镁压铸之所以没有大规模的被应用,以前主要是因为几个关键的技术没有成熟,但现在像半固态压铸技术等关键要素的应用,之后会进一步的体现出优势,从而缓解我们国家对进口铝的依赖。
——凤鸣北郭@《压铸工艺及成本分析》
镁轻单价低
镁合金密度约
1.8g/cm³ ,铝合金约2.7g/cm³ 。这意味着制造同体积零件,镁的重量为铝的约67%。 材料单价:镁锭含税价为
1.6万元/吨 ,铝锭为1.95万元/吨 。基于以上两点:假设不改变体积设计的前提下,制造一个2.7kg铝的零件成本52.65元,若改用镁,则仅需1.8kg成本28.8元,理论原材料采购成本
降低幅度可观,接近45% 。
注:此为基于特定价格的简化计算,实际成本需考虑合金牌号、采购量、运费等多种因素。
中国在铝土矿资源上对外依存度较高(近年超过50%),国际供应和价格波动对国内铝成本影响直接。
除此之外可能的由轻量化带来的下游产品全生命周期成本(TCO)的降低,像汽车、航空等领域减重直接关联到燃油经济性或电动汽车续航里程的提升。
另外,从能量的角度看,铝原子失去3个电子形成的Al³⁺离子非常稳定,且其氧化物Al₂O₃具有极高的化学稳定性和晶格能。虽然镁的还原也需要大量能量,但其离子电荷较低(+2),氧化物稳定性相对Al₂O₃稍低;镁合金的生产和铝合金的生产过程的碳排放可能低于原生铝。随着未来碳税、碳交易等政策的实施,这种潜在的低碳优势可能转化为直接的成本竞争力。
半固态压铸
镁的化学活性要求在生产中必须实施严格的安全管理,熔炼和压铸过程需使用保护气体(如SF6及其替代品),更严格的安全规程,半固态压铸工艺很大程度上缓解了这个问题,生产安全显著提高。
但同吨位的半固态压铸机投资额可能达到常规液态压铸机的约160%,如力劲海天等品牌。这意味着更高的初始资本支出和年均设备折旧成本(按160%投资估算,年折旧额也相应增加约60%),这些最终会摊入单位产品成本。
镁价在过去曾在短期内翻倍,这给未做风险管理的下游企业造成巨大成本压力,所以大家很害怕。根据之前学的知识,为锁定成本,可能需要在合同谈判中下功夫,并且使用期货等金融工具进行套期保值。
镁废料回收流程更复杂, 镁废料通常要求全部(业内普遍要求100%) 和收集并返回专业厂家处理。这比铝废料的厂内回炉多了 往返运输费用外部处理费用 。,由于增加了处理环节和潜在的品质损耗。