镁行业深度报告（二）：“低碳化”为镁行业带来的新机遇-华宝证券.pdf

敬请参阅报告结尾处免责声明 华宝证券 1/14 [table_page] 产业研究专题报告 分析师：白云飞 执业证书编号： S0890521090001 电话： 021-20321072 邮箱： baiyunfei@cnhbstock.com 销售服务电话： 021-20515355 [table_product] 突破“瓶颈”，双碳推动镁冶炼“低碳 化”升级 —— 有色金属行业镁行业深 度报告（一） [table_main] 华宝财经评论类模板 ◎ 投资要点 ：  需求方面： 近五年来原镁消费量逐年走高。低碳化要求交通运输节 能降耗，汽车轻量化是最理想的途径，而 镁合金 或 是最有效的汽车轻量化 材料 ，新能源汽车由于里程问题轻量化需求更加旺盛。 单车用镁量 以及新 能源车产量都有极大的市场空间，有望带动镁需求 爆发性增长。节能、环 保、绿色、可持续发展成为建筑行业的大趋势。镁建筑模板较铝模板性能 更好，尽管成本更高，近两年镁建筑模板生产技术路线形成统一，生产成 本大幅下降。相关企业已开始加大对镁建筑模板的投入和布局。 3C 应用预 计未来产量增长相对平稳，基本维持当前生产水平。氢能是战略性新兴产 业的重点方向。 难以产业化的主要问题在于储氢。 镁基储氢材料 储氢密度 最高 、资源丰富、成本 低 ，被认为是最具应用前景的金属储氢材料之一。 目前还有 需要攻克的 技术 问题，一旦成熟将带领镁产业由目前的百亿级市 场直接升级为万亿级市场。  供需平衡： 预计 2025 年原镁供需缺口显现。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和镁建 筑模板。供给侧受环保趋严等政策制约，未来 5 年原镁产量难以大幅提 升。第 79 届世界镁业大会上 CM 公司预测， 2022 年全球镁产量预计可达 到 111.5 万吨； 2022 年全球镁 需求 量为 106 万吨，市场平衡之后将会出现 大约 5.5 万吨的过剩量。 预测 10 年镁市场年均复合增长率为 4.2%。 长期 来看， 供给放缓叠加需求放量，镁供需格局已由供需平衡转向供需紧张， 并且供需紧张局面将持续 ，未来镁价企稳向上。我们预计 2025 年或将出 现供需缺口，此后缺口将持续扩大，供需基本面有望支撑镁价持续上涨。  行业格局： 我国镁具有较强的国际市场优势，是国际最主要的镁供 给和加工市场之一。 海外高成本 产能逐步出清，增量有限。中国仍然是全 球镁市场的主导者。上游原镁格局较中游镁合金行业更分散， 2021 年全国 原镁产能为 156.7 万吨，前十家产能占全部的 26%，龙头企业云海金属目 前拥有年产 10 万吨原镁产能， 高于行业第二银光华盛镁业的 6.5 万吨产 能，剩余绝大部分是 0.5-2 万吨产能的公司。 目前国内镁合金总产能为 50 万吨左右，云海金属镁合金约占国内市场份额的 35%，具有绝对龙头地 位。瑞格金属及海镁特镁业次之，分别拥有镁合金产能 7 万吨、 4 万吨。 随着国家环保高压持续， 进入行业的门槛提高， 落后产能逐步出清，未来 3-5 年行业集中度有望持续提升。  投资建议： 低碳化背景下，交通运输节能降耗大势所趋，镁制品轻 量化效果显著，有望带动镁需求爆发性增长。节能环保绿色可持续发展成 为建筑行业的大趋势，相关企业已开始加大对镁建筑模板的投入和布局。 镁基储氢材料被认为是最具应用前景的金属储氢材料之一，一旦技术成熟 将带领镁产业进入万亿级市场。具有相关业务的企业有望迎来业绩的高速 增长。加之产能 受双控和环保政策限制，供需基本面有望持续改善，镁价 有望开启长牛。建议关注积极布局汽车轻量化和镁合金模板市场，具有环 保炼镁工艺，高附加值的镁深加工技术和产业链完善的企业。  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。 相关研究报告 [table_subject] 撰写日期： 2022 年 10 月 31 日 证券研究报告 — 产业研究专题报告 “低碳化”为镁行业带来的新机遇 有色金属行业镁行业深度报告（二） 敬请参阅报告结尾处免责声明 华宝证券 2/14 [table_page] 产业研究专题报告 内容目录 1. 汽车轻量化推动镁需求爆发，镁模板及镁基储氢前景广阔 3 1.1. 