來源：中(zhōng)國(guó)工(gōng)程科(kē)學(xué)，2020年 第22卷 第5期

作(zuò)者：李芳，管仁國(guó)，鐵镝，劉楚明，樂啓熾，宋江鳳，曾小(xiǎo)勤，蔣斌

摘要：本文(wén)在梳理(lǐ)我國(guó)鎂合金材料産(chǎn)業發展現狀的基礎上，分(fēn)析了其發展面臨的國(guó)内外主要問題，展望了我國(guó)鎂合金材料産(chǎn)業在高性能(néng)稀土鎂輕質(zhì)結構合金材料、高強高導熱鎂合金材料、高強高導電(diàn)鎂合金材料、超高強鎂合金材料等11個方面的未來市場需求前景。面向2030年和2035年的階段性發展規劃，本文(wén)從提高自主創新(xīn)能(néng)力、優化資源配置、加強企業合作(zuò)力度、構建完善的鎂合金材料整體(tǐ)研究體(tǐ)系、完善平台建設等方面提出了促進我國(guó)先進鎂合金材料産(chǎn)業可(kě)持續發展的相關戰略。最後，從注重研究體(tǐ)系的構建、優化産(chǎn)業發展格局、構建高質(zhì)高效産(chǎn)業、完善配套政策體(tǐ)系、構建精(jīng)尖人才體(tǐ)系等方面提出了對策建議，以期滿足國(guó)民(mín)經濟、國(guó)家重大工(gōng)程和社會可(kě)持續發展對先進鎂合金材料的需求。

關鍵詞：金屬材料産(chǎn)業；鎂合金；稀土鎂合金材料；低能(néng)耗；高效率；2035

一、前言

基礎材料領域的高速發展給世界各國(guó)社會、經濟、文(wén)化體(tǐ)系等各方面帶來了重大變化。作(zuò)為(wèi)先進基礎材料産(chǎn)業的一個重要門類，我國(guó)鎂合金材料産(chǎn)業自響應落實“十三五”系列戰略措施以來，自主研發了10餘種鎂合金材料并成功應用(yòng)于航空、航天、國(guó)防軍工(gōng)、汽車(chē)等領域，大幅降低了鎂合金産(chǎn)品的成本，提升了産(chǎn)品市場競争力。我國(guó)鎂資源豐富，受汽車(chē)節能(néng)減排及輕量化等需求刺激，有(yǒu)望促進鎂合金材料消費市場的進一步發展，為(wèi)産(chǎn)業發展帶來機遇與挑戰。

緊跟全球綠色節能(néng)發展趨勢，我國(guó)鎂合金材料産(chǎn)業整體(tǐ)正朝低能(néng)耗、高效率、高質(zhì)量方向發展，不斷進行産(chǎn)業升級改造。我國(guó)鎂合金材料相關工(gōng)藝技(jì )術研究起步晚于歐美發達國(guó)家，雖然在部分(fēn)鎂合金材料領域突破了一批核心關鍵技(jì )術，但在研發效率、生産(chǎn)質(zhì)量、市場拓展、環境保護等方面仍存在較大差距。未來，我國(guó)鎂合金材料産(chǎn)業需以國(guó)家戰略需求為(wèi)基準，緊跟國(guó)際研究熱點，在不斷提升行業整體(tǐ)水平的同時，加強先進鎂合金材料的研發力度，着力提高自主創新(xīn)能(néng)力。通過優化組織實施方式，助力國(guó)家重大工(gōng)程急需的先進鎂合金材料“産(chǎn)學(xué)研”體(tǐ)系通道暢通，促進相關科(kē)研成果轉化并實現産(chǎn)業化運用(yòng)，實現我國(guó)從材料大國(guó)向材料強國(guó)的戰略性轉變，滿足國(guó)民(mín)經濟、國(guó)家重大工(gōng)程和社會可(kě)持續發展對先進鎂合金材料的需求。

二、我國(guó)先進鎂合金材料産(chǎn)業發展現狀與問題

（一）發展現狀

1.鎂合金材料産(chǎn)業升級趨勢明顯

“十三五”以來，我國(guó)鎂合金材料産(chǎn)業實施自主創新(xīn)戰略，通過“産(chǎn)學(xué)研用(yòng)”結合，緊緊依靠科(kē)技(jì )進步與技(jì )術創新(xīn)來提高材料質(zhì)量的均一性，有(yǒu)效提高了中(zhōng)高端材料産(chǎn)業有(yǒu)效供給能(néng)力和水平。新(xīn)常态下，我國(guó)逐步改變高投入、高消耗、高污染、高排放的傳統模式，向低投入、低消耗、高産(chǎn)出、低污染的發展模式轉型，短流程、低成本、低能(néng)耗的新(xīn)工(gōng)藝和新(xīn)方法不斷湧現。

