镁资源储量、冶炼技术及应用情况如何？

镁资源储量丰富，中国资源禀赋优势显著。

1.白云石已探明储量高达 200 亿吨，菱镁矿产量占世界总量 70%

全球镁资源丰富，在自然界分布广泛，主要以固体矿和液体矿的形式存在。固体矿 主要有菱镁矿、白云石等，其中根据亚洲金属网数据统计，全球的菱镁矿储量达 240 亿 吨，多分布于中国、朝鲜、俄罗斯等地；液体矿主要来自海水、天然盐湖水、地下卤水 等。虽然逾 60 种矿物中均蕴含镁，但是全球所利用的镁资源主要是白云石，菱镁矿，水镁石，光卤石，和橄榄石这几种矿物。其次为海水苦卤、盐湖卤水及地下卤水。

白云石矿储量丰富，分布广泛。我国含镁白云石矿储量很丰富，现已探明储量在 200 亿吨以上，白云石资源遍及我国各省区，特别是山西、宁夏、河南、吉林、青海、贵州 等省区。白云岩矿床按性质分，主要有热液型和沉积型两种。热液矿主要在辽东、胶东 地区广泛发育；沉积型主要分布于山西、河南、湖南、湖北、广西、贵州、宁夏、吉林、 青海、云南、四川等省区。 我国菱镁矿资源储量位居全球第二，产量全球第一。中国菱镁矿资源位居全球第二， 储量分布相对集中，且大型矿床多。我国菱镁矿探明储量的矿区有 27 处，分布于 9 个 省(区)，以辽宁菱镁矿储量最为丰富，占全国的 85.6%，此外，山东、西藏、新疆、甘肃 等地区菱镁矿也较丰富。过去近三十年中国以及全球的菱镁矿产量呈现震荡上升趋势， 并在 2015 年加速增长，中国贡献主要增量。2021 年中国菱镁矿产量达到 21000 吨，占 全球总产量的 70%。

盐湖资源主要集中于青海西藏等地。我国的盐湖镁盐主要分布于西藏自治区的北部 和青海省柴达木盆地，柴达木盆地内的镁盐储量占全国已查明镁盐总量的 99%，居全国 第一位。盆地内的镁盐主要分布在察尔汗、一里坪、东、西台吉乃尔湖、大浪滩、昆特 依、马海等盐湖。察尔汗、一里坪、东、西台吉乃尔湖为氯化镁，大浪滩、昆特依、马 海、大柴旦等矿区氯化镁、硫酸镁均有，两种类型的镁储量基本相当，其中：氯化镁累计查明资源储量 42.81 亿吨，其中基础储量 19.08 亿吨；保有资源储量 40.70 亿吨，其中 基础储量 17.98 亿吨。硫酸镁累计查明资源储量 17.22 亿吨，其中基础储量 12.29 亿吨。

2.原镁冶炼技术成熟，我国镁锭产量全球领先

原镁冶炼技术历经迭代，发展成熟。20 世纪初全球约 80%的原镁产量采用电解法 生产，约 20%由热还原法生产。90 年代后热还原法原镁产量迅速增长，加之电解法的生 产成本较高，国内外的电解法生产设备纷纷关闭。而后世界原镁 80%由热还原法生产， 其中 90%以上由热还原法中的皮江法生产。但皮江法镁冶炼技术存在的问题及挑战还有 很多，例如“三废”排放多、废渣仍未得到较好的处理，环保压力大；能耗高、成本高； 自动化、智能化水平低；无法连续化、规模化；资源综合利用低等。随着镁冶炼技术的 不断发展与环保要求的不断提高，行业内出现了比皮江法冶炼更加环保低碳的铝热法、 真空碳热还原法等。

原镁生产是镁行业上游重要的组成部分，我国作为原镁产量第一的大国，在镁资源 储量上占据行业领头的优势。

我国镁锭产量常年处于世界领先位置。2021 年中国镁锭产量略有下降 80 万吨，占 总市场份额的 85.84%，俄罗斯镁锭产量占全球总产量的 6.4%，以色列、哈萨克斯坦、 巴西的镁锭产量占据全球总产量的 2%，乌克兰镁锭产量仅占全球总产量的 1%。

3.原镁下游应用广泛，需求爆发窗口临近

原镁的应用主要集中在镁合金生产，炼钢脱硫，还用在稀土合金、金属还原、腐蚀 保护及其他领域。很多钢厂都采用镁脱硫，使用镁粒的脱硫效果比碳化钙好；使用镁牺 牲阳极进行阴极保护，是一种有效的防止金属腐蚀的方法，镁牺牲阳极广泛用于石油管 道、天燃气、煤气管道和储罐、冶炼厂、加油站的腐蚀防护以及热水器、换热器、蒸发 器、锅炉等设备。

