镁合金产业现况与应用.doc

楊 淑 華鎂合金產業現況與應用一、鎂合金的特性在可攜式化的趨勢下，幾乎資通訊產品，都朝向輕薄短小的特色發展，對質感、重量、電磁波遮蔽、環保等均格外重視。鎂合金為輕金屬的一種，其重量僅為鐵的23%、鋁的67%，就薄度而言，鎂合金最小厚度可達1.0mm，較一般工程塑膠少一倍的厚度，加上防電磁波、可回收等優點，以致於快速應用在資通訊產品上，因此鎂合金產業成為台灣近年來蓬勃發展的產業之一。鎂主要的產地為中國大陸，中國大陸鎂儲量為全球40%，根據中國有色金屬工業協會的調查統計，至2002年，中國大陸的鎂產量已達到26.8萬噸，出口約為20.9萬噸，約佔全球純鎂產量的6成左右。此外鎂的供應國家尚有挪威、美國、以色列等。因全球對鎂合金的應用日漸增加，對鎂的應用需求也隨之大增，2003年全球鎂壓鑄的需求量約為16.6萬噸，年成長17.7%，預估2004及2005年分別為18.5萬噸及20.3萬噸，年成長分別為11.4%及9.7%。最終促使3C業者積極使用鎂合金為材質的主要動力則來自各國環保的法規。日本已於2001年4月實施資源有效利用促進法，其中對資訊產品的PC主體、NB、監視器等產品，分別規定50%、20%及55%的重量回收比率。歐盟則於2003年2月公佈廢棄電子電器產品回收法（WEEE），規定PC、NB、印表機、手機等產品的回收標準是以每台機器的重量為主，其整機可回復使用比率，至少要達原機器的75%，而各項零組件與材質的可回收再生使用比率則要達65%以上。此外要求歐盟會員國於2004年8月13日前，將此法令納入正式法律中。鎂合金為最佳可回收、再生的材料，並可回收成原材料狀態，故隨環保法令的推動，鎂合金在資通訊產品的應用比重將逐漸擴大。二、鎂合金之製程技術鎂合金目前製程技術分壓鑄成型及半固態射出成型兩種，分別敘述如下：壓鑄成型技術 全球將近90%的業者採用此技術，歐美大都用在汽車零組件上，台灣則應用在筆記型外殼、手機及自行車零組件上。NB、手機、PDA等3C產品外殼薄度一般可達1.31.5mm，台灣第一大廠可成採用此技術，其薄度可達0.70.85mm。而一般良率在50%60%，但可成則達到65%70%。模具壽命一般則為810萬片，可成則達10萬片以上。壓鑄成型技術又可分為冷室及熱室兩種，最主要的差異則在於壓鑄過程中，加壓設備是以直接或間接施壓來使材料射出於模具上。熱室壓鑄採間接施壓，將壓鑄設備浸泡於鎂合金溶液內，氣捲效果較小，但由於施壓壓力僅於200噸以下，適合生產較輕小產品。冷室壓鑄則是射出設備與鎔爐分離，直接施壓將鎂合金溶液推擠至模具端，冷室壓鑄法容許較大型機台，噸數可由80噸至4,000噸不等，適合生產較大尺寸產品。由於壓鑄成型法技術發展有一段時間，射出速度也較快，具有成本較低的優勢，缺點則是在壓鑄過程中，材料需加熱至液態化後冷卻成型，因物理狀態改變，成型內部材料有收縮產生氣孔問題，因此，後段製程需由人工進行補土作業，以提高良率。目前台灣廠商多採用壓鑄成型法技術進行生產。半固態射出成型此技術類似塑膠射出成型的方法來製做金屬鑄件。將鎂材料於料管中加熱，使其變為具有觸變性質的半固態黏液，再射出至模具內成型，生產過程中產生的氣孔數較少，因此品質較佳，良率亦高。此技術與壓鑄成型最大差異是壓鑄必須補土，後段人工時間較長，而半固態射出成型則不須補土，成本競爭力較高。在日本以YAMAHA為技術領導者，台灣僅有華孚採用此技術，而與富士通合作的仕欽亦將採用此技術。半固態射出成型外殼可達薄度為0.70.8mm，在模具壽命方面，半固態成型技術不必將鎂粒完全溶解成液態，模具所需承受的溫度較低，減少磨損，所以每台模具可達2530萬片，在良率方面可達7090%。然缺點是機器設備成本較壓鑄成型法多出22.5倍。三、台灣鎂合金產業的應用全球鎂合金目前有80%應用在汽車零組件上，生產廠商主要在美國、德國及日本；3C產品的主要生產廠商則分布在日本及台灣。單就3C產品而言，日、台二者均擁有250台以上的鎂合金機台，在台灣業者相繼擴產下，台灣可在2004年取代日本，成為全球最大3C鎂合金原料進口國和成品供應國。目前台灣主要的應用在筆記型電腦、投影機、手機、數位相機等產品上。筆記型電腦 散熱一直是NB主要的課題，特別是NB積極取代DT下，傳輸速率往高頻及高速方向發展，除了使用散熱模組外，鎂合金機殼亦可以幫助排熱。