浙江文镁科技有限公司成立六年以来,一直在试图解答一个问题:为什么镁合金产业的规模,发展至今,仅仅100万吨的量级?它的兄弟元素铝,衍生的产业规模达到了6000万吨的水平,国家还要从战略层面限制其规模在4500万吨以下。100万吨与4500万吨相比,就是小巫见大巫了。我们通过大量的访谈、调研、分析,得出如下结论:
镁合金的活泼性对其产品的使用性能可靠性的影响没有得到足够的重视,所以其现在的产业链模式和涂层的性能都没有能够针对镁合金的活泼性给其制品带来的可靠性危害达到应有的水平和标准,导致多种镁合金制品应用场景在尝试接受镁合金制品的时候,出现了交付不可控、客户投诉率偏高等问题,从而从售后成本和品牌享誉度考虑,放弃或者大幅度减少了镁合金应用规模。

赵斌元博士在作报告,励展博览集团
要想扭转这个局面,大幅度提升镁合金产业规模,就需要真正高度重视镁合金活泼性带来的问题,针对性地采取措施:
• 镁合金的产业链模式必须创新,采用区域闭环先进供应链模式
• 采用真正能够可靠防护镁合金表面的创新涂料技术
一、镁合金产业链模式创新的必要性
镁合金远比铝合金脆弱,但他们的产业链模式有何区别?没区别!那么问题来了:没区别正常吗?对吗?这里我们打个比方:一家运沙发等家具的公司,接到运鸡蛋的业务需求,是不是需要对防震做全新标准模式的安排?保护一个个鸡蛋的物理隔离保护包装和减震措施都要加上。这是因为,我们很清楚鸡蛋的脆弱性,所以给予了足够的重视。
那么,最轻的结构金属一镁,同时也是最活泼的结构金属,它的活泼性带来的危害,得到足够的重视了吗?镁的活泼性,直接导致了镁的脆弱,这种脆弱表现在:
■ 镁的产业链必须每一环都先进、稳定、可靠
■ 也表现在它对环境的高度敏感性
■ 也表现在它的产业目前主流采用的表面防护技术都无法彻底解决问题
上述三种脆弱表现中,第一种和第三种主要是技术问题,相对还比较好解决,事实上,目前已经都有了成熟的解决方案。但第二种,并非技术问题,也并非管理问题,而是一个产业链系统性风险问题。它的解决,要靠产业链模式创新来解决。这就好比运沙发的产业和运鸡蛋的产业采用不同的供应链模式。

现有的镁合金产业链模式,主要是多主体分布式协同模式。由于是多主体、分布式协同,两道工序间的衔接,就会出现五个步骤(入库、出库、运输、入库、出库)。这五个步骤,由三个主体完成,经历至少3个空间。任何一个主体的管理、品控、空间条件不到位,都会在还没有得到保护的镁合金“裸”品表面形成暗伤(这都是因为镁合金的活泼性导致的。铝自带致密氧化铝保护膜,钢远没那么活泼。这些传统的金属就没有这样的问题)。这种暗伤无法低成本、方便地检测,还会导致即使涂层性能优越也无法消除暗伤带来的之后的失效。所以,现在的镁合金产业链模式存在严重的系统性风险,必须进行调整!
二、镁产业发展的步骤和当下使命
镁合金产业的前景毋庸置疑,但也必须正视并先解决当下的关键问题。2025-2030年是镁产业链从不成熟走向成熟的阶段。
作为一种特殊的新材料,镁合金的价格即使远高于铝合金,也有大量的应用场景可以接受。价格不是制约镁产业发展的关键,碳纤维增强树脂基复合材料的蓬勃发展证明了这一点。供应链无法提供可靠的产品供应和产品稳定的使用性能才是众多行业没有大规模应用镁合金的根本原因。
问题很清楚了,但破局需要思路、资金、精力、资源,一个生态层面的问题绝大多数情况下,要么以时间换空间,要么望洋兴叹。

