鎂合金被稱為“21世紀的綠色環(huán)保結(jié)構材料”，有非常優(yōu)良的應用性能，是目前質(zhì)量最輕的金屬結(jié)構材料，具有比強度高、比剛度大、消震性好、承受沖擊載荷能力大、電磁屏蔽性能優(yōu)異、無生物毒性、耐有機物和堿的腐蝕性能好、資源十分豐富等優(yōu)點。隨著加工技術水平的不斷提高，鎂合金應用范圍迅速擴展，市場需求不斷增長。迅速發(fā)展壯大鎂合金戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，對于發(fā)展我國國民經(jīng)濟與國防科技工業(yè)具有十分重要的意義。
我國鎂陸地資源約占世界總探明儲量的35%以上，居世界第一位。其中，菱鎂礦資源總量31.45億噸，符合煉鎂要求的一、二級礦占78%；白云石資源探明儲量在40億噸以上。2019年，全球原鎂產(chǎn)銷量100萬噸，我國為84.48萬噸，占到全球的85%，其余為俄羅斯、以色列等有少量產(chǎn)出。國內(nèi)產(chǎn)量主要分布在陜西、山西、寧夏等地，其中，陜西51.76萬噸、山西11.71萬噸、寧夏5.85萬噸。目前，全球原鎂約有45%用于生產(chǎn)鎂合金，這里面又有70%用于汽車行業(yè)，其余20%和10%分別用于3C和軍工、建筑材料以及飛行航空器等領域。
市場前景廣闊
在交通運輸裝備領域：一是在汽車應用方面，在采用相同動力和傳動系統(tǒng)的前提下，汽車輪轂、覆蓋件、發(fā)動機箱、電池艙等零部件的輕量化，是鎂合金最大的增量市場。德國大眾汽車統(tǒng)計，汽車自重每減輕10%，即可節(jié)約燃料5%，每使用10公斤鎂合金，汽車可減重4公斤左右；自重每降低100公斤，每百公里油耗可減少0.7升；每節(jié)約1升燃料可減少二氧化碳排放2.5克，年排放量減少30%以上。國外汽車已有60多個零部件改用鎂合金，如歐洲帕薩特和奧迪A4，每輛車上已達到14公斤以上，北美地區(qū)和日本的部分車分別達到3.8公斤和9.3公斤，有的甚至超過28公斤。根據(jù)我國汽車輕量化路線圖，到2020年、2025年和2030年，單車用鎂合金要分別達到15公斤、25公斤和45公斤。以2025年生產(chǎn)3500萬輛、單車消耗25公斤鎂合金測算，需求量為87.5萬噸。以2030年單車用量45公斤計算，則需要172萬噸。2019年，我國生產(chǎn)純電汽車130萬輛，小型乘用車3000萬輛，如果僅把每輛車的覆蓋件改為65公斤的鎂合金板材，就需要203萬噸。長春一汽、上汽大眾、重慶長安汽車等車企都已開始批量使用鎂合金。展望未來，汽車用鎂合金用量或?qū)⒂瓉砭畤娛皆鲩L。
二是在軌道交通方面，軌道交通只要減輕車體重量，就能使列車增加有效載荷，運行速度更快?，F(xiàn)在一列八節(jié)車廂組成的高速列車，牽引力要高達5500~8800千瓦，而用鎂合金降重則可大幅降低動力成本。國外軌道客車鎂合金的應用遠超我國，法國高速列車鎂合金鑄件和板材使用超過4.5萬個，日本、韓國的高速列車也都采用了鎂合金鑄件和板材，成本降低8%~10%。我國規(guī)定常住人口300萬以上、財政預算100億元以上的城市，可以發(fā)展軌道交通。全國已有43個城市開通了地鐵或輕軌列車運營，另有15個城市制定了地鐵或輕軌規(guī)劃，2020年市內(nèi)軌道交通里程將達4500公里以上，各大城市都在修訂增大城市軌道交通計劃，僅成都市規(guī)劃的2035年度市域內(nèi)軌道交通里程就將達4500公里。成都天智輕量化科技有限公司已經(jīng)批量供應地鐵列車鎂合金輕量化產(chǎn)品。軌道客車大量使用鎂合金材料也將成為必然。
在3C電子產(chǎn)品和軍工、建筑材料領域：鎂板帶材已開始用于中高檔超薄型、或尺寸較小的筆記本外殼，工程塑料以及碳纖維所無法與此相比，鎂合金材料現(xiàn)為便攜式筆記本電腦外殼的首選。此外，還有電子產(chǎn)品的屏蔽層，超薄金屬鎂板（箔）也趨向使用鎂合金。新一代移動通訊產(chǎn)品大量使用挖空鎂合金框架，在4G和5G通訊基站散熱器方面，僅國內(nèi)至少有500多億元的市場需求量。在軍工領域，鎂合金也已批量使用在可移動便攜式通訊裝備、輕便武器系統(tǒng)單兵武器和智能化頭盔、軍車懸掛式外裝甲板以及肩扛式導彈、火箭彈殼體上。在墻面裝飾領域，特別是高層、超高層建筑中，輕量化鎂合金模板也開始廣泛使用。
