有限公司现为全国规模最大、品种最全的镁合金企业,但年产板带也不足3000吨。另外,河南中太、宁夏太阳、山西长治、山东南山、重庆博奥、广东庆镁等企业,也在技术和加工方面实现了一定的突破,但宽度>1220毫米以上的镁合金薄板材仍然要靠进口,价格极其昂贵,如汽车用高强度板材28-35万元/吨,飞机制造和国防工业用板材38-45万/吨,最高价是出口原镁30多倍。A股与汽车轻量化材料(镁合金)相关度较高的上市公司,只有云海金属和万丰奥威,再无其他企业介入。总体看,我国规模化镁合金深加工水平还很低,远未形成技术的飞跃和产业的集聚。
(三)陕西镁合金加工现状。榆林市在2018年曾提出“到2020年完成投资500亿元,原镁产量达到100万吨,镁合金及深加工产能达到80万吨,镁产业总产值突破1000亿元,整体工艺水平力争达到国际先进水平”的奋斗目标,并制定了发展高精度宽幅镁合金板材的路线图。但是,除了原镁产量依旧保持全国第一外,在镁合金方面并无实质性进展。2019年,全市镁加工企业不到10家,产值较大的神木东风金属镁铸件公司,生产压铸件130万件,产值8000万元。绥德臻梦镁业公司板材销售总重343.53吨,产值667.17万元,其余的都是小企业。全省镁工业结构严重畸形,属于典型的原镁产量巨人,镁合金加工的矮子。
三、国内外镁合金产品市场需求情况
目前,全球原镁约有70%用于生产镁合金,而镁合金在国内外市场中又有70%用于汽车行业,其余20%和10%分别用于3C和军工、建筑材料以及飞行航空器等领域。
(一)交通运输装备领域。在汽车应用方面。在采用相同动力和传动系统的前提下,汽车轮毂、覆盖件、发动机箱等零部件的轻量化,是镁合金将来最大的增量市场。德国大众汽车统计,汽车自重每减轻10%即可节约燃料5%,每使用1公斤镁合金,汽车可减重4公斤左右;自重每降低100公斤,每百公里油耗可减少0.7升;每节约1升燃料可减少CO2排放2.5克,年排放量减少30%以上。国外汽车已有60多个零部件改用镁合金,如欧洲帕萨特和奥迪A4每辆车上已达到14公斤,北美地区和日本的部分车分别达到3.8公斤和9.3公斤,有的甚至超过25公斤。我国汽车轻量化路线图为,到2020年、2025年和2030年,单车用镁合金要分别达到15公斤、25公斤和45公斤。以2025年生产3500万辆、消耗25公斤镁合金测算,需求量为87.5万吨。以2030年单车用量45公斤计算,则需要172万吨。2019年,我国生产纯电汽车130万辆,小型乘用车3000万辆,如果仅把每辆车的覆盖件改为65公斤的镁合金板材,就需要203万吨。如果我省300万辆汽车目标实现,每年用量就接近20万吨。长春一汽、上汽大众等车企都已开始使用镁合金。展望未来,汽车用镁合金用量或将迎来井喷式增长。在轨道交通方面。轨道交通只要减轻车体重量,就能使列车增加有效载荷,运行速度就更快。现在一列八节车厢组成的高速列车,其牵引力要高达5500-8800千瓦,而用镁合金降重则可大幅降低动力成本。国外轨道客车镁合金的应用远超我国,法国高速列车镁合金铸件和板材使用总数超过45000个,日本、韩国的高速列车也都采用了镁合金铸件和板材,成本降低8%-10%。我国规定,常住人口300万以上、财政预算100亿以上的城市,可以发展轨道交通。全国已有27个城市制定了地铁或轻轨规划,2020年市内轨道交通里程将达3000公里以上,轨道客车大量使用镁合金材料也将成为必然。
(二)3C电子产品和军工、建筑材料领域。金属镁薄板材已开始用于中高档超薄型、或尺寸较小的笔记本外壳,经表面处理工艺可变成绚丽多彩的个性化颜色,工程塑料以及碳纤维所无法与此相比,镁合金材料现为便携式笔记本电脑外壳的首选。此外,还有电子产品的屏蔽层,超薄金属镁板(箔)也趋向使用镁合金。新一代移动通信产品大量使用挖空镁合金框架,仅在4G和5G通信基站散热器方面,至少有500多亿元的市场量。在军工领域,镁合金也已批量使用在可移动便携式通讯装备、轻便武器系统单兵武器和军车悬挂式装甲板以及肩扛式导弹、火箭弹壳体上。在墙面装饰领域,特别是高层、超高层建筑中,轻量化镁合金模板也开始广泛使用。
(三)在飞行航空器等领域。飞机结构中除了内部支架框架以外,蒙皮、地板、舱板等最适合使用宽幅镁合金薄板。有试验结果表明,飞机减重1磅所带来的经济效益,商用机为300美元,战斗机为3000美元,航天器为30000美元,其综合降重效果比铝合金要高出15%-20%。欧洲空客公司早在20世纪就开展了镁合金板大型客运飞机蒙皮的开发,但至今仍未能大范围使用,主要还是受制于宽幅镁合金薄板的供应紧缺和价格昂贵。我省是航空装备制造大省,西飞很早就在机体内使用镁合金锻件、铸件和板材,陕飞也开始试验应用镁合金电磁屏蔽舱。航空、航天领域,将来更是镁合金大显身手的地方。
