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镁合金汽车零部件项目可行性研究报告-镁行业底部反转已现充满天地

镁合金汽车零部件项目可行性研究报告-镁行业底部反转已现

镁合金汽车零部件项目可行性研究报告-镁行业底部反转已现镁合金汽车结构件应用有望从小型件向大型件过渡轮毂等重磅需求即将迎来爆发轻量化有望实现由小型化向大型化发展:目前可用的镁合金汽车零部件有转向支架、方向盘骨架、气囊支架、泵壳、泵盖、座椅支架,仪表盘支架、车门内框、车盖、轮毂等。受限于锻造加工难度以及成本问题,部分大型结构件仅在高端赛车上有所应用,较为普及的镁合金零部件主要为转向支架、仪表盘横梁、方向盘支架等小型结构件。近年来随着锻造技术进步,大型结构件良率逐渐提升,锻造加工成本下降使得价格逐渐具有竞争力,部分大型结构件已经具备普及的可能。镁合金在汽车领域的使用汽车镁合金部件应用海外通用、奔驰等知名车企逐渐接受镁合金轮毂的应用:通用汽车旗下凯迪拉克近期宣布将锻旋(锻造+旋压)镁合金轮毂将作为可选配置,将随着 2022 款 CT4-V BLACKWING和 CT5-V BLACKWING 车型于 2021 年夏季在北美市场上市。应用该款锻旋镁轮替代相同尺寸的锻造铝轮可以获得大于 8 公斤的簧下质量的减轻,从而带来更短的加速时间以及更强的操纵性,并且能够增强燃油经济性。除通用汽车以外,2019 年底德国奔驰设计公司与国内镁合金轮毂生产商德威科技签署 3 年 5 亿元镁合金轮毂采购协议,奔驰、宝马、保时捷等德系高端汽车后续也有望将镁合金轮毂作为可选配置。在悲观预测情况下,假设 2025 年燃油车镁轮毂渗透率达到 6%,新能源汽车中渗透率达到 10%,则轮毂领域镁合金用量将增加 11.41 万吨。在乐观预测情况下,假设 2025 年燃油车镁轮毂渗透率达到 13%,新能源汽车中渗透率达到 17%,则轮毂领域镁合金用量将增加 23.82 万吨。镁轮毂镁合金用量预测镁电池支架及电池包外壳极具推广前景 放量后有望再度拉动镁合金需求电池包是新能源汽车核心能量源,为整车提供驱动电能,纯电汽车的电池包重量可达数百公斤。电池包组成主要包括电芯、模块、电气系统、热管理系统、壳体和 BMS,其中电池壳体是新能源汽车动力电池的承载件,一般是安装在车体下部,主要用于保护锂电池在受到外界碰撞、挤压时不会损坏。传统车用电池箱体采用钢板、铝合金等材料铸造,然后对表面进行喷涂处理。随着汽车节能环保要求不断提升,目前部分企业开始尝试使用镁合金材料实现电池包壳体、电池支架的轻量化。新能源汽车电池包结构示意图根据我们调研的情况,部分镁加工企业已开始向车企推广镁合金电池支架,该结构件使用铝合金材料时重量在 14-15 公斤,现在使用镁合金材料只需要 7-8 公斤,减重效果达到40-50%。在悲观预测情况下,到 2025 年电动车镁合金电池支架领域将增加镁合金需求量 1.30 万吨;在乐观预测情况下,将增加镁合金需求量 2.85 万吨。镁合金电池支架需求预测目前三祥新材与宁德时代等企业合作已研发成功镁合金电池包外壳,只待最后一步建立生产线实现产业化。以特斯拉 MODEL S 为例,其电池包外壳采用铝合金材料,重量达125 公斤。采用镁合金材料制成的同样尺寸电池包外壳只需要 60-70 公斤,减重效果达50%,可以有效降低汽车重量,提升汽车续航能力以及操作体验。根据调研反馈的信息,镁合金外壳不仅安全可靠性优良,而且规模化生产以后,镁合金电池包外壳成本比铝合金外壳更低,未来应用前景广阔。考虑到不同尺寸电池包外壳重量差异较大,假设镁合金电池包外壳平均重量为 40 公斤,在悲观预测情况下,到 2025 年电动车镁合金电池包外壳领域将增加镁合金需求量 3.48万吨;在乐观预测情况下,将增加镁合金需求量 8.69 万吨。镁合金电池包外壳需求预测镁合金汽车零部件项目可行性研究报告编制大纲第一章总论1.1镁合金汽车零部件项目背景1.2可行性研究结论1.3主要技术经济指标表第二章项目背景与投资的必要性2.1镁合金汽车零部件项目提出的背景2.2投资的必要性第三章市场分析3.1项目产品所属行业分析3.2产品的竞争力分析3.3营销策略3.4市场分析结论第四章建设条件与厂址选择4.1建设场址地理位置4.2场址建设条件4.3主要原辅材料供应第五章工程技术方案5.1项目组成5.2生产技术方案5.3设备方案5.4工程方案第六章总图运输与公用辅助工程6.1总图运输6.2场内外运输6.3公用辅助工程第七章节能7.1用能标准和节能规范7.2能耗状况和能耗指标分析7.3节能措施7.4节水措施7.5节约土地第八章环境保护8.1环境保护执行标准8.2环境和生态现状8.3主要污染源及污染物8.4环境保护措施8.5环境监测与环保机构8.6公众参与8.7环境影响评价第九章劳动安全卫生及消防9.1劳动安全卫生9.2消防安全第十章组织机构与人力资源配置10.1组织机构10.2人力资源配置10.3项目管理第十一章项目管理及实施进度11.1项目建设管理11.2项目监理11.3项目建设工期及进度安排第十二章投资估算与资金筹措12.1投资估算12.2资金筹措12.3投资使用计划12.4投资估算表第十三章工程招标方案13.1总则13.2项目采用的招标程序13.3招标内容13.4招标基本情况表第十四章财务评价14.1财务评价依据及范围14.2基础数据及参数选取14.3财务效益与费用估算14.4财务分析14.5不确定性分析14.6财务评价结论第十五章项目风险分析15.1风险因素的识别15.2风险评估15.3风险对策研究第十六章结论与建议16.1结论16.2建议附表:关联报告:镁合金汽车零部件项目申请报告镁合金汽车零部件项目建议书镁合金汽车零部件项目商业计划书镁合金汽车零部件项目资金申请报告镁合金汽车零部件项目节能评估报告镁合金汽车零部件行业市场研究报告镁合金汽车零部件项目PPP可行性研究报告镁合金汽车零部件项目PPP物有所值评价报告镁合金汽车零部件项目PPP财政承受能力论证报告镁合金汽车零部件项目资金筹措和融资平衡方案

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镁合金/铝合金压铸的市场潜力与发展

原标题:镁合金/铝合金压铸的市场潜力与发展 来源:压铸铝合金阳极氧化产业研究一、我国镁合金铸造的现状及问题迄今为止,压铸(高压铸造)占据着镁合金结构件制造得主导地位。本世纪以来,镁合金压铸结构件呈现出持续、快速的增长趋势。随着全球范围内解决环境问题的步伐加快,众多行业对高性能镁合金压铸结构件的需求更为强烈,由于塑性加工可进一步改善镁合金的组 织并提高其性能,因此在国际上日益受到人们的重视。与铝合金压铸相似,生产镁原料的能源消耗远大于回收利用的能源消耗,因此镁合金完全可以再循环利用。以镁合金压铸为例,镁合金锭除了用于铸件之外还会产生其他消耗,正规的镁合金压铸工厂应建立起完善的物料流动管控体系,以*大限度地减少资源耗费。但是铝合金压铸和镁合金压铸行业还是存在着不小的问题:(1)产业链需要完善和整合。原辅材料、合金材料、成形加工以及*终整机产品各个产业部门之间技术经济关联松散,镁合金压铸产业的产业聚集还没有形成集群优势,产业结构需要不断调整和优化升级。完善的产业链才会使镁加工的循环再利用良性发展,而政府引导、行业推动、技术开发以及标准化建设则是实现产业链协同的根本。(2)合金材料综合质量差,铝合金压铸件和镁合金压铸件档次低。镁原材料质量差、生产设备和工艺落后、技术开发能力低、核心技术缺失是制约高附加值镁合金压铸件生产的根本因素。(3)铸造工艺装备基础条件差。工艺装备不配套,模具设计与制造主要移植铝合金压铸,专业水平有待提高。原辅材料的生产设备简陋、技术落后、测试手段短缺,原辅材料品种不一,质量不稳定。此外,我国的许多标准制定后多年不加修订,给产品的生产、销售等都带来诸多不便。(4)环保、能耗问题严重。许多镁合金压铸厂由于经营理念、生产工艺及装备落后,生产过程产生大量的有害气体和粉尘,不仅严重污染环境,还有害人的健康。由于整体专业化程度、技术水平和管理水平低,产品能耗大、废品率高,品质较差。(5)技术落后,人才缺乏,新工艺新产品开发能力不足,产品附加值低、市场单一。高品质的产品有赖于技术长期积累及核心能力形成,这也是开拓多元化市场的基础。(6)目前还没有建立起完善的镁回收和再生体系。再生镁无论是每吨消耗能量还是生产时产生的CO2量均比生产新镁材料大幅度减少。所以从节能,省资源和环保诸方面看,镁的回收再生是时代的要求。从技术层次上看,镁的回收难度大于铝,铸造镁合金行业应从发展战略的高度对此予以十足的重视。二、未来铝合金压铸和镁合金压铸的发展方向(1)进一步提高自主创新能力和产品品质。未来铝合金压铸件将向着薄壁、形状复杂、高性能、高品质等方向发展。因此,传统生产技术的改进和创新将成为铝合金压铸的重要任务。另外,铸造技术的选择和应用要权衡生产成本、性能以及铸件品质,对于各个环节要统筹分析。为了满足高品质铸件的要求,与铸造工艺匹配的合金改良及熔铸技术开发必须要引起人们足够的重视,而提高铝液质量仍然是铝合金压铸业关注的焦点问题。(2)缩短产品开发周期,有效控制铸件成本,扩大应用范围。缩短开发周期可以更好满足用户的需求和削减开发成本,以达到提高产品竞争力的目的。随着计算机模拟技术应用的日益广泛,产品开发时间也大幅度减少,当前以经验为主的开发模式未来也会随之逐渐上升到理性主导。(3)铝回收再生的发展。开发从复合材料和混有异种材料的废料中有效分离铝的技术;建立起广域的废弃铝料的经济回收社会体系;通过精炼技术的开发和应用,提高再生料在高性能铝合金铸件和压铸件中的应用比例。三、铝合金压铸和镁合金压铸的研究方向今后,我国铝镁合金铸造业的发展仍要以基础研究为重点,为技术创新提供支撑,缩短与西方发达国家的差距,占领国际竞争的制高点。(1)材料及制备技术的开发。在传统技术基础上,开发新的组 织微细化技术,一方面可以扩大含有较高浓度杂质元素的旧料的用途,另一方可以为高强度材料提供经济的制备工艺。铸造镁合金的种类很少,难以满足未来越来越高的多元化要求,因此新合金材料的开发仍将会是铸造镁合金领域的主要课题。镁合金材料的研究开发方向(2)净形化成形技术开发。传统的加工技术对于铝镁合金件的精密化、轻量化和高集成化有很大的局限性,净形化成形可以扩大铸造零件的成本竞争力,进而获得国际优势。除了半固态铸造这类全新的加工方法与工艺的开发之外,要以节能、环保为目标重视传统加工方法的改进与工序综合。镁合金的成形方法目前主要以镁合金压铸为主,随着镁合金在汽车上的应用的增加,成形加工方法也逐渐趋于多样化。镁合金在汽车上的应用与发展(3)无热处理铸造铝镁合金的开发。热处理一般用于提高铝镁合金铸件的强度和性能,但热处理会增加消耗能量和生产周期,而且存在着尺寸变形和残留应力等问题,开发和热处理产品具有同等力学性能的铝镁合金材料和工艺,对于减少设备投资、降低制造成本、降低能耗和排放具有十分重要的意义。(4)再生料的利用。在铝镁合金铸件要求高性能的条件下,一般采用新合金而不使用旧料以确保满足性能要求。为了构建循环型社会,对铝镁合金再生料的利用是一项十分紧迫的人物。长期来看,为了维持需求和供给平衡,铝镁合金再生料*终要承担部分新料的用途。因此,有效去除再生料中杂质元素的精炼技术的开发具有长远的意义。(5)大型、复杂、高精度铸件生产技术。解决大型、关键设备零部件的铸造技术,进一步拓展铝、镁合金铸件在轨道车辆、电力、医疗、国防及航空航天等领域的应用,积累强大的技术,提升技术实力。(6)改变传统制造模式。通过科学技术进步和技术创新改变传统单纯追求规模的制造模式,满足用户对产品多样化、个性化的要求,实现柔性生产、精益生产、绿色生产及全球制造。未来铝镁合金产品和制造工艺的竞争力主要取决于其对整个环境产生的冲击程度,贯穿于原料生产、制造、产品应用及产品生命周期终结后的循环再利用等各个环节。因此,在积极推进绿色铸造战略实施的同时,我国铝镁合金铸造必须增强自身核心竞争实力、完善产业链条、提高自主创新能力,以使中国从中低端产品的“加工工厂”逐渐转变为世界铝镁合金铸造业的中心。来源: 长江有色金属网

