风雨多经志弥坚 关山几度路犹长 镁行业2023年发展回顾

2024年01月02日 10:53 2779次浏览 来源:   分类: 砥砺奋进2023盘点   作者:

岁月不居,时节如流。回首2023,面对全球复杂多变的经济形势,我国经济整体回升向好,高质量发展扎实推进。我国镁产业尽管面临国外风险挑战和国内多重因素交织叠加带来的下行压力,依旧坚定目标、迎难而上,整体发展呈稳中向好态势。

2023年,是全面贯彻落实党的二十大精神的开局之年,也是实施“十四五”规划承上启下的关键之年。这一年,我国镁行业立足国家战略布局新要求,探索融合发展新路径,在镁产业转型升级、镁冶炼绿色低碳发展、镁合金加工设备研发、工艺技术提升、扩大镁应用等方面取得了丰硕的成果,为镁业发展带来强劲动力。

国企布局镁产业 “中国镁业”显雏形

党的二十大报告在对“建设现代化产业体系”作出的战略部署中,明确提出要推动战略性新兴产业融合集群发展,并将新材料作为新的增长引擎。2023年,大型国有企业布局镁产业,行业并购整合取得新进展,央企进军镁产业不仅发挥了骨干企业的示范引领作用,更是给镁产业发展吃下“定心丸”。

2023年9月20日,云海金属正式加入宝武集团“大家庭”,并更名为宝武镁业。宝武镁业的成立,让云海金属与宝钢金属从强强联手的两家人紧紧拧成了一股绳。镁业龙头以崭新的面貌亮相,提出了做全球最具影响力的镁基材料供应商的战略目标,并依托宝武集团的技术人才优势,打造全镁产业链,做大做强镁基材料,宝武集团进军镁合金领域的大幕正式拉开……

2023年12月23日,安徽宝镁还原车间智慧行车稳稳地提起红彤彤的中心管,标志着宝镁轻合金项目镁生产线热负荷试车启动。宝镁项目被列入《长三角一体化发展规划“十四五”实施方案》,是中国宝武深入学习贯彻党的二十大精神,落实习近平总书记对中国宝武作出的重要讲话和指示批示精神的重要举措,更是宝钢金属、宝武镁业共同打造“中国镁业”的里程碑项目。

宝镁轻合金项目镁生产线是高性能镁基轻合金生产线的关键环节,采用了宝武镁业自主研发的底出镁、底出渣最新技术,首创大型化还原罐及配套还原炉,单罐产量超过500公斤,是目前宝武镁业现有在运行生产线的4倍以上,更是行业平均水平的十几倍,并且首次实现了加料、出镁、出渣工艺流程自动化操作。

无独有偶,就在云海金属正式更名后的第8天,2023年9月28日,物产中大集团股份有限公司全资子公司物产中大(浙江)产业投资有限公司收购浙江柒鑫合金材料有限公司,这家原镁产能达7.3万吨的全球第二大原镁生产商和最大的镁锭供应商易主,又一大型国有企业跨入镁行业。

大型国有企业的加入为行业发展注入了新动力,其资本实力和资源优势为镁业发展增添了人才和技术支撑,体现了国家对镁产业的重视与支持。

科技创新赋能 加快实现镁冶炼绿色化

“双碳”目标的提出让绿色成为高质量发展的鲜明底色,绿色化冶炼一直是各产业老生常谈的问题,镁行业亦如是。镁冶炼企业提标升级改造是焦点,也是重点。

2023年,陕西省榆林市作为我国主要镁产区之一,坚持综合治理、系统治理、源头治理,突出精准治污、科学治污、依法治污,高质量整治突出生态环境问题,在绿色冶炼方面下足了功夫。

2023年1月18日,榆林市生态环境局公布的《榆林市第二轮省生态环境保护督察整改落实情况报告》提出,推动兰炭转型升级,明确兰炭产能只减不增、7.5万吨以下兰炭炉全部拆除、废水处理全覆盖、VOCs治理全覆盖、兰炭生产过程全密闭5条整改底线,并按照整改方案,432台兰炭生产装置计划于2023年9月底前全部淘汰,涉及产能1039万吨。

