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证券研究报告 | 行业研究 看好长期 十二五规划之新材料2010年5月5日新兴战略产业的基石分析员：察可成行业要点： 十二五发展规划明确了7 大战略性新兴产业的发展重点。要求，到2020 年，节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造产业要发展成为国民经济的支柱产业；新能源、新材料、新能源汽车产业则要成为国民经济的先导产业。 我国新材料产业方面，大力发展稀土功能材料、高性能膜材料、特种玻璃、功能陶瓷、半导体照明材料等新型功能材料。积极发展高品质特殊钢、新型合金材料、工程塑料等先进结构材料。提升碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维等高性能纤维及其复合材料发展水平。开展纳米、超导、智能等共性基础材料研究。 新材料的发展包括两方面的内容：一是研发新的成型技术和加工方法，合成或制备出具有高性能或具有特殊功能的新材料；二是对传统材料的再开发，使性能获得重大的改进和提高。新材料产业除了包括本身形成的产业之外，还应包括与之配套的新材料制造技术及其装备制造产业、传统材料技术的产业、质量保证与验证体系及其他服务产业等。 根据中国新材料产业发展报告（2009）的标准，结合现在研究的热点，把新材料行业分为六大类，分别为新能源材料、新型交通运输材料、电子信息材料、生物医用材料、新型化工材料和环保节能材料 新能源材料，是指实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术中所要用到的关键材料。主要包括储氢电极合金材料为代表的镍氢电池材料嵌锂碳负极和LiCoO2 正极为代表的锂离子电池材料、燃料电池材料、Si半导体材料为代表的太阳能电池材料以及铀、氘、氚为代表的反应堆核能材料等。 新型交通运输材料是指以铝合金、镁合金以及碳纤维复合材料等为代表的在交通运输设备中有重要运用的材料，普遍具有高质，轻量化等特点。 电子信息材料，是指在微电子、光电子技术和新型元器件基础产品领域中所用的材料，主要包括单晶硅为代表的半导体微电子材料；激光晶体为代表的光电子材料；介质陶瓷和热敏陶瓷为代表的电子陶瓷材料等。 生物医用材料，是一类用于诊断、治疗或替换人体组织、器官或增进其功能的新型高技术材料，是材料科学技术中的一个正在发展的新领域，不仅技术含量和经济价值高，而且与患者生命和健康密切相关。近10 多年以来，生物医用材料及制品的市场一直保持20左右的增长率。 新型化工材料，是应用在化工、石油等领域的基础原材料，主要包括有机氟材料、有机硅材料、高性能纤维、纳米化工材料、无机功能材料等。纳米化工材料和特种化工涂料是近年来的研究热点。 环保节能材料，研究热点和发展方向包括再生聚合物（塑料）的设计、材料性评价的理论体系、降低材料环境负荷的新工艺、新技术和新方法等，包括环境友好材料、绿色建筑材料以及生态工程材料的等。 行业分析一、 新材料概述1. 新材料的定义欧共体的“科技预测评价”FAST项目(500米口径球面射电望远镜)曾把信息技术称为今天的技术，新材料技术称为明天的技术，生物技术称为后天的技术。新材料是现代高技术发展的先导和基石，世界各国历来重视材料，特别是新材料的发展。科技部在新材料及新材料产业界定标准(2004 年)中对新材料进行了较严格的界定，新材料指满足以下条件之一的材料：即新出现或正在发展中的具有传统材料所不具备的优异性能的材料；高技术发展需要，具有特殊性能的材料；由于采用新技术(工艺、装备)，使材料性能比原有性能有明显提高，或出现新的功能的材料。而根据国家发展和改革委员会高新技术司编写的中国新材料产业发展报告（2009）对于新材料的定义为：新材料是指新出现的或已在发展中、具有传统材料所不具备的优异性能和特殊功能的材料。