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2019年11月份镁市场回顾及展望

导读: 11月份,国内镁日均价波动区间1.4万~1.4万元/吨,月均价14366.67元/吨,同比下跌21.09%,1~11月均价16152.98元/吨,同比下跌1.26%。市场价格走势回顾及预测国内价格走势回顾11月份,国内镁日均价波动区间1.4万~1.4万元/吨,月均价14366.67元/吨,同比下跌21.09%,1~11月均价16152.98元/吨,同比下跌1.26%。11月初,镁价比较坚挺,随后向下回调。中旬下行趋势明显,日均价月初在1.48万元/吨,厂家库存有限,部分厂商处于亏损运营的状态,挺价意愿强烈,然而下游用户需求始终疲软,市场依旧供大于求,11月末,镁市场日均价下降幅度约600元/吨,,跌至1.42万元/吨,此价位是2016年以来的价格区间下限。11月下旬,镁价持续走低,已跌至近两年历史最低价,厂家库存压力明显,资金回笼困难,然而市场始终需求不足,成交量不甚乐观,镁市场压力犹存。截至11月底,山西地区厂商主流报价1.42万~1.43万元/吨;宁夏地区报价在1.4万~1.41万元/吨;陕西地区报价1.4万~1.41万元/吨。出口方面,11月份,镁FOB月均价2137.22美元/吨,同比下跌21.3%,1~11月均价2436.55美元/吨,同比上涨0.31%。截至11月底,部分厂商、贸易商出口报价在FOB 2100美元~2110美元/吨。国际镁市场价格走势回顾美国市场11月份,美国市场镁相关价格小幅上调。美国金属周刊报道,美国镁锭西方现货价由11月初2.60美元~2.80美元/磅上调至2.70美元~2.90美元/磅;美国镁锭交易者进口价格较为平稳,稳定在2.45美元~2.65美元/磅;美国压铸合金(贸易者)价格由11月初1.90美元~2.15美元/磅上调至1.90美元~2.20美元/磅。欧洲市场11月份,欧洲市场相关报价下调为主。英国金属导报(MB)镁锭价格由11月初的2090美元~2110美元/吨下调至月末2060美元~2100美元/吨;美国金属周刊(MW)的欧洲自由市场价格由11月初2125美元~2225美元/吨下调至月末2100美元~2175美元/吨;欧洲战略小金属鹿特丹仓库报价稳定在2335美元/吨。后市展望11月中下旬,镁价表现不甚乐观,主要原因还是在于市场需求不足,而镁的供应又相对增加,尤其在11月下旬,镁价跌至1.4万元/吨,价格基本与铝现货价齐平,工厂经营压力大,让价意愿不强,但下游需求的疲软,使得供需双方僵持,11月中旬采暖季到来,煤炭价格稳重上扬,但仍未能有效支撑镁价,镁价依旧有所回落。从供需角度看,下游用户需求量整体放缓,市场成交量较小是导致镁价下跌的重要原因,此外,由于汇率的波动较大,不利于出口,镁出口量较往年有所下降,出口压力增大。展望12月,市场还将持续弱势运行,从供应关系分析,目前还是处于供大于需的局面,市场未见利好消息提振,镁价虽处于低位,而市场低迷,下游客户操作谨慎,行情走势不容乐观,预计12月份镁日均价波动在1.4万~1.43万元/吨,FOB价格在2090美元~2100美元/吨。供应方面据中国有色金属工业协会初步统计, 1~10月中国共产原镁74.77万吨,同比增长21.7%。其中,陕西地区累计生产42.10万吨,同比增长18.9%;山西地区累计生产9.91万吨,同比增长23.27%;宁夏地区累计生产4.19万吨,同比下降30.06%。出口方面据海关总署统计数据, 1~10月,中国共出口各类镁产品37.6万吨,同比增长16.08%,累计金额9.67亿美元,同比增长20.1%。其中镁锭共出口20.16万吨,同比增长23.53%;镁合金共出口9.19万吨,同比下降3.5%;镁粉共出口7.12万吨,同比增长12.84%。相关行业方面硅铁市场硅铁市场方面,11月份,硅铁市场以下降为主,各地工厂均出现减产、停产,硅铁市场的下游用户采购力度一般,囤货意愿不强,市场呈现疲软状态,硅铁厂商受低库存影响,不愿意低价走货,盼长情绪高涨。受多重因素影响,近期硅铁市场运行相对平稳,但在标志性钢铁企业新一轮硅铁招标价格暂未有任何动静的情况下,整体市场或持观望态势。下游市场方面钢铁市场方面,中物联钢铁物流专业委员会发布的数据显示,11月国内钢铁行业PMI指数为45.4%,较上月上升4.1个百分点。分项指数显示,11月市场需求回升,产品价格和原材料价格均有不同程度上涨,在需求回升和利润驱动的双重影响下,钢厂生产有所上升,企业采购意愿较强。海绵钛市场方面,11月份,国内海绵钛市场稍有转弱,受前期市场需求有所减缓的影响,部分企业走货价出现小幅下滑,11月底,随着下游大企业需求逐渐释放,钛价又有所上涨,1#海绵钛含税出厂价格在7.8万~8.3万元/吨。11月份,海绵钛市场价格整体浮动不大。铝市场方面,11月份,长江现货A00铝价格先涨后小幅下跌,短期缺少利好的提振,下游用户消费逐渐缩减。市场大宗采购量有所减速,整体成交量一般。来源: 中国有色网