镁合金或为汽车轻量化最优材料，市场需求巨大 3 1.2. 镁建筑模板技术路径统一，镁代铝前景广阔 7 1.3. 3C 市场成熟，需求稳定 . 9 1.4. 镁基储氢，未来可期 . 10 2. 供给放缓叠加需求放量，基本面向紧平衡发展 . 11 3. 中国主导全球市场，国内龙头优势明显 . 12 3.1. 中国仍然是全球镁市场的主导者 . 12 3.2. 国内 上游龙头地位领先，较中游格局更为分散 . 12 4. 投资建议 13 5. 风险提示 13 图表目录 图 1 ： 2016-2022 年中国原镁行业消费量及增长率 . 3 图 2 ： 2022 年 1-8 月中国镁锭下游消费结构 3 图 3 ： 2022 年镁合金消费结构 3 图 4 ：不同技术措施的节能潜力对比 4 图 5 ：汽车轻量化的实现 4 图 6 ：一般乘用车用材构成 4 图 7 ：汽车镁合金各零部件对汽车 减重效果 . 5 图 8 ：镁合金汽车轮毂的正反挤压成型流程图（左至右分别是：坯料、锻造、机械加工产成品） . 7 图 9 ：主要建筑模板市占率情况 . 8 图 10 ：我国建筑模板发展历程 8 图 11 ： Nikon 多款相机外壳采用镁合金材料 .10 图 12 ：镁合金被广泛应用于笔记 本电脑外壳中 10 图 13 ： 2021 年镁合金行业竞争格局 .13 表 1 ：轻量化材料性能比较 5 表 2 ：单车用镁量趋势 . 5 表 3 ：单车用镁量趋势 . 6 表 4 ： 轮毂轻量化后的电动汽车使用成本比较 . 6 表 5 ： 轮毂轻量化后的电动汽车能耗对比 . 6 表 6 ：轮毂镁合金用量预测 7 表 7 ：镁合金电池包外壳需求预测 . 7 表 8 ：木模板相关限制政策 8 表 9 ：镁、铝建筑模板性能比较 . 9 表 10 ： 2022-2025 年原镁市场供需平衡表（单位：万吨） . 11 表 11 ：海外高成本产能逐步出清 12 敬请参阅报告结尾处免责声明 华宝证券 3/14 [table_page] 产业研究专题报告 1. 汽车轻量化推动镁需求爆发，镁模板及镁基储氢前景广阔 镁及镁合金作为一种轻金属材料，被誉为“ 21 世纪最具开发和应用潜力的绿色工程材 料”，美国、日本等许多发达国家均将其作为战略性原材料，全球原镁消费量总体呈持续上 涨的态势，共研产业研究院预计 2022 年我国原镁实际消费量有望达到 60万吨左右。 图 1： 2016-2022 年中国原镁行业消费量及增长率 资料来源： 共研产业研究院， 华宝证券研究创新部 原镁下游需求主要分为：镁合金加工深加工（汽车、 3C 压铸件）、铝合金（建筑、交通 运输）冶金添加原料（铝合金、稀土合金、炼钢脱硫等）、其他领域（金属冶炼还原剂等）。 镁合金具有强度高、弹性模量大、散热好、消震性好、耐冲击、良好的机械性能等特点， 镁 合金下游约 70%消费于汽车领域， 23%应用于 3C 领域。考虑到铝合金下游 20%左右用于包 括汽车在内的交通运输领域，汽车行业是与影响镁价最为显著的产业。 图 2： 2022 年 1-8 月中国镁锭下游消费结构 图 3： 2022 年镁合金消费结构 资料来源：百川盈孚，华宝证券研究创新部 资料来源：百川盈孚，华宝证券研究创新部 1.1. 镁合金或为汽车轻量化最优材料，市场需求巨大 《节能与新能源汽车技术路线图》提出“近期以完善高强度钢应用体系为重点，中期以 形成轻质合金应用体系为方向，远期形成多材料混合应用体系为目标”。至 2020 年，乘用车 新车平均油耗 5.0 升 /100km，油耗降幅目标 6.2%，为全球最高，燃油排放压力加大。 2025 年 4.0 升 /100km， 2030 年 3.2 升 /100km。 2016 年国务院发布《“十三五”节能减排综合工 38% 32% 15% 10% 5% 镁合金 铝合金 金属还原 镁粉 其他 39.77 41.75 44.66 48.5 53.15 56.95 60.16 8.9% 5.0% 7.0% 8.6% 9.6% 7.1% 5.6% 0.0% 2.0% 4.0% 6.0% 8.0% 10.0% 12.0% 0 10 20 30 40 50 60 70 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022E 原镁消费量（万吨） 增长（ %） 70% 23% 7% 汽车 3C 其他 敬请参阅报告结尾处免责声明 华宝证券 4/14 [table_page] 产业研究专题报告 作方案》，明确指出“加强工业技能，提高能源利用效率，促进交通运输节能”等总体目标。 