2.原鎂産(chǎn)能(néng)與市場消費情況

近年來，我國(guó)鎂産(chǎn)業運行總體(tǐ)平穩，産(chǎn)量、出口量持續增長(cháng)。目前全球原鎂産(chǎn)量主要來自于中(zhōng)國(guó)，根據中(zhōng)國(guó)有(yǒu)色金屬工(gōng)業學(xué)會統計，2019年，我國(guó)原鎂産(chǎn)量為(wèi)9.69×105t，同比增長(cháng)12.2%；在價格方面，受供給增加影響，原鎂均價為(wèi)15949元/t，同比下跌3.3%，鎂冶煉企業實際盈利水平同比小(xiǎo)幅下降；在資源消費及市場方面，我國(guó)鎂資源的消費量為(wèi)4.85×105t，同比增長(cháng)8.6%，增幅同比提升1.6個百分(fēn)點，但國(guó)外對鎂資源需求回升，我國(guó)2019年全年累計出口各類鎂産(chǎn)品約4.52×105t，同比增長(cháng)10.2%，出口量占我國(guó)鎂産(chǎn)量的46.6%。

3.鎂合金材料産(chǎn)業技(jì )術研發進展

近年來，針對國(guó)際上鎂合金材料存在力學(xué)性能(néng)較差的弱點，我國(guó)積極開展了先進鎂合金材料的研制工(gōng)作(zuò)，在稀土鎂合金、大尺寸鑄棒、大型複雜件的工(gōng)程技(jì )術方面取得重要突破，研制的部分(fēn)高強鎂合金大尺寸複雜鑄件、高強耐熱鎂合金大規格擠壓型材/鍛件等達到世界先進水平。具(jù)體(tǐ)來看，2019年，南京雲海特種金屬股份有(yǒu)限公(gōng)司在技(jì )術研發和生産(chǎn)整合方面取得重大進展，生産(chǎn)的鍛造鎂合金輪毂在汽車(chē)主機企業得到應用(yòng)。上海交通大學(xué)輕合金精(jīng)密成型國(guó)家工(gōng)程研究中(zhōng)心開發了新(xīn)型高性能(néng)輕質(zhì)鎂稀土合金材料，成功應用(yòng)于直升機關鍵複雜承力部件，輕量化效果顯著，并已實現批量穩定制造，填補了我國(guó)新(xīn)一代直升機用(yòng)高強耐熱鎂合金材料空白。重慶大學(xué)國(guó)家鎂合金材料工(gōng)程技(jì )術研究中(zhōng)心研制出AT、AE、VW系列等40多(duō)種新(xīn)型鎂合金，其中(zhōng)有(yǒu)16種合金成為(wèi)國(guó)家标準牌号，十幾種合金得到工(gōng)程應用(yòng)和産(chǎn)業化推廣。東北大學(xué)開發了大規格鎂合金扁鑄錠生産(chǎn)技(jì )術，目前能(néng)夠生産(chǎn)最大截面為(wèi)1450mm×400mm的鎂合金大扁錠；開發了鎂合金寬幅闆帶卷軋制成套技(jì )術，已實現産(chǎn)業化應用(yòng)。中(zhōng)南大學(xué)和長(cháng)春應用(yòng)化學(xué)研究所等單位開發出高強高韌稀土鎂合金、高性能(néng)壓鑄鎂合金和稀土鎂合金批量生産(chǎn)技(jì )術，成功應用(yòng)于航空、航天、國(guó)防軍工(gōng)、汽車(chē)、電(diàn)子産(chǎn)品等領域，大幅降低了稀土鎂合金産(chǎn)品的成本，提升了市場競争力，填補了國(guó)内相關領域的空白。

（二）存在的主要問題

1.産(chǎn)業發展起步晚、底子薄，關鍵設備進口依賴度高，受制于人現象突出

我國(guó)高性能(néng)鎂合金材料産(chǎn)業起步晚、底子薄，在應用(yòng)上整體(tǐ)仍處于産(chǎn)業鏈和價值鏈的中(zhōng)低端。同時，相關戰略政策的執行率較低，關鍵工(gōng)藝技(jì )術與國(guó)外差距較大，高端設備大多(duō)依靠進口。研發所需的技(jì )術和設備常受國(guó)外出口限制，使得鎂合金材料的研發面臨困難，尤其是許多(duō)高端核心材料的研發舉步維艱、性能(néng)提升緩慢、産(chǎn)能(néng)也嚴重不足。另外，相關企業研發、生産(chǎn)和服務(wù)的智能(néng)化水平較低，标準、檢測、評價、計量和管理(lǐ)等支撐體(tǐ)系缺失，産(chǎn)品性能(néng)穩定性、質(zhì)量一緻性需要進一步提高。

