关于如何推动我国镁产业发展的对策与建议

（一）强化顶层设计，加快制定国家镁发展战略我国是镁资源大国，也是镁及镁合金生产大国。

        镁是我国唯一具有国际话语权的金属材料品种。目前，我国镁行业规划缺乏国家战略支撑，没有从国家资源能源战略高度和国际竞 争角度来审视镁的重要地位。金属镁的研发和产业化推进缺乏来自国家层面的有效协调和科学组织，产业联盟缺失，行业标准不完善，没有多层次高水平的行业服务平台，缺少领军企业。

        为打破技术开发和推广应用瓶颈，加快镁合金材料在各领域的大规模应用，从而为制造 业减重、更好实现节能减排，从国家层面加强顶层设计非常重要。建议国家相关部门制定国家镁发展战略，以原镁冶炼、加工聚集区为重点，按区域筹建多个各具特色的国家级镁产业协同创新示范基地，辅以政策支持、资金保障等配套措施，科学制定各区域的发展路线图。

（二）出台政策法规，加强引导我国镁产业健康快速发展镁产量在10种常用有色金属中排行第五，属较大的有色金属品种。

        与铜、铝、铅、锌等大宗有色金属品种相比，产量规模较小、只有百万吨级，企业所有制结构单一，绝大部分为民营企业。镁产品应用领域多，尽管当前金属镁下游加工应用开发起步较晚，但产业发展前景广阔、深加工潜力巨大。

        建议国家出台相关政策鼓励引导和吸引更多的企业，特别是国有大型企业在镁行业加大 资金投入，扩大镁合金行业整体规模。出台相关优惠政策鼓励相关行业使用镁合金，如汽车工业、摩托车工业、电动自行车工业和电子3C产业等，刺激镁合金的消费，加快提高镁合金的生产应用水平，促使我国镁产业从以初级产品为主向高附加值的深加工产品为主转变。

（三）建立国家级技术创新平台，加强“卡脖子”环节镁合金材料和产品的开发和设计。

        近十年来，国内外镁及镁合金产品的开发应用和技术创新一直在迅速地向前发展，镁合金产品由于其特有的性能特点而受到了各行业的广泛关注，应用范围越来越广，用量也越来越大，传统的新产品调研、设计、制造、检验、应用、销售的实物开发生产周期已远远不能满足镁合金产品对市场快速响应的需求。因此，引入高科技的现代制造技术，强化镁合金材料与产品应用的共性关键技术研发，缩短新材料和新产品的开发和制造周期、降低成本、提高产品质量，已成为镁合金材料快速发展和产品大规模推广应用的关键所在。建议建立镁合金及其轻量化应用的国家技术创新中心，建立包括基础数据库、替换设计平台和虚拟技术平台在内的镁合金设计制造产品开发平台，从而集聚国内外优秀人才、集中国内外优势资源，搭建世界领先的镁合金产品开发和设计及生产应用技术开发公共服务平台，为我国乃至世界镁产业的可持续发展提供技术支撑。

（四）积极推进镁合金的基础研究镁合金基础科学问题研究的缺乏，已成为阻碍镁合金广泛应用的瓶颈。

        镁及镁合金基础 研究领域跟不上技术的发展，严重制约了镁合金的进一步发展，导致其应用还只集中在特定的几个领域。需要集中力量加强以下基础研究：

        1. 镁合金相图和材料基础数据与钢、铝相比，镁合金相图研究严重滞后，缺少系统的 二元、三元和多元相图研究，特别是多元变温纵截面相图研究严重缺失；此外，镁合金的基础数据中，还缺少二元、三元和多元系统的热力学数据库以及扩散系数、相变动力学数据库。

        2. 镁合金强韧化机理研究镁合金的绝对强度相对较低，极大地限制了镁合金的应用。目前，镁合金主要应用于汽车方向盘、中控支架、仪表盘支架、座椅骨架、电池包壳体等非主承力结构件，飞机上的应用也主要以机匣等壳体件为主。镁合金强化机制认识的缺乏，导致提高镁合金强度只能停留在晶粒细化、微合金化、复合材料强化等简单工艺方面。因此，必须加强镁合金强韧化机理的研究，突破新型强化机理和新型强化相，从而更有效地设计开发高强韧镁合金。