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镁建筑模板项目可行性研究报告-镁行业底部反转已现

镁建筑模板项目可行性研究报告-镁行业底部反转已现成本及性能更加优异 镁合金有望实现对铝合金建筑模板部分替代建筑模板是一种临时性支护结构,按设计要求制作,使混凝土结构、构件按规定的位置、几何尺寸成形,保持其正确位置,并承受建筑模板自重及作用在其上的外部荷载。根据材料可分为木建筑模板、钢建筑模板、铝合金建筑模板、镁合金建筑模板等。建筑模板示意图2019 年北京市住房和城乡建设委员会发布的《北京市禁止使用建筑材料目录(2018 年版)》中,明确指出竹、木胶合板模板耐水性较差、周转次数少,资源浪费,将竹、木胶合板模板列入 77 种被禁止使用的建筑材料中。住建部出台的《建筑节能与绿色建筑发展"十三五"规划》指出:"坚持全面推进,从规划、设计、建造扩展到运行管理,从节能绿色建筑扩展到装配式建筑、绿色建材,把节能及绿色发展理念延伸至建筑全领域、全过程及全产业链。"节能、环保、绿色、可持续发展成为建筑行业的大趋势,铝合金建筑模板凭借刚度强、重量轻、绿色环保可回收、使用周期长、施工周期短等优势逐渐成为建筑模板尤其是高层超高层建筑模板主流选择。已普及的建筑模板材料对比镁合金建筑模板近年来在相关企业推动下不断发展。与铝合金模板相比,镁合金模板在保持使用周期长、可回收等优点的基础上,重量更轻,耐碱腐蚀能力更强。此前由于镁价较铝价更高,镁合金模板在成本上存在一定的劣势,但随着镁价下行,目前镁合金比铝合金成本更低,镁合金模板对铝合金模板的小规模替代或将逐步开启。根据 QYResearch 数据,仅铝合金建筑模板方面,2018 年国内规模就达到 54.4 万吨,全球铝合金建筑模板产量更达 135.7 万吨,市场规模极为可观。一旦镁合金模板在建筑模板领域渗透率有所提升,必将推动镁合金需求大幅增长。铝镁合金及镁合金在 3C 产品外壳应用广泛 后疫情时代 3C 领域镁需求有望企稳回升3C 领域是镁合金及铝镁合金另一重要应用领域,通常被用于中高档超薄型或尺寸较小的笔记本的外壳,如 MacBook 外壳就采用铝镁合金材质,其中 94%的成分为铝,镁占据 5%。银白色的铝镁合金外壳可使产品更豪华、美观,易于上色,并且可以通过表面处理工艺变成个性化的粉蓝色和粉红色,为笔记本电脑增色不少,这是工程塑料以及碳纤维所无法比拟的。因而铝镁合金成了便携型笔记本电脑的首选外壳材料,大部分厂商的笔记本电脑产品均采用了铝镁合金外壳技术,部分追求轻质化的高端轻薄本采用镁铝合金外壳技术。随着笔记本电脑逐渐实现普及,国内笔记本电脑出货量 2012 年达到顶峰,随后呈现下滑态势。2016 年起,国内笔记本电脑出货量恢复正增长,而根据 Canalys 统计,全球 PC 电脑出货量 2019 年也实现九年以来首次正增长。2020 年受新冠疫情蔓延影响,消费者电脑更新换代意愿或有所下降,对镁需求造成短期拖累,但 2021 年经济整体恢复后,我们预计 3C 领域镁需求将逐渐企稳回升。全球平板电脑出货量(百万台)国内笔记本电脑出货量(万台)汽车单车用镁量不断提升 近年来镁需求量稳定增长随着越来越多的汽车、消费电子等行业生产基地转移到我国,并在当地培育零部件供应商,我国镁合金行业高端产品的开发不断推进,镁合金市场需求不断增长。同时,随着近年来方向盘支架、仪表盘支架等镁合金结构件在汽车市场逐渐普及,我国汽车单车用镁量持续提升,从 2015 年的 1.5 公斤提升至 2019 年的 4.8 公斤(估算),根据《节能与新能源汽车技术路线图》提出的 2030 年单车用镁量达到 45 公斤的目标,未来镁合金市场空间广阔。根据产业信息网数据,2019 年我国镁合金表观需求量达到 22.15 万吨,其中汽车领域镁合金消费量 12.3 万吨,占比达 55.5%。国内镁合金需求量(万吨)当前镁铝比跌破 1 经济效益有望进一步打开镁市场应用空间:由于镁、铝性质类似,两者在应用领域存在一定的替代关系,历史上镁消费量的变化趋势很大程度上由铝、镁价格性价比来决定。2004-2007 年镁价低于铝价,因此 2007 年镁消费量表现乐观;然而 2008年镁价的大起大落以及产业发展的不成熟严重制约下游合金加工企业的应用。随着国家节能减排要求的不断提升,电价推升电解铝成本也大幅上涨,而镁行业在竖罐还原、稀土镁合金等技术推广后耗能、成本均不断下降,镁系产品利润优势逐渐显现。由于镁的密度(1.8/cm3)比铝(2.7/cm3)轻 1.5 倍,当前镁铝比维持低位利于镁对铝的应用替代。从长远来看,经济效益有望进一步打开镁市场应用空间。2007-2020 年镁铝比(长江有色网镁锭 1#价格/上海期货交易所铝价)2020 年 10 月以来,随着辉瑞等企业新冠疫苗利好消息频传,全球疫情逐渐稳定,市场对于 2021 年经济前景的悲观情绪逐渐修复。在全球汽车销售数据同比恢复正增长的刺激下,海外汽车厂开工率不断提升,带动汽车全产业链逐渐复苏,镁价也从历史底部不断回升。10 月镁价自底部步入上涨周期以来,长江有色 1#镁锭价格上涨 700 元/吨,原镁价格(银川 99.9%)上涨 1500 元/吨,涨幅达到 12.3%。随着海外汽车行业摆脱疫情影响复苏,镁下游订单不断增加,同时成本端对镁价形成底部支撑,镁价格有望持续上涨。2020 年镁价走势供需格局向好 镁价或将迎来长周期上行假设镁合金轮毂、电池支架、电池包外壳按照我们此前的判断迎来爆发,镁合金建筑模板以每年 2%的速度实现对铝合金模板的替代,除此以外其他需求以 2%增速增长,到2025 年镁合金需求量将达到 72.27 万吨。镁合金需求预测(万吨)假设原镁下游需求中,除镁合金新领域应用以外,其他需求 2020 年下滑 5%,2021 年起保持过去 5 年 GAR 增速(3%),而原镁供给则根据镁企扩产计划以及行业开工率情况进行预测。2022 年起随着镁合金大型结构件在汽车上逐渐普及,原镁供给有望出现缺口,镁价或将迎来长周期上行。2013-2019 年原镁市场供需平衡表2020-2025 年原镁供需平衡预测镁建筑模板项目可行性研究报告编制大纲第一章总论1.1镁建筑模板项目背景1.2可行性研究结论1.3主要技术经济指标表第二章项目背景与投资的必要性2.1镁建筑模板项目提出的背景2.2投资的必要性第三章市场分析3.1项目产品所属行业分析3.2产品的竞争力分析3.3营销策略3.4市场分析结论第四章建设条件与厂址选择4.1建设场址地理位置4.2场址建设条件4.3主要原辅材料供应第五章工程技术方案5.1项目组成5.2生产技术方案5.3设备方案5.4工程方案第六章总图运输与公用辅助工程6.1总图运输6.2场内外运输6.3公用辅助工程第七章节能7.1用能标准和节能规范7.2能耗状况和能耗指标分析7.3节能措施7.4节水措施7.5节约土地第八章环境保护8.1环境保护执行标准8.2环境和生态现状8.3主要污染源及污染物8.4环境保护措施8.5环境监测与环保机构8.6公众参与8.7环境影响评价第九章劳动安全卫生及消防9.1劳动安全卫生9.2消防安全第十章组织机构与人力资源配置10.1组织机构10.2人力资源配置10.3项目管理第十一章项目管理及实施进度11.1项目建设管理11.2项目监理11.3项目建设工期及进度安排第十二章投资估算与资金筹措12.1投资估算12.2资金筹措12.3投资使用计划12.4投资估算表第十三章工程招标方案13.1总则13.2项目采用的招标程序13.3招标内容13.4招标基本情况表第十四章财务评价14.1财务评价依据及范围14.2基础数据及参数选取14.3财务效益与费用估算14.4财务分析14.5不确定性分析14.6财务评价结论第十五章项目风险分析15.1风险因素的识别15.2风险评估15.3风险对策研究第十六章结论与建议16.1结论16.2建议附表:关联报告:镁建筑模板项目申请报告镁建筑模板项目建议书镁建筑模板项目商业计划书镁建筑模板项目资金申请报告镁建筑模板项目节能评估报告镁建筑模板行业市场研究报告镁建筑模板项目PPP可行性研究报告镁建筑模板项目PPP物有所值评价报告镁建筑模板项目PPP财政承受能力论证报告镁建筑模板项目资金筹措和融资平衡方案