根据相关研究，汽车每减重 100kg 可降低油耗 0.7L/100km，汽车自 重每降低 10%可提 高 5.5%汽车燃油效率；新能源汽车车身每减重 10%可增加 14%的续航里程。在西门子发布 的不同技术措施的节能潜力对比中 ， 汽车轻量化以 46%的节能潜力位列榜首，是节油降耗的 最理想途径。 图 4：不同技术措施的节能潜力对比 资料来源：西门子公司，华宝证券研究创新部 新能源汽车对于轻量化需求更加迫切。 根据 2020年 11 月发布的《新能源汽车产业发展 规划 (2021-2035 年 )》 ,到 2025 年纯电动乘用车新车平均电耗降至 12.0 千瓦时 /100km,新能 源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的 20%左右。新能源汽车除了没有发动机外 ,其他 零部件与普通汽车并无本质差异 ,然而目前新能源汽车市场受制于续航里程与价格的平衡 ,电 池数量及能量密度的提升短期内均较难实现 ,为追求降低电耗对轻量化材料的需求更加迫切。 若新能源汽车每减少 100Kg 重量 ,续航里程可提升 10-11%、电池成本减少 20%、日常损耗 成本减少 20%,因此材料轻 量化成为解决新能源汽车难题的关键路径。随着人们消费观念与 环保意识的转变 ,未来新能源汽车快速发展将拉动轻材料产业迅速成长。 实现汽车轻量化目前主要有两个途径，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，优化车身结构。 图 5：汽车轻量化的实现 图 6：国内主流乘用车用材构成 资料来源：中国材料研究学会，华宝证券研究创新部 资料来源：中国材料研究学会，华宝证券研究创新部 镁合金 或 是最有效的汽车轻量化材料。 目前用于汽车轻量化的新材料包括高强钢、镁合 金、铝合金及碳纤维。使用镁合金材料可使车体重量减轻 60%~70%，减重效果优于高强度 钢与铝合金。此外镁合金强度高、吸震性能强、模铸生产率高、铸造性能好，对汽车构件的 设计十分有利。 11% 23% 30% 30% 46% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 控制系统 车辆重置 电池技术 动力系统 汽车轻量化 54% 10% 8% 8% 1% 7% 12% 钢 铸铁 塑料 铝合金 镁合金 橡胶玻璃 其他 敬请参阅报告结尾处免责声明 华宝证券 5/14 [table_page] 产业研究专题报告 汽车用镁合金替代铝合金空间可观。 镁合金主要用在壳体类与支架类等零部件上，包括 仪表盘支架、显示屏支架、中控支架、座椅支架、方向盘、转向件等部件；铝合金主要应用 在车身结构材料。采用镁合金可在铝轻量的基础上再减轻 30%～ 40%，随着镁合金压铸技术 的提升，镁铝价格比走低，镁合金结构件将逐步替代铝合金结构件。 表 1：轻量化材料性能比较 材料 密度 (g/cm3) 抗拉强度 (MPa) 比强度 (MPa·g/cm3) 减重效果 普通钢（低碳钢） 7.64~8.1 274~412 70 - 高强度钢（双相 钢） 7.9 600~1180 175 10% 铝合金 2.7 290 114 30%~60% 镁合金 1.8 250 146 60%~70% 碳纤维 1.5~2.0 3500 1334 60% 资料来源： CNKI， 华宝证券研究创新部 图 7：汽车镁合金各零部件对汽车减重效果 资料来源：中国产业信息网，华宝证券研究创新部 表 2：单车用镁量趋势 系统名称 典型镁合金件 传动系统 变速箱外壳、齿轮箱外壳、电机支架、叶片导向器、离合器活塞、变速箱体、机油盘、离合器外 壳、交流电机支架、油泵壳、滤油气支架等 引擎系统 发动机支撑架、汽缸盖、气冷汽车引擎、油泵外壳、进气歧管、汽缸体、油盆、阀盖、轮盖等 车体系统 门框、仪表盘、座椅架、移动式车吊顶、后掀门架、安全气囊外壳、加油箱盖、车灯外壳、引擎 盖、车顶板、车身骨架、操纵台架 底盘系统 转向架、锁架外壳、方向盘、轮圈、刹车及离合器踏板托架等 资料来源： CNKI，华宝证券研究创新部 我国单车用镁量存在较大的提升空间。