金属镁将成为二十一世纪大有前途的绿色金属材料

    镁由于其优良的物理性能和机械加工性能，丰富的蕴藏量，已经被业内公认为最有前途的轻量化材料及二十一世纪的绿色金属材料，未来几十年里镁将成为需求增长最快的有色金属。　　　
　　
    “中国镁业发展高层论坛”上，刚刚参加完中国工程院２００４年院士大会的十几位材料科学、冶金工程、制造工程方面的院士对镁的应用前景都极为看好。中国科学院院士和中国工程院院士师昌绪指出，“镁是包括海洋在内地球表层最为丰富的金属元素，在诸多金属趋于枯竭的今天，大力开发金属镁材料是实现可持续发展的重要保证”。
　　
一、镁性能优良，储量极为丰富
    镁及其合金是迄今在工程中应用的最轻的金属结构材料，具有密度小、比强度高，电磁屏蔽性、减震性好以及优良的铸造性能和机械加工性能。镁的密度为１７４０千克／立方米，约为铝的６４％，锌的２５％，钢的２３％。作为轻金属，比强度、比刚度，镁合金仅次于钛合金及合金结构钢，但明显高于铝合金，而远远高于工程材料，其抗冲击、加工性能、可回收性能均优于铝合金。

    镁的蕴藏量丰富，在地壳中的储量达到２．１％－２．７％，在所有元素中排第六位，是仅次于铝和铁居第三位的金属元素。镁的矿物中常用的有菱镁矿、白云石和光卤石。另外，海水中的镁合金达到０．１３％。而我国是世界上镁资源最为丰富的国家之一。我国白云石、菱镁矿储量丰富、品位高、分布广，西部青海湖也蕴藏丰富的镁资源。

二、镁需求量快速增长，前景看好
    ２０世纪９０年代中期以来，随着能源价格的上涨，可持续发展要求的提高，以及电子信息产业的发展，镁及镁合金研发及应用进入高速增长期，尤其是在发达国家得到高度关注。近年西方镁合金应用的市场增长率达到了１５％以上，全球镁合金的应用年均增长达到１０％左右，而同期西方锡、铜、铝、锌的年均增长率则都在２％－４％左右。汽车用镁压铸件的增长是近十年来轻量化的热点，美国、欧盟、日本汽车业都成立了相应的研究部门和产业同盟，制订并镁实施了相关研发计划。

    自上世纪九十年代中期以来，中国镁工业发展迅速，已经凭借资源、能源、成本优势和产业创新优势奠定了在原镁生产方面的绝对优势。２００３年，中国原镁产量已达３５．４万吨，同比增长３２．１％，成为继铝、锌、铜、铅之后的第五大有色金属，镁产品出口量２９．８万吨，比上年增长４２．５８％，均居世界首位。中国有色金属协会镁业分会吴秀铭会长在报告中提出：“中国已经成为名符其实的镁资源大国、生产大国、出口大国，已占全球原镁市场份额的７０％以上，推动了镁在世界范围内的广泛应用”。

    但是与发达国家相对，我国镁应用水平还很低，目前用量虽有一定增长，但只有５．１２万吨。主要原因是镁加工技术开发相对滞后，相关产业协调配合不够，产业化水平低。镁业分会秘书长孟树昆感慨地表示：“在中国未来可持续发展中，资源合理的开发与利用是头等大事。２００３年，我国铜产量的６０％以上、铝产量的４８％，铝产量的３０％、锌产量的２０％，是靠进口原料生产的。由于进口原料价格大幅上涨，资源问题已直接影响到有色金属工业的持续稳定发展，而中国镁业是真正资源和生产优势的产业，镁及镁合金材料的大量应用，对减重、节能、环保、提高产品性能都具有重要作用，对我国建设资源节约型社会有积极的意义。”

    据镁业分会统计，目前开展镁及镁合金加工生产的企业已超过８０余家。投资与产业化的重点方向是：高品质镁合金生产、汽车、摩托车用镁压铸件生产、手机、笔记本电脑等３Ｃ产品外壳生产、镁基牺牲阳极生产、镁合金板材、挤压材生产、镁基脱硫剂和超细镁粉生产等。

    近几年，我国在高性能镁材料的研究，镁加工装备的开发以及镁合金深加工产品的开发应用方面都取得了较大的进展，已形成了从原材料到深加工到应用的完整产业链、产业群，从基础研究到应用研究到产品开发的完整科研开发体系，这些都有助于我们将镁资源优势逐步转变为经济优势，实现产业跨越式发展。