冤有头

镁行业深度报告:底部反转已现,汽车轻量化拉开长期增长空间

1. 疫情导致海外车厂用镁量短期下降,行业周期底部已现1.1 我国是原镁主要生产国,环保因素限制原镁供应镁是地壳中含量最丰富的元素之一,主要分布在白云石矿、盐湖、海水等资源中。由于 镁合金具有比强度、比刚度高,导热导电减震性能好,加工成本较低且易于回收等优点, 广泛应用在航空航天、汽车、建筑、3C 等领域。我国镁资源储量雄厚,已探明菱镁矿储量约 30 亿吨,白云石矿储量超 40 亿吨,西部盐 湖卤水中直接含有大量氯化镁,如我国察尔汗盐湖卤水含量 112.4g/L,储量达 31 亿吨。 因此我国原镁及镁合金生产应用资源优势显著。我国已探明菱镁矿储量 36.42 亿 t,占世界总储量的 28.85%,居世界首位。其中:晶质菱 镁储量 35.71 亿 t,占全国总储量的 98.05%,隐晶质菱镁矿储量 0.71 亿 t,占 1.95%。我国菱镁矿探明储量的矿区 27 处,分布于 9 个省(区),以辽宁菱镁矿储量最为丰富,主 要集中于营口至大石桥至海城一带。其次是山东,此外,西藏、新疆、甘肃等地区菱镁 矿也较丰富。而且我国菱镁矿的主要资源特点是储量相对集中,大型矿床较多;矿床类 型较为单一,主要是积变质-热液交代型菱镁矿;特别是辽宁省的矿石品质优良,一般 MgO 的含量都在 46%~47%。根据美国地质调查局数据,2019 年我国菱镁矿产量 1900 万吨,占全球 68%,是第二名土耳其产量的 9.5 倍;镁锭产量更是占据全球 82%的份额。原镁冶炼能耗高,易产生大量废气废渣,2011 年已被发改委列入限制类名单,新建产能 审批通过概率低,近年来一直保持 140-150 万吨产能。尽管近年来国内镁冶炼技术工艺不 断改进,但机械化、自动化水平仍然较弱,节能减排和回收利用水平亟需提高。我国原 镁冶炼企业有 80 多家,产能分散且几乎为民营企业,资金链紧张,在去杠杆要求下存活 率低,而一次性的环保投资更是众多企业无法逾越的鸿沟。在环保和去杠杆双重影响下, 2018 年我国镁行业供给缩减 32%。2019 年由于镁价回升,镁行业开工率提高,国内原镁 产量同比增长 21.48%。国内原镁产能高度分散,龙头绝对领先:目前镁行业集中度相对较低,CR3 13.8%,CR10 31.6%,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, 高成本落后产能逐步出清,未来 3-5 年行业集中度有望持续提升。由于生产工艺存在一定的技术壁垒,国内镁合金行业目前集中度比原镁行业更高,云海 金属为行业龙头企业,拥有产能 18 万吨,占行业总产能 36%。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。1.2 下游消费集中于汽车领域,海外汽车厂需求占比较高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); 而全球镁合金压铸产品下游约 70%消费于汽车领域、20%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,与影响镁价最为显著的产业当属汽车 行业。中国是全球最大的汽车生产国,但全球汽车生产主要仍在海外:根据 OICA 数据,2019 年全球汽车产量 9179 万辆,中国汽车产量 2572 万辆,约占 28%,是世界最大汽车生产 国。尽管我国汽车产量独占鳌头,超过第二名美国一倍以上,但由于海外汽车品牌众多, 汽车消费市场更加庞大,全球汽车生产主要仍在海外(72%)。同时欧美日汽车品牌在镁 合金的使用量上明显高于国内,根据 2015 年数据,国内单车用镁量仅为 1.5 公斤,日本 单车用镁量达到 9.3 公斤,欧洲达到 14 公斤。尽管根据我们测算 2019 年国内单车镁量已 上升至 4.8 公斤,但与欧美发达国家相比仍有明显差距。汽车销售市场仍以外海市场为主:2019 年大众、丰田、雷诺-日产-三菱的销量均超过一 千万辆,但中国地区销量仅大众达到 39%,其余两家中国地区销量均不到 20%。前十大 车企中,仅通用汽车中国地区销售达到 40%。整体来看,全球大型知名车企销售市场仍 集中在欧美等发达国家。1.3 受制于海外疫情不稳定,国外汽车厂开工不及预期,致使镁价低位徘徊年初以来,镁价走势与铜、铝、锌等主要工业金属价格走势出现较大分化:随着春节期 间新冠疫情在国内爆发,镁由于全面封锁政策供应出现短暂性短缺,价格迎来一轮上涨, 在封锁政策放宽后由于下游需求疲软持续缓慢下跌,直到四季度价格才出现底部反弹走 势;而铜铝等工业金属在疫情爆发初期大幅下跌,3 月份随着全球性流动性短缺大跌,铜 价自年初一度下跌超过 25%,但随着流动性危机缓解,国内经济运行恢复正常,海外疫情逐步得到控制,工业金属价格自底部迅速反弹,6 月份即重返年初水平,近期铜铝等价 格更突破近年来新高。镁价与工业金属价格出现较大分化,主要的原因在于:1. 镁没有期货交易市场,完全依赖现货交易,因此价格完全由上下游基本面决定,与工 业金属在基本面决定价格趋势的基础上受到期货多头空头力量影响有较大差异。同时, 由于没有期货交易制度,镁价也基本不受市场资金流动性的影响,因此当市场流动性匮乏时镁价没有如工业金属一般大跌。2. 与铜铝等工业金属需求主要在国内不同,镁主要需求在于汽车领域,而汽车生产主要 位于海外。随着国内疫情先于海外得到控制,国内经济也先于海外恢复,因此 4 月份起 国内工业金属价格不断修复;但海外疫情未得到控制的背景下,Q2 海外车企尽管部分开 工,但开工率较低,且消费领域由于封锁政策表现疲软,车企排产有限,镁价并未出现 明显反弹。随着海外疫情逐渐得到控制,9、10 月份全球汽车销售数据同比恢复正增长, 海外车企排产动力有所提升,开工率回升,镁价才出现明显底部反弹趋势。1.4 镁价已步入历史底部,成本成为镁价底部支撑回溯历史,镁价已步入绝对底部区域:回溯历史,除 2007-2008 年镁价在需求旺盛、全 球镁有效产能收缩以及投机推动下经历一轮暴涨以外,1#镁锭价格整体在 13000-18000 元/吨的水平波动。今年 10 月初 1#镁锭价格一度下跌至 13500 元/吨,已位于历史绝对底 部区域,下跌空间极为有限。国内目前原镁冶炼以皮江法为主。皮江法成本中约 80%为原材料成本,其中占比最大的 是硅铁,占总成本约一半,其次为煤炭成本,约占总成本 18%。硅铁价格近两年保持平稳:硅铁是原镁生产成本中占比最大的部分,以目前的价格测算, 约占 51%。2017 年受环保监管加强影响硅铁供需失衡,价格大幅攀升,一度接近 9000 元/吨;后续随着环保因素消退,新增产能逐渐投产,硅铁价格恢复理性,目前保持 5000-6500 元/吨水平。近期煤炭价格上涨成为镁价成本支撑:煤炭成本占原镁生产成本 18%左右,占比仅次于 硅铁。2020 年煤炭市场价格呈 V 字走势,1-4 月处于需求淡季,且新冠疫情对需求有所拖累,价格不断下探;5 月后煤炭需求逐渐回暖,叠加进口煤政策进一步收紧,煤炭价格 自低点大幅回升,近三个月涨幅接近 20%,成为镁价近期价格上涨的重要支撑。根据我们对原镁生产成本(完全成本)动态拆分,随着今年三季度镁价持续下跌以及硅 铁等原材料成本上升,镁价于 8 月份跌穿行业平均成本线,近期才重返行业平均成本线 之上。我们认为尽管因为疫情的特殊原因行业平均成本线存在短期被镁价击穿的现象, 但作为一个正常运行的行业,平均成本线仍可作为中长期价格底部的一个参照,当价格 过低时企业生产意愿不足,供给格局将随之改善。因此,我们认为目前镁价在成本支撑下易涨难跌。2. 汽车结构件应用有望从小型件向大型件过渡,镁下游需求有望迎来爆发2.1 节能减排驱动汽车轻量化进程 镁是未来最值得轻量化的材料“节能减排”驱动轻量化进程:2016 年中国汽车工程学会发布《节能与新能源汽车技术 路线图》提出:至 2020 年,乘用车新车平均油耗 5.0 升/百公里,2025 年 4.0 升/百公里, 2030 年 3.2 升/百公里。国外政府也对汽车能源消耗和污染排放制定了高压限制,2020 年 欧盟、日本汽车百公里耗油目标降至 3.8L、4.9L。而轻量化是节能减排最有效的措施: 车重每减少 100g,燃油车百公里油耗可减少 0.3-0.6L;车重每减少 50%,CO2 排放量能 减少 13%;整车质量降低 10%,燃油效率可提高 6-8%。因此“节能减排”号召将进一步 推动轻量化进程。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/百公里, 新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的 20%左右。按照中国汽车工业协会公布 的 2019 年全年汽车销量 2577 万辆估算,2025 年我国新能源汽车年销量将超过 500 万辆。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。轻量化呼唤镁合金登场:汽车轻量化主要目标是轻质材料代替钢铁,最初是由铝合金对 钢铁材料的替代,而随着镁合金压铸技术不断进步、良率逐渐提升,镁合金结构件对铝 合金结构件的替代使得汽车轻量化更进一步。镁合金密度之低仅次于昂贵的碳纤维材料, 强度高于铝合金和钢,比刚度远超工程塑料,具有良好的铸造性和抗震减噪能力,且能 100%回收利用,诸多优势使得镁合金成为汽车轻量化最重要的材料之一。材料间成本差距逐步缩小 镁合金应用迎来重要机遇:2016-2017 年的供给侧改革有效出 清钢铁过剩产能,使得钢价涨幅远超镁、铝,原材料成本差距大幅改善,镁铝之间的成 本也得到有效缩减。随着镁产业日渐成熟,未来在汽车轻量化领域的应用将更加广阔。我国单车用镁增量空间大:汽车是镁合金最重要的下游,然而我国千人汽车保有量较低, 产品轻量化也属于落后水平,根据 2015 年数据,相比美国平均每辆车消耗镁合金 3.8kg、 日本 9.3kg、欧洲 14 kg 以上,我国单车耗镁仅 1.5kg,国家轻量化发展目标指出:2020 年,我国单车镁合金用量须提升至 15kg,2030 年我国单车镁合金用量须提升至 45kg。 目前来看,在镁合金轮毂等相对较大的部件普及之前,2020 年单车镁合金目标在部分车 型上或能够实现,平均单车镁合金用量达到 15kg 仍存难度,但未来随着我国汽车保有量 的不断突破,轻量化水平跟上国际步伐,单车用镁增量空间不容小觑。2.2 汽车产业链龙头企业纷纷布局镁行业,看好镁在汽车轻量化广阔空间宝钢金属入股云海金属,布局镁合金轻量化领域:宝钢金属是宝武集团多元业务旗舰子 公司之一,业务涵盖金属制品、工业气体、汽车贸易与服务等。母公司宝武集团是全球 领先的特大型钢铁联合企业,作为国内唯一具有汽车板全品种的钢铁供应商,汽车板产 量稳居国内第一、世界前三,冷轧板等产品市占率超过 60%,宝钢在全球率先具备第一 二三代超高强钢研发和批量供应能力,已跻身国际知名汽车制造供应商行列。2018 年 12 月、2020 年 8 月宝钢金属两次增持云海金属股份,目前共持有 14%股份,是公司的第二 大股东。