金銀銅鐵，這些都是我們生活中最熟悉的金屬物質(zhì)。但在我們的印象里，它們都以堅硬、質(zhì)重為特征。直至合金材料的出現(xiàn)，讓我們找到了具有同樣堅硬特征而質(zhì)量卻輕很多的替代品。
合金材料可以根據(jù)不同的金屬物質(zhì)、比例相混合，得出不同性能、種類的材料物質(zhì)。其中新型輕合金材料具有質(zhì)輕、高強、耐高溫、耐腐蝕等特性，備受消費者的青睞。
鎂合金就是新型輕合金材料的一種，是以鎂為基加入其他元素組成的合金。具有密度小、質(zhì)量輕、抗震性高等特點，廣泛應(yīng)用于汽車、航天、軌道交通以及3C(計算機、通訊、消費電子品)等領(lǐng)域。
鎂合金是產(chǎn)業(yè)鏈的中間環(huán)節(jié)，它的上游是原鎂及其冶煉。我國是原鎂生產(chǎn)大國，2012年原鎂生產(chǎn)69.83萬噸，占全球產(chǎn)量82%。原材料來源自主供應(yīng)，使得企業(yè)生產(chǎn)鎂合金的成本下降很多。而它的下游則是鎂合金的深加工及其應(yīng)用，包括鎂合金板材、鑄件、棒材等產(chǎn)品。
“我國鎂資源豐富，不需要依靠進口，相比鋁、銅等材料，更具有可持續(xù)發(fā)展的條件，所以大力開發(fā)鎂應(yīng)用是我國當前重要任務(wù)。”中國有色金屬工業(yè)協(xié)會鎂業(yè)分會高級顧問孟樹崑工程師告訴理財周報記者。
鎂合金年增長25%，上海交大研發(fā)領(lǐng)先
“國外從二戰(zhàn)以后就開始使用鎂合金了，而我國則相對起步較晚。從1953年首塊鎂錠的生產(chǎn)，到60年代鎂合金的開發(fā)，至如今鎂合金的大量應(yīng)用，已經(jīng)走過了60多個年頭。特別是近10年，鎂工業(yè)迎來了快速發(fā)展時期，無論是冶煉還是加工，都比其他金屬發(fā)展要快。”孟樹昆工程師解釋。
當然，鎂合金的快速發(fā)展與政策支持和市場需求是緊密相關(guān)的。《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》把大型鎂合金壓鑄件、型材及寬幅板材等列入發(fā)展重點中的高端金屬結(jié)構(gòu)材料，旨在加快鎂合金制備及深加工技術(shù)開發(fā)，開展鎂合金在汽車零部件、軌道列車等領(lǐng)域的應(yīng)用示范。
并且規(guī)劃中提出，將重點建設(shè)山西聞喜和寧夏石嘴山兩個新型鎂合金材料基地和高強輕型合金材料專項工程，目標到2015年，關(guān)鍵新合金品種開發(fā)取得重大突破，高強鎂合金壓鑄及型材和板材產(chǎn)能15萬噸，基本滿足軌道交通、節(jié)能與新能源汽車等需求。
此外，據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院鎂合金行業(yè)研究小組預(yù)計，由于汽車市場前景良好，醫(yī)藥化工和航天航空市場的發(fā)展，到2015年，全球鎂合金市場為600萬噸，年均復(fù)合增長率為20%-25%。
由于我國是原鎂大國，無論是原材料還是人力資源，都相比其他國家具有優(yōu)勢，因此未來的鎂合金行業(yè)具有非常好的前景。
目前從事鎂合金生產(chǎn)加工的上市公司有云海金屬，市值2.36億元，2013年上半年凈利潤同比增長97%。而非上市的則有山西聞喜銀光鎂業(yè)有限公司、臨江市東鋒有色金屬股份有限公司、嘉瑞集團有限公司等企業(yè)。