综上可以看出，对于新材料的概念的界定大致是相同的，新材料是指在各个高新技术领域发展的新出现的或正在发展中的具备优异性能和功能的先进材料，它是具有高技术含量、高价值的知识密集和技术密集的新型材料。它属于高技术，同时又是为高技术服务，是许多高技术的基础。新材料的发展包括两方面的内容：一是研发新的成型技术和加工方法，合成或制备出具有高性能或具有特殊功能的新材料；二是对传统材料的再开发，使性能获得重大的改进和提高。新材料产业除了包括本身形成的产业之外，还应包括与之配套的新材料制造技术及其装备制造产业、传统材料技术的产业、质量保证与验证体系及其他服务产业等。2. 新材料产业的分类新材料产业属于基础性产业，是许多高新技术的基础，门类复杂而且学科交叉性强，对于新材料产业的分类并无严格的界定，一些研究机构都会根据研究热点的不同制定不同的分类标准，本文根据中国新材料产业发展报告（2009）的标准，结合现在研究的热点，把新材料行业分为六大类，分别为新能源材料、新型交通运输材料、电子信息材料、生物医用材料、新型化工材料和环保节能材料。图1：新材料产业分类图新能源材料，是指实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术中所要用到的关键材料。主要包括储氢电极合金材料为代表的镍氢电池材料、嵌锂碳负极和LiCoO2 正极为代表的锂离子电池材料、燃料电池材料、Si半导体材料为代表的太阳能电池材料以及铀、氘、氚为代表的反应堆核能材料等。新型交通运输材料是指以铝合金、镁合金以及碳纤维复合材料等为代表的在交通运输设备中有重要运用的材料，普遍具有高质，轻量化等特点。电子信息材料，是指在微电子、光电子技术和新型元器件基础产品领域中所用的材料，主要包括单晶硅为代表的半导体微电子材料；激光晶体为代表的光电子材料；介质陶瓷和热敏陶瓷为代表的电子陶瓷材料等。生物医用材料，是一类用于诊断、治疗或替换人体组织、器官或增进其功能的新型高技术材料，是材料科学技术中的一个正在发展的新领域，不仅技术含量和经济价值高，而且与患者生命和健康密切相关。近10 多年以来，生物医用材料及制品的市场一直保持20左右的增长率。新型化工材料，是应用在化工、石油等领域的基础原材料，主要包括有机氟材料、有机硅材料、高性能纤维、纳米化工材料、无机功能材料等。纳米化工材料和特种化工涂料是近年来的研究热点。环保节能材料，研究热点和发展方向包括再生聚合物（塑料）的设计、材料性评价的理论体系、降低材料环境负荷的新工艺、新技术和新方法等，包括环境友好材料、绿色建筑材料以及生态工程材料的等。二、 新材料在资本市场中的范围新材料在资本市场中可分为三种类型。据科技部透露，新材料十二五规划将对战略性新兴产业、重点产业、前沿技术这三类新材料的发展予以支持，相对应的思路分别是培育生长点、传统产业转型升级和抢占制高点。资本市场中的新材料概念公司，大体可以划分为“新兴产业需求材料”、“重点产业高端材料”、“前沿技术新型材料”这三种。 图2：资本市场中的新材料界定新材料在产业链中的定位及作用。我们讨论的新材料不包括上游的原材料，例如基础化工产品、矿石、金属、钢铁、煤炭等资源类材料，而只讨论通过加工而形成的中游产品，这种产品在下游的应用领域中应当是起到了核心、关键的作用。图3：原材料、新材料的区别三、 多晶硅：光伏关键原材料1. 多晶硅作为光伏产业的关键原材料太阳能光电转换电池主要分为两类，一类是晶体硅电池，包括单晶硅（sc-Si）、多晶硅（mc-Si）电池两种；另一类是薄膜电池，主要包括非晶硅电池（a-Si）、化合物电池（砷化镓GaAs、硫化镉CdS、硒铟铜CuInSe、碲化镉CdTe、铜铟镓硒CIGS），有机半导体电池等。