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Fonte: Ciência da Engenharia Chinesa
Autores: Li Fang, Guan Rengu, Tie Di, Liu Chuming, Le Qichi, Song Jiangfeng, Zeng Xiaoqin, Jiang Bin
Resumo: Com base em uma visão geral do status atual da indústria de materiais de liga de magnésio da China, este artigo analisa as principais questões nacionais e internacionais que enfrentam seu desenvolvimento e considera as perspectivas de demanda do mercado futuro em 11 áreas, incluindo materiais de liga estrutural leve de magnésio de terras raras de alto desempenho, materiais de liga de magnésio de alta resistência e alta condutividade térmica, Materiais de liga de magnésio de alta resistência e alta condutividade e materiais de liga de magnésio de ultra-alta resistência. Com vista a planos de desenvolvimento faseados para 2030 e 2035, este artigo propõe estratégias relevantes para promover o desenvolvimento sustentável da indústria de materiais de liga de magnésio avançada da China, melhorando as capacidades de inovação independentes, otimizando a alocação de recursos, fortalecimento da cooperação empresarial, construindo um sistema de pesquisa de material de liga de magnésio melhorado e melhorando a construção da plataforma. Finalmente, recomendações para contramedidas são fornecidas do ponto de vista de garantir que as demandas por materiais avançados de liga de magnésio no desenvolvimento econômico nacional, grandes projetos nacionais de engenharia e desenvolvimento social sustentável sejam atendidos, centrando-se na construção de sistemas de investigação, optimizando os padrões de desenvolvimento industrial, construindo indústrias de alta qualidade e eficientes, Melhorar os sistemas de políticas de apoio e construir sistemas de talentos de elite.
Palavras-chave: indústria de materiais metálicos; liga de magnésio; materiais de liga de magnésio de terras raras; baixo consumo de energia; alta eficiência; 2035
O rápido desenvolvimento de materiais básicos trouxe mudanças significativas em vários aspectos dos sistemas sociais, econômicos e culturais em países ao redor do mundo. Como uma categoria importante de indústrias de materiais básicos avançados, a indústria de materiais de liga de magnésio da China implementou uma estratégia de inovação independente desde a implementação da série de medidas estratégicas do "13 ° Plano Quinquenal", e desenvolveu independentemente mais de 10 tipos de materiais de liga de magnésio, que foram aplicados com sucesso em campos como a aviação, Espaço, defesa nacional e indústria militar, bem como automóveis, reduzindo efetivamente o custo dos produtos de liga de magnésio e aumentando sua competitividade no mercado. Com abundantes recursos de magnésio e estimulados pela demanda por economia de energia automotiva e redução de emissões, bem como redução de peso leve, espera-se que o mercado de consumo de materiais de liga de magnésio da China se desenvolva ainda mais, trazendo oportunidades e desafios para a indústria.
Em linha com a tendência global de desenvolvimento de energia verde, o desenvolvimento global da indústria de material de liga de magnésio da China está se movendo em direção a baixo consumo de energia, alta eficiência e alta qualidade, com atualização contínua e transformação. A pesquisa e desenvolvimento de tecnologia (P & D) da China em materiais de liga de magnésio começou mais tarde do que a dos países desenvolvidos na Europa e nos Estados Unidos. Embora algumas tecnologias essenciais no campo de materiais de liga de magnésio tenham sido desenvolvidas com sucesso, ainda existem diferenças consideráveis com países estrangeiros em termos de eficiência de P & D, qualidade do produto, expansão do mercado, e proteção ambiental. No futuro, a indústria de material de liga de magnésio da China precisa ser baseada em necessidades estratégicas nacionais, acompanhar de perto os hotspots de pesquisa internacionais, melhorar continuamente o nível geral da indústria, fortalecer a pesquisa e o desenvolvimento de materiais avançados de liga de magnésio e se esforçar para melhorar as capacidades de inovação independente. Ao otimizar os métodos de implementação das organizações, podemos ajudar a tornar o sistema "indústria-universidade-pesquisa" de materiais avançados de liga de magnésio que são urgentemente necessários para grandes projetos nacionais suave e promover a transformação de resultados de pesquisas científicas relevantes e sua indústria aplicação. Isso alcançará uma transformação estratégica de uma potência material para uma potência material na China e atenderá à demanda por materiais avançados de liga de magnésio na economia nacional, grandes projetos nacionais e desenvolvimento social sustentável.
