镁合金产业链、优势与发展前景如何？

镁合金应用奇点已至。

1.汽车为镁合金最大应用场景

镁合金产业链上游为原镁，中游是对原镁进行加工，下游为实际应用环节。从应用 领域看，镁合金主要可应用于汽车、军工、医疗、电子、航空等零部件。

从需求端看，镁合金是原镁的最大需求端，汽车制造是镁合金的最大需求端。从中 游来看，2024 年原镁主要应用场景为镁合金加工，占比达 50%；从下游来看，镁合金主 要用于汽车制造，2024 年用于汽车制造的镁合金用量占比镁合金总量的 70%，其余 20% 和 10%分别用于 3C 产品和航空及其他产品。

镁合金车端应用并非空穴来风，其在汽车制造中覆盖超 100 种零部件，包括电池壳 体、车架等多种核心零部件。具体来看： 2017 款克莱斯勒 Pacifica 在尾门中使用了镁 合金压铸件，总重量减少了 50%；2009 年捷豹 XJ 的前上部组件由镁合金 AM60B 制成， 与上一代液压膨胀铝管解决方案相比，重量减轻了 30%。

2. 轻量化大势所趋，车用镁合金优势凸显

双碳大背景&新能源汽车续航里程焦虑催生轻量化需求。《节能与新能源汽车技术 路线图 2.0》预计汽车产业碳排放将于 2028 年左右先于国家碳减排承诺提前达峰，因此 乘用车重量及油耗均需要下调。其中，对于新能源汽车而言，汽车重量每下降 100kg， 续驶里程增加 3.7%左右，在电池包体积受限的情况下，轻量化是提升新能源汽车续航里程的更佳途径。

实现轻量化主要可从设计优化、原材料替换、制造工艺优化 3 个角度出发：1）设 计优化指通过设计提高材料利用率，进而降低每一个部件所需的材料量；2）原材料替换 指选用更轻质的材料如铝合金、镁合金、钛合金、改性塑料、高强度钢等，该方案从密 度角度出发；3）制造工艺优化指采用新的成型工艺如热冲压、半固态成型、一体化压铸 等，与设计优化有异曲同工之处。 新能源汽车三电系统、车身、底盘重量占比最高，是轻量化落地的主流场景。以某 纯电汽车车身重量为例，其三电系统、车身、底盘分别占据整车重量的 31%、20%、21%。 其中，三电系统轻量化主要实现路径有：1）电池箱体、电机壳体、结构件等采用轻量化 材料，如镁合金电驱壳体；2）电驱系统集成化，如将电机、减速器、控制器集成为三合 一电机系统。

工艺创新、结构优化研发周期长，效能提升有限；从密度出发的原材料替换往往能 带来数倍的减重效果，是轻量化发展的主流趋势。

镁合金减重效果更好，性价比优势凸显。镁合金的密度为铝合金的 2/3、不到钢材 的 1/4，使得其成为当前减重效果最好的轻量化材料之一，显著高于高强度钢和普通改 性塑料。此外，镁合金原材料成本保持低位，显著低于减重效果更好的碳纤维复合材料， 是出于性价比的第一选择。 镁合金优劣共存，其特质使得其在特定领域具备更大应用空间。镁合金的电磁屏蔽 效能较铝合金可提升约 30%，减震性能也更加优异，使得其更适配部分电子元器件的制 造和对舒适性能有要求的零部件。但其耐腐蚀性较差，对设备工艺要求较高，使得镁合 金长期以来的大规模应用发展进程较为缓慢。

3. 痛点解决助推镁合金发展

3.1. 镁合金应用痛点为经济性劣势+性质活跃

痛点 1：镁合金、铝合金供需差距悬殊，致使使用成本相对较高。1）从供给端看， 2024 年，铝合金产量达 1614.1 万吨，镁合金产量仅为 39.58 万吨，产量差距悬殊，其背 后主要制约因素是上游原材料价格高昂以及下游需求不足；2）从需求端看，镁合金、铝 合金单车用量悬殊，2020 年铝合金新能源单车用量约为 190kg，同期镁合金单车用量仅 为 10kg。2025 年铝合金单车用量目标达 250kg，同期镁合金目标仅为 25kg，为铝合金 目标的 1/10。

痛点 2：镁合金性质活跃，耐腐蚀性差。相较于铝合金，镁合金生成的氧化膜疏松， 使得其在空气中更易氧化，且各种类型大气均会对镁产生程度不同的腐蚀作用，因此， 工业生产的镁锭必须镀膜钝化，涂油及以蜡纸包覆，进而导致镁合金的使用成本变高。

3.2. 原材料价格下行+半固态工艺解决核心痛点

原材料价格下行解决经济性痛点，供给充分是后续增长基盘。自 2022 年起，镁合 金上游原材料镁锭的价格持续下跌，于 2024 年年初几乎与铝价持平。自 2024 年 9 月起 至今，镁锭价格始终低于铝，2025 年 1 月-8 月铝价均价为 2.04 万元/吨，镁锭价格为 1.80 万元/吨。从供给端看，中国为镁原材料供应大国，2024 年产量占比全球的 95%。中国 镁锭产量从2000年的140千公吨提升至2024年的950千公吨，占比从38%提升至95%。 充沛产量从一定程度上可以保证后续镁锭价格的维稳。

头部企业扩产增加供给，镁合金浪潮关键节点已至。从上游看，镁合金和原镁产能主要集中于宝武镁业、瑞格金属、八达镁业、山西振鑫、华顺镁业等，截至 2024 年，累 计原镁产能 21 万吨、镁合金产能 45 万吨。其中，宝武镁业已新增 45 万吨原镁产能+40 万吨镁合金产能，投产后可达 55 万吨原镁产能+60 万吨镁合金产能，为后续需求端奠 定供给基础。

镁合金成型方法主要有液态成型、半固态成型、塑性成型三种。其中，液态压铸应 用广泛，但夹杂和气孔多；半固态成型虽然技术相对复杂，但与液态压铸相比，可大幅 提升镁合金性能。

镁合金半固态成型是一种基于材料独特流变行为的先进近净成形技术，可解决镁合 金耐腐蚀性差和性质活跃这一痛点。它巧妙地利用了镁合金在固液两相共存区时，在剪 切力作用下表现出的显著“剪切变稀”特性，突破了传统液态铸造易产生气孔、缩松、 氧化夹杂等局限，可实现高质量、高效率、低成本的复杂零件制造。

半固态镁合金产品可达到压铸铝合金力学和腐蚀性能。相较于铝合金产品，镁的耐 腐蚀性差，使得部分应用于水溶液或者腐蚀性液体的零部件无法以镁合金为原材料，故 而限制了镁的规模化发展。半固态技术通过减低镁合金内部的孔隙率、提高成型件的致 密度来改善镁合金产品的耐腐蚀性。在中性盐雾下，新型半固态镁合金素材耐蚀性优于 压铸 ADC12 铝合金，且抗拉强度与屈服强度与压铸铝合金产品相差无几。