目前，晶体硅电池占据80%左右的市场份额为市场主流产品，而高纯度的多晶硅硅料为晶体硅太阳能电池的关键原材料。多晶硅的原材料硅矿在自然界中分布极广，关键问题在于高纯度硅的提纯。硅矿先通过初步的化学反应形成纯度为97%98%的冶金级硅，然后通过西门子法、硅烷法或冶金法等方法提纯得到纯度为6N9N的太阳能级多晶硅硅料。多晶硅硅料通过铸锭形成多晶硅锭，或者通过拉晶形成单晶硅棒，然后切片制作成硅片，硅片再通过备制PN结等工序制作成晶硅太阳能电池。图4： 硅系电池制作工艺 多晶硅有价值的产业链由“多晶硅-硅片-电池-组件-系统”五个环节组成，多晶硅为上游原材料环节，硅片、电池和组件为中游制造环节，系统为下游应用环节主要为光伏电站或光伏建筑做系统集成。多晶硅为光伏产业链中毛利率最高的环节，国内进入厂商最少，相对技术含量最高的环节。中国的光伏产业链一直存在“两头小，中间大”的问题，相对硅片组件的快速发展，多晶硅已经成为我国光伏产业链的瓶颈环节，高质量低成本的多晶硅一直受到市场的青睐，2010年我国有近一半的多晶硅来自于国外进口。图5： 多晶硅为光伏产业链上游环节2. 技术进步带来的相对成本下降为多晶硅行业的发展核心随着传统能源的逐步枯竭和使用成本的不断上升，长远来看太阳能作为取之不竭的清洁能源其发展前景不容质疑，但短期内光伏发电成本的居高不下阻碍了太阳能的大规模应用，只有长期技术进步带来的成本下降才能使光伏发电具有相对的经济性，大规模的应用才能成为可能。 对于多晶硅行业来说，不管行业间竞争还是行业内厂商的竞争，其实质都是成本的竞争（多晶硅为成本驱动性行业），成本的竞争就是技术和规模的竞争，规模也是依靠技术作为支撑的，所以归根结底是技术的竞争。多晶硅作为光伏产业的一个子行业，要保持自身的竞争优势并充分享受行业的长期增长，技术进步为其发展核心。 多晶硅作为光伏电池的原材料虽然占据着80%的绝对市场份额，但和薄膜电池的技术路线之争远未结束，新的-族化合物半导体电池材料不断出现，特别是三结砷化镓电池在CPV（聚光太阳能技术）中的应用，给未来的技术路线带来了不确定性。对于多晶硅行业来说，提高光电转换效率和发展低成本的多晶硅提纯技术至关重要。图6：太阳能电池比较 综合来看，多晶硅行业要保持自身的竞争优势，需要在光电转换效率和多晶硅提纯技术两个方面不断改进。图7：全球光伏级多晶硅产量 图8：光伏组件需求预计多晶硅供给弹性明显弱于需求弹性的特征导致多晶硅价格呈现周期性波动。多晶硅建设周期长、产能释放期长、投资量大和技术壁垒高，而多晶硅下游需求的硅片和组件的建设期短、产能释放快、投资量相对小和技术壁垒相对低，造成多晶硅供给的释放总是滞后于需求的增长。同时，各国大都采用补贴上网电价的方式扶植本国光伏产业，在固定上网电价下调前各国电站投资商会出现抢装的情形，又导致多晶硅需求出现脉冲式上涨。由于供求弹性的巨大差异，多晶硅的需求周期和供给周期的产生了不一致性，每当需求爆发增长时多晶硅产能无法跟上导致供不应求，每当需求大幅回落时多晶硅产能又大量释放导致供大于求，与此同时多晶硅价格就呈现大起大落的周期性波动特征。图9：多晶硅供求弹性比较多晶硅行业准入条件出台，中国多晶硅产业步入成本和规模化竞争时代。2011年3月2日多晶硅行业准入条件正式出台，在多晶硅生产规模、能耗和资源回收方面都做出了要求：生产规模方面，要求太阳能级多晶硅项目每期规模大于3000吨/年；能耗和资源回收方面，规定太阳能级多晶硅还原电耗小于80kwh/kg，到2011年底前小于60kwh/kg，资源还原尾气中四氯化硅、氯化氢、氢气回收利用率不低于98.5%、99%、99%。 准入标准出台后，国内多晶硅产业将迎来整合。目前国内的多晶硅厂商中80%都是小企业，普遍在几百吨规模左右,成本上都普遍偏高，随着准入标准的出台，这些较小的、技术水平较低的多晶硅产能将加速淘汰。