Status de desenvolvimento
A tendência de atualizar a indústria de materiais de liga de magnésio é óbvia
Desde o 13 ° Plano Quinquenal, a indústria de materiais de liga de magnésio da China implementou uma estratégia de inovação independente e se baseou no progresso científico e tecnológico e na tecnologiaL inovação para melhorar a uniformidade da qualidade do material através da combinação de "indústria, universidade, pesquisa e aplicação". Isso melhorou efetivamente a capacidade efetiva de fornecimento e o nível de materiais de médio a alto nível. Sob o novo normal, a China mudou gradualmente do modo tradicional de alto investimento, alto consumo, alta poluição e altas emissões para um modelo de desenvolvimento de baixo investimento, baixo consumo, alto rendimento, e baixa poluição. Novos processos e métodos com processos curtos, baixos custos e baixo consumo de energia estão constantemente surgindo.
Capacidade de produção e consumo de mercado de magnésio primário
Nos últimos anos, a indústria de magnésio da China tem operado de forma constante, com a produção e as exportações continuando a crescer. Atualmente, a produção de magnésio primário do mundo vem principalmente da China. De acordo com estatísticas da Associação da Indústria de Metais Não Ferrosos da China, em 2019, a produção primária de magnésio da China foi de 9,69 × 105t, um aumento anual de 12,2%. Em termos de preços, afetados pelo aumento da oferta, o preço médio do magnésio primário foi de 15.949 yuan/t, uma redução anual de 3,3%. O nível de lucro real das empresas de fundição de magnésio diminuiu ligeiramente ano a ano. Em termos de consumo de recursos e mercado, o consumo de recursos de magnésio da China foi de 4,85 × 105t, um aumento anual de 8,6%, um aumento de 1,6 pontos percentuais em comparação com o mesmo período do ano passado. No entanto, a demanda por recursos de magnésio no exterior se recuperou. Em 2019, a China exportou cerca de 4,52 × 105t de vários produtos de magnésio, um aumento anual de 10,2%, respondendo por 46,6% da produção de magnésio da China.
Progresso tecnológico da pesquisa e desenvolvimento na indústria de materiais de liga de magnésio
Nos últimos anos, a China realizou ativamente o desenvolvimento de materiais avançados de liga de magnésio para lidar com a fraqueza das propriedades mecânicas pobres em materiais de liga de magnésio internacionalmente. Houve avanços importantes na tecnologia de engenharia de ligas de magnésio de terras raras, barras fundidas de grande porte e grandes peças complexas. Algumas peças fundidas complexas de grande tamanho de liga de magnésio de alta resistência e perfis/forjados extrudados em grande escala de liga de magnésio resistentes ao calor de alta resistência atingiram o nível avançado do mundo. Especificamente, em 2019, a Nanjing Yunhai Special Metals Co., Ltd. fez progressos significativos em pesquisa e desenvolvimento de tecnologia e integração de produção. As rodas de liga leve de magnésio forjadas produzidas foram aplicadas em empresas anfitriãs automotivas. O Centro Nacional de Pesquisa de Engenharia da Universidade Shanghai Jiao Tong para a Formação de Precisão de Liga Leve desenvolveu um novo tipo de material leve de liga de magnésio e terras raras de alto desempenho, que foi aplicado com sucesso a componentes de suporte de carga críticos e complexos de helicópteros. O efeito leve é notável e a fabricação estável em lote foi alcançada, preenchendo a lacuna na nova geração da China de materiais de liga de magnésio de alta resistência e resistente ao calor para helicópteros. O Centro Nacional de Pesquisa de Tecnologia de Engenharia de Material de Liga de Magnésio da Universidade de Chongqing desenvolveu mais de 40 novas ligas de magnésio, incluindo as séries AT, AE e VW, entre os quais 16 ligas se tornaram classes padrão nacionais e mais de dez ligas foram aplicadas na promoção de engenharia e industrialização. A Northeastern University desenvolveu tecnologia de produção de lingotes planos de liga de magnésio em grande escala, que atualmente pode produzir lingotes grandes de liga de magnésio com uma seção transversal máxima de 1450mm × 400mm. Eles também desenvolveram um conjunto completo de tecnologia para placas largas de liga de magnésio e laminação de tiras, que foi aplicada industrialmente. Unidades como a Central South University e o Changchun Institute of Applied Chemistry desenvolveram ligas de magnésio de terras raras de alta resistência e alta resistência, ligas de magnésio fundido de alto desempenho, e tecnologia de produção de lote para ligas de magnésio de terras raras. Estas tecnologias foram aplicadas com sucesso na indústria aeroespacial, defesa nacional, indústria militar, automóveis, produtos eletrônicos e outros campos, reduzindo significativamente o custo de produtos de liga de magnésio de terras raras, aumentando sua competitividade no mercado, e preenchendo as lacunas em campos relevantes na China.