根据 2015 年平均每辆车消耗镁合金数据，日本 / 欧洲单车用镁量分别 为 9.3/14kg， 2021 年我国汽车单车用镁量 不到 5kg。据中国汽车工程 学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图》， 2026 年 ~2030 年为第三阶段，重点发展镁合 金和碳纤维复合材料技术，解决镁合金及复合材料循环再利用问题，实现碳纤维复合材料混 合车身及碳纤维零部件的大范围应用，突破复杂零件成型技术和异种零件连接技术。单车用 镁量的具体的目标是： 2020 年达到 15kg； 2025 年达到 25kg； 2030 年达到 45kg。假设汽 车销量达到 3800 万辆，届时汽车领域镁需求量将达 171 万 吨 。 22 21.5 23 14.4 5 3 2.3 36 2.4 1.4 5 2.2 2.5 16 15 18 7.3 1.8 2 1.4 18 1.4 0.9 1.1 1.2 0.7 0 5 10 15 20 25 30 35 40 原质量（ kg） 改用镁合金后的质量（ kg） 敬请参阅报告结尾处免责声明 华宝证券 6/14 [table_page] 产业研究专题报告 表 3：单车用镁量趋势 相较 2015 年 2020 2025 2030 整车质量 减重 10% 减重 20% 减重 35% 高强度钢 强度 600MPa 以上的的 AHSS 钢应用达 50% 第三代汽车钢在车身 上的应用比例达 30% 应用 2000MPa 以上钢材 铝合金（单车用量） 190KG 250KG 350KG 镁合金（单车用量） 15KG 25KG 45KG 资料来源：《新能源汽车技术路线图 2.0》，华宝证券研究创新部 镁合金轮毂对汽车减重 效果显著 ， 且工艺上成功实现工业化，市场扩张路径清晰 。 镁合 金汽车轮毂在安全性、节能性、操作性和舒适性上优势显著，其中节能性主要体现在镁合金 车轮质量轻，降低整车负载，从而降低能耗，节约燃料。根据相关研究，虽然在生产阶段， 镁合金相对于传统钢轮毂消耗的能量更多，但是在车辆使用过程中，镁合金轮毂减重所引起 的使用阶段能耗明显下降：当行驶里程超过 38855km 后，镁合金轮毂的全生命周期能耗开 始小于钢制轮毂的能耗 。 表 4： 轮毂轻量化后的电动汽车使用成本比较 材料 百 公里能耗 （ kWh） 使用阶段能耗 （ kWh） 轮毂 成本（元） 使用成本（元） 总成本（元） DP400 型钢材 16 32000 733.79 25280 26013.79 A356 型铝合金 15.46 30920 1270.88 24426.8 25697.68 AM60B 型镁合金 14.94 29880 1495.25 23605.2 25100.45 资料来源： 《轻质材料应用于汽车轮毅的轻量化技术研究》 ，华宝证券研究创新部 表 5： 轮毂轻量化后的电动汽车能耗对比 材料 轮毂 质量 （ KG） 百 公里能耗 （ kWh） 材料周期能耗 （ MJ） 使用阶段能耗 （ MJ） 全生命周期 能耗 （ MJ） DP400 型钢材 61.75 16 4556.53 640168.8 644725.3 A356 型铝合金 47.5 15.46 10650.45 618563.1 629213.5 AM60B 型镁合金 36.25 14.94 12871.65 597757.6 610629.3 资料来源： 《轻质材料应用于汽车轮毅的轻量化技术研究》 ，华宝证券研究创新部 镁合金成形技术不断升级，国内厂商加快 镁 合金轮毅推广步伐。 近几年，国内 镁 合金深 加工企业加快镁汽车轮毂相关项目的投资，林州鼎鑫镁业和河南德威科技已完成正反挤压成 型生产线的建设与投产；云海金属与健信科技、合肥信实共同投建年产 100 万件汽车镁轮毅 生产项目：中镁宏海也在山西阳泉建设 320 万件镁锻造汽车 轮毂 项目。此外，科研机构也不 断改进镁汽车轮毂的生产工艺，例如上海交大研发出铸造 +旋压复合成型技术，明显提高镁 汽车轮毂铸坯成品率。在技术进步以及生产厂商的推动下，国内镁合金汽车轮毂有望加快进 入商业化生产、使用阶段。 