在飛行航空器等領域：飛機結(jié)構中除了內(nèi)部支架框架以外，蒙皮、地板、艙板等最適合使用寬幅鎂合金薄板。有試驗結(jié)果表明，飛機減重1磅所帶來的經(jīng)濟效益，商用機為300美元，戰(zhàn)斗機為3000美元，航天器為3萬美元，綜合減重效果比鋁合金高出25%~35%。歐洲空客公司早在上世紀就開發(fā)了鎂合金板，比使用鋁合金減重近10噸。我國的西飛、成飛很早就在機體內(nèi)使用了鎂合金鍛件、鑄件和板材。民航、通用航空、商業(yè)航天領域，將來更是鎂合金大顯身手的領域。
中國淪為原鎂生產(chǎn)“巨人”
鎂合金制造“矮子”
目前，世界鎂工業(yè)的走向是：西方國家對原鎂減產(chǎn)殆盡，但中國在持續(xù)增產(chǎn)。美國、德國、韓國、澳大利亞和日本等已經(jīng)把鎂作為21世紀的重要戰(zhàn)略材料，相繼制定了各自的鎂和鎂合金產(chǎn)業(yè)化規(guī)劃。美國正在重點研究鎂合金的高端制造工藝，現(xiàn)擁有世界唯一的工業(yè)化寬幅板帶生產(chǎn)線；德國政府出巨資重點研究壓鑄鎂合金、快速還原化與工具制造等尖端技術；韓國制定了由三星、浦項、現(xiàn)代三巨頭聯(lián)合投資超過500億美元的東海岸三大鎂合金國家產(chǎn)業(yè)園計劃，2016年~2018年已經(jīng)招商引資超過100億美元，計劃到2025年在鎂合金深加工和高價值產(chǎn)品領域要達到世界領先水平。鎂合金高端產(chǎn)業(yè)已形成了從基礎研究到應用研究，再到產(chǎn)品開發(fā)和終端應用的完整體系，像高性能寬幅鎂合金板帶材、高性能鎂合金擠壓型材和精密鍛造件等尖端加工技術，已基本被全部壟斷，攫取了鎂終端產(chǎn)品85%以上的附加值。就連年產(chǎn)僅有2萬多噸原鎂的烏克蘭，在航空、航天等關鍵零部件的精密壓鑄方面也走在了世界前列，年創(chuàng)造產(chǎn)值達42億美元。
雖然我國有豐富的資源和低成本的優(yōu)勢，2003年以來已連續(xù)18年成為世界最大的原鎂產(chǎn)地和輸出地，但卻是典型的原鎂材料生產(chǎn)“巨人”、鎂合金制造“矮子”。2019年，我國出口原鎂和鎂制品45.16萬噸，金額553.6億元，均價12.25萬元/噸，出口量占全球總產(chǎn)量的53%，主要出口荷蘭、加拿大、美國、日本等國。全國進口鎂制品41.09萬噸，金額701.9億元，均價17.08萬元/噸。
鎂產(chǎn)品出口-進口一圈后，國家凈損失148.3億元。在鎂精密鑄造和成形方面，雖然已成功開發(fā)出了高速列車“復興號”擠壓側(cè)墻型材、地板導槽型材等產(chǎn)品，并進入批量裝車應用，但在鎂合金板材生產(chǎn)、應用方面遠遠滿足不了市場需求。在運輸裝備制造中，鎂合金板帶材的消耗量占到70％以上，盡管山西聞喜銀光鎂業(yè)（集團）有限公司現(xiàn)為全國規(guī)模最大、品種最全的鎂合金企業(yè)，但年產(chǎn)板帶也不足3000噸；中鋁洛陽公司和山東臨沂曙光鑄造有限公司的鎂合金板材數(shù)量也十分有限，而且技術水平低、裝備落后；河南鶴壁市高性能鎂合金材料年產(chǎn)值也只有50多億元；此外，寧夏太陽、山西長治、山東南山、重慶博奧、廣東慶鎂、福建坤孚等在加工方面雖有提升，但寬度大于1220毫米以上的鎂合金薄板材，仍然屬于空白。這些板材的采購價格極其昂貴，如汽車用高強度板材28萬~35萬元/噸，飛機制造和國防工業(yè)用板材38萬~45萬/噸，最高價是出口原鎂30多倍。A股與汽車輕量化材料(鎂合金)相關度較高的上市公司，只有云海金屬和萬豐奧威。
整體上看，我國規(guī)模化鎂合金深加工和高端制造水平還很低，現(xiàn)有規(guī)模以上原鎂冶煉企業(yè)83家，前10大企業(yè)產(chǎn)量占比37.7%，產(chǎn)能大于3萬噸的只有13家，剩余的都是微小型企業(yè)，行業(yè)集中度差、裝備自動化程度低，遠未形成技術的引領和產(chǎn)業(yè)的集聚。