而具有成本、规模和技术优势的产能将整合市场，并迅速做大做强，行业格局上将向寡头垄断靠近，企业间的竞争也将进入更高的级别，未来竞争将是大厂商间规模和成本的竞争。图10：国内厂商多晶硅产能预测 （吨） 随着2015年光伏平价上网时代的来临，多晶硅的需求依然长期向好，大约会以年均30%的速度上升。而少数具有技术、成本和规模优势的多晶硅制造企业，业绩释放值得期待。建议关注产能破万吨的保利协鑫(3800.HK)和江西赛维(LDK.N)，A股市场中可继续关注南玻A(000012)、航天机电(600151)等。四、 高性能玻纤：大规模应用于风电高性能玻纤应用领域拓展至风电，市场容量大幅提振。高性能玻璃纤维50%应用于新能源领域，其中风电叶片是主要的市场。目前我国玻纤总产量在230万吨，主要应用于建筑和电气领域，而高性能纤维产量为15万吨。按照我国2010年1.5万MW的新增风电装机规模，需要高性能玻纤12万吨，目前国内产量无法满足需求。未来五年，高性能玻纤年均增长率将达到30%，十年的年均增长率20%。上市公司建议关注九鼎新材(002201)、中材科技(002080)、中国玻纤(600176)、云天化(600096)。图11：我国高性能玻璃纤维2015 年、2020 年需求量预测表图12：高性能玻纤应用领域占比五、 电池：期待动力市场启动随着动力/储能电池市场的启动，电池材料的市场规模将在2015年前实现翻倍增长，正极材料、负极材料、隔膜材料、电解液材料等关键技术产品的需求均将水涨船高。目前主要的问题不在于市场的规模和启动的时点，而在于国内的相关材料技术是否可以满足动力/储能市场的电池需求。因此电池中的新材料不只是新兴产业需求材料，还兼具高端材料和前沿技术材料的特征，电池材料的发展强烈依赖产品的高端化，以避免未来可能的进口依赖。图13：全球锂电池市场规模预计(亿美元)图14：2010-2020 年动力锂电池成本趋势锂电池主要由正极、负极、电解液、隔膜四种关键材料和辅助材料如容器、正/负极集流体、绝缘片、极耳、安全阀等构成。就成本构成而言：正极材料比重最大，占比4046%，其次是隔膜、负极和电解液。锂电池应用分便携装置用储能电池和新能源汽车用动力电池。前者主要包括3C产品，即计算机、通讯和消费电子产品。动力电池包括电动自行车和新能源汽车以及电动工具等领域。随着锂电池性价比的进一步提高，未来将向大规模太阳能系统、电网调峰、住家电力储存设施方面延伸。图15：锂电产业链锂电产业链包括上游原料、中游锂电材料和锂电池制备及下游锂电池应用。锂电材料在锂电产业链中的重要性概括为：一是锂电池性能60%是由材料性能决定的；二是锂电池应用的推广与普及由其性价比决定，而锂电材料在锂电池成本组成中占据重要份额。图16：锂电材料公司汇总鉴于新能源汽车用动力电池急剧增长将带来材料需求的增加，且国内正极、负极、电解液和隔膜总产能较低，锂电材料类公司具有很大发展空间。总体而言：正极、负极和电解液产品除少量高端产品仍需进口外，国内已基本实现自给；而隔膜和电解液中的六氟磷酸锂对外依存度仍较大，且隔膜产品目前主要集中在中、低端市场，高端产品方面如动力电池用隔膜品质亟需提升。具体产品毛利率看：正极材料中的钴酸锂约为10%，而三元、锰酸锂约为18%，负极材料为30%，电解液为25%。六、 磁性材料：应用于多重领域磁性材料主要是指由过渡元素铁、钴、镍及其合金等组成的能够直接或间接产生磁性的物质，主要应用于风电、电子、计算机、通信、医疗、家电，军事等领域。图17：全球磁性材料发展历程磁性材料种类众多，从功能上分，磁性材料主要分为软磁材料、永磁材料、矩磁材料、旋磁材料、压磁材料五类。从生产工艺上讲，磁性材料主要分为：烧结磁体、粘结磁体。烧结工艺分为干压成型和湿压成型，烧结磁体主要有烧结铁氧体和烧结钕铁硼。烧结铁氧体的工艺是用传统烧结陶瓷工艺制造而成，国内外工艺水平比较接近。湿压永磁铁氧体主要应用于高技术领域，干压永磁铁氧体主要应用于传统中低档产品领域。