根据云海金属 11 月 24 日公告,云海金属、宝钢金属、安徽省池州市青阳县人民政府签 订高性能镁基轻合金及深加工项目合作框架,拟共同投建年产 30 万吨高性能镁基轻合金 及深加工项目,涉及建设年产 30 万吨高性能镁基轻合金、15 万吨镁合金深加工产品等。 项目若全面实施,将进一步保证镁合金产品的供应,推动镁行业健康发展,提高公司在 镁合金及深加工领域的市场占有率,云海金属与宝钢金属在轻量化领域的协同效应也将 进一步提升。电池巨头携手三祥新材,布局镁铝合金领域:2020 年 8 月 26 日三祥新材发布,拟与宁德 时代新能源科技股份有限公司、江苏万顺机电集团有限公司、中山市隽达股权投资管理 企业、中山银泰股权投资管理企业共同投资镁铝合金项目,实施主体暂定名为宁德文达 镁铝科技有限公司,注册资本为 30,000 万元,宁德时代、万顺集团、三祥新材、隽达投 资、银泰投资按 25%;17%;35%;9%;14%的比例共同投资。项目合作的产品为镁铝 合金,总投资额 3 亿元。根据我们调研,未来宁德文达镁铝有望在镁合金电池包领域实 现产业化,推动镁合金结构件在新能源汽车轻量化应用领域再下一城。宁德时代是新能源汽车动力电池龙头企业,2019 年在全球动力电池领域位居首位,市占 率达到 27.9%。在国内动力电池领域,宁德时代也具有统治级地位,2019 年公司国内动 力电池市占率达 50.6%,三元电池及磷酸铁锂电池市占率均超过 50%。本次宁德时代携 手三祥新材布局镁合金领域,彰显新能源汽车产业链龙头对于汽车轻量化未来前景的看 好以及对于镁合金应用前景的信心,同时也有望加快镁合金结构件在市场推广的步伐。2.3 镁合金汽车结构件应用有望从小型件向大型件过渡 轮毂等重磅需求即将迎来爆发轻量化有望实现由小型化向大型化发展:目前可用的镁合金汽车零部件有转向支架、方 向盘骨架、气囊支架、泵壳、泵盖、座椅支架,仪表盘支架、车门内框、车盖、轮毂等。 受限于锻造加工难度以及成本问题,部分大型结构件仅在高端赛车上有所应用,较为普 及的镁合金零部件主要为转向支架、仪表盘横梁、方向盘支架等小型结构件。近年来随 着锻造技术进步,大型结构件良率逐渐提升,锻造加工成本下降使得价格逐渐具有竞争 力,部分大型结构件已经具备普及的可能。海外通用、奔驰等知名车企逐渐接受镁合金轮毂的应用:通用汽车旗下凯迪拉克近期宣布 将锻旋(锻造+旋压)镁合金轮毂将作为可选配置,将随着 2022 款 CT4-V BLACKWING 和 CT5-V BLACKWING 车型于 2021 年夏季在北美市场上市。应用该款锻旋镁轮替代相 同尺寸的锻造铝轮可以获得大于 8 公斤的簧下质量的减轻,从而带来更短的加速时间以 及更强的操纵性,并且能够增强燃油经济性。除通用汽车以外,2019 年底德国奔驰设计 公司与国内镁合金轮毂生产商德威科技签署 3 年 5 亿元镁合金轮毂采购协议,奔驰、宝 马、保时捷等德系高端汽车后续也有望将镁合金轮毂作为可选配置。在悲观预测情况下,假设 2025 年燃油车镁轮毂渗透率达到 6%,新能源汽车中渗透率达 到 10%,则轮毂领域镁合金用量将增加 11.41 万吨。在乐观预测情况下,假设 2025 年燃油车镁轮毂渗透率达到 13%,新能源汽车中渗透率 达到 17%,则轮毂领域镁合金用量将增加 23.82 万吨。2.4 镁电池支架及电池包外壳极具推广前景,放量后有望再度拉动镁合金需求电池包是新能源汽车核心能量源,为整车提供驱动电能,纯电汽车的电池包重量可达数 百公斤。电池包组成主要包括电芯、模块、电气系统、热管理系统、壳体和 BMS,其中 电池壳体是新能源汽车动力电池的承载件,一般是安装在车体下部,主要用于保护锂电 池在受到外界碰撞、挤压时不会损坏。传统车用电池箱体采用钢板、铝合金等材料铸造, 然后对表面进行喷涂处理。随着汽车节能环保要求不断提升,目前部分企业开始尝试使 用镁合金材料实现电池包壳体、电池支架的轻量化。根据我们调研的情况,部分镁加工企业已开始向车企推广镁合金电池支架,该结构件使 用铝合金材料时重量在 14-15 公斤,现在使用镁合金材料只需要 7-8 公斤,减重效果达到 40-50%。在悲观预测情况下,到 2025 年电动车镁合金电池支架领域将增加镁合金需求量 1.30 万 吨;在乐观预测情况下,将增加镁合金需求量 2.85 万吨。目前三祥新材与宁德时代等企业合作已研发成功镁合金电池包外壳,只待最后一步建立 生产线实现产业化。以特斯拉 MODEL S 为例,其电池包外壳采用铝合金材料,重量达 125 公斤。采用镁合金材料制成的同样尺寸电池包外壳只需要 60-70 公斤,减重效果达 50%,可以有效降低汽车重量,提升汽车续航能力以及操作体验。根据调研反馈的信息,镁合金外壳不仅安全可靠性优良,而且规模化生产以后,镁合金电池包外壳成本比铝合 金外壳更低,未来应用前景广阔。考虑到不同尺寸电池包外壳重量差异较大,假设镁合金电池包外壳平均重量为 40 公斤, 在悲观预测情况下,到 2025 年电动车镁合金电池包外壳领域将增加镁合金需求量 3.48 万吨;在乐观预测情况下,将增加镁合金需求量 8.69 万吨。3. 镁建筑模板需求或超市场预期,后疫情时代3C领域镁需求有望企稳回升3.1 成本及性能更加优异 镁合金有望实现对铝合金建筑 模板部分替代建筑模板是一种临时性支护结构,按设计要求制作,使混凝土结构、构件按规定的位置、 几何尺寸成形,保持其正确位置,并承受建筑模板自重及作用在其上的外部荷载。根据 材料可分为木建筑模板、钢建筑模板、铝合金建筑模板、镁合金建筑模板等。2019 年北京市住房和城乡建设委员会发布的《北京市禁止使用建筑材料目录(2018 年版)》 中,明确指出竹、木胶合板模板耐水性较差、周转次数少,资源浪费,将竹、木胶合板 模板列入 77 种被禁止使用的建筑材料中。住建部出台的《建筑节能与绿色建筑发展“十 三五”规划》指出:“坚持全面推进,从规划、设计、建造扩展到运行管理,从节能绿色 建筑扩展到装配式建筑、绿色建材,把节能及绿色发展理念延伸至建筑全领域、全过程 及全产业链。”节能、环保、绿色、可持续发展成为建筑行业的大趋势,铝合金建筑模板凭借刚度强、 重量轻、绿色环保可回收、使用周期长、施工周期短等优势逐渐成为建筑模板尤其是高 层超高层建筑模板主流选择。镁合金建筑模板近年来在相关企业推动下不断发展。与铝合金模板相比,镁合金模板在 保持使用周期长、可回收等优点的基础上,重量更轻,耐碱腐蚀能力更强。此前由于镁 价较铝价更高,镁合金模板在成本上存在一定的劣势,但随着镁价下行,目前镁合金比 铝合金成本更低,镁合金模板对铝合金模板的小规模替代或将逐步开启。根据 QYResearch 数据,仅铝合金建筑模板方面,2018 年国内规模就达到 54.4 万吨,全 球铝合金建筑模板产量更达 135.7 万吨,市场规模极为可观。一旦镁合金模板在建筑模板 领域渗透率有所提升,必将推动镁合金需求大幅增长。3.2 铝镁合金及镁合金在 3C 产品外壳应用广泛 后疫情 时代3C 领域镁需求有望企稳回升 3C 领域是镁合金及铝镁合金另一重要应用领域,通常被用于中高档超薄型或尺寸较小的 笔记本的外壳,如 MacBook 外壳就采用铝镁合金材质,其中 94%的成分为铝,镁占据 5%。银白色的铝镁合金外壳可使产品更豪华、美观,易于上色,并且可以通过表面处理工艺 变成个性化的粉蓝色和粉红色,为笔记本电脑增色不少,这是工程塑料以及碳纤维所无 法比拟的。因而铝镁合金成了便携型笔记本电脑的首选外壳材料,大部分厂商的笔记本 电脑产品均采用了铝镁合金外壳技术,部分追求轻质化的高端轻薄本采用镁铝合金外壳 技术。随着笔记本电脑逐渐实现普及,国内笔记本电脑出货量 2012 年达到顶峰,随后呈现下滑 态势。2016 年起,国内笔记本电脑出货量恢复正增长,而根据 Canalys 统计,全球 PC 电 脑出货量 2019 年也实现九年以来首次正增长。2020 年受新冠疫情蔓延影响,消费者电脑 更新换代意愿或有所下降,对镁需求造成短期拖累,但 2021 年经济整体恢复后,我们预计 3C 领域镁需求将逐渐企稳回升。4. 全球疫情稳定后海外汽车厂复工提速,镁价有望开启长周期上涨窗口4.1 汽车单车用镁量不断提升 近年来镁需求量稳定增长随着越来越多的汽车、消费电子等行业生产基地转移到我国,并在当地培育零部件供应 商,我国镁合金行业高端产品的开发不断推进,镁合金市场需求不断增长。同时,随着 近年来方向盘支架、仪表盘支架等镁合金结构件在汽车市场逐渐普及,我国汽车单车用 镁量持续提升,从 2015 年的 1.5 公斤提升至 2019 年的 4.8 公斤(估算),根据《节能与 新能源汽车技术路线图》提出的 2030 年单车用镁量达到 45 公斤的目标,未来镁合金市 场空间广阔。根据产业信息网数据,2019 年我国镁合金表观需求量达到 22.15 万吨,其中汽车领域镁 合金消费量 12.3 万吨,占比达 55.5%。当前镁铝比跌破 1 经济效益有望进一步打开镁市场应用空间:由于镁、铝性质类似,两 者在应用领域存在一定的替代关系,历史上镁消费量的变化趋势很大程度上由铝、镁价 格性价比来决定。2004-2007 年镁价低于铝价,因此 2007 年镁消费量表现乐观;然而 2008 年镁价的大起大落以及产业发展的不成熟严重制约下游合金加工企业的应用。随着国家 节能减排要求的不断提升,电价推升电解铝成本也大幅上涨,而镁行业在竖罐还原、稀 土镁合金等技术推广后耗能、成本均不断下降,镁系产品利润优势逐渐显现。由于镁的 密度(1.8/cm3)比铝(2.7/cm3)轻 1.5 倍,当前镁铝比维持低位利于镁对铝的应用替代。 从长远来看,经济效益有望进一步打开镁市场应用空间。4.2 全球疫情缓和疫苗预期兑现,近期镁价上涨显著2020 年 10 月以来,随着辉瑞等企业新冠疫苗利好消息频传,全球疫情逐渐稳定,市场对 于 2021 年经济前景的悲观情绪逐渐修复。在全球汽车销售数据同比恢复正增长的刺激下, 海外汽车厂开工率不断提升,带动汽车全产业链逐渐复苏,镁价也从历史底部不断回升。10 月镁价自底部步入上涨周期以来,长江有色 1#镁锭价格上涨 700 元/吨,原镁价格(银 川 99.9%)上涨 1500 元/吨,涨幅达到 12.3%。随着海外汽车行业摆脱疫情影响复苏,镁 下游订单不断增加,同时成本端对镁价形成底部支撑,镁价格有望持续上涨。4.3 供需格局向好,镁价或将迎来长周期上行假设镁合金轮毂、电池支架、电池包外壳按照我们此前的判断迎来爆发,镁合金建筑模板以每年 2%的速度实现对铝合金模板的替代,除此以外其他需求以 2%增速增长,到 2025 年镁合金需求量将达到 72.27 万吨。假设原镁下游需求中,除镁合金新领域应用以外,其他需求 2020 年下滑 5%,2021 年起 保持过去 5 年 GAR 增速(3%),而原镁供给则根据镁企扩产计划以及行业开工率情况进 行预测。2022 年起随着镁合金大型结构件在汽车上逐渐普及,原镁供给有望出现缺口, 镁价或将迎来长周期上行。5. 相关公司分析(略)5.1 云海金属:镁业龙头与宝钢金属深度绑定,龙头地位有望进一步巩固5.2 三祥新材:电熔锆龙头企业,携手宁德时代切入镁合金领域……(报告观点属于原作者,仅供参考。报告来源:长城证券)如需完整报告请登录【未来智库官网】。