2.科(kē)研體(tǐ)系尚未健全，研發投入不足，人才隊伍建設有(yǒu)待提高

目前，健全的科(kē)研體(tǐ)系欠缺，以企業為(wèi)主導的研發機制仍需要進一步完善，“産(chǎn)學(xué)研用(yòng)”合作(zuò)不緊密，結合仍存在壁壘。相關科(kē)研單位的研發投入經費少，人才隊伍建設不完善，缺乏激勵政策和研發平台，科(kē)技(jì )人員創新(xīn)動力不足。另外，對新(xīn)技(jì )術投資風險的保障政策缺失，科(kē)研單位的新(xīn)技(jì )術很(hěn)難在企業中(zhōng)獲得推廣應用(yòng)。

3.鎂合金材料産(chǎn)業結構性産(chǎn)能(néng)過剩、市場供求失衡等深層次矛盾與問題逐步顯現

受國(guó)際國(guó)内經濟形勢變化特别是全球新(xīn)型冠狀病毒肺炎疫情的影響，金屬材料市場需求低迷，鎂合金材料産(chǎn)業長(cháng)期積累的結構性産(chǎn)能(néng)過剩、市場供求失衡等深層次矛盾和問題逐步顯現。目前我國(guó)鎂産(chǎn)業運行總體(tǐ)平穩，産(chǎn)量、出口量持續增長(cháng)，但在冶煉環保水平、深加工(gōng)産(chǎn)品應用(yòng)等方面存在短闆，産(chǎn)業轉型升級的任務(wù)依然艱巨。另外，我國(guó)鎂合金材料産(chǎn)業的産(chǎn)能(néng)規模龐大，對資源、環境等影響深遠(yuǎn)，在節能(néng)、節材、環保的短流程制備加工(gōng)技(jì )術開發與應用(yòng)方面仍任重道遠(yuǎn)。

三、我國(guó)先進鎂合金材料産(chǎn)業的市場需求前景分(fēn)析

(一)高性能(néng)稀土鎂輕質(zhì)結構合金材料

相較于普通鎂合金材料，高性能(néng)稀土鎂輕質(zhì)結構合金材料在添加稀土後，具(jù)有(yǒu)強度高、韌性好、耐熱耐蝕等顯著優勢，解決了制約鎂合金材料廣泛應用(yòng)的關鍵問題，是推進我國(guó)航空、航天、汽車(chē)、軌道交通等領域輕量化發展的關鍵基礎材料。我國(guó)鎂、稀土資源豐富，合金成型及加工(gōng)技(jì )術成熟，市場應用(yòng)空間大，稀土鎂合金輕質(zhì)結構材料産(chǎn)業體(tǐ)系完整，可(kě)實現自産(chǎn)自銷。

高性能(néng)稀土鎂輕質(zhì)結構合金材料未來的市場需求主要集中(zhōng)在：①高性能(néng)鎂稀土母合金、稀土鎂合金短流程低成本制備技(jì )術開發及推廣應用(yòng)；②面向應用(yòng)的新(xīn)型高性能(néng)稀土鎂合金材料開發；③先進加工(gōng)成型技(jì )術及配套裝(zhuāng)備研發；④完善稀土綠色冶煉分(fēn)離技(jì )術，加快推廣應用(yòng)；⑤面向材料生命周期的系統研究，建立“産(chǎn)學(xué)研用(yòng)”協同發展平台；⑥加快高性能(néng)稀土鎂輕質(zhì)結構材料應用(yòng)速度，在未來3~5年内實現軍用(yòng)領域向民(mín)用(yòng)領域轉化，逐漸擴大市場規模，到2035年将替代普通鎂合金材料的比例達到30%。

(二)高強高導熱鎂合金材料

随着航空、航天、新(xīn)一代武器裝(zhuāng)備、高速列車(chē)以及新(xīn)能(néng)源汽車(chē)等領域的不斷發展，高功率密度電(diàn)磁器件的數量及排布密度不斷增加，而運行過程中(zhōng)産(chǎn)生的熱量必須即時導出，否則溫度過高将嚴重影響設備運行的穩定性和可(kě)靠性，大大縮短各類器材的使用(yòng)壽命，因此如何在輕量化背景下，快速有(yǒu)效導出器件生熱是亟需解決的重要問題。

高強高導熱鎂合金材料及其制品生産(chǎn)成套技(jì )術是支撐飛機、高速列車(chē)、汽車(chē)以及電(diàn)腦等散熱組件發展的先進基礎材料及關鍵技(jì )術，對實現上述裝(zhuāng)備輕量化、提高系統運行穩定性和使用(yòng)壽命具(jù)有(yǒu)重要作(zuò)用(yòng)，到2035年，将替代同類普通高導熱合金材料使用(yòng)量超過30%。傳統的高導熱金屬如Ag、Cu，由于密度太大（分(fēn)别約為(wèi)10.5g/cm3、8.9g/cm3）、價格高，難以滿足實際應用(yòng)要求。鎂合金材料具(jù)有(yǒu)低密度的優勢，是滿足應用(yòng)需求的潛在材料體(tǐ)系之一，但常用(yòng)鎂合金的導熱系數與鋁合金相比還有(yǒu)明顯差距，因此，導熱系數>125W/(m·K)的高強高導熱鎂合金材料及其制品的制備加工(gōng)技(jì )術是該領域發展的主要方向。