    当前，在镁产业链延伸、镁产品研发体系逐步完善、相关产业发展三大因素共同作用下，中国镁及镁合金消费量也迅速增长，应用领域不断扩大，消费量已经从１９９９年的２．３２万吨增长至２００３年的５．１２万吨，增长了１．２倍。未来１５年是中国镁需求增长最快的时期，需求将以１０％以上的速度增长，预计２０１０年和２０２０年镁消费量将分别达到１０万吨和２０万吨。

三、应用领域广泛，受到传统产业和高科技产品的普遍青睐
    镁及镁合金作为一种新型的应用材料，近年来已广泛应用于军用、民用领域的许多方面：在航空航天、航海、通信、医疗、广播电视、音响影像器材、微电子技术、光学仪器等领域内，在汽车、摩托车、工具、家电电器、手机、计算机及电子设备等制品中都可看到镁合金的踪迹，在炼钢脱硫、铝合金生产、防腐工程中都离不开镁原料。

    在汽车行业，上海汽车集团公司、一汽集团、东风汽车集团、江铃汽车公司等国内大的汽车公司均开始使用镁制零部件。根据有关研究，汽车自重每减轻１００公斤，油耗可减少０．７升／百公里左右，每节省１升燃料可减少二氧化碳排放２．５克。而通过镁合金零部件的使用可有效地实现汽车轻量化目标。目前，欧洲和美国正在使用和研制的镁合金零部件多达１００多种，汽车用镁量已在６－２６公斤，平均为１２公斤。由重庆隆鑫集团、西南铝业集团公司等单位合资组建的重庆镁业科技股份有限公司，已开发镁合金摩托车零部件１０余种，还开发了摩托车头盔。目前，已实现镁合金在摩托车上的单车用量５公斤，总减重约３公斤，累计装车３０余万辆。北京首特钢远东镁合金制品有限公司生产的镁合金自行车已经上市，以其轻量化、易折叠、美观获得了市场好评，并已批量出口。镁合金在国内航空工业、军事交通工具和兵器工业中的应用也取得了一系列进展。镁合金应用于交通工具，除了减重和降低油耗，还可以提高整车加速、制动性能，还能降低行驶振动和噪音，提高舒适度，可以加快散热，使发动机的综合性能提高一个档次；具有良好的经济效益。

    镁合金所具有的优异的薄壁铸造性能及良好的比强度、刚度和抗撞能力，能充分满足３Ｃ产品高度集成化、转薄化、微型化、抗摔撞及电磁屏蔽、散热和环保要求。因此，当前在手机、笔记本电脑、ＰＤＡ、ＣＤ机、网盘、数码相机、摄像机、ＭＰ３、便携ＤＶＤ等行业，也已经掀起了镁合金外壳及零部件研发与应用热潮。国内已经建立起了一批专门生产３Ｃ产品专用镁合金部件的企业，如青岛金谷镁业公司、长春华禹镁业公司和富士康公司等，这些企业都已开始为国内外品牌３Ｃ产品大批量提供镁合金零部件。随着中国电子信息产业发展和制造业的快速发展，镁合金加工产业的规模也逐步扩大，台湾、香港和新加坡企业也逐步将镁合金３Ｃ产品生产基地转移至珠江及长江三角洲地区，并形成了相对集中的产业群。

    炼钢脱硫是中国镁的应用量突起的另一个重要领域。随着汽车工业、石油、天然气管线、桥梁建筑等领域用高强度低硫钢的需求增长。近几年鞍钢、宝钢、武钢、本钢、包钢、攀钢、首钢等钢厂均已开始采用镁制脱硫剂进行脱硫，获得低硫优质钢。２００３年，我国钢铁工业脱硫用镁为８０００吨，比１９９９年增长６０％。随着中国钢产量和需求量的增长，这一领域仍然存在较大的增长空间。

    通过本次会议的交流和研讨，各方面人士又有了新的共识，一致认为：鉴于我国镁资源储量和生产原料生产优势突出，镁合金材料的研究和应用前景广阔，我国应该将镁产业链、产业群的建设做为一项重要的国家资源战略和产业竞争战略，高度重视这一产业所带来的巨大经济效益和社会效益。事实上，相对于其他金属材料（如铝、钢）的研究应用水平，我国与世界发达国家的差距较小，有些方面可以说几乎处在同一起跑线上。通过官、产、学、研、用。各个方面的共同努力，有可能在产业化方面赶超世界先进水平。目前中国镁工业的后发优势正逐步显现，是一个有国际竞争力可持续发展的好产业，将为中国制造业发展和产业国际竞争力的提高提供重要支撑。对此国家有关部门要继续大力支持镁产业发展，推进炼镁产业升级，加大对重大基础研究、产业化研究、应用研究的国家投入，积极组织和协调各个方面和相关产业间的合作，建立联席工作机构和工作制度，支持建立规模化、专业化的产业基地，鼓励镁及镁加工产品出口，制定相应措施鼓励和扩大镁产品在国内的应用。