敬请参阅报告结尾处免责声明 华宝证券 7/14 [table_page] 产业研究专题报告 图 8：镁合金汽车轮毂的正反挤压成型流程图（左至右分别是：坯料、锻造、机械加工产成品） 资料来源：《镁在汽车工业中的应用现状》，华宝证券研究创新部 根据 2022 年 1~6 月国家统计局数据，中国 2022 年上半年已生产 823.84 万辆汽车，故 预计 2022 年中国总产量可达 1650 万辆。根据 2016 年至 2020 年中汽协的新能源汽车产量数 据，行业未来持续向好，按 CAGR 为 40%增长。总 根据测算，假设镁合金轮毂重量为 18kg， 2027 年轮毂领域镁合金用量将增加 到 15.8 万吨 。 表 6：轮毂镁合金用量预测 年份 2022 2023 2024 2025 2026 2027 全球汽车产量（万辆） 8215.0 8420.3 8630.8 8846.6 9067.8 9294.5 全球新能源车产量（万辆） 909.4 1091.2 1309.5 1571.4 1885.6 2262.8 全球轻型燃油车产量（万辆） 7305.6 7147.2 6848.5 6351.3 7182.1 7031.7 镁轮毂重量（ Kg） 18 18 18 18 18 18 燃油车镁轮毂渗透率（ %） 3 4 5 6 7 8 新能源汽车镁轮毂渗透率（ %） 3 6 8 10 12 14 镁合金用量（万吨） 4.4 6.3 8.0 9.7 13.1 15.8 资料来源：中汽协， LMC， HIS， GGII， EV Sales，华宝证券研究创新部 电池结构件或成为未来镁合金重要应用领域。 电池包是新能源汽车核心能量源，主要包 括动力电池模组、结构系统、电气系统等；其中，结构系统由壳体（包括上、下壳体两部 分）、各种金属支架、端板等组成，目前普遍使用钢板或者铝合金作为结构件材料。镁合金 结构件不仅性能优良，而且密度小，可有效减轻车重；以特斯拉 MODELS 为例，其电池包所 使用的铝合金结构件总重量约 125 公斤，若全部采用镁合金，重量有望减少至 80kg 左右， 减重效果达 30％。 镁加工企业深化与下游企业合作，镁电池包结构件需求有望放量。 目前，镁加工企业正 在大力推广镁合金材料实现电池包结构系统的轻量化，如三祥新材子公司 — 宁德文达镁铝已 为宁德时代成功开发镁合金电池端板，并已导入宁德时代多个牌号产品。 现阶段 镁加工企业 也正在积极向车企推广，或与车企合作开发镁合金电池支架以及镁合金电池包壳体。以镁合 金电池包外壳为例，其平均重量为 60 公斤 ， 预测到 2027 年将增加镁合金需求量 47.5 万吨。 表 7：镁合金电池包外壳需求预测 年份 2022 2023 2024 2025 2026 2027 全球新能源汽车 产量 （万辆） 909.4 1091.2 1309.5 1571.4 1885.6 2262.8 镁合金电池包（ kg） 60 60 60 60 60 60 新能源汽 车 渗透率（ %） 10 15 20 25 30 35 镁合金用量（万吨） 5.5 9.8 15.7 23.6 33.9 47.5 资料来源：中汽协， LMC， HIS， GGII， EV Sales，华宝证券研究创新部 1.2. 镁建筑模板技术路径统一，镁代铝前景广阔 敬请参阅报告结尾处免责声明 华宝证券 8/14 [table_page] 产业研究专题报告 《十四五建筑节能与绿色建筑发展规划》强调了要建设高品质绿色建筑，促进绿色建材 推广应用。节能、环保、绿色、可持续发展成为建筑行业的大趋势。建筑模板是一种用于现 浇混凝土结构施工的临时性支护结构，根据材料可分为木模板、钢模板、塑料模板、铝合金 模板等，目前，我国建筑模板仍以木模板为主，但是木模板存在周转使用次数低、資源浪费、 回收困难等短板，多地政府推行禁用木模板、提倡使用铝模板等新材料政策。铝模板因强度 高、稳定性好、低成本、高效率、绿色可回收等特点，市场份额增长迅速，目前市占率约为 27%。 图 9：主要建筑模板市占率情况 图 10：我国建筑模板发展历程 资料来源：中国基建物资租赁承包协会，华宝证券研究创新 部 资料来源：志特新材招股书，华宝证券研究创新部 表 8：木模板相关限制政策 省市 文件 禁用材料 禁用范围 禁用原因 北京 《北京市禁止使用建筑材 料目录》 采用脲醛树脂生产的竹、木胶 合板模板 民用建筑工程 耐水性较差，周转使用次 数少，浪费资源 江西 《江西省建设领域第一批 限制、禁止类技术产品》 普通原木改制模板 严禁用于建设 工程 模板变形大。