(三)高強高導電(diàn)鎂合金材料

手機、全球定位系統（GPS）/北鬥衛星導航系統和寬帶網絡系統等會因高頻電(diàn)磁波幹擾産(chǎn)生噪聲影響通信品質(zhì)，普通筆(bǐ)記本電(diàn)腦運行時容易受電(diàn)磁信号外洩影響導緻信息或數據洩漏。另外，人體(tǐ)如果長(cháng)期暴露于強力電(diàn)磁場下或者腦部長(cháng)期近距離接觸電(diàn)磁源，則可(kě)能(néng)容易誘發癌症病變。因此，電(diàn)磁屏蔽既能(néng)防止電(diàn)子設備發射的電(diàn)磁波對其他(tā)設備及人體(tǐ)産(chǎn)生影響，同時也能(néng)保護該電(diàn)子設備不受其他(tā)設備的幹擾。優良的電(diàn)磁屏蔽效果是信息家電(diàn)發展必備且勢在必行的選擇。電(diàn)磁屏蔽效果主要取決于電(diàn)磁儀器設備外殼材料的導電(diàn)性能(néng)情況，導電(diàn)性能(néng)越好，對應的電(diàn)磁屏蔽效果越優。

傳統的高導電(diàn)金屬如Ag、Cu，由于密度太大且價格高，難以滿足信息家電(diàn)領域的應用(yòng)需求，從而對密度比鋁合金低、導電(diàn)率大于常用(yòng)鋁合金的散熱材料提出了迫切需求。鎂合金材料具(jù)有(yǒu)低密度優勢，是滿足上述需求的潛在材料體(tǐ)系之一，但與鋁合金相比常用(yòng)鎂合金材料的導電(diàn)率還有(yǒu)明顯差距。因此，導電(diàn)率>17MS/m的高強高導電(diàn)鎂合金材料及其制品的制備加工(gōng)技(jì )術是該領域今後發展的主要方向，在産(chǎn)品減輕重量、提高系統運行安(ān)全性、保障相關人員健康等方面發揮着重要作(zuò)用(yòng)。預計到2035年，高強高導電(diàn)鎂合金材料替代同類普通材料的用(yòng)量将超過25%。

(四)超高強鎂合金材料

超高強鎂合金材料是支撐航空、航天、新(xīn)一代武器裝(zhuāng)備、高速列車(chē)以及新(xīn)能(néng)源汽車(chē)等高端裝(zhuāng)備不斷升級發展的先進基礎材料。我國(guó)在超高強變形鎂合金研發與應用(yòng)方面處在世界前列。但從進一步擴大鎂合金材料應用(yòng)的角度來看，現有(yǒu)的高強度鎂合金材料在比強度、比剛度、斷裂韌性以及性能(néng)穩定一緻性等方面還有(yǒu)明顯不足，使鎂合金材料在上述領域的應用(yòng)及提高其終端産(chǎn)品競争力方面受到嚴重制約，是當前亟需解決的發展難題。超高強鎂合金材料及其強韌化變形加工(gōng)技(jì )術是鎂合金領域發展的主要方向，預計到2035年，超高強鎂合金材料替代同類普通材料量将超過20%。

(五)Mg-Al系、Mg-Zn系、ZK系鎂合金材料

當前，鎂合号衆多(duō)，已在多(duō)領域大量應用(yòng)的合金系列為(wèi)Mg-Al系合金，特别是在鑄造過程中(zhōng)表現出工(gōng)藝穩定、燒損較小(xiǎo)、室溫條件下有(yǒu)着優異力學(xué)性能(néng)和高強耐腐蝕行為(wèi)的AZ91鎂合金。在變形鎂合金方面，獲得大量應用(yòng)的是Mg-Zn系合金，其在熱處理(lǐ)過程中(zhōng)表現出優異的時效強化行為(wèi)。在該系列中(zhōng)，從合号ZM81的相關研究來看，其表現出比Mg–Al合金更優異的力學(xué)性能(néng)。ZK系合金主要為(wèi)Mg-Zn-Zr系鎂合金，是目前應用(yòng)最多(duō)的變形鎂合金之一，代表是ZK61鎂合金，其經高溫成型冷卻和人工(gōng)時效處理(lǐ)後，抗拉強度大于300MPa，具(jù)有(yǒu)良好的塑性及耐蝕性，可(kě)加工(gōng)性良好，能(néng)制造形狀複雜的大型鍛件。