镁合金是最具前途的汽车轻量化材料之一，未来市场空间巨大

在全球气候变化倒逼绿色转型提速的背景下，汽车轻量化趋势是镁合金需求较高速 增长的主要驱动力。目前新能源汽车受限于续航里程的技术问题，而电池数量及能量密 度的提升短期内较难实现，因此对车身轻量化的需求更加迫切。轻量化材料是汽车轻量 化的重要研究方向之一，由于镁合金具有比强度和比刚度高、表面加工性能和铸造精度 较高等优点，在降低汽车整车重量，提升整车性能方面，具有巨大的开发潜力和竞争力。

我国单车用镁量存在较大的提升空间。据中国汽车工程学会发布的《节能与新能源 汽车技术路线图 2.0》，2026 年-2030 年为第三阶段，重点发展镁合金和碳纤维复合材料 技术，解决镁合金及复合材料循环再利用问题，实现碳纤维复合材料混合车身及碳纤维 零部件的大范围应用，突破复杂零件成型技术和异种零件连接技术。单车用镁量的具体 的目标是： 2020 年达到 15kg，2025 年达到 25kg，2030 年达到 45kg。假设 2030 年汽 车销量达到 3800 万辆，届时汽车领域镁需求量将达 171 万吨。 电池结构件或成为未来镁合金重要应用领域。电池包是新能源汽车核心能量源，主 要包括动力电池模组、结构系统、电气系统等；其中，结构系统由壳体（包括上、下壳 体两部分）、各种金属支架、端板等组成，目前普遍使用钢板或者铝合金作为结构件材 料。镁合金结构件不仅性能优良，而且密度小，可有效减轻车重；以特斯拉 MODEL S 为例，其电池包所使用的铝合金结构件总重量约 125 公斤，若全部采用镁合金，重量有 望减少至 80kg 左右，减重效果达 30%。

镁加工企业深化与下游企业合作，镁电池包结构件需求有望放量。目前，镁加工企 业正在大力推广镁合金材料实现电池包结构系统的轻量化，如三祥新材子公司-宁德文 达镁铝已为宁德时代成功开发镁合金电池端板，并已导入宁德时代多个牌号产品。据中 国有色网，镁加工企业也正在积极向车企推广，或与车企合作开发镁合金电池支架以及 镁合金电池包壳体。以镁合金电池包外壳为例，其平均重量为 60 公斤，到 2025 年，悲 观预测电动车镁合金电池包外壳将增加镁合金需求量 32.4 万吨；乐观预测将增加镁合 金需求量 54 万吨。

镁建筑模板优势明显前景广阔

截止 2021 年底，全国铝合金模板市场保有量约 7950 万平方米，全国共有约 850 家 铝合金建筑模板相关企业。铝建筑模板相对于木模板优势显著，但是铝合金材料模板存 在耐酸不耐碱的缺点。为了保护钢筋提高建筑混凝土的强度，混凝土的化学性质通常为 弱碱性，然而市面上流行的铝合金模板都会被碱性物质所腐蚀。模板表面易与混凝土产 生亲和反应，不仅影响成型混凝土的表面质量，而且水泥容易沾粘在模板上，后期清洗 难度大。

镁合金模板优势显著。在保留铝合金模板优点的基础上，镁合金模板还有以下四点 优势：1、具有较强的耐碱腐蚀性，不易粘水泥。即使粘上，用高压水枪基本都可清理干 净，弥补了铝合金模板的缺陷。2、密度低，轻质量。镁合金模板与铝合金模板相比重量 更轻，方便搬运与拼装，有效降低了工人的工作强度，减轻清理建筑垃圾的负担。3、回 收效率更高。镁合金模板可以多次重复利用，可回收重新冶炼制作成镁锭或者镁棒后， 并再次应用于其他产品，在这过程中其原有的物理特性不变。这是铝合金和其他金属材 料所无法实现的。4、使用效率高。使用镁合金模板还能够减少抹灰，缩短建筑施工时 间，节省土建总包成本。 如今镁合金模板的市场还处于刚起步阶段。镁合金建筑模板的市场占有率较低。 2022 年 国内仅有 5-6 家企业生产镁合金建筑模板。虽然性能比其他材料的模板更佳, 但是因为镁价贵,在价格上呈现出劣势。然而随着镁价下行,当镁合金与铝合金的材料成 本相近时,镁合金模板规模替代铝合金模板是未来可期的。