彼岸岛

万丰奥威:被人忽略的镁合金龙头

不管你是否承认,汽车行业都在进行新的一轮工业革命。汽车从原始的交通工具,正在向着更轻便、更智能、更环保进军。近年来,随着特斯拉汽车的推广,国内新能源汽车也在不断创新,中国的汽车行业正在崛起。近期国产纯电动汽车蔚来ES8上市后,引起了市场的普遍关注。而这其中除了电池技术之外,就是新能源汽车在装配电池的基础上如何减重。深度发掘之后,发现蔚来ES8采用了不少镁合金配件,而镁合金配件与传统的钢结构相比,重量可以降低50%以上。而这些配件,则生产于万丰镁瑞丁新材料科技有限公司(万丰奥威全资子公司)。于是向上发掘不难发现,截至目前,万丰奥威主要涉及三大领域:一、镁合金压铸领域,万丰奥威全资子公司万丰美瑞丁是全球镁合金压铸业务的龙头。全球市场占有率达到40%,北美市场占有率为65%,经相关部门统计,北美每辆车的平均用镁量为3-5KG,中国每辆车的平均用镁量为1.5KG左右,按目前中国汽车保有量测算,只要能达到目前北美市场的平均用镁量,就有200-400亿的市场需求量,市场容量非常大。在新能源汽车快速发展的背景下,使用轻量金属材料,减轻电动车重量,从而增加续航能力成为未来新能源车普及的关键。据机构测算,预计到2020年铝镁合金需求将出现快速增长,镁合金需求量年均复合增长率将达80%。而此次万丰奥威为蔚来ES8配置镁合金仪表盘骨架和前端模块框架两大轻量级产品,两款镁合金铸件分别在1600吨和3200吨压铸机上生产,相比于传统的钢结构降重50%以上。ES8的单车镁用量也因此突破7公斤,接近镁在欧美汽车行业的单车应用量,成功进入蔚来ES8配套体系将有助于其进一步打开国内新能源汽车市场,加快进口替代进程,稳定其绝对的镁合金压铸件龙头。二、在汽车铝轮毂领域,万丰奥威稳坐行业龙头,是国内最大的汽车铝合金车轮制造企业之一,产销量及出口额均位居全国前三名,目前年产量达到5000万套,以高站位的市场战略定位,与全球十大高端品牌作为长期发展战略合作伙伴,包括奔驰、宝马、路虎、丰田、通用、福特、大众、本田、菲亚特、标致雪铁龙等,其中占全球宝马三分之一的市场份额,为路虎中国的独家高端供应商。摩托车铝合金轮毂通过积极开拓市场,提升了印尼、印度本田的市场份额,形成了以“本田和雅马哈为主”的销售领域。观察我国汽车行业,在汽车产销量快速增长的同时,我国汽车保有量也随之不断增长。2006 年我国汽车保有量达到4,985万辆,2016年达到19,440万辆,11年时间增长了289.97%。2010年至今,国家陆续宣发政策开展新能源汽车推广应用工作,汽车轻量化已成为一种不可阻挡的发展趋势,一方面,轻量化可减少燃料消耗、有效降低汽车尾气排放量,有利于环境保护;另一方面,轻量化还可大大提高汽车的整车动力性能。汽车轻量化设计对于提高整车燃油经济性、车辆控制稳定性、安全性等性能水平都大有益处。在汽车轻量化方面,与钢质汽车轮毂相比,铝合金轮毂具有密度小(约为钢的1/3,这意味着采用相同体积的铝合金轮毂将比钢质轮毂轻2/3。)汽车整车质量减少10%,燃油效率可以提升6%~8%,因而推广铝合金轮毂对于节能减排、低碳生活具有重要意义。目前,对比A股中跃岭股份、万向钱潮、金固股份等这样与万丰奥威同属生产轮毂的企业,其市盈率依次为80.8、30、2019.9、31.9,净利润分别2039.65万元、6.22亿元、286.86万元和7.09亿元,通过对比不难发现,万丰奥威无论在未来成长性还是盈利能力上均属行业第一,更是秒杀了同样生产铝合金轮毂的跃岭股份。三、在环保涂覆业务方面,2013年,万丰奥威以4.54亿元的价格收购国内达克罗涂覆龙头上海达克罗。2014年,又以9600万元的价格收购宁波达克罗,宁波达克罗目前已经通过了北美通用、上汽集团、上海通用、上海大众、长城汽车、长安汽车的涂覆认可,成为前述公司批准和认可的表面环保涂复处理供应商。成功拓展新工艺涂覆达克罗业务,进军绿色高科技环保产业,通过系列并购,万丰奥威成为全国最大的环保涂覆加工基地,率先实现无铬化涂覆产业的应用,挺进航空航天、汽车、高铁、风力发电、军工等领域,成为行业细分市场的全国领跑。大股东万丰奥特控股集团近几年来一直致力于通航产业的布局,从一定程度来说也可以理解为是 “大交通”向更高端升级,万丰奥威作为万丰奥特控股集团旗下唯一上市子公司,“大交通”也成为其发展的重点方向。近几年,万丰奥威成立吉林万丰奥威汽轮有限公司、在上海与上海阑途信息技术有限公司合资设立互联网汽车后市场公司,充分运用其“汽车后市场垂直电商及汽车养护O2O平台”,布局汽车售后领域。2016年万丰并购捷克3个飞机制造项目之后,万丰集团旗下的中国浙江万丰科技开发股份有限公司收购国际领先的焊接机器人应用系统服务商Paslin公司100%股权,加快进军机器人领域。同年12月,万丰集团旗下的万丰航空工业有限公司,在加拿大进行了对钻石飞机工业公司的收购交割。通过设立子公司,并且加码收购等方式也在不断完善其“配件生产-销售-汽车售后”产业链模式。公司业务不断升级优化,紧跟国家政策脚步,资金重点关注,作为镁合金压铸、轮毂、涂覆等细分行业的龙头,万丰奥威还是值得市场关注的。

居民区

工信部力推镁合金产业应用 利好万丰奥威轻量化产业链爆发

12月17日,据工信部官网消息,近日,工信部原材料工业司联合有色金属工业协会镁业分会组织召开了扩大镁应用上下游对接研讨会,研究了扩大镁应用的重点工作及措施建议。镁具有比重轻、吸震性强、散热性能好等优异特性,应用前景广阔,但仍面临着应用成本高、供需对接不畅、标准规范体系不健全等问题。在此背景下,工信部专题组织召开研讨会,听取了参会企业对镁合金材料在汽车、轨道列车等交通领域的应用现状、消费潜力、制约镁合金大规模应用的主要因素等情况的介绍和分析,前瞻未来政策布局,或从组织成立镁合金材料产业化应用上下游对接机制、推进关键共性技术协同创新、完善镁轮毂等产品标准及设计规范体系、降低镁应用成本等方面发力,以提升镁应用规模和水平,推动镁行业高质量发展。分析认为,镁合金作为最轻的结构金属近年来在大交通轻量化的背景下应用呈现出增长的态势,随着汽车轻量化逐步推进,镁合金在汽车结构件应用逐渐由小型件向轮毂等大型件过渡,特别是全球加大新能源汽车的投资,以特斯拉、蔚来为代表的新能源汽车加大使用铝、镁轻质合金部件减重以提升其续航里程已成为趋势,加之镁合金建筑模板等新应用有望开拓需求市场同时政策利好消息不断,镁下游产业链未来几年或将迎来爆发。作为业内最大的镁合金零部件供应商,万丰奥威(002085)母公司万丰集团以上下游骨干企业代表身份参加了本次会议,可以预见镁合金产业的“东风”一旦刮起,顺势起飞的上市公司中必有其一席之地。据了解,早在“十五”期间,万丰奥威就承担了国家科技部 “863”计划和国际科技合作计划镁合金项目中“高强高韧镁合金材料的研制及其在汽车上的应用”课题攻关。2013年,万丰奥威收购加拿大镁瑞丁公司后,彻底确立在世界镁合金行业技术、市场和品牌优势的绝对领导者地位。镁瑞丁拥有行业尖端核心技术,在加拿大设有全球领先的镁合金技术研发中心,多项产品夺得美国铸造大奖、国际镁协汽车铸造产品设计大奖等国际权威奖项,在北美的市场占有率已经达到65%以上,销售额过30亿,年产过2000万件,客户囊括保时捷、特斯拉、奥迪、奔驰、宝马、沃尔沃、路虎、丰田、本田等世界高端品牌。并致力于进一步开拓镁合金产品在交通、国防、5G建设等领域的份额目前万丰奥威旗下已坐拥全球最大的铝轮制造基地、全球最大的压铸镁合金供应商、国内最大的高强钢冲压件制造商,在汽车零部件产业领域形成了以“镁合金-铝合金-高强度钢”金属材料轻量化应用为主线的发展格局。公司与一汽、东风和长安组成的“T3”联盟形成了“T3+1”协同创新机制,与特斯拉、恒大、蔚来、小鹏等“造车新势力”不断加深合作,不断推动传统车企节能汽车与新能源汽车使用镁合金轻量化解决方案,奠定了全球汽车金属部件轻量化推动者的地位。免责声明:文章内容来源万丰奥威,不代表本网站立场,转载的内容不构成投资建议。

大心

新增产能大幅增长 陕西府谷金属镁与硅铁调研纪要

来源:陆家嘴大宗商品论坛【报告要点】陕西地区硅铁新增产能大幅增长,引起投资者的广泛关注。2019年9月3日至5日,我们对陕西府谷地区的多家金属镁和硅铁企业进行了实地调研。府谷地区由于主要生产75#硅铁看似对盘面对标的72#硅铁影响有限,随着75#硅铁市场趋于饱和,72#硅铁产量的扩张正在暗流涌动。调研总结:府谷地区具有兰炭和电力的资源禀赋优势。金属镁生产企业表现出一体化、循环经济的特征。最长产生链条覆盖了煤矿、洗选煤、兰炭、发电、72#硅铁、75#硅铁、不锈钢还原罐、金属镁、镁铝合金、轮毂、电池和发动机壳体等产业。企业外销的主营产品是金属镁和兰炭,而非硅铁,其中75#硅铁以自用为主,72#硅铁则以副产品角色出现,以自然块为主,不做加工。75#硅铁的销售表现出较强的区域性。金属镁下游汽车铸造行业需求疲弱。府谷地区的75#硅铁市场相对饱和。神府两地的75#硅铁产量约为100万吨,当地金属镁需求约70万吨,过剩30万吨。府谷地区72#硅铁的产量主要来自于75#硅铁转产和73#硅铁。整个府谷地区72#硅铁外卖量估计在3万吨左右。陕西府谷地区硅铁生产成本与内蒙鄂尔多斯持平,低于宁夏中卫地区。陕西地区硅铁新增产能大幅增长,引起投资者的广泛关注。2019年9月3日至5日,我们对陕西府谷地区的多家金属镁和硅铁企业进行了实地调研。府谷地区由于主要生产75#硅铁看似对盘面对标的72#硅铁影响有限,随着75#硅铁市场趋于饱和,72#硅铁产量的扩张正在暗流涌动。1.府谷地区具有兰炭和电力的资源禀赋,主营产品以金属镁为主,75#硅铁为辅金属镁产量最大的地区坐落在陕西府谷和山西闻喜。府谷地区金属镁生产企业表现出一体化、循环经济的特征。最长产生链条覆盖了煤矿、洗选煤、兰炭、发电、72#硅铁、75#硅铁、不锈钢还原罐、金属镁、镁铝合金、轮毂、电池和发动机壳体等产业。府谷地区企业普遍都具有兰炭冶炼和金属镁冶炼工厂,大部分全资或参股煤矿,未来以发展金属镁深加工项目和横罐转竖管为主要的发展方向。府谷地区具有兰炭和电力的资源禀赋优势。府谷地区金属镁产业的蓬勃发展,主要取决于府谷地区两大得天独厚的优势,第一是丰富的煤炭资源,可用于生产兰炭这种气化煤,第二是煤炭资源所衍生出的电力资源。资源禀赋的优势使得府谷地区拥有最优质且最廉价的兰炭以及最低廉的用电成本。值得注意的是,企业外销的主营产品是金属镁和兰炭,而非硅铁,其中75#硅铁以自用为主,72#硅铁则以副产品角色出现。除去自用的75#硅铁部分,部分工厂还会有多余的75#硅铁产能,工厂会在府谷区域内就近销售给75#硅铁不足的金属镁厂,75#硅铁的销售表现出较强的区域性。2.府谷地区75#硅铁市场相对饱和,72#硅铁外销量明年预计大幅增长整体来看,府谷地区的75#硅铁市场相对饱和。第一,2019年府谷与神木两地的75#硅铁产量约为100万吨,当地金属镁需求约70万吨,过剩30万吨。第二,由于随着君正和西金等内蒙企业向府谷地区供货,使得府谷地区75#硅铁的供大于求。部分矿热炉由75#硅铁转产72#硅铁,提高了盘面交易对标的75B,即72#硅铁的产量。目前府谷地区约有30余家硅铁厂,39台矿热炉左右。8月份开工率大约在75%。神木府谷地区硅铁主要为自用,流入市场的量不大,整个府谷地区72#硅铁外卖量估计在3万吨左右。府谷地区72#硅铁的产量主要来自于75#硅铁转产和73#硅铁。73#硅铁是指:当75#硅铁炉况不稳定时,会产出部分73#硅铁,再以72#硅铁形式销售。对于金属镁厂而言,由于硅铁属于副产品,为了降低销售成本和提高回款速度,基本都买给贸易商。不卖给钢厂,则是因为钢厂账期太长。新增产能方面,府谷神木地区近期投产的产能预估为7台炉子,均为31500KVA至40500KVA等大炉型矿热炉,新增产能合计约28万吨产量,主要为72#硅铁。新增产能加上目前的3万吨72#硅铁外卖量,预计府神地区硅铁外流量可达到30万吨,占全国产量的10%。存量企业产能方面,在硅铁价格下跌时,硅铁产量发生边际变化的可能性较低,因为硅铁为副产品,在2013-2015年低利润时期同样未曾停产。在硅铁价格上涨时,由于认为市场相对饱和,后市较为悲观,新投炉意愿较低。3.陕西府谷地区硅铁生产成本与内蒙鄂尔多斯持平,低于宁夏中卫地区硅铁生产以自然块为主,不做加工。目前75#硅铁现货价格到厂为5700现金-5800承兑元/吨,72#硅铁自然块为5300-5500元/吨。陕西府谷地区硅铁生产成本与内蒙古鄂尔多斯相当,鄂尔多斯同样具有丰富的煤炭和电力资源。陕西府谷地区硅铁生产成本低于宁夏中卫地区,虽然单耗高于宁夏地区,但是宁夏地区电力资源匮乏,而且工厂规模小,未实现循环经济。电力成本方面,上网电来自于榆林地方电网,榆林地区共有86家电厂,200余台110KV机组,售价为0.46元/度,高于0.4264元/度的330KV国家电网。工厂用电分为两种类型,一种是有自备电厂企业,另一种是没有自备电厂企业。对于有自备电厂工厂来说,允许的电厂能力为实际需求量的77%,剩余33%的生产用电需要使用0.46元/度的上网电,并且不可以避峰使用,综合电价为0.19-0.21元/度(0.33*0.46=0.1518,0.77*0.12=0.0924,0.1518-0.2442区间范围);没有自备电厂的上网电价为0.39元,如金川鸿泰和新田。此外,生产兰炭过程中形成的煤气,可用来发电,煤气发电成本约为0.12元/度。72#硅铁单耗7800-7900度,75#硅铁单耗8300-8400度。即具有自备电厂的72#硅铁的用电成本约为0.2*7800=1560元/吨,没有自备电厂的72#硅铁用电成本约为0.39*7800=3042元。府谷地区是兰炭的销售大户,兰炭目前销售价格约700元/吨。硅铁的兰炭吨耗为1:1.16-1.18,生产兰炭过程中产生的煤气可以用于发电生产金属镁,大约生产20吨兰炭的煤气可用于生产1吨金属镁。兰炭到宁夏中卫运费约150元/吨,返程再拉硅石运费在80元/吨。硅石过去从内蒙棋盘井地区采购,现在主要在甘肃景泰和宁夏地区拉货,出厂价约98元/吨,到厂178元/吨。生产72#还是75#硅铁主要取决于氧化铁皮添加比例,75#硅铁的含铁量更低,氧化铁皮添加量更少。72#硅铁的氧化铁皮单耗为200-230公斤,75#硅铁的氧化铁皮单耗为160-175公斤。氧化铁皮价格为960元/吨,采购于山东莱芜贸易商。人工费用方面,75#硅铁约为170元/吨,72硅铁约为150元/吨。金属镁的75#硅铁单耗为1.05(规定不能超1.08)。价差在300元时,72#和75#硅铁在冶炼金属镁时性价比差不多。从走访的实际感受和工厂的反馈来看,金属镁行业整体扬尘较大,污染物排放严重,环保不达标。4.金属镁下游汽车铸造行业需求疲弱金属镁下游主要为汽车行业,将金属镁制成铝镁合金(70%Mg、30%Al)用于方向盘、轮毂和发动机箱体等。金属镁深加工主要在深圳和重庆,神府地区较少各有1家,金属镁深加工是未来的发展方向。目前金属镁下游销售较差,主要是因为汽车销量下降,铸造行业疲弱。此外,少量金属镁用于钢厂做还原剂。金属镁主要销售至河北唐山、河南安阳、江苏和福建地区,近期由于不锈钢产能的扩张,江苏福建地区的销量有所增加。运输至唐山运费为220-230元/吨;运输至江苏可以通过天津后下水(府谷至天津运费约210-220元/吨),或者从山东济南走运河到江苏(府谷至济宁运费约250元/吨);运输到广东佛山铝业联盟等地区,运费约为570元/吨。

