镁合金将引领200亿轻量化产品市场

镁合金是一种轻质高强度的金属材料，以其轻质、高强度、良好导热性等特性，在航空航天、汽车制造等领域发挥着重要作用。镁合金加工技术面临熔点低、化学活性高等难点，同时原材料提炼复杂、设备投资大和回收难度也不容忽视。目前，全球市场预计至2029年将达到200.72亿美元，中国展现出强劲的增长势头，2025年市场规模将达201.84亿元。全球领先企业通过先进的熔炼和铸造技术为镁合金的高性能生产提供了强有力的支持；中国企业在原材料方面具有优势，通过技术创新体现了中国在全球镁合金产业中的竞争力。

轻质、高强度、高性能

镁合金是一种轻质、高强度、高弹性模量、良好导热性和抗电磁干扰性能的金属材料，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。自20世纪初发展至今，镁合金已成为环保和可持续发展的重要材料。

镁合金概念。镁合金是一种轻质、高强、高弹性模量、良好导热性和抗电磁干扰性能的金属材料，以其优异的比强度和良好的机械性能而著称。镁合金主要由镁元素构成，并添加了如铝、锌、锰等合金元素以提高其性能，因其密度低、比强度高的特性，在航空航天、汽车制造、电子设备等领域有着广泛的应用，特别是在需要减轻重量和提高能效的场合。此外，镁合金还具有良好的导热性、电磁屏蔽性能和可回收性，使其成为一种环境友好型材料。

镁合金发展历程。镁合金的发展历程始于20世纪初，随着金属镁的工业化生产，其轻质高强度的特性迅速吸引了工业界的注意。1936年，德国的Heinkel He 112战斗机首次采用镁合金制造机身，开启了镁合金在航空航天领域的应用先河。二战期间，镁合金因其轻质和高强度被广泛应用于军事装备，例如美国的B-29超级堡垒轰炸机和德国的V-2火箭。战后，镁合金的应用逐渐扩展到民用领域，1954年克莱斯勒Imperial车型采用了镁合金轮毂，标志着镁合金在汽车行业的首次应用。1960年代，镁合金在航空航天领域的应用进一步扩大，如美国的阿波罗计划中镁合金被用于制造登月舱的部件。进入21世纪，随着环保意识的提高和轻量化需求的增加，镁合金在新能源汽车、智能手机和笔记本电脑等领域的应用日益广泛。例如，特斯拉Model S和Model X车型采用了镁合金座椅框架，苹果的MacBook Air笔记本电脑也采用了镁合金外壳。随着材料科学和加工技术的进步，镁合金的生产工艺和应用领域仍在持续发展和创新中。

镁合金通过合金化技术添加Al、Zn、Nd等元素改善性能，微合金化与纳米技术引入Zr、Ti等元素细化晶粒，提高力学性能。表面处理技术如阳极氧化、化学转化膜、微弧氧化增强耐蚀性与耐磨性，拓宽应用领域。

合金化技术。镁合金的合金化技术是通过向纯镁中添加一种或多种合金元素，如铝、锌、锰、稀土等，来改善其性能的一种材料加工方法。这种技术可以显著提高镁合金的机械强度、耐热性、耐蚀性以及加工性能，技术核心在于合金元素的选择及其含量的精确控制。例如，添加铝(Al)和锌(Zn)可以形成强化相，提高合金的强度和耐热性；而添加稀土元素如钕(Nd)和镨(Pr)则有助于细化晶粒，改善合金的塑性和韧性。在实际应用中，通过系统优化合金成分，可以开发出具有特定性能的镁合金产品，如AZ系列（含有Al和Zn）、WE系列（含有稀土元素）等。

微合金化与纳米技术。微合金化技术是通过在镁合金中添加微量的合金元素，如锆(Zr)、钛(Ti)等，来影响晶粒的生长和第二相的析出，从而显著提高合金的力学性能和耐蚀性。纳米技术则涉及在镁合金基体中引入纳米级第二相粒子，这些粒子可以阻碍位错运动，提高材料的强度和硬度。例如，通过机械合金化方法制备的镁基纳米复合材料，可以在不显著增加合金密度的前提下，获得优异的综合性能。这些技术的应用，使得镁合金在生物医用材料、超轻结构材料等领域展现出巨大的潜力。

