有色金属行业镁行业深度报告(二)：“低碳化”为镁行业带来的新机遇

产业研究专题报告 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） 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： 相关研究报告 021-20515355 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） □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。 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 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 70 60 508.9% 39.77 40 44.66 41.75 7.0% 48.5 8.6% 56.95 53.159.6% 7.1% 60.16 12.0% 10.0% 8.0% 305.0% 20 10 5.6%6.0% 4.0% 2.0% 0 2016201720182019202020212022E 0.0% 原镁消费量（万吨）增长（%） 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 5% 10% 38% 15% 32% 23% 70% 7% 镁合金 铝合金汽车 金属还原3C 镁粉其他 其他 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 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 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 46% 30% 30% 23% 11% 控制系统车辆重置电池技术动力系统汽车轻量化 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 1% 7% % 54% 8% 10% 12%钢 铸铁塑料 8铝合金 镁合金橡胶玻璃其他 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。 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 4036 22 16 21.5 15 23 18 18 14.4 7.3 5 1.8 3 22.31.4 5 2.41.41.40.91.1 2.21.2 2.50.7 35 30 25 20 15 10 5 0 原质量（kg）改用镁合金后的质量（kg） 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 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 系统名称典型镁合金件 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