四、陕西快速做大金属镁深加工产业的可能性
我省应充分利用原镁产量的绝对优势,高起点规划原镁冶炼和镁合金高端产品加工产业的整体布局。只要能立足就地取材,启动高端加工,瞄准替代进口,勇于一鼓作气,在较短时间内形成一个世界级镁合金深加工产业并非没有可能。
(一)有政策支持。2019年国家发改委颁布《产业结构调整指导目录》,首次在鼓励类有色金属项目中列入了高性能镁合金,在汽车项目中把镁合金列入轻量化材料应用领域予以支持。同时,继续将有污染、且低产能的镁冶炼项目列入限制类。金属镁作为一种具有划时代意义的绿色新材料,去年在国内的销售比例已达49%,未来10年国内镁消费年均增幅将在20%以上。加快镁合金研发,扩大镁合金应用,发展镁合金产业,必将成为国家重要的资源战略、材料战略和产业战略。我省作为原镁产量世界第一大省,将镁产品的高附加值留在本地,既是我们发展工业经济的内在需求,更是作为陕西人的一种责任和使命。我们应紧紧抓住全球镁合金应用正在兴起的战略机遇,用足用活国家支持政策,全力以赴推动陕北原镁产业的转型升级。
(二)有政府主导。镁合金工业深加工技术装备属于重资产项目且投资巨大,仅靠民间投资难以实施,需要政府牵头主导强力推进,统筹省直有关部门和榆林市及府谷、神木,共同规划和建设世界一流的金属镁产业园。据跟踪镁合金项目六年之久、且已实地考察了德国、美国、韩国等镁高端设备厂家的陕西中能蛟大航天镁业有限公司负责人论证,如果我省建设金属镁产业园,将现有的50万吨镁锭加工成高强度铸件和板材等高端产品,需占地1700多亩,投资180多亿元。其中,基建、建安工程42亿元,引进世界高端宽幅板材生产线设备108亿元,其他30亿元。预计园区三年建成,保守估计原镁总产值近2000亿元,年净利润800多亿元,上缴税金300多亿元,吸纳1万多人就业,全省工业结构“一能独大”的局面将明显改变。
(三)有综合措施。金属镁高端产业园建设应采取财政资金牵头、带动省上现有几个产业基金和各大银行参与,同时吸引省属大型国企和民营企业入股,新组建具有产业链条完整、加工配套齐全、产品优势突出、产能规模领先的镁产业集团。在周密论证的基础上,迅速在陕北启动园区建设,率先引进国内外最先进全自动镁合金宽幅生产线,带头领跑镁合金产业向世界水平进发。与此同时,可由政府支持新组建的镁业集团出面,启动对府谷、神木两地的原镁产品进行一定时间段的垄断性收储,待国内外镁合金厂家断粮揭不开锅时,我们可通过提供直供电、零地价、拎包入住、保证原料供给、提供优质服务等一系列最优惠政策,诚挚邀请这些国内外先进镁企业,整体搬迁陕北与我们携手合作建园,既能实现镁业资源的优化配置,又可很快缩短建园时间。
(四)有庞大市场。陕北冶炼企业将20万吨镁锭作为镁合金原料和钢厂添加剂由直接出售,但对另外出口30多万吨原镁的去向和价格毫不知情,完全被国内外中间商操控。有人可能顾虑,如果我们一下吃掉50万吨原镁,胃口是不是太大或难以消化?我认为不必担心,因为既然历年来所产原镁都能悉数售出,那么这些原镁加工成国内外急需的高端镁合金产品后,就更不存在卖不掉的问题。何况届时搬迁到园区来的一大批国内外镁合金企业,本身也会把原来属于他们的产品市场一并带到我省。只要园区建成,全球60%的镁合金产业链将由我省掌控,同时必将会导致世界镁市场的震荡和价格波动。镁产业从头到尾的利润将被我省整碗端走,我国将由高端镁合金产品进口国变为出口国,并且可以基本上掌握国内外金属镁市场的定价权。
(五)有技术支撑。我省的镁产业优势在全球无与伦比,镁产品长期廉价出售十分可惜,早就应该全力升级镁产业结构,进而为我国的镁工业做出贡献。该项目建成投产后,可以依托西北有色金属研究院、西安交通大学、西北工业大学等科研机构和院校,全力构建“国家级镁及镁合金技术研发与产品制造中心”,充分利用目前世界镁合金尖端加工设备可以自由进口的有利时机,专注研究镁合金高端产品的生产,着力推进世界先进镁合金设备的国产化水平。要利用产业集聚和技术先进的优势,彻底打通从原镁冶炼到镁合金深加工的产业链条,努力占领镁合金高端深加工技术的制高点,将陕北打造成为国家级高端镁合金生产基地和应用推广示范基地,使其真正成为当之无愧的世界镁都。
总之,镁合金这笔账不算不知道,一算吓一跳。本文只是作了一个大体匡算,真正要建设镁产业园还要作更深入的论证。但如果想让我省工业尽快增长,启动镁合金深加工是最具有操作性的一个突破口,这点只要摁一下收储按钮就可以立即得到验证,只要政府果断出手,即可点“镁”成金。
来源:省委政研室 作者:郭 锐
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