實現從鎂大國到鎂深加工與應用強國的跨越，仍需持續強化技術創新、完善應用生態、提升產品附加值，推動產業高質量發展

鎂（Mg）是地殼中第八豐富的元素，比鋁輕約33%，比鋼輕約75%，是目前已知最輕的結構金屬材料。由其制備的鎂合金，兼具密度小、比強度高、彈性模量大、導熱散熱性能顯著、消震性能優異、電磁屏蔽效果突出、易于回收、能源特性良好等多重優勢，因此被業界廣泛認定為“21世紀綠色結構材料”。

然而，數十年來，這一具有發展潛力的金屬材料始終困于技術藩籬，產業化進程步履蹣跚。如今，隨著相關技術瓶頸的相繼突破、國家政策精準賦能、資源優勢充分釋放，鎂合金產業已經迎來從量變到質變的拐點，“以鎂代鋁”的產業變革趨勢正逐步顯現。

圖片來源：華經情報網

三大核心技術瓶頸的系統性攻堅

材料界泰斗、兩院院士師昌緒先生曾一針見血地指出，鎂合金的發展存在三大瓶頸，即缺乏有效析出相、易腐蝕和難變形。這三大問題也是發展新型高性能鎂合金面臨的主要障礙。

|雙路徑協同突破鎂合金耐蝕性技術壁壘

鎂的電極電位很低，化學性質活潑，傳統鎂合金在潮濕、酸堿等復雜環境中極易銹蝕，這讓其在汽車外飾、3C產品等對耐久性要求較高的領域難以落地應用。

為破解這一難題，當前行業內形成了“內修基體+外筑屏障”的雙路徑解決方案。

一是“內修基體”，通過合金化與純凈化處理提升鎂合金本身的電極電位，或形成具有自修復能力的表面防護膜；二是“外筑屏障”，借助表面處理技術構建致密保護膜，阻隔腐蝕因子。

其中，合肥華清高科自主研發的自修復復合氧化技術（SCOT）極具代表性。該技術通過納米復合成膜劑設計、原位自組裝技術及自修復嵌入機制，其突破了微弧氧化、化學轉化膜等現有鎂合金表面處理技術的局限，中性鹽霧測試超1000小時，兼容復雜工件，可滿足航空航天、新能源汽車等領域的高耐蝕需求。此外，華清高科開發的鎂合金高裝飾技術，能實現與鋁合金相近的啞光或亮光質感，充分滿足高端電子產品的外觀需求。

|創新焊接工藝破解鎂合金難變形“頑疾”

鎂合金作為最輕的金屬結構材料，憑借高比強度、優異的阻尼性能及電磁屏蔽特性備受關注。然而，其密排六方晶體結構導致室溫塑性差、形變能力有限，且在異種材料連接過程中，因自身高熱導率、低熔點的特性，加之與異種金屬間存在巨大物理化學性質差異，長期制約著其在高端裝備中的應用。

針對上述多物理場耦合作用下的界面調控難題，萬宇科技的固相連接與沉積技術，構建了完整的鎂合金同質及異質固相連接解決方案。通過研發內外復合水冷式焊接工具系統，實現了對焊接熱循環與塑性流場的協同調控；通過引入特定流動方向與溫度場分布，實現了對界面成分的主動設計與精確調控，既有效抑制了異種材料連接過程中脆性金屬間化合物的形成與生長，又解決了同質鎂合金因變形難度大導致的加工難題。

|多元技術融合解決強度與成形性難題

鎂合金因缺乏有效析出相導致強度與成形性不足的難題，目前，業內已通過合金化調控、工藝優化及復合相調控等經權威期刊驗證的技術路徑解決，很多研究成果在一些知名期刊中多有體現，在此不做贅述。