榆林市面对环境污染问题“重拳出击”,立下“军令状”。2023年6月,按照环保督察要求,榆林市违规的镁厂配套兰炭装置被淘汰拆除,府谷县23家镁企业响应环保政策,暂停生产升级兰炭炉,涉及产能约48.5万吨。

2023年6月—9月,占据全球镁产量“半壁江山”的府谷县关停了近三分之二的镁企业,原镁产量明显下降,2023年榆林市镁产量预计约为46万吨,较去年同期产量下降明显。

停产不能解决根本问题,实现转型升级、从本质上降碳才是下一步镁行业应该重点发力的内容。如何从根本上解决问题?近20年来,府谷县一直走在探寻镁冶炼绿色发展新路径的前列。

2003年,府谷县镁冶炼企业第一次把本地兰炭炉和镁冶炼炉对接,用兰炭炉尾气作为生产热源,形成了具有鲜明地域特色的“原煤—洗选煤—半焦(兰炭)—煤制气—发电—硅铁—镁—镁合金—镁渣综合利用”府谷镁循环经济产业链,实现了皮江法炼镁本土化。也正是这个独特的模式,在2012年的第69届世界镁业大会上,府谷县镁冶炼企业“通过使用半焦煤气和发展循环经济模式实现镁冶炼的节能减排”的项目获得了“国际镁协2012年度环保责任奖”。

20多年来,府谷县在镁冶炼厂节能减排和清洁生产方面主动建言献策,积极参加制订与节能减排和清洁生产相关的镁冶炼行业标准和规范,用实际行动为镁冶炼绿色化、镁业可持续发展贡献力量。

2023年10月25日,镁冶炼单位产品能源消耗限额等两项标准宣传贯彻会暨镁冶炼标准专题研讨会召开,会议对强制性国家标准GB 21347-2023《工业硅和镁单位产品能源消耗限额》(镁冶炼部分)、团体标准T/CNIA 0222.1-2023《镁冶炼配套制气装置 第1部分:半焦炉》进行宣传贯彻。这两项标准契合镁冶炼与煤炭热解煤气在能耗、工艺、生产装置等方面的特点,具有很强的操作性和科学性,两项标准的实施为推动镁行业可持续发展提供了坚实的标准支撑和保证,在镁产业高质量发展的历程中具有重要意义。

在政策和标准的支撑下,镁企业及科研院所鼎力合作,聚焦镁冶炼工艺装备优化升级,镁冶炼机械化、自动化发展迎来新的突破。

2023年,垣曲县五龙镁业有限责任公司与太原科技大学深度合作,依托太原科技大学在5G领域先进的技术,依靠五龙镁业的智能化车间工业基础,研发出4代装料机设备和1台5G智能化扒渣机的原型机,并成功应用在五龙镁业还原车间,显著提升了生产效率和产品质量。

校企紧密合作,成功推动了镁行业的科技创新与发展,通过智能化控制和数字化感知技术的运用,还原车间内的装料和扒渣过程实现了全面自动化,不仅降低了人工操作难度,也显著缩短了对罐时间,进一步提高了生产效率,标志着镁行业迈向数字化、智能化新阶段。

立足资源优势 增强镁产业整体竞争力

2023年,受到世界经济复苏放缓、地缘政治冲突加剧等不确定性因素影响,国外出口量和国内需求量均在不同程度上呈现下降趋势。2023年1—11月,中国共出口各类镁产品36.94万吨,同比下降19.77%;累计金额约12.77亿美元,同比下降50.73%。

我国是镁资源大国,拥有大量的镁矿资源和含镁盐湖资源,立足于镁资源禀赋,加之近几年镁的应用领域不断扩大,镁产业链关注度节节攀升,大量资金涌入镁行业,投资规模逐渐扩大,在建和拟建项目增加,但受环保整改因素影响,拆除违规的镁厂配套兰炭装置,部分镁厂被迫停产,2023年镁产量并未出现大幅度增长,反而呈下降趋势。