(六)輕稀土Mg-RE系鎂合金材料

我國(guó)稀土資源儲量居于世界位，在稀土開采、冶煉分(fēn)離等方面具(jù)有(yǒu)優勢。但目前16種稀土元素（Pm除外）的應用(yòng)是不平衡的，存在輕稀土閑置、滞銷等問題，導緻國(guó)内以La、Ce等元素為(wèi)主的稀土形成了大量積壓。目前，随着汽車(chē)輕量化、電(diàn)子通信等領域相關産(chǎn)業需求的不斷擴大，各大終端企業和材料生産(chǎn)廠家一直緻力于輕量化部件的研發，對鎂合金材料的性能(néng)要求達到前所未有(yǒu)的高度，甚至産(chǎn)生許多(duō)結構功能(néng)一體(tǐ)化的需求。這給稀土鎂合金的發展帶來了新(xīn)的機遇，尤其是輕稀土鎂合金的開發應用(yòng)，充分(fēn)發揮La、Ce等稀土在鎂合金材料中(zhōng)的優勢作(zuò)用(yòng)，應用(yòng)前景十分(fēn)廣闊。

與Mg-Al、Mg-Zn系合金相比，稀土元素合金化後的Mg-RE系合金，鑄造過程中(zhōng)的工(gōng)藝性能(néng)更加穩定，且在力學(xué)相關實驗中(zhōng)表現出更加優異的力學(xué)行為(wèi)。La、Ce稀土在鎂合金中(zhōng)應用(yòng)發展比較成熟的是AE系鎂合金，主要是以混合稀土形式加入，典型代表如AE44、AE41鎂合金，具(jù)有(yǒu)優異的力學(xué)性能(néng)，尤其是在延伸率上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過AZ91、AM60等傳統非稀土鎂合金。Mg-RE系合金良好的流動性使其易于壓鑄成型，價格優勢明顯，可(kě)滿足民(mín)用(yòng)産(chǎn)品的規模化生産(chǎn)，如已應用(yòng)于汽車(chē)變速箱殼體(tǐ)等零部件。另外，輕稀土在Mg中(zhōng)的固溶度很(hěn)低，有(yǒu)利于提高鎂合金的導熱性能(néng)，未來在與第五代移動通信技(jì )術相關的電(diàn)子産(chǎn)品、基站、接入網絡設備等的結構件上應用(yòng)潛力很(hěn)大。面向民(mín)用(yòng)市場的高性能(néng)輕稀土鎂合金材料的應用(yòng)開發，有(yǒu)助于促進稀土元素的平衡應用(yòng)，解決La、Ce等高豐度稀土元素的積壓問題，擴大稀土在新(xīn)領域的應用(yòng)，加快稀土産(chǎn)業轉型升級，彰顯稀土資源在我國(guó)高新(xīn)技(jì )術産(chǎn)業中(zhōng)的戰略價值和支撐作(zuò)用(yòng)。

(七)新(xīn)型超塑性鎂合金材料

新(xīn)型超塑性鎂合金材料生産(chǎn)成本相對較低、利潤較高，在鎂合金材料生産(chǎn)和應用(yòng)中(zhōng)競争優勢明顯。已有(yǒu)研究表明，我國(guó)研發的新(xīn)型超塑性鎂合金性能(néng)指标優于日本生産(chǎn)的同類産(chǎn)品，具(jù)有(yǒu)室溫強度高（抗拉強度>350MPa、屈服強度>250MPa），沖壓過程中(zhōng)的超塑性變形能(néng)力強（中(zhōng)、低溫延伸率為(wèi)100%~200%，高溫延伸率為(wèi)700%~800%）。未來需進一步加強該類材料研究，為(wèi)航空、航天技(jì )術領域的發展提供支撐。

(八)新(xīn)型高強高塑鑄造鎂合金材料

鑄造鎂合金有(yǒu)着優良的鑄造性能(néng)、加工(gōng)切削性能(néng)及高的比強度和比剛度等優點，在航空和航天領域已廣泛用(yòng)于飛機蒙皮、艙體(tǐ)、發動機部件等結構複雜、大體(tǐ)積薄壁件的制造。随着航空、航天、汽車(chē)、軌道交通等領域的不斷發展，對輕型複雜結構薄壁零件的需求旺盛，因此發展鑄造流動性高、強度優良（抗拉強度>300MPa）、塑性高（伸長(cháng)率>10%）的新(xīn)型鑄造類鎂合金材料意義重大。

(九)超輕Mg-Li合金材料

Mg–Li合金的密度為(wèi)1.35~1.65g/cm3，具(jù)有(yǒu)超輕高塑性特征，是一種超輕合金材料。美國(guó)已将Mg-Li合金應用(yòng)于制造裝(zhuāng)甲輸送車(chē)、航空和航天領域的非結構與次級結構件等。俄羅斯采用(yòng)Mg–Li合金制成了航天器用(yòng)的電(diàn)器儀表件和外殼等零部件。日本把Mg-Li合金用(yòng)于電(diàn)子産(chǎn)品殼體(tǐ)和音響振膜等。我國(guó)近年來将Mg-Li合金應用(yòng)于衛星儀表殼體(tǐ)件的制造中(zhōng)。在未來，随着研究的深入及技(jì )術的發展，超輕Mg-Li合金将會在航空、航天、汽車(chē)、計算機、通信和消費電(diàn)子産(chǎn)品等領域有(yǒu)着更加深入廣泛的應用(yòng)。