似口

山西国企改革:华阳集团公司总经理到铝镁合金新材料事业部调研

1月28日,华阳集团公司党委副书记、副董事长、总经理王永革到铝镁合金新材料事业部调研。他要求,明战略,研究制定好“十四五”规划;抠成本,从严落实降成本措施,增加企业效益;较真劲,全力推进项目落地见效。华阳集团党委常委、工会主席张建起参加。座谈会上,王永革详细了解了铝镁合金新材料事业部生产经营等方面情况,研究解决制约发展的问题。就下一步工作,王永革要求,紧紧围绕“明战略、抠成本、严管理、强执行、较真劲”十五字方针,力争完成全年各项任务指标。第一,战略如灯塔,决定着铝电未来的发展方向。要研究制定好“十四五”规划,主要负责人要抓班子、带队伍,让企业越过越好。第二,牢固树立“一切成本皆可降”的理念,从严落实降成本措施。在环节上、系统上抠出最低成本,增加利润,让企业摆脱长期亏损的局面。第三,抓项目就是抓发展。要发扬以“较真劲”为核心内涵的办证精神,紧盯目标,挂图作战,倒排工期,强化措施,全力以赴推进项目落地见效;严格责任落实,成立项目专班,充分运用契约化手段,激励干部想干事、能干事、干成事,真正将蓝图变成现实。第四,严格按照华阳集团疫情防控相关部署,执行好疫情防控各项措施,科学精准做好当前疫情防控工作。#山西国企改革#