表面处理技术。镁合金的表面处理技术主要包括阳极氧化、化学转化膜、微弧氧化等方法，旨在提高镁合金的耐蚀性、耐磨性和装饰性。阳极氧化技术通过在镁合金表面形成一层致密的氧化膜，不仅提高了耐蚀性，还能通过着色工艺赋予产品多样的颜色。化学转化膜技术通过化学处理在镁合金表面形成稳定的转化膜，改善了材料的耐腐蚀性能。微弧氧化技术则利用电化学原理在镁合金表面原位生长出陶瓷膜，该膜具有优异的耐磨损和耐腐蚀性能。例如，通过微弧氧化技术处理的镁合金产品，如AZ91D镁合金活塞，不仅提升了产品的性能，还拓宽了镁合金在高端市场的应用范围。

汽车领域单车使用量将达45kg

镁合金以其轻质、高强度等特性，在航空航天、汽车工业、电子通讯设备等领域广泛应用。在航空航天中，用于减轻飞行器重量、提高燃油效率；在汽车工业中，用于座椅框架、车轮等部件以实现轻量化；在电子通讯设备中，用于笔记本电脑、手机等3C产品，提升防震、散热和电磁屏蔽性能。

航空航天领域。在航空航天领域，镁合金以其低密度、高强度和良好的综合性能，成为理想的金属结构材料，尤其适合用于减轻飞行器的重量。在飞机制造中，镁合金可以被用于制造座椅、内部装饰件、发动机部件等，以减轻飞机自重，提高燃油效率。例如，波音787的机身和机翼结构中镁合金的用量显著增加，有效降低了整体结构重量。此外，镁合金在航天器的发射过程中，对于抵抗极端环境条件如高振动、高辐射等具有重要作用，如用于航天器的太阳能电池板框架和卫星的结构组件。未来，随着对镁合金性能的进一步优化和成本的降低，其在航空航天领域的应用将更加广泛。

汽车工业领域。镁合金在汽车上的应用主要集中在实现轻量化，提高燃油效率和降低排放，实验数据表明，汽车重量每降低10%可提高燃油效率6%-8%。《节能与新能源汽车技术路线图》指出，中国汽车领域镁合金单车使用量将分别在2020、2025、2030年达到15kg、25kg、45kg。目前，镁合金被用于制造汽车的座椅框架、车轮、发动机缸体、变速箱壳等部件，这些部件的轻量化不仅提升了汽车的性能，还有助于减少整车重量，实现更高的载重能力和更好的操控性。例如，特斯拉Model S的前端框架采用了整体压铸镁合金技术，不仅减轻了重量，还提升了整体结构的刚性。此外，镁合金在汽车座椅框架中的应用，如奥迪A8的镁合金座舱支架，通过减轻重量，有助于提高车辆的动态响应性和操控性。

电子及通讯设备领域。在电子及通讯设备领域，镁合金因其轻量性、优异的薄壁铸造性能、防震性、抗磨损性、电磁屏蔽性等特性而受到青睐。镁合金的应用遍及笔记本电脑、手机、数码相机等3C产品，例如，笔记本电脑采用镁合金机壳，以提高防震性能和散热效率，同时减少电磁干扰；手机使用镁合金外壳，不仅提升了产品的耐用性和手感，还因其轻量化特性满足了市场对便携设备的需求。此外，镁合金在通讯基站和服务器的散热器件中也有应用，有助于提高设备的散热效率和稳定性。

镁合金加工面临熔点低、化学活性高的技术难点。成本控制上，原材料提炼复杂、设备投资大，质量控制严格。环境影响方面，提炼和加工可能产生有害副产品，腐蚀性增加回收难度，需开发环保回收技术减少污染。

技术难点。镁合金在加工过程中的技术难点主要在于其较低的熔点和较高的化学活性。镁合金的熔点大约为650℃，远低于其他常用金属，如铝的熔点约为660℃，钢的熔点则在1,300℃以上。这要求在加工过程中必须严格控制温度，以防止过热导致材料性能下降。同时，镁合金在空气中极易与氧气反应，形成氧化镁，这不仅影响材料的机械性能，还可能引发火灾或爆炸事故。例如，在镁合金的铸造过程中，需要在惰性气体保护下进行，以避免表面氧化，这增加了工艺的复杂性和对设备的要求。