(十)高性能(néng)耐高溫系鎂合金

目前，高性能(néng)耐高溫系鎂合金已經在汽車(chē)發動機罩蓋、缸體(tǐ)、引擎活塞及高速飛行器艙體(tǐ)等零部件上有(yǒu)着廣泛應用(yòng)。目前，各國(guó)研究者關于高性能(néng)耐高溫系鎂合金的研究大部分(fēn)還是聚焦于Mg、Al、Zn系的性能(néng)調控及稀土元素的合金化行為(wèi)。其中(zhōng)，高溫力學(xué)性能(néng)最好的是以Mg-Gd系為(wèi)代表的的鎂稀土合金體(tǐ)系。目前亟需解決同步提高強度和塑性的問題，具(jù)體(tǐ)措施包括控制析出相形态分(fēn)布、細化組織和降低雜質(zhì)含量。另外，鎂合金鑄造性能(néng)應被重視，即合金設計時需綜合考慮力學(xué)性能(néng)和鑄造性能(néng)。就性能(néng)指标而言，超高強（強度>400MPa）耐熱（使役溫度>250℃）鎂合金是目前國(guó)家亟需攻關的一類關鍵材料。随着技(jì )術不斷地開發與發展，高性能(néng)耐高溫系鎂合金将會在汽車(chē)動力系統部件、航天飛行器等對材料強度、耐高溫能(néng)力及材料輕量化有(yǒu)着苛刻要求的領域中(zhōng)得到廣泛應用(yòng)。

(十一)高性能(néng)新(xīn)型鎂基複合材料

一般的鎂合金材料具(jù)有(yǒu)絕對強度不高、剛度較低、耐磨性和抗蠕變性較差等問題，限制了其在一些結構件和高溫環境下的應用(yòng)，可(kě)通過添加顆粒、晶須或纖維等增強體(tǐ)加以有(yǒu)效解決。并且，通過增強體(tǐ)的類型、形狀、尺寸、含量等的使用(yòng)可(kě)有(yǒu)效調控鎂基複合材料的各項性能(néng)以滿足應用(yòng)需求。鎂基複合材料目前大多(duō)采用(yòng)粉末冶金方法來制備小(xiǎo)尺寸構件，大規格鎂基複合材料的高質(zhì)量和高效制備是産(chǎn)業界亟需解決的問題。

四、我國(guó)先進鎂合金材料産(chǎn)業發展目标與發展戰略

（一）先進鎂合金産(chǎn)業發展目标

面向2030年，我國(guó)先進鎂合金材料産(chǎn)業将建立健全的可(kě)持續發展創新(xīn)及運用(yòng)體(tǐ)系，同時整體(tǐ)實現大規模高程度自動化制造，在研發、生産(chǎn)及應用(yòng)方面達到全球高水平，甚至部分(fēn)相關技(jì )術或産(chǎn)品達到世界精(jīng)尖水平。國(guó)内亟需的大部分(fēn)高端鎂合金材料不再依賴進口，實現自給自足；處于高尖端的超高性能(néng)鎂合金材料實現對外技(jì )術輸出與支持，助力全球鎂合金産(chǎn)業的整體(tǐ)水平的提升；重點提升裝(zhuāng)備輕量化材料研發能(néng)力和高性能(néng)低成本鎂合金複雜精(jīng)密加工(gōng)能(néng)力；國(guó)家重大工(gōng)程用(yòng)鎂合金材料國(guó)産(chǎn)化率達到99%，促進交通運輸領域節能(néng)30%以上、減排40%以上。

面向2035年，我國(guó)的高端鎂合金材料産(chǎn)業整體(tǐ)在研發、生産(chǎn)及應用(yòng)方面達到全球領先水平，實現大規模、智能(néng)化、綠色化制造，對全球鎂合金産(chǎn)業的發展起主導作(zuò)用(yòng)。實現下一代高強韌大型整體(tǐ)結構件設計及相關設備的産(chǎn)業化；實現國(guó)家重大工(gōng)程用(yòng)高性能(néng)鎂合金材料國(guó)産(chǎn)化率達到100%，促進交通運輸領域節能(néng)40%以上、減排50%以上。

（二）産(chǎn)業發展戰略

1.提高自主創新(xīn)能(néng)力，優化産(chǎn)業鏈，促進産(chǎn)業化應用(yòng)

