汽車節(jié)能減排要求提升 輕量化材料前景廣闊

2017 年我國汽車銷量達(dá) 2888 萬輛，連續(xù)九年蟬聯(lián)世界第一，但目前汽車行業(yè)也處在重大變革的邊緣，隨著全球?qū)?jié)能環(huán)保的日益重視，未來汽車將向著節(jié)能高效化的方向發(fā)展；此外，國內(nèi)新能源汽車發(fā)展勢頭強(qiáng)勁，中國品牌市場份額不斷提高，用戶對(duì)新能源車的續(xù)航能力提出了更高的要求。根據(jù)全球汽車產(chǎn)業(yè)峰會(huì)提法，目前汽車行業(yè)已進(jìn)入“四化”的變革期，未來將面臨著“智能網(wǎng)聯(lián)化”、 “新能源化”、“輕化”和“智能制造化”的改造，汽車時(shí)代將被重新定義。

我們認(rèn)為輕量化作為“四化”中的關(guān)鍵一環(huán)，是汽車降本增效、滿足節(jié)能環(huán)保的要求的重要一環(huán)，也是汽車生產(chǎn)商長期以來矢志不渝的追求。尤其進(jìn)入 2019 年，在國內(nèi)油耗指標(biāo)不斷下降、國六排放標(biāo)準(zhǔn)開始逐步實(shí)施，而汽車發(fā)動(dòng)機(jī)能效提升有限大背景下，提升車用材料應(yīng)用不失為滿足各項(xiàng)要求的有效途徑之一，我國汽車輕量化進(jìn)度有望加速。從發(fā)展路徑來看，汽車輕量化將經(jīng)歷高強(qiáng)度鋼→鋁合金→鎂合金→復(fù)合材料（碳纖維）發(fā)展過程，這其中我們最看好進(jìn)入壁壘極高、高端產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化實(shí)現(xiàn)從零到有的碳纖維行業(yè)，其次看好增長較為迅速、競爭壓力較小、國內(nèi)具有資源稟賦的鎂合金行業(yè)。

碳纖維是目前工程上可以大規(guī)模應(yīng)用的比強(qiáng)度最高的材料，其比鋁輕 30%、比鋼輕 50%，強(qiáng)度卻是鋼的 7 至 9 倍，最早用于航空、航天、軍工等高精尖領(lǐng)域。隨著碳纖維工藝的成熟和成本的下降，碳纖維復(fù)合材料（CFRP）在汽車領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用，同時(shí)也成為汽車輕量化減重的一大選擇，根據(jù)測算，碳纖維的應(yīng)用最終可使汽車減30%-60%，因此也被譽(yù)為“輕量化之王”。當(dāng)前，碳纖維推廣面臨的主要問題仍在于產(chǎn)業(yè)化難、成本高，而我們認(rèn)為在汽車輕量化大背景下，國產(chǎn)碳纖維產(chǎn)業(yè)化即將迎來拐點(diǎn)，主要原因如下：

（1） 國家政策支持保證下游空間。國內(nèi)政策長期扶持為碳纖維下游打開空間，到 2025 年碳纖維單車使用量要占車重的 2%，到 2030 年該比例要提升至 5%，而未來兩年碳纖維作為國家重點(diǎn)發(fā)展的新材料也有望補(bǔ)齊短板；

（2） 碳纖維行業(yè)本身即將迎來拐點(diǎn)。受規(guī)模化效應(yīng)、大絲束產(chǎn)業(yè)化、干噴濕紡工藝不斷進(jìn)步影響，碳纖維行業(yè)本身迎來突破，優(yōu)勢企業(yè)產(chǎn)能利用率不斷提升，高強(qiáng)度纖維不斷產(chǎn)業(yè)化，成本卻不斷下降，未來在優(yōu)勢企業(yè)規(guī)?；狭恐?，碳纖維成本還有大幅下降的空間。