母与子

RTK产品市场调研

4G高精度定位终端市场调研1 产品定义与目标市场4G高精度定位终端是指使用4G通信手段,围绕GNSS定位输出高精度位置数据的一种终端形态。本调研报告所指的高精度定位终端,特指地用户4G通信手段,融合RTK定位技术,使用GNSS中的RTK定位算法,持续输出高精度位置服务的一种特定终端。按照产品的使用方式不同,可以将产品分为测绘测量形态的终端(RTK基准站和流动站),特殊行业应用的终端(行业巡检终端)以及大众位置输出的高精度定位终端。在RTK应用领域,通过市场调研发现只有在传统的测绘测量行业以及涉及到安全的行业才使用RTK定位技术,在普通的个人应用领域,以及在大众消费领域、移动车载领域当期不涉及使用RTK定位技术。在传统的测绘测量领域,RTK应用已经日趋成熟,无线通信制式由最早的塔台通信(UHF)逐代演进为GSM通信、3G通信、4G通信,并通过在终端集成更多的通信制式,比如wifi、蓝牙等,和更多的系统软件功能,比如GIS软件,地理运算软件等,实现测绘测量领域手持终端(移动站)的便携性与智能性。伴随着技术的发展演进以及产品成本逐代的降低,RTK技术整越来越走出最早所覆盖的测绘测量领域,整在逐步走向更多涉及到民生安全的工程领域,比如石油燃气安全巡检、电力巡检等特殊领域。这这些特殊领域中,需要将高精度定位与着眼于安全的业务流程结合,让高精度位置服务成为解决某个问题的方法和手段。而在民用消费领域,以及伴随着GNSS最早的车载定位领域,受限于RTK技术的局限,特别是RTK定位技术对于天线、基准站的覆盖以及传输实时性等基础技术的要求,暂时没有使用到RTK定位技术。高精度在民用领域的普及,依然是任重道远的事情。2 市场发展历程2.1 系统架构自从1980年代第一个民用GNSS接收机诞生以来,作为高精度GNSS应用的代表,RTK技术近年来取得了突破性发展。与此同时,GNSS硬件设备也经历了三次大的变革,从分体式到一体式,以及新一代的手持式,直接推动了RTK技术的普及和发展。RTK技术的简单系统架构图可以归纳为下图。地面接收机接受卫星信号,并通过网络与流动站建立联系,通过地面接收站和流动站之间数据差分,用以消除卫星信号不确定性的影响。从而提高定位精度。一种更加复杂的RTK算法,是将地面接收站网络化,形成网络RTK系统,也就是我们通常意义上的CORS系统。网络RTK技术是在某一区域内建立多个(3个或以上)GNSS基准站,对该地区构成网状覆盖,并以这些基准站中的一个或多个为基准,计算和发播GNSS改正信息,对该地区内的GNSS用户进行实时改正的定位方式。实际应用中,网络RTK技术已经越来越多的在测量测绘领域应用。2.2 发展历史第一代RKT第一代RTK,也称背包式RTK,主要由GNSS天线、GNSS接收机、通信电台及手簿几个部分组成,代表型号有Trimble 5700、Leica GXl230等。背包式RTK基站一般架设在已知点上,主机在接收到GNSS信号后,通过连接的发射电台将观测信息播发至流动站。背包式RTK流动站的GNSS天线由对中杆支撑,通过射频电缆连接至GNSS主机,主机通过数据电缆与手簿和通信电台连接,主机在接收自身的观测信号的同时接收基站经过电台发来的观测量,解算后通过手簿显示出来。第一代RTK技术在上世纪90年代已经在测绘测量领域有所应用,由于年代较早,不支持无线网络通信,通常使用无线电台发送差分改正信号。考虑到无线电波传输特性,在地形起伏地区或者城市市内,无线电台所起到的无线通信作用有限,限制了RTK实的实际作业范围。第二代RTK第二代RTK,也称一体式RTK,主要由GNSS接收机和手簿两部分组成,代表型号有Trimble 5800、苍穹eFix R1、华测X20、中海达HD V30、南方灵锐$80等。第二代RTK接收机的一体化设计将GNSS天线、GNSS接收机、内置电台和电池进行了集成,形成一台集成式主机,主机和手簿之间通过蓝牙进行通信,免除了主机和手簿之间的有线连接,相比于第一代背包式RTK更有利流动站工作。第二代RTK可内置多模通讯单元,包括GPRS、CDMA、3G等移动通信模块,用户可根据实际野外作业的需求进行自由配置,模块化的设计也更有利于产品部件的定制、更换和维修。一般情况下,第二代RTK设备也兼容外置电台,可根据需要扩大使用无线电通讯的作业范围,保证更高质量的数据传输以及仪器设备的低功耗。由于兼容公共移动网络通讯,使得作业范围只需保证流动站和基准站大气误差强相关,摆脱了数据传输距离的限制,且具备较强的抗干扰能力,即使在城市复杂环境中仍然能提供良好的数据传输保障。第三代RTK第三代RTK,也称手持式RTK,它将GNSS接收机、GNSS内置天线、无线通讯(如4G、WiFi、蓝牙等)、手簿、摄像头、电池等模块集成为一个新的手持定位设备,对于特殊应用,也可外部连接GNSS天线和电台等模块,代表型号有Trimble GeoExplorer 6000,苍穹eFix R2等。手持式RTK的一般操作模式如图3所示。第三代手持式RTK的设计中GPRS、3G、4G移动通讯成为了数据传输链路的主流。由于手持式RTK一般均内置WiFi/4G模块,可实现上网、通讯、数据上传/下载等功能,使测量工作更加的方便有效,同时内置蓝牙/GPRS模块可实现与手机近/远程通讯,利用手机存储、查看测量成果并监控测量工作的进行。内置的摄像头可以支持实地作业环境的影像数据采集,并可通过4G等无线网络通讯实时传输影像信息,实现内外业测量工作的一体化,可广泛应用于国土、林业、农业、交通、卫生、通讯、环保、水利等的资源调查、普查及管理、资源监测、灾害预防、勘界、线路巡检,车辆及人员的监控、调度和指挥等,极大地拓展了RTK的使用领域。3 产品分析3.1 测绘测量领域的RTK终端通过分析RTK技术的发展历史,可以得出结论:RTK技术从最早使用塔台传输差分向量到结合新技术,使用新的通信手段来传输差分向量,其本质与核心是建立一套完善的、稳定的、可以持续运营的CORS系统以及建立一套完善的、高精度的、便携性的、可开发应用的手持设备。当前国内外提供测绘测量应用的企业包括:美国天宝、诺瓦泰、华测、南方测绘、合众思壮、中海达等企业。其RTK产品提供从工程测量(地面沉降、形变监测、隧道贯通测量等)、航空摄影测量(航摄导航、机载GNSS导航、外业控制测量等)、地基增强系统、GIS产品等在内的全系列解决方案。这类方案几乎都涉及到RTK的基准站以及流动站。基准站产品分析上述企业的基准站产品,得出的共性结论如下:1)外业使用,为此需要考虑产品的稳定性、持续运行的可靠性以及产品在不同气象不同的温湿度条件下的工作性能,特别需要考虑产品的安全系统和供电系统;2)基准站作为CORS系统的组成部分,需要能够接入数据中心,为此需要配备持续可用的通信系统;3)基准站作为地面参考系统,需能够接受全系统GNSS卫星信号,能对不同的卫星系统做数据解算与处理;4)基准站作为流动站的数据来源,需要考虑与流动站的数据交互方法,为此配备不同制式的无线通信方式是有必要的,为此需要将wifi、蓝牙、UHF等不同制式的无线通信技术纳入基准站的考虑范围内;5)考虑基准站在弱信号下的数据处理与解算能力,为此需要配备一颗高效率的天线和GNSS芯片,以及一个具备一定计算能力的CPU;6)由于基准站通常架设在户外偏僻区域,为此需要考虑产品和系统维护的成本,一个可以远程升级的操作系统是必要的,为此其操作系统应该为智能操作系统,其内部存储应该足够大。是以,RTK基准站是一款体积较大的户外作业专业设备,提供全系统全通信制式,能与不同的流动站互动,并配备大天线,具备大数据计算能力。以下为中海达基准站产品实拍图以及相应参数l 系统配置操作系统:智能操作系统启动时间:1s数据存储:内置8GB存储器l GNSS配置系统内核:采用多星系统内核通道数:220BDS:B1、B2、B3GPS:L1C/A、L1C、L2C、L2E、L5GLONASS:L1C/A、L1P、L2C/A、L2P、L3GALILEO:GIOVE-A和GIOVE-B、E1、E5A、E5BSBAS:L1C/A、L5;QZSS、WAAS、MSAS、GAGAN输出格式:ASCII:NMEA-0183,二进制码定位输出频率:1Hz~50Hz差分支持:CMR、RTCM2.X、RTCM3.0、RTCM3.2静态格式支持:GNS、Rinex双格式静态数据l 精度和可靠RTK定位精度:平面:±(8+1×10-6D)mm(D为被测点间距离)高程:±(15+1×10-6D)mm(D为被测点间距离)静态定位精度:平面:±(2.5+1×10-6D)mm(D为被测点间距离)高程:±(5+1×10-6D)mm(D为被测点间距离)DGPS定位精度:平面精度:±0.25m+1ppm;高程精度:±0.50m+1ppmSBAS定位精度:0.5m初始化时间:<10秒初始化可靠性:>99.99%l 通讯配置双模蓝牙:双模,蓝牙4.0,向下兼容2.1NFC闪联:实现蓝牙闪触配对手簿通信:3G手簿差分(可选4G全网通)外挂电台(选配):HDL全能星电台,工作模式支持:外挂电台、网络中继、电台中继网络模式:支持ZHD协议、NTRIP协议,支持内置千寻知寸服务l 电源特性功耗:3.2W内置电池:高容量锂电池6300mAh/3.7V,可拆卸,单块电池工作时间7小时以上[2]外部供电:USB口:直流4.2-5.5VDC/2A小五芯接口:直流6-28VDC/2A支持充电宝供电l 物理特性尺寸:127.5mm×57mm主机重量:700g(含主机电池)材料:外壳采用镁合金材料l 环境特性防尘防水:IP68;可抗2米水下临时浸泡,完全防止粉尘进入测杆防摔:抗2米测杆自然跌落相对湿度:100%抗泠凝工作温度:-45℃~75℃存储温度:-55℃~85℃l 用户界面按键:单按键指示灯:3个LED指示灯:卫星灯、信号灯、电源灯流动站产品流动站产品是一款真正意义上的4G高精度手持设备,其设备小巧便捷,能与基准站互动,并配合测绘测量工程人员,完成特定的外业工作计划。流动站产品又称手薄。是配合基准站共同工作的手持终端。考虑外业作业的便捷性和准确性,手薄的规格通常有如下的要求:1)稳定可靠的无线通信系统,能对接公共网络,同时具备和基准站互动的通信技术;2)高精度定位系统,带RTK解算能力,具备RTK解算所需的条件,比如大天线,长待机,专业系统软件等;3)手持设备,小巧便捷;4)内置高性能的电池,无需额外的供电系统;5)内置专业的工程软件,可以现场快速解决测量问题或者工程问题;因此流动站通常要带一块屏幕;6)可升级的操作系统,通常为智能操作系统;7)具备不同条件下不同环境下的持续工作能力,为此需要考虑产品的三防,工作温度等细节;是以,流动站可以看做是一个手持的高精度定位终端,具备与基准站互动的能力和条件,可以持续输出高精度位置,操作便捷,有内置的专业软件来解决系统问题。该终端与传统的大众应用类终端不同,它更注重产品的功能和实用性,而忽略产品的外观、美观度等细节,为此流动站不属于价格敏感型设备。其产品的市场价格在几百到几千不等。流动站的另外一个特色,就是内置可二次开发的软件,通常流动站产品所使用的系统为Android操作系统或者是Windows CE 操作系统,能在原有系统上二次开发对应的软件应用。提供trimble的流动站实物样品如下,型号为GEO7X。规格描述如下:3.2 行业巡检领域的RTK终端对于电力、铁路运输、石油燃气等安全工程行业,涉及到行业巡检需求,也需要高精度定位终端。巡检领域从最早期人工巡检,到后来使用RTK设备自动巡检,得益于RTK技术的迅猛发展,使得巡检自动化效率大大提升。特别是在电力巡检领域,大量使用无人机巡检方案。人工巡检产品早期人工巡检是将特定的巡检线路按照既定的要求以人工作业方式在每一个固定站点防范安全隐患、消除安全威胁、确认安全得到保障。在巡检期间,RTK定位只是一种确认巡检轨迹的方法,其巡检所需终端还需提供对应于巡检流程的特定系统和软件。通常这类巡检终端,需要额外提供语音功能、拍照功能、实时数据传输给后台的通信功能、对特定问题添加描述的功能。总结起来,人工巡检方式的终端可以定义为:1)4G通信方式;2)具备拍摄照片的能力;3)具备语音通话的能力4)具备特定时间特定事件报警的能力;5)具备记录某个问题描述的能力;6)具备高精度定位的能力;7)具备运行特定系统软件的能力;8)具备在严苛环境下持续工作的能力,特别是在严苛的温度和湿度下工作的能力;一种较为典型的人工巡检产品为具备三防能力的Android 平板电脑。同时,可将流动站作为人工巡检终端的产品形态之一。在巡检终端这种应用形态上,需要同时考虑后台系统的搭建和持续运行,最终终端和后台形成一整套完整方案。无人机巡检方案无人机巡检方案的本质是用无人机替代人工巡检的方式。将摄像、拍照、沿着固定路线排查安全隐患、消除安全风险等业务都由后台自动化判断。无人机的应用方向图如下所示。线路巡检是无人机的核心应用方向之一。目前国内已经具备成熟的无人机研发的条件,并大量投入使用。2016年国内商业无人机市场出货量约为10万台,依据市场调研公司Counterpoint Research发布的报告(2018年1月)2018年无人机市场的出货将增长45%,其中商业市场应用增长速度较快,到2022年,商业无人机出货量将突破62万台。3.3 大众应用领域的高精度产品大众应用消费类产品领域目前尚未发现使用RTK定位方案的产品。大众应用消费类产品领域,定位已经越来越多的融入到产品应用的各个方面,当前普通消费类产品,比如定位手表、定位手机、定位卡、民用定位追踪器等,依然使用的是普通消费类GNSS的精度,也就是10米左右的精度。在这类型的产品里面,更注重产品的外观、美观度、易用性以及实用性。受限于RTK对功耗、天线以及周边环境的较高要求,RTK应用当期未能摄入到大众消费品上。在大众消费类产品领域,最为接近使用RTK产品的,是户外用三防手机。案例:华测LT40北斗移动终端LT40是华测导航自主研发生产的智能北斗手机,支持北斗、GPS、GLONASS全星座定位,精度高达亚米级。采用Android4.4系统,配备5.5寸超大抗摔耐磨屏幕,4300毫安持久电量,智能4G通信,双卡双待。此外,它还可扩展一维/二维条码扫描、红外通讯、NFC、PM2.5检测仪、温湿度传感器等多种传感器,全方位扩展,满足不同需求。4 结论4G高精度定位终端是一种集成GNSS数据处理、计算机、通信网络、电子制造、软件开发、数据应用算法等在内的多个复杂技术和系统的结合。在这个场景下,终端研制开发公司至少需要具备成熟的无线通信研发技术和卫星信号处理技术,并具备一定的软件开发能力。RTK高精度定位终端当前依然是测绘测量行业应用的主要形态。在非测量领域,使用RTK产品的形态并不多见。RTK的高精度定位终端,几乎都使用智能操作系统,通常为Android的操作系统或者Windows CE操作系统。这样的操作系统,能够独立的运行各行业应用所需的系统软件。RTK的高精度定位终端,通常带一个显示屏,用于人机交互,设备的文件记录以及指令下达等业务需求。小型化集成化是当前RTK产品的发展方向。将RTK定位技术、4G通信技术与短距离通信技术、成像技术、三维建模技术、传感器技术相结合,让更多的应用形态集成在同一个产品上。无人机应用是RTK的另外一种更新的产品形态。随着无人机产品涉及到的动能技术、飞行技术、材料技术的日趋成熟,RTK的无人机应用正在成为行业应用的新增亮点。RTK技术的民用化、小型化依然任重道远。在消费级市场上,RTK产品几乎没有涉及。RTK产品不是价格敏感型产品,市场定价空间较大,同时,行业领头羊地位显著,行业跟随者尚未有能力撬动行业领先者的市场地位。