        3. 镁合金塑性变形理论研究镁合金的晶体结构空间对称性较低，可动滑移系少，塑性较差，变形产品基面织构较强，导致变形镁合金应用受到很大限制。十多年来，在国家和地方科技计划持续支持下，重庆大学与相关单位通过产学研联合开发，研制出了宽幅大型中空薄壁镁合金型材和宽幅镁合金板材，在世界上处于领先水平。山西银光华盛镁业联合重庆大学建立了世界上第一条年产5000t以上镁合金挤压板材的生产线。但是这些镁合金的塑性加工效率还无法与铝合金相比，在成型技术领域还存在“卡脖子”问题，为了促使镁合金塑性加工获得更大的发展，扩大镁合金的应用领域，提高镁合金的附加值，必须加强镁合金塑性变形理论研究。

        4. 镁合金腐蚀与防护研究镁的电极电位低，化学性质活泼，导致镁合金产品容易腐蚀，同时，表面氧化膜存在固有孔隙使侵蚀性介质直接与基体接触，基体极易腐蚀而使保护涂层从内部被破坏，而失去保护作用，这已成为镁合金零件失效的原因之一并阻碍镁合金的进一步扩大应用。为此，一方面要加强镁合金腐蚀机理研究，寻求提高镁合金自身耐腐蚀性能的新原理新方法，另一方面应大力发展低成本表面处理技术与装备，对镁合金表面实施更加有效的防护处理。

（五）发展镁合金产业技术、推动产品扩大应用。

        1. 提高原镁冶炼技术，增强企业竞争力经过多年发展，我国镁冶炼技术工艺有了较大提升，如竖罐技术的应用和推广，从能耗和产量来看都较横罐有更大优势，但面对新形势、新要求，镁冶炼技术工艺发展仍较为滞后，机械化、自动化水平还需提升，工况条件需更好地改善。

多年来，一些高等院校、科研院所在探索冶炼新技术、现有工艺技术提升等方面做了大量卓有成效的工作，但这些工作大多较为独立，缺乏有效的联合和协同。需要进一步加强行业引导和协调，整合行业资源和技术，有效提升行业机械化、自动化水平，增强竞争力，推动行业冶炼技术进步，适应时代发展新要求。同时，应借鉴其他行业先进技术和经验，推动现有冶炼技术实现突破。

        2. 加强重点产品研发，扩大市场应用镁合金产品应用规模化是镁产业发展壮大的必要条件。进一步加强镁合金材料及应用研发，加快科技成果向产品转换。支持发展潜力大、带动力强的重点产品首先突破。依据行业发展现状和市场需求发展趋势，镁合金轮毂、大型构件、宽幅薄板和挤压材是值得重点关注的产品。

        3. 加强镁基储能材料等前沿新材料发展组织行业资源，加强镁作为储氢材料的研发为今后产业化准备。把开发氢能作为人类未来能源的重要发展方向之一已逐渐形成共识，金属储氢是安全且高效的方式，在储氢合金中，镁基储氢合金被广泛认为是最有发展前途的储氢材料之一。镁作为储氢材料具有密度小、储氢容量高、价格低廉、储量丰富等显著特点，关键技术一旦取得突破，金属镁极有希望成为未来主要的储氢材料。镁的潜在需求不可估量，应组织行业力量加强研发，为镁产业打开下一个规模化应用方向。