烧结钕铁硼采用的是粉末冶金工艺制作而成，国内烧结钕铁硼起步较晚，近几年发展迅速，在配方、生产流程控制以及自动化生产方面与国外仍有一定的差距。粘结工艺分为挤出成型、压制成型和注射成型，产品主要有粘结铁氧体和粘结钕铁硼。粘结磁体在我国产品结构中的占比较低，尤其是高端粘结磁体产品，只有少数几家公司掌握了核心技术，能够生产质量较高的粘结磁体，主要原因是装备以及工艺控制方面距离国际先进水平还有一定的差距。注塑磁体主要应用在一些特种需求领域，目前还没有形成大规模产业。图18：按磁性材料功能分类从材质和结构上分类，磁性材料主要分为：铁氧体磁性材料、稀土磁性材料及其他磁性材料。图19：按磁性材料材质分类铁氧体属于传统的磁性材料，应用最为广泛。铁氧体永磁主要应用于电子工业、信息产业、摩托车、电动工具行业、汽车工业等行业，最为常见的产品就是磁瓦。铁氧体软磁主要应用于电子信息行业，锰锌铁氧体和镍锌铁氧体是应用最为广泛的软磁材料占总软磁的80%以上。主要产品有共模滤波器、饱和电感、电流互感器、漏电保护器、绝缘变压器、信号及脉冲变压器，在宽带变压器和EMI 等。而稀土磁性材料中钕铁硼磁体具有高磁能积、体积小重量轻等优点，是目前应用最广泛的稀土磁性材料，广泛应用于风机、混合动力汽车、电动汽车、变频空调等节能环保领域。而钕镍钴磁体、钐钴磁体由于成本高等原因，应用领域较狭小。图20：磁性材料的产业链磁性材料用于直驱风机和电动车。钕铁硼永磁和铁氧体磁性材料，在发电机、电动机领域中具有广泛的应用，随着直驱永磁风机的用量提升、电动汽车对于电机需求的增加、节能家电的推广，磁性材料需求渐涨。按照金风科技2010年约3000MW的装机规模，大约需要3000吨永磁材料，占到了消费量的5%左右；而直驱永磁风机已被普遍看好为未来大型风机的发展方向，需求的不断上升是合理预期。未来最重要的需求市场仍来源于新能源汽车，电动汽车整车约需16公斤钕铁硼永磁，100万辆就可提升1.6万吨的需求量。磁性材料上市公司包括包钢稀土(600111)、中科三环(000970)、宁波韵生(600366)、横店东磁(002056)、太原刚玉(000795)等公司。图21：国内钕铁硼稀土永磁消费量保持快速增长（吨）稀土磁性材料产品主要有三类：铝镍钴、钐钴、钕铁硼。原材料主要有金属钴、金属铝、电解镍、氧化钐、氧化钕以及铁硼等。随着第三代稀土磁性材料钕铁硼的问世，第一代铝镍钴以及第二代钐钴稀土磁体已经逐渐退出历史舞台。钕铁硼成为目前主要的稀土磁性材料。从钕铁硼成本构成上来看，原材料占63%的比例，其中稀土原材料占43%，其他原材料20%，人工10%，折旧9%，能源7%，其他11%。从成本结构上来看，稀土原材料价格对钕铁硼的成本影响较大，我国采取稀土政策确保了我国稀土磁性材料的原材料的主导地位。图22：钕铁硼磁性材料成本构成图23：各种消费品对永磁材料的用量对比我国钕铁硼应用市场主要还是集中在传统的低端产品领域，如音响、磁吸附、磁选等，占整个产量的63%。而高端领域的市场占有率则较低，约37%。主要原因是我国磁性材料发展起步较晚。近几年来国内技术进步较快，自主创新，研发出一些新的生产设备，新产品，有些产品的技术水平处在世界的前列，相信随我们不懈的努力将会进一步打开整个高端产品市场。另外钕铁硼磁性材料在节能环保等领域应用广泛，享受政策护航，对高性能钕铁硼磁性材料有一个长期的需求刺激。