圍繞先進高性能(néng)鎂合金材料的核心技(jì )術，着力提高自主創新(xīn)能(néng)力，通過優化組織實施方式，支持國(guó)家重大工(gōng)程亟需的鎂合金材料産(chǎn)業化建設，促進一批鎂合金材料實現産(chǎn)業化和規模應用(yòng)。建立産(chǎn)業鏈上下遊優勢互補機制，縮短研發、産(chǎn)業化和規模應用(yòng)的周期，促進鎂合金材料企業加強技(jì )術創新(xīn)，支持一批研究基礎好的中(zhōng)青年創新(xīn)骨幹從事原創性研究，形成持續的創新(xīn)能(néng)力，進一步增強我國(guó)鎂合金材料産(chǎn)業的創新(xīn)能(néng)力。實現我國(guó)從材料大國(guó)向材料強國(guó)的戰略性轉變，全面滿足國(guó)民(mín)經濟、國(guó)家重大工(gōng)程和社會可(kě)持續發展對鎂合金材料的需求。

2.加強頂層規劃，優化資源配置，培育優勢産(chǎn)品

在頂層設計層面，加強國(guó)家對高性能(néng)鎂合金材料基礎研究的投入，加大對與世界高水平制造接軌的先進鎂合金材料核心技(jì )術重視力度。着力突破鎂合金材料産(chǎn)業發展的工(gōng)程化問題，提高鎂合金材料的基礎支撐能(néng)力。加快完善有(yǒu)利于推動鎂合金材料産(chǎn)業發展的政策和法規體(tǐ)系，制定鎂合金材料産(chǎn)業發展指導目錄和投資指南，建立相關的技(jì )術标準體(tǐ)系，完善産(chǎn)業鏈、創新(xīn)鏈、資金鏈。遵循“誰投資、誰負責”的原則，加強對國(guó)有(yǒu)資本投資回報率的監管；突出國(guó)家對重點産(chǎn)業的聚焦支持，防止出現“投資碎片化”，集中(zhōng)力量培育和塑造我國(guó)鎂合金材料産(chǎn)品。同時，在注重政府對先進鎂合金材料産(chǎn)業發展戰略引導作(zuò)用(yòng)的基礎上，加快營造鎂合金材料相關企業自主經營、公(gōng)平競争的市場環境，以企業為(wèi)投資主體(tǐ)和成果應用(yòng)主體(tǐ)，加強“産(chǎn)學(xué)研用(yòng)”相結合，完善風險保障體(tǐ)系建設，充分(fēn)發揮市場配置資源的基礎性作(zuò)用(yòng)，提高資源配置效率和公(gōng)平性。

3.加強企業合作(zuò)力度，拓展應用(yòng)領域

通過多(duō)區(qū)域整合及資金合作(zuò)來加強企業之間的合作(zuò)力度，助力形成在世界上具(jù)有(yǒu)一定影響力的知名(míng)企業集團。同時，積極響應我國(guó)工(gōng)業化改革的進程，注重拓展鎂合金材料的應用(yòng)領域，擴大鎂合金材料在材料産(chǎn)業中(zhōng)的消費市場。同時，引導企業進行産(chǎn)業結構調整和升級改造，提高産(chǎn)品質(zhì)量和擴大生産(chǎn)規模，争取與世界先進制造水平接軌，快速助力我國(guó)鎂合金材料在世界尖端制造領域占有(yǒu)一席之地。

4.加強“産(chǎn)學(xué)研”建設，構建完善的鎂合金材料整體(tǐ)研究體(tǐ)系

在“産(chǎn)學(xué)研”建設方面，注重鎂合金材料相關用(yòng)于制備及檢測高端設備的自主開發運用(yòng)，降低對進口設備的依賴力度，推進鎂合金企業快速、高效、智能(néng)化的制造進程。構建完善的鎂合金材料整體(tǐ)研究體(tǐ)系，集設計、性能(néng)及評價一體(tǐ)化，加快研發進程。以鎂合金的産(chǎn)業末端為(wèi)基礎，構建完善的材料大數據體(tǐ)系，促進形成與世界高水平相當的應用(yòng)研究體(tǐ)系。同時，構建與國(guó)内相适應但又(yòu)與國(guó)際接軌的整套鎂合金産(chǎn)業相關的自主知識産(chǎn)權體(tǐ)系，集産(chǎn)權保護、創新(xīn)擴展及運用(yòng)一體(tǐ)化，開展相關科(kē)研成果在企業的适應性生産(chǎn)活動，全面促進鎂合金材料産(chǎn)業往高水平方向發展。

5.實施創新(xīn)人才發展戰略，完善平台建設，壯大人才隊伍

在人才和平台建設方面，應實施創新(xīn)人才發展戰略，不斷加大鎂合金材料領域創新(xīn)型人才的培養力度，加大科(kē)研投入，制定科(kē)研人員激勵政策，重點支持一批研究基礎好的中(zhōng)青年創新(xīn)骨幹從事原創性研究，形成持續創新(xīn)能(néng)力。支持企業加強創新(xīn)能(néng)力建設，建立适宜的人才發展及薪酬體(tǐ)系，吸引國(guó)内外人才進行交流和就業。同時，給鎂合金相關企業的國(guó)際交流提供政策便利，促進企業間的國(guó)際合作(zuò)、管理(lǐ)及技(jì )術交流，提高鎂合金企業與世界高端制造的接軌力度。積極搭建“産(chǎn)學(xué)研用(yòng)”創新(xīn)平台，以企業相關産(chǎn)業為(wèi)基地，彙聚領域内院士、科(kē)技(jì )創新(xīn)領軍人才等高端創新(xīn)人才，發揮其引領作(zuò)用(yòng)，使創新(xīn)人才與産(chǎn)業緊密結合，形成良好的創新(xīn)模式，構建可(kě)持續發展的科(kē)研團隊。

