基础材料行业报告：镁合金汽车部件有望驶入快车道
轻量化趋势+镁价低位+重量升级，镁合金汽车部件驶入快车道新能源汽车续航延长对轻量化有迫切需求，镁合金作为最理想的轻量化金属，当前已步入超高的性价比区间，且中短期内镁合金价格走高可能性小。目前复杂大结构件动力总成壳体实现 0-1 的产业化突破，镁合金压铸技术水平和应用重量更上一层楼，有望开启 1-N 的放量模式。内外合力下，我们大家都认为镁合金汽车部件或驶入快车道。中性假设下，预计 2025 年国内镁合金汽车部件市场规模达 20 万吨，2022-2025 年 CAGR 28%。
最理想的轻量化金属，有效延长新能源汽车续航轻量化于燃油汽车是减排和降本，于新能源汽车是延长续航的有效方法。车身轻量化是降低燃料消耗的主要手段，据西门子发布的不同技术措施的节能潜力对比中，轻量化以 46%位居榜首。汽车在行驶过程中需要克服多种阻力，除了空气阻力外，其他阻力都与整车质量成正比，而汽车燃料 60%的消耗在汽车自重上。据德国能源与环保研究所，燃油车每减重 10%，降低油耗 6%，碳排放量和燃油成本随之降低。新能源汽车增加三电系统，相比燃油汽车本身车重增加 5%-25%，且由于电池单位体积内的包含的能量和安全性难以兼容，电池续航延长一直是技术攻克难点，而轻量化可以有明显效果地提升电池续航能力。据《新能源汽车轻量化的关键技术探讨研究》，新能源汽车自身重量降低 20%，将增加 5%-10%的续航能力。
镁合金是最轻的金属材料，是材料轻量化的进阶选择。目前，实现汽车轻量化有三条技术路径——轻量化材料技术、轻量化先进工艺技术和轻量化结构优化技术。在轻量化材料中，高强度钢、铝合金、镁合金和非金属材料（碳纤维、塑料等）减重效果依次递进，但同时产业化应用难度也依次增加。镁是最轻的金属材料，是较钢与铝更为理想的轻量化材料。
以常用的原料为例，铝合金 ADC12 和镁合金 AZ91D 的密度比为 1.5，因此一样体积下，铝合金制汽车部件的重量是镁合金制的 1.5 倍。
相对于其他轻量化材料，镁合金还具有抗震减噪、压铸性能好、切削加工性能优异、资源丰富且易回收等优势。
历史瓶颈耽误镁合金发展进程，目前的推广阻力大多数来源于镁价和工艺成熟度。1930S 镁合金开始用于汽车减重；1980S 鳞片状氧化膜问题和专用熔剂腐蚀问题制约镁合金压铸行业发展；1990S 以上问题解决，镁合金压铸产业化重启，但发展进程因此较铝合金压铸形成滞后，彼此渗透率和工艺成熟度拉开差距。1990S 至今，镁合金的推广阻力大多数来源于镁合金价格和工艺成熟度。当镁铝价格比偏高时，镁合金汽车部件原料采购成本较高；镁合金工艺成熟度低于铝合金，据星源卓镁招股说明书，因此加工成本高于铝合金近 15%。镁合金汽车部件定价模式偏向成本加成，若不考虑材料性能差异，更高原料采购成本和加工成本下，镁合金汽车部件售价高于铝合金汽车部件售价。另外，传统汽车制造体系较为成熟和既定，更高级别的供应商以及车企难有较大的动力去更换汽车部件材料的选择。综上，镁合金汽车部件推广受到一定的阻碍。
目前步入成长期，处于非承载构件替代阶段。目前铝合金已成为使用最广泛的轻量化材料，据星源卓镁招股书和《中国压铸年鉴（2016）》，2020 年铝合金压铸件占压铸件比例约 85%，而 65%以上的压铸件为车用压铸件；镁合金已步入成长期，目前国内规模化生产汽车镁合金部件的上市公司包括万丰奥威、云海金属、星源卓镁等。据星源卓镁招股书和丰华股份2021 年年报，考虑到重量轻、抗震减噪等优点，目前镁合金在汽车零部件的应用最重要的包含壳体类和支架类，作为非承载构件，还未进入承载件替代阶段。海外已有超 60 个零部件采用镁合金，其中方向盘骨架、转向管柱支架、仪表盘骨架、座椅框架、气门室罩盖、变速箱壳、进气歧管等镁合金的使用率最高。据云海金属在投资者关系平台的答复（2023.02.10），目前北美市场镁合金单车平均用量已达 15 公斤，而国内镁合金单车平均用量为 3-5 公斤。
镁合金步入超高的性价比区间，推广环境再现镁合金价格决定汽车部件原料成本，镁铝价格比 1.5 为分界线。汽车部件加工常用牌号铝合金 ADC12 和镁合金 AZ91D 的密度比为 1.5，生产一样体积的产品时，铝合金耗用重量是镁合金耗用重量的 1.5 倍，因此镁合金和铝合金价格比等于 1.5 时，汽车部件原材料成本一致。当镁合金和铝合金价格比小于 1.5 时，考虑到镁合金较铝合金具有抗震减噪等优势，使用镁合金性价比更高。