图24：我国钕铁硼产品消费层次图25：国内重点上市公司上市公司行业地位主要产品产能应用市场横店东磁全球最大的软磁生产企业，中国最大的永磁生产企业之一软磁铁氧体，永磁铁氧体永磁铁氧体产能7.5万吨，软磁铁氧体产能2.6万吨电子信息，汽车，喇叭，微波炉，电机北矿磁材国内实力较强的磁性材料生产企业高性能永磁材料，永磁原件自动控制，计算机及外围设备，微待机中科三环全球第二，中国最大的钕铁硼生产企业钕铁硼磁条钕铁硼产能1.15万吨VCM，核磁共振，汽车，风机，节能环保宁波韵升重要的钕铁硼生产企业，致力发展为磁性材料与风力发电机一体的企业钕铁硼钕铁硼产能0.5万吨新能源，动力汽车，智能机器人关键部位进军，小型风力发电机安泰科技开发精密合金材料与稀土合金材料历史最为悠久烧结与粘结此题及紧密合金材料烧结此题500吨，粘结此题100吨电力，电子，航天，航空，国防军事七、 镁合金：符合低碳趋势的轻量化材料镁合金是一种轻合金，熔点为650，体积密度为1.74g/cm3。镁晶格具有密排六方体点阵，其滑移系数较小，冷变形较困难。当温度升高到250以上时，镁合金的变形较容易，同时具有较好的可塑性。在当今“绿色经济”时代，铁、铜、铝等金属由于资源稀缺导致价格不断上涨而使用成本日趋增加的背景下，镁金属由于具备一定的优良性能、资源储量丰富，被认为继钢铁，铝合金之后的第三大金属结构材料。1镁合金材料性能优势（1）质轻：比铝合金轻1/3，比钢轻77%，是工程应用中最轻的金属结构材料。（2）比强度高，刚性强：同等形状下，镁合金制品的刚性为塑料的10倍以上。在同等刚性条件下，1千克镁的坚固程度等同于1.8千克的铝和2.1千克的钢。如用镁合金代替ABS塑料，则重量可以最大减低36%，厚度可以降低64%。（3）耐冲撞，阻尼吸震性能极佳：镁合金耐冲撞，在相同抗力下，厚度仅塑料的1/3；抵抗震动及降低噪音的性能特佳，为铝合金的10-50倍。（4）散热性佳：镁合金的导热系数虽不及铝合金，但是比钢高近1倍，比塑料材料高10倍，非常适用于高散热要求的电子产品外壳及汽车轮毂等部件。（5）防电磁波干扰。镁合金具有优于铝合金的磁屏蔽性能、更良好的阻隔电磁波功能,更适合于制作发出电磁干扰的电子产品。也可以用作计算机、手机等产品的外壳,以降低电磁波对人体辐射危害。（6）符合环保，可完全回收再利用。镁及镁合金的熔点和熔化潜热分别为650和360 377 kJkg，略低于铝及铝合金的熔点和熔化潜热；同时，镁合金回收熔炼的废渣明显少于铝合金，且污染轻，其可回收性明显优于铝合金。2.资源储量丰富，中短期无短缺之虞镁在地壳表层储量居第8位，占1.9%（质量比），同时也是海水中第3大的元素。镁在自然界主要以液体矿和固体矿的形式存在。其中固体矿主要包括来自菱镁矿、白云石、蛇纹石、水镁石和橄榄石、滑石等；液体矿主要包括来自海水、天然盐湖水、地下卤水。目前，世界上所利用的镁资源主要是菱镁矿和白云石，其次为海水苦卤、盐湖卤水及地下卤水。其中，白云石是硅热法炼镁重要原料，但世界各国普遍对白云岩缺乏重视，很少有国家将白云岩列为资源，因此白云石资源勘探勘查工作做得很少，世界白云石资源真实的、完整的储量很难统计。目前经过世界各国权威地质勘探部门勘查核实后的数据显示的白云石矿的资源储量仅为5.544亿吨，但是此数据很难代表世界真实的白云石储量，根据业专家和文献资料数据显示，全球白云石实际储量远远大于现已探明的储量，估计超过100亿吨。菱镁矿可以用作电解法炼镁的原料，根据USGS最新统计数据，2010年世界菱镁矿已探明储量约为230亿吨，主要分布在俄罗斯、中国、朝鲜等地区。另外，蛇纹石估计拥有上百亿吨资源，水镁石拥有几百万吨资源，而海水中的镁含量达到海水重量的0.13%，高达6108亿吨，另外还有大量的橄榄石，滑石和盐湖镁资源等。所以丰富的镁资源为镁金属的发展提供了保证。图26：主要含镁矿物资源种类及其镁含量3.镁资源下游应用广泛，不仅仅用于提炼镁金属目前世界上所利用的镁资源主要是菱镁矿和白云石，其次为海水苦卤、盐湖卤水及地下卤水。镁资源的下游为镁质材料，包括镁质耐火材料、镁质化工材料和金属镁及镁合金三大产业。 目前镁质耐火材料产业已经形成较大规模。镁质耐火材料领域最有竞争力的资源是菱镁矿，我国是世界主要的菱镁矿供应国，占比达56%。目前我国辽宁省菱镁矿年开采量约12001500万吨，占我国90%左右。