Principais problemas que existem
Início tardio e base fraca no desenvolvimento industrial, alta dependência de equipamentos essenciais importados e limitações proeminentes devido a fatores humanos.
A indústria de materiais de liga de magnésio de alto desempenho da China começou tarde e tem uma base fraca, com o applic geralAção ainda na extremidade média e baixa das cadeias industriais e de valor. Ao mesmo tempo, a taxa de implementação de políticas estratégicas relevantes é relativamente baixa, e há uma lacuna significativa nas principais tecnologias de processo em comparação com países estrangeiros, com a maioria dos equipamentos high-end dependendo das importações. A tecnologia e os equipamentos necessários para pesquisa e desenvolvimento são frequentemente limitados pelas exportações do exterior, dificultando o desenvolvimento de materiais de liga de magnésio, especialmente para a pesquisa e desenvolvimento de muitos materiais de alta qualidade, que enfrenta dificuldades, melhoria lenta do desempenho e falta séria de capacidade de produção. Além disso, o nível de inteligência em pesquisa e desenvolvimento, produção e serviço de empresas relacionadas é relativamente baixo, com a falta de sistemas de suporte, como padrões, testes, avaliação, medição, e gestão, e melhorias adicionais são necessárias para melhorar a estabilidade do desempenho do produto e a consistência na qualidade.
O sistema de pesquisa científica ainda não é sólido, o investimento em pesquisa e desenvolvimento é insuficiente e a formação de equipes de talentos precisa ser melhorada.
Atualmente, o sistema de pesquisa científica sólido está faltando, e o mecanismo de pesquisa e desenvolvimento liderado pelas empresas ainda precisa ser melhorado. A cooperação "produção-educação-pesquisa-aplicação" não é rígida e ainda existem barreiras à integração. O financiamento de investigação e desenvolvimento para instituições de investigação científica relevantes é insuficiente e a formação de equipas de talentos está incompleta, com falta de políticas de incentivo e de plataformas de investigação e desenvolvimento, o que resulta em motivação de inovação insuficiente para o pessoal científico e tecnológico. Além disso, faltam políticas de garantia para riscos de investimento em novas tecnologias, dificultando a ampla promoção e aplicação de novas tecnologias de instituições de pesquisa científica nas empresas.
Contradições e problemas profundos, como excesso de capacidade estrutural e oferta e demanda desequilibradas do mercado, emergem gradualmente na indústria de materiais de liga de magnésio.
Afetada por mudanças na situação econômica internacional e doméstica, particularmente a pandemia de COVID-19, a demanda por materiais metálicos no mercado é lenta, e contradições e problemas profundos, como excesso de capacidade estrutural e oferta e demanda de mercado desequilibradas que foram acumuladas por um longo tempo na indústria de materiais de liga de magnésio emergem gradualmente. Atualmente, a indústria de magnésio da China está funcionando sem problemas, com a produção e as exportações continuando a crescer, mas há deficiências no nível de proteção ambiental de fundição, aplicação de produtos de processamento profundo, etc., e a tarefa de transformação e modernização industrial continua árdua. Além disso, a indústria de materiais de liga de magnésio na China tem uma enorme capacidade de produção, que tem impactos de longo alcance sobre os recursos, o meio ambiente, etc., e ainda há um longo caminho a percorrer no desenvolvimento e aplicação de tecnologias de preparação e processamento de curto processo de economia de energia, economia de materiais e ambientalmente amigáveis.