雖然我國原材料、市場需求都具備良好的條件，但是鎂合金技術(shù)、應(yīng)用的開發(fā)和突破還是面臨著巨大的難題。孟樹昆工程師認為，“我國鎂合金自主創(chuàng)新能力、產(chǎn)品設(shè)計能力和企業(yè)規(guī)模都和發(fā)達國家有著一定的差距。鎂合金的純潔度、加工技術(shù)、生產(chǎn)成本等問題都制約著鎂合金產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”
產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合是國家大力提倡的發(fā)展模式，許多高等院校成了技術(shù)支持和研究的重要平臺。包括上海交大、重慶大學(xué)、東北大學(xué)等著名學(xué)府，由于曾參與過國家科技部“863”、“973”等項目攻關(guān)計劃，都積累了豐富的經(jīng)驗和技術(shù)水平。
其中，上海交大輕合金精密成型國家工程研究中心擁有世界范圍內(nèi)最大最先進的鎂合金研究團隊之一，研究領(lǐng)域涵蓋高性能鎂合金材料、鎂合金液態(tài)成型技術(shù)、鎂合金凈化技術(shù)等七個領(lǐng)域，取得了國家科學(xué)技術(shù)進步獎、中國專利、國家技術(shù)發(fā)明等多項大獎，研究出高性能鎂合金材料和高性能鎂合金零件等前沿性高端材料。
“我國鎂合金有些技術(shù)水平處于國際先進水平，以上海交大耐高溫耐疲勞鎂合金為例，美國通用專門拿它去做汽車發(fā)動機鋼鐵、鋼套等實驗去了。”一名行業(yè)分析師顯得頗為自豪。
云海金屬6.57億加碼鎂合金
無論是理論還是猜想，實踐是檢驗真理的唯一標準。云海金屬也有專門從事科研的江蘇省鎂合金材料工程技術(shù)研究中心，但是該公司董秘吳劍飛卻認為，“工程研究中心的工作任務(wù)是配合開發(fā)新的鎂合金品種和鎂合金應(yīng)用技術(shù)，但最終的技術(shù)還是在生產(chǎn)實踐過程中檢驗和不斷完善的。”
云海金屬已經(jīng)建成了一條完善的產(chǎn)業(yè)鏈，從白云石開采、原鎂冶煉、鎂合金鑄造到鎂合金加工和回收，生產(chǎn)能力和技術(shù)已較為成熟。自其開始生產(chǎn)鎂合金以來，鎂合金的生產(chǎn)規(guī)模一直在不斷擴大。8月28日，云海金屬發(fā)布公告稱，公司將用自有資金2800萬元設(shè)立惠州云海鎂業(yè)，投資年產(chǎn)30000噸鎂合金和3000噸壓鑄件生產(chǎn)線項目。
目前，云海金屬在建重大項目“巢湖10萬噸鎂合金項目”，投資額度為6.57億，現(xiàn)在進度為67.5%，2013年1月至6月凈利潤為-1774.49萬元。
對此，云海金屬董秘辦相關(guān)人員解釋稱：“因項目處于投產(chǎn)階段，到項目盈利還需要一段時間。”而孟樹昆工程師也分析說：“鎂合金的項目不像有些項目那樣“短平快”，前期投入較大，成材料較低，存在技術(shù)等方面的風(fēng)險。但從長遠來看，鎂合金發(fā)展的前景還是很好的。”
相比鋁合金市場的成熟與完善，鎂合金市場還是一個朝陽產(chǎn)業(yè)。“現(xiàn)在國家對鎂行業(yè)也處于整合階段，希望大型公司能夠健康發(fā)展，通過吸收、兼并來淘汰落后的產(chǎn)能。”董秘吳劍飛說。
將稀土元素引入合金化鎂，形成具有高強度性、耐腐蝕性能好的鎂稀土合金已經(jīng)成為鎂合金的前沿。目前云海金屬、上交大研究中心等均有此研究，但能否擴大應(yīng)用還是制約其發(fā)展的一個重要瓶頸。