        镁电池具有能量密度高、环境友好、安全性更高等优点，未来应用潜力十分巨大，若开发成功将是能源领域的颠覆式发展。

（六）加快推进镁合金牌号和产品标准化。

        目前，全世界的铝合金的牌号有350余种，其热处理状态数量更加庞大，因此在应用铝合金时有大量可供选择的余地。而全世界的镁合金牌号仅几十种，其热处理状态更少，因此可供选用的镁合金材料太少，在很大程度上阻碍了镁的应用。2017年，全国有色金属标准化技术委员会发布新的镁合金国家标准牌号，重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心等单位近几年发展的40多种新型镁合金已正式成为国家牌号合金，为今后镁合金的发展和应用打下了很好的基础。

另外，目前我国镁合金标准体系还需要进一步完善，由于这些标准制定时大部分在 20世纪80年代中期，随着生产这些产品的技术和工艺的发展，有些标准已不太适应当前的生产实际，同时随着新产品的研究与开发，也有一些产品存在无标生产的状态。近年来，我国镁工业有了很大发展，镁品种增多，尽管在国家镁合金材料工程技术研究中心等单位的努力下，国家镁合金产品完整的标准格局已基本形成，但仍然有一些标准不能适应生产和贸易的需求，需要进一步完善。

为了使我国从金属镁生产大国变成应用大国，从入口大国变成出口强国，有必要花大力气来完善我国的镁标准体系。首先，各方要正视我国镁标准目前存在的问题，充分重视镁标准工作。国家有关部门要鼓励和引导镁工业的发展，具体到镁标准体系的完善上，应该从项目和经费保障上予以重点考虑。其次，要做好规划，总体统筹和分步推进镁标准体系建设。再次，要积极学习国际标准和国外先进标准，尽量参照采用国际标准和国外先进标准，制定和完善我国的镁合金及镁合金产品标准。在减少工作量的同时，还可减少贸易技术壁垒，有利于产品出口。可喜的是重庆大学已成为国际标准化组织镁及镁合金技术委员会主席单位，对今后国际标准制定和推动我国先进镁合金牌号走向世界具有非常积极的作用。

（七）推动更广泛的国际合作与交流。

        欧美等发达国家和地区在镁合金产业化方面已经具有了相当的规模。无论是技术本身，还是组织实施政府攻关计划，都积累了丰富的经验，值得我们认真加以研究、借鉴和吸收。例如，德国在汽车压铸件的理论研究和应用方面、日本在阻燃镁合金以及表面处理与涂装技术方面、俄罗斯在高强镁合金发展和规模应用方面、英国在生物医用镁合金方面、美国在军事领域和汽车行业均具有世界水平的先进技术，可以组织国内对口单位开展多种形式的合作，缩短差距。

        我国在重庆大学已组建了国家级国际合作联合研究中心（科技部和外国专家局于2008年批准），近几年在强化国际合作、提升我国镁合金国际影响力等方面做出了大量的工作，已成为Elsevier出版社Journal of Magnesium and Alloys（JCR 一区期刊，国家领军期刊）的主编单位、国家标准化组织镁及镁合金技术委员会主席单位和国际品牌镁合金会议的组织单位。国家应该强化对国内一些重点单位国际科技合作的支持。

（八）积极组建产学研用协同创新体。

        重庆大学已成为教育部批准的唯一一个和镁合金推广应用密切相关的国家级协同创新中心—重庆自主品牌汽车协同创新中心。该中心把镁合金的推广应用作为重点研发内容开展协同创新，联合了长安汽车、中国汽研、西南铝业、重庆理工大学等国内知名企业和研究院所。中心以我国自主品牌汽车的轻量化发展重大需求为牵引，构建“基础研究——应用研究——成果产业化”的一体化创新研发体系，以重庆大学的镁合金技术力量为技术支撑，积极推进以镁合金为代表的轻量化材料在汽车上的规模化应用，满足我国节能减排工程的重大需求。目前，长安汽车公司联合重庆大学国家镁合金工程中心和重庆博奥镁铝金属有限公司等单位共同对长安CVⅡ车型进行了镁合金零部件的开发综合应用，共开发12种零部件，用镁总重量20.1kg，其零部件全部通过了相关机构的性能检测及路试，已小规模投入生产。由此可见，通过组建产学研用协同创新体，极大推动了镁合金的应用。