吸水率大， 混凝土易失水，影响使用 质量，浪费资源。 重庆 《重庆市建设领域禁止、 限制使用落后技术通告》 原木模板、竹（木）胶合板模 板（采用脲醛树脂为胶粘剂） 严禁用于全市 建设工程 资源综合利用率低 浙江 《浙江省建设领域禁止和 限制使用技术公告》 脲醛树脂生产的竹、木胶合板 模板 禁止类产品 资料来源：政府官网，华宝证券研究创新部 截止到 2021 年底，全国铝合金模板市场保有量约 7950 万平方米，全国共有 850 家铝合 金建筑模板相关企业。铝建筑模板相对于木模板优势显著，但是铝合金材料模板存在耐酸不 耐碱的缺点。为了保护钢筋提高建筑混凝土的强度，混凝土的化学性质通常为弱碱性，然而 市面上流行的铝合金模板都会被碱性物质所腐蚀。模板表面易与混凝土产生亲和反应，不仅 影响成型混凝土的表面质量，而且水泥容易沾粘在模板上，后期清洗难度大。 镁建筑模板相对于铝建筑模板更轻，模板的拆装更方便，每平米重量镁建筑模板比铝建 筑模板轻约 25%:并且镁建筑模板耐碱，不与混凝土发生反应，清洗再利用难度小，每平米节 约 40 元左右清理费。镁建筑模板相较于铝模板性能更加优异 ,且生产技术路线形成统一 ,有 望形成规模化效应。 木模板 45% 铝模板 27% 钢模板 14% 塑料模板 14% 敬请参阅报告结尾处免责声明 华宝证券 9/14 [table_page] 产业研究专题报告 镁合金模板在保留铝合金模板优点的基础上，还有以下四点优势： 1）具有较强的耐碱 腐蚀性，并且不易粘水泥。即使粘上，用高压水枪基本都可清理干净，弥补了铝合金模板的 缺陷。 2）密度低，轻质量。镁合金模板与铝合金模板相比重量更轻，方便搬运与拼装，有 效降低了工人的 工作强度，减轻清理建筑垃圾的负担。 3）回收效率更高。镁合金模板可以 多次重复利用，可回收重新冶炼制作成镁锭或者镁棒后，并再次应用于其他产品，在这过程 中其原有的物理特性不变。这是铝合金和其他金属材料所无法实现的。 4）使用效率高。使 用镁合金模板还能够减少抹灰，缩短建筑施工时间，节省土建总包成本。 表 9：镁、铝建筑模板性能比较 镁模板 铝模板 性能对比 平米重量 16 千克 /平米 21-25千克 /平 米 镁建筑模板更轻，模板的拆装更方便，每平米重量 镁建筑模板比铝建筑模板轻约 25%。 每吨原材可加工 约 60 平米 约 40 平米 每吨原材料可生产的镁建筑模板面积比铝建筑模板 多 50%。 弱碱 可 不可 镁建筑模板与混凝土 (碱性 )不反应，优于铝建筑模 板。 制作工艺 压铸 挤压 镁的压铸性能好 ,镁建筑模板主要使用压铸工艺一体 化成型 ,后加工的成本要比原来铝建筑挤压型材焊接 的成本要更低。 延伸率 压铸 3%，挤压 10% 12% 镁的延伸率不如铝，未来有望通过添加配料、改进 压铸工艺提升延伸率。 抗拉强度 250MPa 300MPa - 弹性模量 45GPa 72GPa - 弱酸 不可 可 - 高温 (600° C) 可 可 - 20 次以上跌落 焊缝开裂、掉角 焊缝开裂 - 资料来源： CNKI，华宝证券研究创新部 如今镁合金模板的市场还处于刚起步阶段。镁合金建筑模板的市场占有率较低。 2022 年 国内仅有 5-6 家企业生产镁合金建筑模板。虽然性能比其他材料的模板更佳 ,但是因为镁价 贵 ,在价格上呈现出劣势。然而随着镁价下行 ,当镁合金与铝合金的材料成本相近时 ,镁合金 模板规模替代铝合金模板是未来可期的。 此外，镁合金的压铸性能要比铝合金好，近两年镁建筑模板生产企业生产技术路线逐步 形成统一，压铸成为行业认可的首选工艺，生产成本大幅下降，相对铝建筑建筑模板具有经 济性。考虑到镁建筑模板的优异性能，以及镁合金模板制造成本、再利用清理费用以及二次 加工成本均低于铝合金建筑模板，镁代铝潜力巨大。 相关企业加快布局，需求爆发期临近。镁建筑模板的发展潜力已促使相关企业加快投资 步伐。以云海金属为例，其在 2021 年 12 月发布公告称子公司将投建 200 万片建筑模板项目， 并于 2022 年 3 月，再次发布公告称，将于南京领航共同投建又一镁铝 建筑模板项目。根据 中国基建物资租赁承包协会统计， 2021 年全国建筑铝合金模板销售收入 63 亿元，租赁收入 320 亿元，周转使用量 7050 万平方米，与 2020 年 6200 万平方米相比，同比增长 13.71％。 