2023年1月—11月,中国共生产原镁约72.44万吨,与去年同期初步统计数据相比下降约12.23%。其中,陕西地区累计生产约43.41万吨,同比下跌14.68%;山西地区累计生产约17.71万吨,同比下跌4.48%;内蒙古地区累计生产约3.10万吨,同比下跌23.27%;新疆地区累计生产约2.02万吨,同比下跌约21.09%。

虽然统计数据呈下降趋势,但仍要注意的是,由于镁常用作还原剂,被大量应用在钛、锆等金属的还原工序,2022年,镁价暴涨,许多钛厂由半流程生产转化为全流程生产,自给自足供应原镁,这一部分产能的增加不容忽视,加上在建的镁冶炼项目,新的产能投产后,原镁产能激增,据统计,目前我国镁产能达136万吨/年左右。

若镁消费量的增速无法匹配镁产量增速,镁市场将存在供需失衡的风险,供需的变化将直接导致价格的波动,价格的大幅度变化又极大地影响消费者用镁的信心,因此,平衡产量和消费量、稳定价格十分重要。

“塞翁失马,焉知非福。”2023年6月,府谷地区大多数镁厂停产,镁产量下降,再加上多重环境因素影响,国内消费量和出口量均降低,价格在供需变化中找到平衡。据了解,2023年镁均价约为2.2万~2.25万元/吨,镁价平稳运行。

与此同时,中国有色金属工业协会镁业分会积极配合上海期货交易所,联系相关企业,推动镁期货上市工作。据了解,镁业分会在完成可研报告的基础上,稳步推进镁锭存放实验工作,与陕西榆林镁业(集团)有限公司等行业骨干企业就仓储等问题进行深入的交流。预计2024年,镁期货上市工作将取得较为显著的成果。

新动能涌现 镁应用成果“多面开花”

长期以来,国家非常重视镁产业的发展,高性能镁合金的研究、镁基生物材料、镁基储氢材料、镁电池等方面相继取得重大突破,为大规模应用镁合金打下了坚实基础。面对千载难逢的发展机遇,镁产业发展聚焦技术突破,加大科技创新力度,推动镁在各领域的应用,带动镁需求量增加,加快实现镁产业“换道超车”。

党的二十大报告提出,坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位,加快实现高水平科技自立自强,加快建设科技强国。低成本、高性能镁合金的研发为扩大镁的应用提供了坚实的基础,多种应用场景的探索与开发,为扩大镁应用提供了新的发展思路。

干好“老本行” 汽车用镁显锋芒

30年前,镁合金汽车零部件开始出现,随着多年的发展,镁合金汽车零部件的应用逐步成熟,也算是镁应用中的“老本行”了。镁在汽车工业中的用量在镁消费量中占据较大比重,并展现出了极大的消费潜力。

“双碳”目标提出后,各行各业积极响应,纷纷在节能降碳方面发力。汽车产业具有巨大的减排潜力,新能源汽车发展迅速,关注度提高的同时也被推上了舆论的风口浪尖,汽车轻量化等话题在网络上频频引发热议。

汽车零部件的轻量化是实现整车轻量化的重点,镁合金作为最轻的工程结构金属材料,镁合金汽车零部件可使汽车整体重量减轻,能有效提升燃油效率,降低环境污染;在节能减排的趋势下,锻造镁合金轮毂迎合了当今汽车轻量化和环保的需求,得到市场的青睐。

据了解,市场上已开发出几十种汽车镁合金零部件,包括方向盘骨架、仪表盘支架、中控支架、显示屏支架、电池箱等。其中,镁合金方向盘骨架已在80%以上的汽车中得到应用,仪表盘支架、中控支架、显示屏支架、空调支架等大尺寸镁合金零部件在高端品牌汽车上的应用已成趋势。

2023年,我国镁产业抓住发展机遇,继续在高性能镁合金研发、生产方面深入研究,扩大镁合金在汽车领域的应用,以期增加镁的消费量,提振镁消费市场信心,多家企业、科研院所的研发成果备受行业人士关注,取得了效果卓越的进展。

