基礎(chǔ)材料領(lǐng)域的高速發(fā)展給社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化體系等各方面帶來(lái)了重大變化。作為基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要門(mén)類(lèi),我國(guó)鎂合金材料產(chǎn)業(yè)自響應(yīng)落實(shí)“十三五”系列戰(zhàn)略措施以來(lái),自主研發(fā)了10余種鎂合金材料并成功應(yīng)用于航空、航天、軍工、汽車(chē)等領(lǐng)域,大幅降低了鎂合金產(chǎn)品的成本,提升了產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)鎂資源豐富,受汽車(chē)節(jié)能減排及輕量化等需求刺激,有望促進(jìn)鎂合金材料消費(fèi)市場(chǎng)的進(jìn)一步發(fā)展,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
年來(lái),我國(guó)鎂產(chǎn)業(yè)運(yùn)行總體平穩(wěn),產(chǎn)量、出口量持續(xù)增長(zhǎng)。目前全球原鎂產(chǎn)量主要來(lái)自于中國(guó),根據(jù)中國(guó)有色金屬工業(yè)學(xué)會(huì)統(tǒng)計(jì),2019年,我國(guó)原鎂產(chǎn)量為9.69×105t,同比增長(zhǎng)12.2%;在價(jià)格方面,受供給增加影響,原鎂均價(jià)為15949元/t,同比下跌3.3%,鎂冶煉企業(yè)實(shí)際盈利水平同比小幅下降;在資源消費(fèi)及市場(chǎng)方面,我國(guó)鎂資源的消費(fèi)量為4.85×105t,同比增長(zhǎng)8.6%,增幅同比提升1.6個(gè)百分點(diǎn),但國(guó)外對(duì)鎂資源需求回升,我國(guó)2019年全年累計(jì)出口各類(lèi)鎂產(chǎn)品約4.52×105t,同比增長(zhǎng)10.2%,出口量占我國(guó)鎂產(chǎn)量的46.6%。
受?chē)?guó)際國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)變化特別是全球新型冠狀病毒肺炎的影響,金屬材料市場(chǎng)需求低迷,鎂合金材料產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期積累的結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能過(guò)剩、市場(chǎng)供求失衡等深層次矛盾和問(wèn)題逐步顯現(xiàn)。目前我國(guó)鎂產(chǎn)業(yè)運(yùn)行總體平穩(wěn),產(chǎn)量、出口量持續(xù)增長(zhǎng),但在冶煉環(huán)保水平、深加工產(chǎn)品應(yīng)用等方面存在短板,產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的任務(wù)依然艱巨。另外,我國(guó)鎂合金材料產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能規(guī)模龐大,對(duì)資源、環(huán)境等影響深遠(yuǎn),在節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保的短流程制備加工技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用方面仍任重道遠(yuǎn)。
相較于普通鎂合金材料,稀土鎂輕質(zhì)結(jié)構(gòu)合金材料在添加稀土后,具有強(qiáng)度高、韌性好、耐熱耐蝕等顯著優(yōu)勢(shì),解決了制約鎂合金材料廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題,是推進(jìn)我國(guó)航空、航天、汽車(chē)、軌道交通等領(lǐng)域輕量化發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。我國(guó)鎂、稀土資源豐富,合金成型及加工技術(shù)成熟,市場(chǎng)應(yīng)用空間大,稀土鎂合金輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料產(chǎn)業(yè)體系完整,可實(shí)現(xiàn)自產(chǎn)自銷(xiāo)。
稀土鎂輕質(zhì)結(jié)構(gòu)合金材料未來(lái)的市場(chǎng)需求主要集中在:①鎂稀土母合金、稀土鎂合金短流程低成本制備技術(shù)開(kāi)發(fā)及推廣應(yīng)用;②面向應(yīng)用的新型稀土鎂合金材料開(kāi)發(fā);③加工成型技術(shù)及配套裝備研發(fā);④完善稀土綠色冶煉分離技術(shù),加快推廣應(yīng)用;⑤面向材料生命周期的系統(tǒng)研究,建立“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同發(fā)展平臺(tái);⑥加快稀土鎂輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用速度,在未來(lái)3~5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域向民用領(lǐng)域轉(zhuǎn)化,逐漸擴(kuò)大市場(chǎng)規(guī)模,到2035年將替代普通鎂合金材料的比例達(dá)到30%。
強(qiáng)鎂合金材料是支撐航空、航天、新一代武器裝備、高速列車(chē)以及新能源汽車(chē)等裝備不斷升級(jí)發(fā)展的基礎(chǔ)材料。我國(guó)在強(qiáng)變形鎂合金研發(fā)與應(yīng)用方面處在世界前列。但從進(jìn)一步擴(kuò)大鎂合金材料應(yīng)用的角度來(lái)看,現(xiàn)有的高強(qiáng)度鎂合金材料在比強(qiáng)度、比剛度、斷裂韌性以及性能穩(wěn)定一致性等方面還有明顯不足,使鎂合金材料在上述領(lǐng)域的應(yīng)用及提高其終端產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力方面受到嚴(yán)重制約,是當(dāng)前亟需解決的發(fā)展難題。強(qiáng)鎂合金材料及其強(qiáng)韌化變形加工技術(shù)是鎂合金領(lǐng)域發(fā)展的主要方向,預(yù)計(jì)到2035年,強(qiáng)鎂合金材料替代同類(lèi)普通材料量將超過(guò)20%。
我國(guó)稀土資源儲(chǔ)量居于世界位,在稀土開(kāi)采、冶煉分離等方面具有優(yōu)勢(shì)。但目前16種稀土元素(Pm除外)的應(yīng)用是不平衡的,存在輕稀土閑置、滯銷(xiāo)等問(wèn)題,導(dǎo)致國(guó)內(nèi)以La、Ce等元素為主的稀土形成了大量積壓。目前,隨著汽車(chē)輕量化、電子通信等領(lǐng)域相關(guān)產(chǎn)業(yè)需求的不斷擴(kuò)大,各大終端企業(yè)和材料生產(chǎn)廠家一直致力于輕量化部件的研發(fā),對(duì)鎂合金材料的性能要求達(dá)到的高度,甚至產(chǎn)生許多結(jié)構(gòu)功能一體化的需求。這給稀土鎂合金的發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇,尤其是輕稀土鎂合金的開(kāi)發(fā)應(yīng)用,充分發(fā)揮La、Ce等稀土在鎂合金材料中的優(yōu)勢(shì)作用,應(yīng)用前景十分廣闊。