我國原鎂產(chǎn)品以白菜價出口，然后再花巨資從國外進口的局面應盡快改變；中國的鎂合金需要戰(zhàn)略級別的鎂合金產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和短期、中期、長期的技術布局。要充分利用我國原鎂產(chǎn)量在世界范圍內(nèi)的絕對優(yōu)勢，高起點規(guī)劃原鎂冶煉和鎂合金高端產(chǎn)品加工產(chǎn)業(yè)的整體布局，抓緊引進國外鎂合金高端產(chǎn)業(yè)化技術和先進加工裝備，立足陜西原鎂就地取材，盡快實現(xiàn)本土鎂合金應用端產(chǎn)業(yè)升級，替代進口，力爭在較短時間內(nèi)打造出我國的鎂合金戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)基地。
全力以赴做大做強鎂合金產(chǎn)業(yè)
近年來，陜西的府谷、神木兩地利用蘭炭副產(chǎn)的荒煤氣作燃料生產(chǎn)原鎂，形成了獨具優(yōu)勢的金屬鎂冶煉低成本洼地，構建了煤化工與金屬鎂生產(chǎn)有機結(jié)合的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈模式，原鎂產(chǎn)量和出口量連年增加，穩(wěn)居全國第一、全球第一。其中，2019年府谷產(chǎn)量43.33萬噸，神木8.43萬噸，總產(chǎn)量占到全國的62%，全球的52%。去年，鎂在國內(nèi)的銷售比例已達49%，未來10年國內(nèi)鎂消費年均增幅將在20%以上。我國作為原鎂產(chǎn)量世界第一大國，應緊緊抓住全球鎂合金應用正在興起的戰(zhàn)略機遇，全力以赴做大做強鎂合金產(chǎn)業(yè)。為此建議如下。
一是在產(chǎn)業(yè)目錄中鼓勵高性能鎂合金的生產(chǎn)和加工，把鎂資源、原鎂錠和鎂合金納入國家重要的資源戰(zhàn)略、材料戰(zhàn)略和產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略，加快、加大投入鎂合金研發(fā)，擴大鎂合金應用，全力發(fā)展鎂合金產(chǎn)業(yè)。進一步加快在交通運輸裝備、3C電子產(chǎn)品和軍工、建筑材料以及飛行航空器等領域鎂合金輕量化材料的應用步伐，盡快改變鎂合金生產(chǎn)加工受制于人的被動狀況。
二是要站在全球格局的高度看待發(fā)展我國鎂戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的緊迫性和重要性。應把目前陜西、山西等尚有一定污染、且產(chǎn)能仍然比較低的一些原鎂冶煉項目繼續(xù)列入鼓勵類。力爭提供所需技術和資金，特別是在環(huán)保執(zhí)法上不宜“一刀切”和“生硬冷”，防止間接抽空這一戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展基石。
三是支持陜西創(chuàng)建世界一流的鎂產(chǎn)業(yè)園，有關部門共同做好這一戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃和建設等工作。應支持和幫助組建具有產(chǎn)業(yè)鏈條完整、加工配套齊全、產(chǎn)品優(yōu)勢突出、產(chǎn)能規(guī)模領先國際的鎂產(chǎn)業(yè)集團，加快引進國內(nèi)外先進鎂合金加工生產(chǎn)設備，占領鎂合金高端深加工技術的制高點，帶頭領跑鎂合金產(chǎn)業(yè)向世界水平進發(fā)。
四是鎂合金工業(yè)深加工技術裝備屬于重資產(chǎn)項目且投資巨大，利潤周期長，需要國家有關部門和陜西省共同主導強力推進，全面整合國內(nèi)鎂合金科研機構和相關技術資源，構建“國家鎂及鎂合金技術研發(fā)與產(chǎn)品制造中心”，將陜西打造成為國家級規(guī)模化高端鎂合金生產(chǎn)基地和應用推廣示范基地。推動我國全面掌握國內(nèi)外金屬鎂市場的定價權，由高端鎂合金產(chǎn)品進口國變?yōu)槌隹趪?/span>
（作者單位：陜西省政府辦公廳）