2023年4月18日,府谷县泰达煤化有限责任公司镁生产车间的全国首条年产千吨级高品质镁示范生产线,实现了3N5A级高品质镁的工业化稳定生产,高品质原镁的达标率超过90%。该生产线是泰达煤化与西安交通大学科研团队校企合作的重点项目,成功攻克了高品质镁低成本规模化制备难题。

2023年4月23日,全国首辆镁合金轻量化挂车交付,相比原钢制方案,整车综合减重近1吨,显著提升了公路货运的经济效能,充分彰显了镁合金的轻量化应用优势。10月31日,首批重载镁合金轻量化挂车在标载条件下完成8000公里整车道路强化耐久试验,镁合金挂车向商业化测试与运营迈进了坚实的一步。

2023年11月29日,宁波星源卓镁技术股份有限公司在奉化经济开发区投资10.1亿元、建设年产300万套汽车用高强度大型镁合金精密成型件项目生产基地,该项目分为两期,首期投资7亿元。

实现应用是第一步,大规模应用才是打开镁消费量的重要一步,镁合金汽车轮毂、方向盘、车架等方面应用逐步成熟,具备较强的发展潜力,镁合金在汽车中的规模化应用只是时间问题,据统计,预计到2025年,镁合金单车使用量可提升至10kg。

蓄势待发 技术提升镁模板竞争力

镁合金建筑模板凭借其优异的材料性能,符合“绿色、低碳、高效”新型建筑材料的发展方向,从而打开了其在建筑领域应用的大门。受到近几年房地产市场低迷等因素的影响,镁合金模板推广进度放缓,但这并未阻挡镁合金建筑模板发展的脚步,企业和科研院所展现担当和作为,携手加大研发力度,用技术提升驱动应用拓展。

在2023年两会上,全国政协委员、陕西省政协副秘书长贾正兰建议,我国在全球率先制订镁合金建筑模板国家标准,规范引导镁合金建筑模板进入全国市场,加快建筑行业绿色转型、高质量发展,推动镁产业规模化发展和市场化应用。

2023年9月,由宁德文达镁铝科技有限公司和中国建筑标准设计研究院有限公司共同主编,重庆大学、福州大学、中建八局第三建设有限公司、中建八局第一建设有限公司、福建省建工集团有限责任公司等5家单位参编的中国工程建设标准化协会标准《高压铸造镁合金建筑模板》编制组成立暨第一次工作会议召开,镁合金建筑模板的标准制订工作按部就班推进。

与此同时,工艺技术成果实现应用。2023年12月,宝武镁业成功实现镁水直供试产,用于镁模板压铸生产。宝武镁业镁水直供系统为全球首例全自动化系统,相比常规的镁合金熔炼及压铸加工,大大缩短了工艺流程,大幅降低生产成本、提高生产效率、改善压铸质量,对镁合金熔炼及镁合金压铸协同发展带来质的革新。

标准背书和技术加持,助力镁合金建筑模板的规模化应用扎实推进。2023年12月,在长三角精细化工和镁铝材料产业推介会上,中天时代镁业有限公司与中国建筑第八工程局有限公司签订了《镁合金建筑模板战略合作协议》,不但提升了该公司在建筑模板市场上的竞争力,也对镁建筑模板的应用拓展具有深远的意义。

汇集科研合力 镁电池厚积薄发

镁电池具有理论体积比容量大、安全性高、环境友好性强、原材料资源丰富等诸多优势,如果实现技术突破,可充电池工业将发生重大产业变革。

2023年10月25日—26日,第三届镁电池及其关键材料专题研讨会召开,汇集了来自上海交通大学、清华大学、重庆大学等国内外各相关高校、科研院所的学术力量,共同研讨镁电池及其关键材料研究热点问题,为镁电池产业发展献计献策。

2023年11月,香港大学机械工程系的一个研究团队在离子电导率方面取得了突破,研究团队设计了一种准固态镁离子电池,其电压平台为2.4V,能量密度为264Wh/kg,超越了目前镁离子电池的性能,几乎与锂离子电池的性能相匹配。

镁电池凭借着原材料储量丰富、安全性高、能量密度高等优势,被认为是一种极具潜力的新型电池。尽管近几年我国在镁二次电池研究方面小有成就,但想要实现镁电池的大规模应用,仍需要一段时间。