（菱镁矿主要用于冶金部门的耐火材料，约占菱镁矿消费总量的90%，其次用于化工原料、建筑材料、提炼金属镁等，约占10%。） 金属镁及镁合金产业已经形成一定规模，但发展空间依然很大。目前由于全球原镁一年的产量仅为70万吨左右，大部分以白云石为原料来冶炼，所需白云石也在700万吨左右。 镁质化工材料包括氧化镁、碳酸镁、氢氧化镁、硫酸镁、氯化镁等系列产品，广泛应用于国民经济中各个领域。镁质化工材料处于发展初期，产业发展迅速，镁质化工材料属于多品种小批量的产品，附加值比较高。图27：镁产业链概况3. 低碳经济将加快汽车轻量化进程越来越高的石油价格使得汽车的使用成本也居高不下，而汽车使用燃料的60%，消耗在汽车自重上。据测算，如果汽车减重10%，其燃油消耗可降低6-8%，排气量也随之大幅降低。为了减少碳排放量，各国汽车制造商积极进行汽车轻量化，谨慎面对日趋严苛的排放法规。欧洲各车厂计划2011以后出厂的新车以减重78%为目标；到2016年以后，再减重78%。换句话说，2020 年之前，所有的汽车应该可以达到15%的轻量化。镁合金的主要优点在于密度低，是实用金属中最轻的金属，比重为1.738，是铁的1/4，铝的2/3，所以镁合金一直被认为是汽车轻量化最重要的新材料之一。图28：镁合金在汽车上减重效果汽车对不同零部件性能的要求有很大的差异，所以对于镁合金的性能的要求也不同。随着镁合金技术的发展，汽车上所采用的镁合金零部件也有了很大的变化。最初产品是镁铝合金压铸件，主要应用于变速器壳体上；耐热镁铝合金的发展使其开始逐步应用于发动机、自动变速器等部位；随着压铸技术的发展，形状复杂的薄壁压铸镁铝合金件可应用在汽车车身如前后挡板等部位；等温锻造技术的发展可以使得镁铝合金件应用在汽车底盘；近年来变形镁铝合金的研究和开发，其轧制和挤压的产品可以应用于汽车内部如仪表盘、转向盘和座椅等部位。镁合金技术每个阶段的创新与进步，都会给汽车行业带来实质性的发展。到目前为止，汽车上共有60多个零部件采用镁合金，其中仪表盘基座、座位框架、方向盘轴、发动机阀盖、变速箱壳、进气歧管、汽车车身等7个部件镁合金的使用率最高。按使用部位性质的不同，分为壳类和架类两类零件。壳类零件采用高塑性的镁合金不仅可减轻质量，且由于镁合金的阻尼衰减能力强，还可提高汽车抗振动及耐碰撞性能，降低汽车运行时的噪音；主要包括气缸盖、离合器壳、变速器壳、滤油器壳、空气滤清器壳、分动器壳、增压器壳、灯罩等。架类零件包括方向盘、仪表盘、风扇架、挡泥板架、踏板托架、转向支架、刹车支架、灯托架、座椅架、轮毂等。欧洲和美国汽车每辆汽车使用镁合金零件5.823.6公斤，我国汽车单车用量不到10公斤。中国汽车轻量化有很大潜力：自主轿车平均比发达国家同类轿车重8%-10%，相同自重下，安全性差2-3个等级；商用车平均重10%-15%。据尚轻时代调查，国内主要的汽车企业都已经采用了部分镁合金零部件，并制订了未来扩大用镁合金的发展计划。例如：奇瑞汽车：已经开发出6种镁合金部件并批量应用。在未来5年内，奇瑞汽车公司的汽车镁合金的平均用量将力争达到30公斤。上海通用（GMAC）建有铝合金、镁合金、高压铸造生产线，镁铝回收熔化生产线，年生产能力达到120万汽车零部件压铸件。东风汽车已经开发应用了车身、底盘、变速箱、发动机、大型复杂类等多类25种镁合金部品。长安汽车已成功开发出10个全新镁合金汽车零部件，并集成应用在自主品牌轿车上，实现单车最大用镁量超过20千克。一汽集团：已经形成1500吨/年镁合金压铸生产能力。加入稀土生产新型耐热压铸镁合金。已经开发并生产出10多种镁合金部件。隆鑫集团已经开发出37个摩托车镁合金部件，已经装配了170万辆摩托车，还确定了单车最大用镁5.0kg的目标。