（3） 新能源汽車加速碳纖維在高端領(lǐng)域應(yīng)用進(jìn)展。在新能源汽車快速發(fā)展大背景下，汽車輕量化不斷提速，碳纖維因其優(yōu)異性能在下游高端領(lǐng)域不斷推廣，市場空間將率先打開。

鎂合金：加工工藝進(jìn)步帶動(dòng)其應(yīng)用不斷推廣

鎂合金是未來一段時(shí)間內(nèi)汽車輕量化材料的較優(yōu)選擇。相比傳統(tǒng)合金材料，鎂合金為常用金屬結(jié)構(gòu)材料中最輕的一種，密度約為 1.79g/cm3，為鋁的 2/3，鋼的 1/4，同時(shí)具備比強(qiáng)度高、比彈性模量大等優(yōu)點(diǎn)，其減震性能和鑄造流動(dòng)性也較好，散熱性也比較優(yōu)異，非常適合汽車輕量化使用，同時(shí)與性能優(yōu)異但價(jià)格昂貴的碳纖維比，鎂合金生產(chǎn)成本具有巨大優(yōu)勢，因此在汽車中的應(yīng)用比例不斷上升，成為未來發(fā)展?jié)摿O好的金屬材料。

與海外單車用鎂量相比，我國還有 3、4 倍的提升空間。在汽車上使用鎂合金較多的國家主要是美國、歐洲、日本等發(fā)達(dá)國家，歐美單車使用量均在 14 公斤以上，而我國鎂合金使用量還十分有限，單車用量僅為 1.5-3 公斤，相比海外仍有 3、4 倍的提升空間，此外，根據(jù)美國汽車材料協(xié)會(huì)，北汽汽車鎂合金長期用量將達(dá) 160kg 水平，以 1000 萬輛乘用車測算對(duì)鎂需求量增量將達(dá)140 萬噸，相當(dāng)于目前全球鎂錠產(chǎn)量的 1.25 倍，國內(nèi)外需求的長期增長都將對(duì)鎂合金提供充足的市場支撐。

國內(nèi)政策扶持加速鎂合金推廣，2020 年車用鎂合金有望新增需求 36 萬噸。根據(jù)工信部 9 月份發(fā)布的的《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2018 年版）》，車用型大卷重高性能寬幅鎂合金卷板、鎂合金輪轂赫然在列，成為未來重點(diǎn)推廣材料。而根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》，到 2020 年國內(nèi)單車用鎂量將達(dá) 15kg，到 2025 年單車用鎂量將達(dá) 25kg，如果目前按單車用鎂量3kg 樂觀測算，到 2020 年國內(nèi) 3000 萬輛車將新增鎂需求 36 萬噸，相比 2017 年國內(nèi)鎂產(chǎn)量增加35.3%；到 2025 年將新增用鎂需求 66 萬噸，相比 2017 年產(chǎn)量增加 64.7%。而根據(jù)《中國鎂合金汽車壓鑄件行業(yè)分析報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，2015 年我國汽車用鎂合金壓鑄件需求量約為 14.9 萬噸，到2022 年將達(dá)到 66 萬噸，年均復(fù)合增速達(dá) 23.7%。

我國鎂資源儲(chǔ)量豐富，礦石資源約占全球的 70%。我國擁有全球最豐富的鎂資源，既有礦物資源，又有鹽湖資源，還有海水鎂資源，整體儲(chǔ)量占全球比例 50%以上，居全球首位。在鎂礦石方面，我國已探明可開采白云石鎂礦超過 200 億噸，菱鎂礦超過 30 億噸，占全球鎂礦資源的 70%以上，遠(yuǎn)高于其他國家。此外，我國柴達(dá)木盆地還蘊(yùn)含著豐富的鹽湖氯化鎂資源，儲(chǔ)量超過 40 億噸。相較于其他對(duì)外依存度高的金屬，我國鎂資源可以充分實(shí)現(xiàn)自給自足，因此大力發(fā)展鎂產(chǎn)業(yè)對(duì)我國同樣意義重大。