“招兵买马” 推动镁基储氢技术研发

氢储能具备就地消纳清洁能源、零碳排放等优点,在目前的储氢方式中,固态储氢系统是最可靠、最安全、最高体积效率的储氢方式。镁基储氢具有储氢容量大、吸放氢可逆性好、成本低、资源丰富等优点,镁基固态储氢合金被誉为最具潜力的新型储氢材料之一。

2021年,由中国工程院院士潘复生牵头,中国工程院院士干勇、吴锋、聂祚仁,中国科学院院士魏炳波等组成顾问委员会的全国镁基储能材料创新联合体成立。经过3年的发展,我国镁基储能材料研究队伍逐渐壮大,来自各高校和科研院所的研究人员积极投入到项目研发工作中去。

2023年4月,宝武镁业与重庆大学、宝钢金属3方共同签署镁基储氢材料项目技术开发协议,通过实验室材料研发工作以及百公斤级以上储氢材料的中试生产和压块成型等环节,形成中温高密度低成本的镁基固态储氢材料产品的工艺技术和规范,实现具有国际领先水平的高性能镁基储氢材料产品的规模化生产能力;5月份,3方又在重庆大学召开了镁基储氢材料全面战略合作正式启动会议,标志着镁产业合作发展迈入全面规模化阶段,开创了镁产业规模化合作发展的新局面。

广纳人才、实现技术突破固然重要,但成果转化、理论变为现实才是最终目的。

2023年4月,氢枫能源联合上海交通大学氢科学中心发布世界领先的第一代吨级镁基固态储运氢车(MH-100T),该镁基固态储运氢车耗时4年持续专研,共搭载12个储氢罐,能储存1吨氢气,是常规(气态储氢)3~4倍的存储量,经济效益十分明显。该车辆采用标准集装箱式设计,能够适应铁路、公路、轮船等不同的运输方式,适合长距离、大规模氢运输,不同的集装箱组合在一起,可以固定存储大量的氢能,形成大规模的固态储氢系统。

镁基固态储运氢车的发布,意味着中国工程院院士丁文江团队在镁基固态储氢材料30余载科研成果在氢能储运领域开始应用,实现大规模应用未来可期。

坚持走出去 提升中国镁国际话语权

“走出去”战略是国家对外开放的重大举措,镁产业高质量发展要增进与国外镁产业及下游产业的交流对话,讲好中国镁业故事,提升中国镁业在国际的话语权。

2023年8月28日—30日,由中国有色金属工业协会镁业分会、韩国镁技术研究协会、日本镁业协会共同主办的2023第二届亚太地区镁产业高层论坛在韩国首尔召开。亚太镁业论坛作为沟通交流平台,有效促进了亚太地区镁产业合作和发展,对实现原镁供应稳定、价格合理波动、提振应用端用镁材料的信心等方面产生积极影响。

2023年10月23日—27日,国际标准化组织轻金属及其合金技术委员会(ISO/TC 79)及其SC会议在法国巴黎召开,当地时间10月23日,ISO/TC 79/SC 5 WG4“镁及镁合金分析”工作组会议召开,中方专家对新提案《镁及镁合金 合金元素和微量元素 电感耦合等离子体原子发射光谱法》投票意见进行回复。该项目将于年会后推进至AWI阶段。

一直以来,我国镁产量、消费量、出口量均居世界首位,镁产业发展在全球占有举足轻重的地位,具有较强的国际影响力和话语权。2023年,随着疫情影响不断减小,国际交流合作逐步恢复,我国镁产业持续加强“走出去”,向全球寻增量,加快实现由大变强的转变。

2023年,镁行业在大风大浪中勇毅前行,有着化险为夷的智慧和见招拆招的勇气,这离不开全体镁业人士的共同努力。2024年,镁行业将继续迈步向前,坚定不移、埋头苦干,着力扩大内需,加快绿色转型升级,焕发镁行业勃勃生机,一个绿色化、机械化、智能化、高端化的中国镁产业正加速到来……

责任编辑:孟庆科

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