图29：2009年我国前十大原镁生产企业八、 生物降解塑料：环保政策和技术进步推动可降解塑料是指一类其制品的各项性能可满足使用要求，在正常使用的情况下性能不变，而使用后在自然环境条件下能讲解成对环境无害的物质的塑料。国外开发可降解的塑料始于上世纪60年代，而我国是上世纪70年代开始研究降解塑料。根据找哦各国塑料工业年鉴的统计，2010年中国塑料的消费量超过6000万吨，占世界塑料消费量的25%左右。我国使用后废弃的塑料大约是消费量的60-70%，这些废弃的塑料对周围环境造成了极大的破坏，形成了所谓“白色污染”。白色污染的危害不仅是给生活造成视觉污染，还会危机农业生产，生态循环等方面。如何减轻“白色污染”早已成为一个世界性问题：西欧、美国、日本等发达国家都明令禁止使用一次性泡沫塑料包装物；我国从2008年6月1日起，在全国范围内停止生产超薄塑料购物袋，并取消对塑料购物袋的无偿使用。在这些政策的推动下，可降解塑料开始逐渐替代传统塑料产品的市场。图30：塑料污染特点图31：降解塑料发展历史近十年来的降解塑料研发主要集中在生物降解塑料方面，这类降解塑料的基料即可生物降解，在堆肥条件线讲解效率高，可完全降解。随着降解塑料研发的不断推进，技术的产业化进程也不断提速。世界范围已经投产的降解塑料产能约70-80哇吨，主流降解塑料是生物降解塑料。图32：国际主要可降解塑料产能目前，我国可降解塑料的产能约有15万吨，但产粮仅8万吨左右。其中天津思态利、武汉华丽、江苏比奥格集团产能国内领先；而金发科技，鑫富药业，海正集团凭借其在资本市场的融资优势，无论从技术路线还是扩张速度来看，都有快速跻身全球改性塑料行业第一集团的潜力。图33：国内主要可降解塑料产能注：金发科技即将投产20000吨PBSA，鑫富药业即将投产3000吨PBS1.替代需求广，潜在需求大在世界范围内，随着消费者环保意识逐渐提高、越来越多的企业倾向于支持可持续发展模式、各国对低碳环保的重视程度也越来越高，降解塑料将逐渐替代一些不可降解塑料的应用领域，所以，研究能够替代那些下游需求是研究降解塑料行业空间的第一步。根据中国塑料工业年鉴2010统计，中国的塑料下游主要集中在包装塑料制品（22%）、农业塑料制品（19%）、建筑用塑料制品（16%）、工业配套塑料制品（18%）、日用塑料和医用塑料制品（18%）等方面。图34：2009年中国各类塑料品种消费额统计图36：降解塑料应用领域需求预测2.生物降解塑料分类其中，天然基降解塑料以淀粉基降解塑料为主，目前国内大多数降解塑料的生产企业都生产这类降解塑料。这类降解塑料通过聚烯烃和淀粉进行聚合，能够解约部分化石资源，也能够减少20-40%的二氧化碳排放。在降解性能方面，淀粉能够被降解，但聚烯烃却不能被降解。所以国际降解塑料的领先企业已经逐渐放弃了这一技术路线。而生物降解基塑料和石油基降解塑料是完全生物降解的材料。生物基降解塑料：主导产品为PLA生物基降解塑料是指以天然高聚物或天然单体合成的高聚物为基所制造的生物降解塑料。这类塑料目前主要包括聚乳酸（PLA）和聚羟qiang基烷酸酯（PHA）两大类。聚乳酸（PLA）：是一种新兴的生物降解材料，使用可再生植物资源（如玉米）所提出的淀粉原料支撑。淀粉原料经由发酵过程支撑乳酸，在通过化学合成转换成聚乳酸。其具有良好的生物可降解性，使用后被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，对环保非常有利，是公认的环境友好材料。图38：聚乳酸分子量及其对应用途聚羟基烷酸酯（PHA）：是由多细菌合成的一种细菌内聚酯，具有生物可降解性、生物相容性等许多优良性能，在生物医学材料、组织工程材料、缓释材料、电学材料以及包装材料等方面将发挥其重要的作用。其中最常见的有聚 3-羟基丁酸酯（PHB）和聚羟基戊酸酯（PHV）及PHB和PHV他们的共聚物（PHBV）。通过共聚物可以改善PHB因其结晶度高、脆弱的弱点，提高了其机械性能，另