五、對策建議

（一）注重研究體(tǐ)系的構建

加大對鎂合金材料産(chǎn)業的規劃力度，緊跟國(guó)家材料産(chǎn)業戰略布局的需要，構建符合中(zhōng)國(guó)國(guó)情的研究體(tǐ)系。加大對處于研發階段的核心技(jì )術的重視力度，尤其是與世界高水平制造接軌的先進鎂合金材料，在研發計劃及進程上給予政策傾斜與支持。同時，充分(fēn)利用(yòng)大數據優勢，在國(guó)内構建一套與世界高端制造标準聯系緊密的集設計、制備、性能(néng)檢測及評價一體(tǐ)化的鎂合金材料研發系統，整體(tǐ)提升國(guó)内高端鎂合金材料研發進程。

（二）優化産(chǎn)業發展格局

依托國(guó)内外高校和科(kē)研院所的專家學(xué)者開展咨詢，構建集研發、生産(chǎn)、應用(yòng)于一體(tǐ)的健康綠色發展格局。充分(fēn)發揮消費市場的自主調控功能(néng)，對資源進行合理(lǐ)分(fēn)配，在對重點研發企業給予充足資金支持的同時，也需對處于起步階段且有(yǒu)潛力的研發企業給予一定扶持，形成共同進步、共同成長(cháng)的産(chǎn)業發展格局。

（三）構建高質(zhì)高效産(chǎn)業

結合國(guó)家戰略需求，進一步提升科(kē)研成果與企業生産(chǎn)聯系的緊密性，促進企業進行升級改造，朝高質(zhì)量、高産(chǎn)能(néng)、智能(néng)綠色、低成本方向發展。同時，注重高端性能(néng)鎂合金材料的工(gōng)藝技(jì )術研發轉化，助力高端性能(néng)鎂合金生産(chǎn)早日與國(guó)際高端生産(chǎn)水平接軌。同時，先進鎂合金材料産(chǎn)業産(chǎn)能(néng)在滿足内需的基礎上，實現出口，在全球樹立中(zhōng)國(guó)自己的高性能(néng)鎂合金産(chǎn)品品牌。

（四）完善配套政策體(tǐ)系

在投資方面，國(guó)家應加大對從事産(chǎn)業試點升級改造及高端性能(néng)鎂合金材料生産(chǎn)企業的扶持力度。同時，在企業辦(bàn)理(lǐ)試點生産(chǎn)申請的審批手續和相關優惠政策方面進行政策傾斜，構建并逐步完善國(guó)家與企業間的配套政策體(tǐ)系，降低企業生産(chǎn)投資壓力與風險，提升企業創新(xīn)生産(chǎn)積極性，充分(fēn)發揮資金的投資價值。

（五）構建精(jīng)尖人才體(tǐ)系

與國(guó)際前沿高端性能(néng)鎂合金材料研發方向接軌，以“走出去，引進來，滿足需求”為(wèi)原則，落實人才引進及發展的戰略措施，構建高端性能(néng)鎂合金相關産(chǎn)業的精(jīng)尖人才體(tǐ)系。加大對年輕創新(xīn)團隊的培養及扶持力度，鼓勵其與經驗豐富的國(guó)内外專家學(xué)者學(xué)習與交流。同時，在國(guó)外精(jīng)尖人才引進方面給予大力的政策優惠及薪酬扶持，鼓勵其來國(guó)内進行技(jì )術交流及服務(wù)。企業可(kě)以構建規範高效的人才管理(lǐ)制度，培養适應企業生産(chǎn)又(yòu)高度自主創新(xīn)的人才團隊。最後，加強企業與科(kē)研機構相關專家學(xué)者的聯系，組建與企業對口的精(jīng)尖人才後備團隊，助力企業的人才體(tǐ)系建設。

緻謝(xiè)

參加本課題研究的主要專家有(yǒu)：聶祚仁、婁花(huā)芬、楊斌、劉雪(xuě)峰、王同敏、李謙、王經濤、王俊升、王渠東、王敬豐、任先京、劉成龍、李廷舉、李才巨、李元東、李志(zhì)輝、李潤霞、陳體(tǐ)軍、趙剛、趙紅亮、趙鴻金、高峰、郭洪民(mín)、黃元春、閻峰雲等，在此一并緻謝(xiè)！