以熱傳導率來看，鋁96為最高，鎂51次之，鈦16，塑膠0.23為最低，輕金屬熱傳導率遠較塑膠為佳，此對散熱需求日增的筆記型電腦而言，將可減少對熱導管的需求。鎂合金機殼主要應用在五個部位，分別是LCD蓋、LCD框架、鍵盤框、底座及內構件。一般所謂的鎂合金NB係指採用LCD蓋及底座或一體成型的機身主機構件的NB，而不是小型內構件，故平均每台NB採用的片數在1.5片上下。目前大部分鎂合金NB單獨採用LCD蓋或機身主機構件，較高階機種同時使用LCD蓋及底座。最早將鎂合金應用於NB的是IBM，但因良率太低且成本太高而未大量使用，之後IBM研發出NB使用的碳纖維機殼來取代鎂合金。近年來在台灣業者的努力下，良率提高且成本降低，加上薄度達0.9mm的鎂合金機殼，和相同厚度的碳纖維機殼等重，但鎂合金卻具備可回收、強度和散熱等碳纖維所缺乏的特性，使IBM已加速使用鎂合金機殼。目前IBM除高階機種全面採用鎂合金為LCD蓋機殼外，在12.1吋機種上亦使用鎂合金作LCD蓋和底部機殼的材質。但NB真正颳起鎂合金旋風是在2003年，NB龍頭Dell同時採用鎂合金機殼和機身主機構件，採用鎂合金的比重高達50%，並決定2004年14.1吋商用NB新款機種全面換成鎂合金機殼。根據統計，全球NB市場在2004年將約有2,300萬2,400萬台NB使用鎂合金機殼，較2003年的1,300萬1,400萬台，大幅成長了7075%上下。如以鎂合金在NB所使用的片數來看，預估2004年將有3500萬片的鎂合金，較2003年的2,000萬片成長75%。如以MIC預估全球NB 2004年出貨量4,671萬台計算(參見圖一)，則鎂合金的使用率達4951%，較2003年的3538%大幅增加。台灣2004年的NB出貨量如以全球市占率70%計算，則出貨量約在3,270萬台，由此預估在台灣出貨的鎂合金NB在1600萬1668萬台之間，較2003年的850萬900萬台，至少大幅成長78%。如以片數來看，則預估台灣2004年在NB方面可出貨2400萬2500萬片，較2003年的1300萬片亦同步成長了54%。圖一、全球筆記型電腦銷售量預估單位：仟台資料來源：MIC，2004/4；華南投顧整理圖二、全球投影機銷售量預估 單位：仟台資料來源：PIDA，電子時報，2004/4；華南投顧整理投影機 投影機因燈泡和光機引擎運作等因素，運轉時會產生高溫，必須有最好的散熱效果，否則高溫將讓投影機最重要的核心光機引擎因熱脹冷縮出現變形，影響光機引擎的精準度，進而導致光線進出出現誤差。2003年全球第一大投影機廠InFocus年銷售量為30.5萬台，其中採鎂合金的比例高達2/3。中光電為台灣第二大的投影機，2003年銷售17萬台，2004年喊出50萬台的目標。其鎂合金的比重亦不低。另外惠普、明基(2003年以22.5萬台居台灣出貨第一名，2004年目標為40萬台。)和夏普等業者，都加快腳步和鎂合金業者聯手，將鎂合金導入產品開發計畫。隨著投影機的成長(參見圖二)，可預期投影機殼將是鎂合金業者的重要營收來源。手機 手機採用鎂合金為機殼約需12片，原本主要應用在日本製的手機上，但2003年帶動鎂合金手機風潮的不是日本手機業者，而是摩托羅拉、諾基亞、三星和Sony Ericsson等主流手機大廠。這些大廠在全球手機市場的佔有率超過60%，但使用鎂合金的比例卻不高。2002年全球採用鎂合金材料之手機約佔1011%，主要集中在日本品牌手機，且以中、高階折疊式手機為主，在上述歐美、韓系手機大廠積極採用鎂合金機殼後，鎂合金手機出貨數將隨之增加。 但由於鎂合金手機機殼技術未如NB成熟，且以外觀件為主，良率仍有待提升，待成本降低後，可望大量應用於一般中、低階消費型機種。而根據Gartner最新數字(參見表一)，2003年手機出貨數為5.2億支，預估2004年可達6億支，鎂合金手機的出貨數字雖有成長，但因全球手機數亦成長，2004年鎂合金手機的滲透率仍在10%上下。日本是目前全球鎂合金手機外殼的生產龍頭，日本本土對鎂合金手機外殼的需求仍高，在未來仍會留在日本國內生產。台灣則是日本以外鎂合金量產規模最大的國家，2003年開始於大陸建構生產基地、大量生產，寄望能大幅降低成本，提高手機大廠採用鎂合金的意願。