国运所致。2025年,在多年的围绕镁产业发展首先稳定原镁供应的战略方针指导下,随着宝武镁业、榆林镁业在原料稳定方面的各项努力,原镁价稳步降到17000元/吨左右。与此同时,随着我国对电解铝产业规模划上4500万吨的红线,电解铝的价格稳步上升,从17000元/吨上涨到25000元/吨。原料端价格拉开差距,简单直接地实现了“用镁比用铝便宜”。
便宜!意味着直接的经济效益,意味着很多用铝的企业扭亏为盈,跨过生死线!实实在在、市场化的经济效益,引导大量的资金、资源、时间、精力投入到镁合金产业中来,并与国家大力发展镁合金材料产业的战略共振,是千载难逢的镁合金产业链走向成熟可靠的重大机会。我们预计,顺利的话,2025-2045年镁合金将迎来发展的黄金15年。
■ 第一个五年,2025-2030年
预计镁合金产业规模从100万吨增长到500万吨。这个五年的战略目标达成后,制约镁合金应用的瓶颈被打开,镁合金产业得以腾飞。
■ 第二个五年,2030-2035年
镁代铝、镁代塑、具身智能、航空航天的需求得以满足,镁合金市场规模将从500万吨至少增长到3000万吨。镁代铝的需求基本完全被满足。在此期间,真正满足人们预期的具身智能产品批量面市,形成销售。
■ 2035-2045年间
装备智慧化普及,具身智能产品一统天下,镁合金作为其主导材料迅速扩大市场规模,从3000万吨增长到1.5亿吨。
三、重新定义镁合金表面工程
镁合金的表面工程,首先要做到绝对的防护,其次要做到应用场景需要的功能。表面防护层的概念全行业人都懂,但表面防护层的现状和标准,全行业整体上是模糊的。在过去数十年间,镁合金表面防护发展出喷塑、喷漆、钝化/皮膜/转化膜、微弧氧化、电泳等技术,然而,仔细分析这些技术的基本原理和涂层结构,我们会惊讶地发现,这些技术形成的保护层,都或多或少存在缺陷,无法杜绝空气、水分等腐蚀性介质的进入。钢、铝等传统金属可以用这些方法防腐,是因为它们或反应活性不高,或自带致密氧化模,所以这些缺陷在大多数应用工况下不成气候。但镁不行!极微量的腐蚀介质的导入也必然导致镁合金的腐蚀,最后失效。从这个角度讲,镁合金当前主流的防护技术,在面对开放的应用工况时,都只能起到延缓腐蚀的作用,而不能完全杜绝腐蚀。所以,腐蚀失效是必然的,当环境工况发生恶化时,失效会超出预期!
镁合金表面防护的效果,通常用中性盐雾试验数据来反映。我们经常听到某材料、某涂层效果为中性盐雾试验1000小时等说辞,似乎各种技术、各家服务单位都能轻松解决问题,同时却又频繁听到客户因镁合金产品腐蚀问题而不满的信息。这些案例中,我们发现在使用过程中经受交变应力的部件更容易出现表面涂层破坏和内部腐蚀。背后的原因,是镁合金表面能低,通常的涂层与镁合金表面粘附不良。当使用过程中承受交变应力时,粘结面容易脱开,导致空气、水分等腐蚀性介质有机可乘。所以,镁合金表面防护的效果必须考虑交变应力的作用。目前的评估标准不足以客观评价涂料的性能和效果。

以上讨论的还仅仅是镁合金表面的防护,实际上,各种应用场景对铝合金表面的要求,对镁合金同样有效。电磁屏蔽、耐磨、高导热、润滑等等各种表面要求都不容忽视,反而决定着镁合金在这些场景的市场容量。传统镁合金的表面处理技术,可谓任重道远!所幸,新一代的若干镁合金表面处理技术已经成熟:这些技术都实现了涂层材料对镁合金表面的浸润性高粘接强度的结合,部分技术还实现了自愈合修复特性,彻底解决镁合金表面防护及功能化问题。
经过六年的积累,浙江文镁对镁合金产业链有了清晰的认知,也攻克了部分供应链环节的疑难杂症,还围绕供应链筛选汇聚了各环节最优秀的产业团队,开始着手打造最先进、最可靠的镁基制品产业链。这条供应链,将彻底解决镁合金表面防护问题、镁合金部件应用连接问题、镁合金低成本成型加工问题、应用了镁合金的产品的客户投诉率问题。它最适合当前热门的具身智能产业对镁合金的需求,也能够很好地服务于传统产业镁代铝、镁代塑的需求。请大家拭目以待,也欢迎大家积极参与!