成本控制。镁合金的成本控制挑战主要源于其原材料成本、加工成本和设备投资。镁矿石的提炼过程复杂，能耗高，导致原材料成本较高。此外，镁合金的加工设备和工艺要求特殊，如需要高压铸造机、特殊的模具和自动化生产线，这些设备的投资成本较高。在生产过程中，为了确保镁合金的质量和性能，还需要进行严格的质量控制和检测，这也会增加成本。例如，在汽车行业中，使用镁合金制造轻量化部件时，需要投入大量资金用于购买和维护专用的高压铸造设备。

环境影响。镁合金的提炼和加工过程中可能会产生有害的副产品，如氯化镁和氧化镁等，这些物质如果处理不当，会对环境造成污染。此外，镁合金的腐蚀性也给其回收和再利用带来了难题。例如，在回收镁合金废料时，需要采用特殊的化学处理方法来去除表面的腐蚀产物，这一过程不仅成本高昂，而且可能产生额外的环境污染。因此，开发环保的镁合金回收技术，减少其对环境的影响，是当前镁合金产业面临的一个重要课题。

全球增长与亚太领航

全球镁合金市场预计2029年将达200.72亿美元，年复合增长率4.7%，亚太地区领涨。中国镁合金市场规模2025年预计达201.84亿元，2022年产量35.78万吨，2024年3月单月产量环比增33.3%。中国原镁市场规模2022年达133.32亿元，年均价上涨21.77%，产能利用率68.39%。

全球镁合金市场规模。全球镁合金市场展现出稳健的增长态势，根据Data Bridge Market Research 分析，全球镁合金市场预计到 2029 年将达到 200.72亿美元，年复合增长率为 4.7%，并预计亚太地区将主导市场。根据Mordor Intelligence的报告，2024年金属镁市场的规模预计为115万吨，预计到2029年将达到150万吨，预测期内（2024-2029年）的复合年增长率为5.30%。全球镁和镁合金的主要厂商分布在中国和欧洲，核心厂商有云海金属、瑞格镁业、海镁特和U.S. Magnesium等企业。

中国镁合金市场规模。据头豹研究院数据显示，截至2021年，中国镁合金行业市场规模达到145.41亿元，预计到2025年将增长至201.84亿元。此外，我国镁合金产量整体增长，据智研咨询数据显示，截至2022年我国镁合金产量为35.78万吨；SMM数据显示，2024年3月，中国镁合金产量为26,550吨，环比上升33.3%，同比上升5.9%。

中国原镁市场情况。原镁作为一种高纯度的金属镁，是镁合金的基础材料，中国市场规模呈现增长趋势。据智研咨询数据显示，2019年原镁市场规模为77.35亿元，2022年市场消费规模增长至133.32亿元，国内原镁年均价达到30,738.71元/吨，同比上涨21.77%。此外，根据智研咨询发布的《2023-2029年中国镁行业市场调研分析及发展规模预测报告》，2022年中国原镁产能为136.46万吨，产量为93.33万吨，产能利用率达到68.39%；2003年以来，我国已连续18年成为世界上最大的原镁生产国与出口国，截至2022年，我国原镁出口量增长至50.03万吨，进口量为0.07万吨。随着国家对镁合金产业的重视和支持，以及下游应用领域的不断拓展，预计中国镁合金市场将保持稳健的增长势头。

中国镁合金产业经历快速发展，自20世纪末国产化起步，至21世纪初AZ31B合金在3C领域应用，随后ZK60A等高强度合金在汽车行业规模化生产。市场细分中，汽车行业为最大消费市场，3C电子产品领域应用增长，航空航天领域镁合金应用超90%为铸件。

镁合金细分市场。据招商证券显示，在航空航天领域，镁合金因其轻质和高强度被广泛应用于飞机结构件，如机轮轮毂、发动机附件机匣等，其中铸件超过90%。汽车行业是镁合金最大的消费市场，约占总消费量的70%。3C电子产品领域，镁合金用于笔记本电脑结构件、手机中板等，随着产品向轻、薄、短、小方向发展，镁合金的应用持续增长，3C领域占比约为20%。