假设镁建筑模板每平方米 16kg，按镁、铝建筑模板比例为 3： 7 预测下，则镁需求将在 2027 年增加 34.84 万吨。 1.3. 3C 市场成熟，需求稳定 由于镁合金质量轻，比强度、比刚度高，被广泛应用于手机以及笔记本电脑上。随着经 济科技的发生，手机、笔记本的液晶屏幕也是年年增大。因此在它们的支撑框架和背面的壳 体上使用镁合金，可以使 整个机身变得更机轻盈纤薄而坚固耐用。镁合金的电磁波屏蔽性能 敬请参阅报告结尾处免责声明 华宝证券 10/14 [table_page] 产业研究专题报告 比在塑料上电镀屏蔽膜的效果好，因此，使用镁合金可省去电磁波屏蔽膜的电镀工序。镁合 金导热性、抗电磁屏蔽性好的特点在家电产品、笔记本电脑及手机外壳等都已经得到广泛的 应用。若在风扇的风叶上使用镁合金，可减小振动达到低噪音。镁合金由于密度低、强度较 高，具有一定的防腐性能，也被常用来做单反相机的骨架。一般中高端及专业数码单反相机 都采取镁合金做骨架，使其坚固耐用，手感好。如佳能的 1D 系列、 5D 系列、 7D 及 10D-50D， 尼康的 D3 系列、 D700、 Dx00 系列及最 新的 D7000，宾得的 K-7 及 K-5 等都是镁合金机身。 图 11： Nikon 多款相机外壳采用镁合金材料 图 12：镁合金被广泛应用于笔记本电脑外壳中 资料来源： Nikon 官网，华宝证券研究创新部 资料来源：嘉瑞集团官网，华宝证券研究创新部 目前镁合金在 3C 领域应用已趋于成熟， 新增应用场景有限。 2021 年由于疫情人们对 3C 需求增加，市场走高。 因此，我们谨慎预测未来 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 16.5 万吨。 1.4. 镁基储氢，未来可期 在碳中和、碳达峰的目标下，将氢能纳入整个能源体系中，有助于改善我国的高碳能源 结构，保障能源安全。 已有 30 个省市在十四五规划中明确布局氢能产业， 29 个省市出台氢 能专项发展政策。其中，最为重磅的是今年 3 月由国家发改委、国家能源局联合印发的《氢 能产业发展中长期规划（ 2021— 2035 年）》，明确了氢能是战略性新兴产业的重点方向。 目前，氢气的储运主要分为气态、液态和固态 3 种方式。气 态储氢较为常见，但气态氢 易燃、易爆、易扩散，这就给氢的储存和运输带来了很大的困难。氢气在一定的低温下会以 液态形式存在。因此，可以将氢气压缩、冷却实现液态储存，但低温液态储氢不经济。氢气 液化要消耗较大的冷却能量，而且必须使用超低温用的特殊容器。与化石能源或电力等其他 非化石能源相比，由于氢能尚未很好地解决储运问题，所以一直处在叫好不叫座的尴尬境地。 因此，开发新型高效的储氢材料、安全的储氢技术对氢能的开发利用至关重要。 镁基储氢材料因其储氢量大、资源丰富、成本低廉而被认为是最具应用前景的金属储氢 材料之一。白色粉末 ，无味，储氢密度大，在高温条件（ 300-400℃ ）或者遇水水解反应均 可放出氢气，可应用在新能源、医学、农业等领域。 国际能源协会（ IEA）规定未来新型储 氢材料的标准为：在低于 373K 下吸氢容量大于 5（ wt）％。目前的镁基储氢材料是最有希 望达到这一标准的。 《镁基氢化物固态储运氢系统技术要求》于 2021 年 10 月 29 日联合发布， 旨在将镁基 氢化物固态储运氢系统技术在产业化落地的过程中更好地发会引导、规范、监督的作用。 敬请参阅报告结尾处免责声明 华宝证券 11/14 [table_page] 产业研究专题报告 近年来，世界各国在固态储氢应用和新型储氢材料的研发上取得了诸多进展，成熟的储 氢材料已在热电联供、 储能、摩托车载燃料电池用氢源系统等多个领域得到应用，德国一家 公司甚至将固态储氢系统用于燃料电池潜艇中。 我国主要的技术有： 1.镁基固态储氢材料及系统 本技术及产品面向氢产业链中氢的安全、高效储存及运输和氢的应用，基于多年对新型 镁基储氢材料的应用基础研究和固态储氢装置的设计和开发，目前生产出高效固态储氢材料 及装备样品，并制造出了分布式电源及固态氢能源小车的应用场景产品。实现氢的高效、安 全储存与运输，此产品一旦投入批量生产将大力推动我国 3060 碳达峰碳中和的发展进程。 2．