表一、全球手機市場銷售量預估單位：仟支2000年2001年2002年2003年2004年(估)2005年(估)市場需求量412,730399,583425,400520,000600,000609,725成長率45.5%-3.2%6.5%22.2%15.4%1.6%資料來源：Gartner Dataquest，2004/6; 華南投顧整理數位相機數位相機 數位相機過去主要採用鋁合金為框體材料，不過，近幾年採用鎂合金材料的比重也持續增加，2003年約有500萬台數位相機使用鎂合金，較2002年的200300萬台成長在66%150%之間。隨著數位相機的市場規模持續擴大下(參見圖三)，2004年鎂合金的數位相機數量仍維持大幅成長。圖三全球數位相機銷售預估 台灣數位相機銷售預估單位：萬台資料來源：電子時報，2004/4；華南投顧整理四、台灣鎂合金業者近況近一、二年來，台灣鎂合金產業在3C產品上的應用產出已與日本並駕齊驅。除了原來的龍頭可成及華孚外，其他包括美利達、寶成集團的寶元科技、毅嘉集團的聯盛發、高鋁集團的高晟科技、鴻海集團的鴻準(華虹)、華宏等廠商。NB塑膠機殼大廠仕欽亦夾著與富士通技術合作之利，跨入此產業。而主要的應用均集中在NB、手機、投影機、數位相機及個人數位錄影機等。鎂合金因技術門檻高，進入不易，因此過去享有高毛利及較高的本益比。但2003年中，鴻海集團下的華升買下同集團的華虹，鴻海董事長郭台銘看好鎂合金產業，表示將積極爭取訂單後，可預見鎂合金產業將開始進入價格競爭，不再享有高毛利及高本益比。以下就上市櫃公司的可成、華孚、鴻準及仕欽做一介紹。可成(2474)可成目前是台灣最大的鎂合金機殼廠，採用熱室壓鑄技術，以筆記型電腦機殼、內構件及3C如手機、PDA、數位相機等為主。其中以NB比重為最大，占70%，主要客戶則是龍頭的HPQ、Dell、IBM及Toshiba，手機、PDA、數位相機等占10%，手機自2003年9月開始出貨，主要客戶是MOTO。主要生產地在大陸蘇州廠，共有4個廠區，目前3個廠區均已量產。預估可成2004年集團營收60億元，YOY成長77%，稅後淨利13.18億，YOY成長34%，稅後EPS為8.5元。2003年底發行5仟萬美元ECB，轉換價130元，以轉換後股本計算，稅後EPS為7.84元。華孚(6235)目前主要以筆記型電腦和投影機的機殼、內構件為主，華孚在全球鎂合金投影機機殼市占率超過80%，採半固態射出成型技術。2004年成長動力主要來自NB機殼及投影機殼，在NB方面，2003年NB機殼約出貨900萬片，2004年預估出貨2000萬片；而投影機則受惠於大客戶中光電2004年預估出貨50萬台，較2003年成長135%。在手機方面，2003年主要出給BenQ及奇美通訊，全年度出貨約59萬片，2004年則有奇美通訊及宏達國際的Smart Phone，預估手機出貨約為175萬片。華孚日前與日本三井金屬合作進軍汽車零組件市場，由於台灣與大陸上海廠都獲得QS9000與ISO14000認證，華孚樂觀預估汽車零件2004年約佔總營收510%，2005年將達2025%，2006年華孚預估總營收將挑戰新台幣100億元，屆時，汽車營收比重將達50%以上，超過3C產品，但汽車零組件毛利率則不如3C產品，約在20%上下。預估華孚2004年台灣營收為27.46億，集團營收則為42億，稅後淨利為7.92億，YOY成長49.7%，稅後EPS為5.65元。2003年底發行3仟萬美元ECB，轉換價93.5元，以轉換後股本計算，稅後EPS為5.26元。鴻準(2354)鴻準前身為華升，2003年7月華升投資6.37億元，買下鴻海集團鎂合金公司-華虹後，2004年3月再與散熱模組的鴻準合併，自此由系統組裝跨入機構件與零組件市場。合併後股本為45.67億，鴻海持股32%。鴻準分為兩大事業群：電子產品組裝及機構零組件。產品組裝為原華升的業務，公司預估2004年營收為115.39億，占營收比重47%。機構零組件含鎂合金及散熱模組，預估營收為129.7億，占營收比重53%。鴻準採壓鑄法方式生產鎂合金機殼，客戶雖目前僅有東芝和SONY等日系NB大廠，但已表示近期接獲不少NB訂單，顯示鴻海集團在鎂合金領域的旺盛企圖心。公司預估2004年營收為245.12億元，稅後淨利為18.71億元，稅後EPS為4.09元。仕欽(6232)仕欽於2003年10月初與主要客戶富士通合資，以1200萬美元於昆山設立鎂合金廠，仕欽占持股57%，富士通則為43%，富士通將以整廠輸出方式，以值約2億元的生產設備(10台機台)作價，技術移轉給新公司，並採用半固態射出成型製程。目前