国产化进程。中国镁合金产业的国产化进程始于20世纪末，随着国家对新材料的重视，21世纪初进入快速发展阶段。2001年，中国成功开发了具有自主知识产权的AZ31B镁合金，该合金以其优异的加工性能和成本效益，迅速在3C产品领域得到应用。2005年，随着汽车轻量化需求的增长，中国开始研发适用于汽车行业的高强度镁合金，如ZK60A等。2010年，中国首条镁合金汽车轮毂生产线在重庆投产，标志着镁合金在汽车零部件制造中的应用开始规模化。2015年，中国镁合金产量达到全球领先，同时在航空航天领域，中国自主研发的C919大型客机采用了国产镁合金材料，展示了镁合金在高端制造领域的应用潜力。近年来，随着新能源汽车的兴起，中国镁合金产业进一步拓展至电池壳体、电机壳等关键部件的研发和生产，如比亚迪等企业已开始大规模使用国产镁合金。通过技术创新和产业升级，中国镁合金产业正逐步实现全产业链的国产化，为国家的新材料战略和可持续发展做出了显著贡献。

中国在原材料方面占据优势

镁合金上游以菱镁矿、白云石矿和盐湖资源为主，中国菱镁矿储量占世界60%，白云石矿储量超过40亿吨。中游产业链聚焦镁合金的生产与加工，中国企业如云海金属通过一体化经营模式，增强市场竞争力。下游应用涉及建筑、医疗、汽车等多个领域。

上游产业链。镁资源主要存在于菱镁矿、白云石矿、盐湖、海水等资源中，上游企业通过开采、提炼等方式将金属镁元素提取并生产为原生镁锭。据头豹研究院数据显示，中国菱镁矿储量占世界的60%，已探明储量达到31.45亿吨，占世界的24.2%，储量较为集中，主要分布于辽宁、山东、西藏、甘肃等九大省区；中国白云石矿已探明储量超过40亿吨，是目前镁合金上游原材料开采的主要来源之一；盐湖水中含有丰富的氯化镁，是生产镁的重要资源，中国地区氯化镁基础储量为31.43亿吨。

中游产业链。镁合金产业链的中游环节为镁合金的生产和加工，这一环节的企业负责将原镁转化为各种规格的镁合金材料，如铸造镁合金锭、变形镁合金等。中国在这一领域拥有明显的产能优势，部分头部企业如云海金属等已经实现了从原镁冶炼到镁合金生产的一体化经营，显著提升了市场竞争力。镁合金的生产过程包括合金化、熔炼、铸造等关键工艺步骤，其中，合金化是将原镁与铝、锌等元素按比例混合，形成具有特定性能的合金；熔炼是通过高温加热使合金成分均匀熔合；铸造则是将熔融的合金倒入模具中，冷却固化形成所需形状的铸件。这些步骤共同决定了镁合金的微观结构和宏观性能。

下游产业链。镁合金的下游产业链包括镁合金的深加工和应用。镁合金半成品经过二次加工，如挤压、锻造、轧制等工艺，可以转化为各种形状和尺寸的成品，这些成品以其独特的性能满足着各行各业的特定需求。例如，在建筑行业，镁合金的轻质和高强度特性被充分利用，用于制造门窗框架、屋顶材料等结构件和装饰件；在医疗领域，镁合金用于制造可降解的植入物和医疗器械，如骨钉、骨板等，有助于促进病人恢复。此外，镁合金还广泛应用于汽车、运动器材、工具制造等多个行业，其深加工技术的发展不断推动着这些领域的产品创新和性能提升。

美康特、万丰镁瑞丁和劳和镁业是全球镁合金行业的领先企业。美美康特以先进的熔炼和铸造技术生产高性能镁合金，2022年业务显著增长。万丰镁瑞丁以核心技术和大规模产能服务于国际市场。劳和镁业通过高效节能的双辊铸轧技术，为全球镁板生产提供先进的熔炼和热处理系统。