新型镁离子电池技术 相比传统的锂离子电池，镁离子电池不仅提高了能量密度，而且具有安全及成本低廉的 优势，它环保易回收的特点更是受世界储能电池领域密切关注。国家镁合金材料工程技术研 究中心与中润信德合作通过多年的研究主要是在该技术上取得突破，在正负极材料以及电解 液上进行了研究及开发，已可以获得稳定可观的容量和电压，可以在室温下获得容量，并具 有优良的充放电性能 。 但镁及其合金作为储氢材料也存在三个缺点：（ 1）吸放氢速度较慢，反应动力学性能差； （ 2）氢化物较稳定，释氢需要较高的温度；（ 3）镁及其合金的表面容易形成一层致密的氧 化膜。 最新 的含镁储氢材料，储存容量可 110kg/m3，远超美国能源局提出的储氢终极目标，但 是制约其应用的缺点是放氢温度过高，达 250℃ 以上。目前，科学家正通过各种方法来调控 其热力学、动力学和循环寿命性能，争取早日实现商用 。中国工程院院士、国家镁合金材料 工程技术研究中心主任潘复生表示，高效安全的储能技术是全球新能源开发与应用的重大技 术瓶颈，镁基储氢材料是金属固态储氢材料中储氢密度最高的，一旦大规模应用，将根本上 改变传统储能模式中效率低、成本高、安全性差等问题。镁合金作为一种绿色金属材料，最 有钱景。镁的成本只有锂的 1/25 左右，镁离子电池有望替代目前大范围使用的锂电池。镁 领域技术一旦成熟，将带领镁产业由目前的百亿级市场直接升级为万亿级市场。 2. 供给放缓叠加需求放量，基本面向紧平衡发展 预计 2025 年原镁供需缺口显现。 未来全球原镁需求量提升主要来自镁合金消费上升， 1kg 镁合金约需要 1.1kg 原镁 ,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。而供给侧受环保趋严等政策制约，未来 5 年原镁产量难以大幅提升。 第 79 届世界镁业大会上 CM 公司预测， 2022 年全球镁产量预计可达到 111.5 万吨，镁 需求 量 为 106 万吨，市场平衡之后将会出现大约 5.5 万吨的过剩量。 预测 10 年镁市场年均复合增 长率为 4.2%。 长期来看， 供给放缓叠加需求放量，镁供需格局已由供需平衡转向供需紧张， 并且供需紧张局面将持续 ，未来镁价企稳向上。我们预计 2025 年或将出现供需缺口，此后 缺口或将持续扩大，供需基本面有望支撑镁价持续上涨。 表 10： 2022-2025 年原镁市场供需平衡表（单位：万吨） 年份 2022 2023 2024 2025 2026 2027 供给 111.5 116.3 121.3 126.5 132.0 137.6 轮毂镁需求量 4.88 6.96 8.85 10.66 14.43 17.41 YOY 42.62% 27.16% 20.45% 35.37% 20.65% 电池包外壳镁需求量 6 10.8 17.29 25.93 37.34 52.27 YOY 80.00% 60.09% 49.97% 44.00% 39.98% 镁建筑模板量 29.23 30.69 32.23 33.84 34.84 34.84 YOY 4.99% 5.02% 5.00% 2.96% 0.00% 3C 镁需求量 25.04 16.5 16.5 16.5 16.5 16.5 敬请参阅报告结尾处免责声明 华宝证券 12/14 [table_page] 产业研究专题报告 YOY -34.11% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 其他市场需求量 40.85 41.67 42.5 43.35 44.22 45.1 YOY 2.01% 1.99% 2.00% 2.01% 1.99% 需求 106 106.01 116.02 128 143.69 160.88 YOY 0.01% 9.44% 10.33% 12.26% 11.96% 供需平衡 5.50 10.28 5.27 -1.49 -11.74 -23.25 资料来源：镁业协会，华宝证券研究创新部 3. 中国主导全球市场，国内龙头优势明显 3.1. 中国仍然是全球镁市场的主导者 中国镁冶炼环节具有成本优势，海外增量有限。由于我国广泛采用皮江法生产金属镁， 直接采用天然原料，不需要直流电做电源，工艺过程简单，基建投资少，能源消费低，加上 占全国原镁产量 50%的府谷地区山西白云石产区所形成的煤炭 — 白云石双重物流，使府谷金 属镁冶炼行