“政策+資源”雙輪驅動解鎖產業化窗口期

材料產業的迭代離不開市場需求、政策導向與資源稟賦的協同作用。我國在政策層面的精準引導與資源層面的先天優勢，共同為“以鎂代鋁”打開窗口期。

|政策精準發力激活鎂合金產業發展新動能

密集出臺的有關文件構建了完整的產業支持體系。《“十五五”新材料產業發展規劃》將高性能鎂合金與高強高韌鋁合金、鈦合金并列，確立其先進有色金屬材料核心地位。

《節能與新能源汽車技術路線圖》明確2030年新能源汽車單車用鎂量從2020年的15kg提升至45kg，增幅達2倍，給出清晰量化目標。

圖片來源：共研產業咨詢

|資源產能雙優勢構筑鎂合金產業競爭壁壘

我國鎂資源具有顯著的國際優勢。數據顯示，我國已探明白云巖鎂礦基礎儲量達45億噸（以氧化鎂計），占全球70%以上，經濟可采儲量約18億噸，資源集中度高。作為全球主要鎂生產國，我國原鎂產量連續多年占全球80%以上，2024年產量突破102.56萬噸，全球占比超90%，充足產能為產業擴張提供堅實保障。

反觀鋁資源，我國鋁土礦對外依存度長期超50%，國際供應波動直接影響成本，且鋁產能面臨4500萬噸總量控制。這種鎂松鋁緊的資源格局，使鎂的戰略價值日益凸顯。

|成本性能雙重優勢加速市場替代進程

當前，市場供需格局與成本優勢進一步加速以鎂代鋁進程。預測顯示，2026年全球鋁供應缺口或超80萬噸，2027年將擴大至140萬噸；而2025年上半年國內原鎂因價低于成本導致產能收縮，利用率降至48%。這種供需差異疊加歷史低位的鎂鋁價格比，使鎂合金成為下游企業降本避險的理性選擇。

性能提升更具說服力。某中型車型將20余個鈑金及鋁制部件替換為鎂合金后，整車減重近100kg，綜合油耗下降4%-6%；新能源汽車每減重10kg，續航里程可增加約1.5km。這種可量化的價值提升，成為下游產業推動替代的核心動力。

“以鎂代鋁”產業化助推制造業輕量化轉型

鎂合金已從單一輕量化優勢升級為輕量化+多功能綜合優勢，應用領域從傳統行業向高端領域延伸，推動我國從鎂資源大國向鎂產業強國轉型。

|實現結構功能一體化釋放多元價值

某車型采用創新工藝生產的鎂合金后車體，較鋁合金方案減重21.8%、性能提升10%以上，每噸成本還低500元，精準契合汽車企業降本減重需求。

鎂合金在汽車零部件上應用（圖片來源：府谷鎂等網絡平臺）

|從單點突破到多領域滲透的應用拓展

隨著性能提升與工藝成熟，"以鎂代鋁"已從單點突破進入多領域滲透階段。如今，鎂合金已在新能源汽車、具身機器人、航空航天、低空經濟、軍事裝備、5G通訊、醫療、建筑等領域實現規模化應用。

從應用場景看，新能源汽車是核心驅動力，2025 年 10 月國內新能源汽車產量達177.2 萬輛，同比增長21.1%，電池包殼體、電機支架等部件的鎂合金應用占比持續提升。

與此同時，人形機器人也正在成為新增長極。有關數據顯示，單套人形機器人殼體用鎂合金的用量約為 13.7kg。以 100 萬臺套測算，遠期對鎂金屬消費的拉動量級約為 1.37 萬噸。長江證券測算顯示，2030年全球人形機器人領域鎂需求預計突破1600噸。

低空經濟領域同樣潛力巨大，單架eVTOL飛行器用鎂量約200kg，可直接提升載客能力與續航里程，帶動相關需求快速增長。

材料革命往往是產業變革的先導，“以鎂代鋁”并非短期市場波動的產物，而是制造業向高效、低碳轉型的大勢所趨。當然，實現從鎂大國到鎂深加工與應用強國的跨越，仍需持續強化技術創新、完善應用生態、提升產品附加值，推動產業高質量發展。

未來 3-5 年，“以鎂代鋁”有望從局部場景替代走向規模化普及。我國憑借完整的產業鏈配套、領先的技術成果積累與豐富的資源儲備，將持續放大綜合競爭優勢，有望在全球鎂合金產業中占據主導地位，為全球制造業輕量化轉型提供切實可行的中國方案。

*文章為轉載非原創         文 | 產業觀察室，作者 | 方建華