当前镁合金性能好价格低，推广环境再现。复盘历史镁铝价格，2009-2021 年 8 月，镁铝价格比保持在 1.5 以内；2021 年 9 月，在上游煤炭、硅铁价格走高，原材料供应商能耗双控政策以及短时间之内供需不平衡下，镁合金材料价格迅速上涨且涨幅超过铝合金，镁铝价格比升至 1.5 以上；2022 年三季度至今，镁价回归正常价格的范围，镁合金性价比较高，推广环境再现。截至 2023 年 2 月 27 日，镁合金 AZ91D 价格 2.37 万元/吨，铝合金 ADC12 价格1.9 万元/吨，镁铝价格比 1.24。
预计中短期内镁合金价格走高可能性小，原料价格上的优势延续。据 USGS，2021 年中国贡献了全球 87%的镁冶炼产量，且国内镁合金生产企业集中度较高，规模较大的企业主要有云海金属、瑞格镁业、海美特等，因此中资少数企业掌握镁合金定价权。其中龙头 A 企业布局镁一体化产业链，截至 2021 年底，拥有 10 万吨原镁产能和 20 万吨镁合金建成产能，国内市占率分别为 10%和 35%。截至目前，A 企业还拥有 30 万吨或以上的镁合金在建产能，建成后国内镁合金产量将大幅度增长，并挤压高成本产能出清。同时，A 企业亦大幅扩建镁合金深加工产能，或对镁合金价格有一定的稳定作用。综上，我们预计中短期内镁合金价格走高可能性小，相对铝合金的价格上的优势或延续。
复杂大结构件已实现 0-1，技术与量级更上一层楼镁合金压铸工艺壁垒高,且成熟度低。由于镁材料具备软、易氧化、易燃易爆等特征，因此镁合金压铸对安全生产、CNC 技术、模具/夹具开发技术的要求更高，技术爬坡难度较大；且由于镁合金发展进程落后于铝合金，因此镁合金压铸工艺成熟度相对低，表现在良品率低、设备昂贵等方面，进而加工费较铝合金高近 15%。
复杂大结构件已实现 0-1，技术与量级更上一层楼。除了在方向盘等中小件的广泛应用以外，镁合金在新能源汽车显示器背板、仪表盘支架、动力总成壳体等大结构件的应用也逐步进入到产业化阶段。据星源卓镁招股说明书，其复杂结构大件动力总成壳体（变速箱集总成壳体）实现了 0-1 的产业化突破，目前已量产并应用于上汽智己系列，说明镁合金压铸技术水平和应用重量更上一层楼，接下来有望开启 1-N 的放量模式。以动力总成壳体为代表的复杂结构大件单件价值量高，在 0-N 的过程中将大幅度的提高镁合金在汽车上的应用量。
此外，动力总成壳体应用于新能源汽车，新能源汽车市场还处于快速发展阶段，对技术更迭和轻量化需求更为迫切，我们大家都认为在此市场，镁合金的推广阻力较传统汽车市场小，1-N难度降低。
随着镁合金的汽车部件覆盖率提升以及工艺成熟度提高，加工成本有望下降，进一步加速镁合金在汽车部件的应用。
镁合金汽车部件驶入快车道，预计 2022-2025 年市场规模复合增速 28%新能源汽车续航延长对轻量化有迫切需求，镁合金作为最理想的轻量化金属，当前已步入超高的性价比区间，且中短期内镁合金价格走高可能性小。目前复杂大结构件动力总成壳体实现 0-1 的产业化突破，镁合金压铸技术水平和应用重量更上一层楼，有望开启 1-N 的放量模式。内外合力下，我们大家都认为镁合金汽车部件将驶入快车道。
2025 年国内镁合金汽车部件市场规模或达 20 万吨，2023-2025 年 CAGR28%。销量方面，根据华泰电新 2022 年 11 月《风光储需求可期，关注电池新技术》、汽车工业协会以及乘联会， 2022A/2025E 国内新能源汽车销量 604/1392 万辆，传统汽车销量 1809/1554 万辆，假设新能源汽车中，高/中/低端车占比 10%/20%/70%。单耗方面，据云海金属，国内镁合金单耗 3-5KG，取 4KG 作为 2022 年镁合金单耗。据《节能和新能源汽车技术路线KG，但由于历史目标未能完成，我们大家都认为此目标完成难度较大。鉴于传统汽车市场镁合金部件推广难度较大，假设 2025 年镁合金单耗小幅增长至 5KG；新能源汽车市场推广难度较小，且目前有大结构件单品开始放量，我们大家都认为镁合金单耗有望大幅度增长。依照我们的测算，2022 年国内镁合金汽车部件市场规模为 9.7 万吨，乐观/中性/悲观假设下 2025 年市场规模分别为 22/20/18 万吨，CAGR 32%/28%/24%。
我们测算的国内镁合金汽车部件市场规模仅为理论测算值。另外，汽车部件实际上为全球市场，但由于缺乏数据支撑，我们未计算海外镁合金汽车部件市场规模。
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