美康特(Materion Corporation)。美康特有限公司是一家全球领先的高性能合金制造商，专注于镁合金、铜合金、钨合金等材料的研发与生产。该公司拥有先进的镁合金熔炼和铸造技术，通过严格控制的原料准备、熔炼、铸造、热处理和检测等工艺流程，生产出高性能的镁合金板材、棒材和铸件等产品。这些产品以其轻质高强、耐腐蚀、加工性能好以及优良的导热性和导电性等特点，广泛应用于航空航天、汽车、3C电子等领域。2022年，美康特有限公司的镁合金业务营收同比增长67.44%，显示出其在该领域的强劲增长势头和市场认可度。

万丰镁瑞丁（Magnesium Elektron International Ltd.）。万丰镁瑞丁控股有限公司是全球镁合金深加工行业的领导者，拥有全球顶级的镁合金零部件技术研发中心和生产基地。该公司的核心技术包括镁合金的熔炼、压铸成型和热处理等工艺流程，其生产的镁合金零部件具有轻质、高强、耐腐蚀等突出性能。万丰镁瑞丁的镁合金业务年产能超过1,800万套，产品广泛应用于国际知名汽车主机厂和航空航天企业。

奥地利劳和镁业（Rauch & Lang GmbH）。奥地利劳和镁业有限公司专注于镁合金熔炉及相关热处理系统的研制、开发和生产。公司开发的双辊铸轧技术能够从液态镁合金直接生产固态镁合金卷材，为镁合金的生产提供了一种高效、节能的方法。此外，公司还开发了与该技术相配套的镁合金熔炼系统和热处理系统，进一步提升了镁合金的生产效率和产品质量。奥地利劳和镁业凭借其在镁合金熔炉和热处理系统方面的技术优势，为全球多家镁板生产商提供了镁合金熔炼系统和设备。

云海金属、瑞格金属和海镁特镁业是中国镁合金行业的领军企业。云海金属以短流程粗镁一步法和竖罐蓄热式燃烧技术降低成本和能耗，产品广泛应用于汽车和建筑行业。瑞格金属以高致密性镁合金产品满足高精度需求，产值超12亿元。海镁特镁业提供高品质镁合金材料，通过多项国际认证。

云海金属。云海金属是中国镁合金行业的领军企业，拥有从矿石开采到原镁、镁合金冶炼及深加工、回收的完整产业链。该公司在镁合金生产方面拥有核心技术，包括自主研发的“短流程粗镁一步法”生产优质原镁，该技术大幅提高了生产效率，降低了冶炼总耗能，减少了CO2排放，并显著降低了原镁成本。此外，云海金属还开发了“竖罐蓄热式燃烧技术”，进一步提升了生产效率和节能效果。云海金属的主打产品包括汽车中大件、镁储氢材料、镁建筑模板和镁一体化压铸产品等，这些产品因其轻量化、高强度的特点而广泛应用于汽车和建筑行业。

瑞格金属。瑞格金属是中国镁合金行业的龙头骨干企业，专注于原生镁锭、镁合金、铝合金等产品的深加工研发、生产和销售。瑞格金属拥有7万吨镁合金产能，其产品技术包括用于半固态压铸（触变成型法）的镁合金粒子，这种产品具有高致密性、良好的尺寸精度和机械性能，特别适合于高精度产品如薄壁件的生产。瑞格金属的镁合金产品不仅环保节能，而且通过了奔驰、宝马、通用等汽车制造商的严苛质量审核，证明了其科技实力和产品质量。近年来，公司产值已超过12亿元，显示了其在镁合金行业中的强劲竞争力和营收能力。

海镁特镁业。海镁特镁业是全球镁合金和阴极防腐保护系统的引领者，拥有丰富的镁合金开发与创新经验，其产品线涵盖了多种镁合金材料，如镁合金AJ62、AE44/AE44-2、AM50/AM60和AZ91等。这些产品以其轻质高强、耐腐蚀和优良的加工性能在航空航天、汽车制造等领域广泛应用。海镁特镁业的核心技术涵盖熔炼、铸造和热处理等工艺流程，通过先进的熔炼设备和铸造技术，确保产品的高品质和高性能。同时，公司通过DNV的ISO09001质量、TS16949（国际汽车行业质量管理体系）认证、ISO14001安全环境标准的认证，进一步证明了其产品的可靠性和优越性。

来源:久谦资本