镁合金市场应用分析及未来需求预测
镁合金具有质量轻、比强度、刚性高、耐冲撞、散热快、防电磁、环保等特点。镁合金是目前最轻的工程结构材料，镁合金密度约为铝合金的2/3，钢铁的1/4。与此同时，散热性上镁性能比钢高近1倍，是塑料的10倍，其在防电磁、可回收等方面同样具有优势，这些工业特性以及其在自然环境中的丰富储量使其具备广泛的应用潜力。
表：镁合金在性能方面特性明显
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镁合金应用场景扩张有望大幅拉动镁消费
汽车应用镁合金市场扩展正当时
汽车节能减排为行业未来重要发展方向。当前世界逐步向低碳化时代过渡，全球主要汽车市场均制定较为严格的碳排放法则，中国国六排放标准和双积分管理办法等法规的出台对整车厂技术升级提出更高要求，未来如何有效降低平均油耗及二氧化碳排放量将成为汽车行业发展重要方向。
表：全球主要国家均将汽车行业节能减排作为未来发展重要方向
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汽车轻量化为节能减排主要实现方案之一。当前新能源燃料及燃料利用率提升较为缓慢，汽车轻量化成为减少尾气排放和提高燃油经济性的最优方法。据《汽车轻量化现状和发展趋势分析》，在NEDC工况下，整车减重100kg将节油0.39L，整车重量每下降10%可降低油耗6%，排放值下降4%。在当前整车项目开发中，确定合理重量目标成为汽车选材方案关键目标，跟踪项目开发方案变化及制定减重方案是实现目标的重要手段。
镁合金优良特性或为汽车轻量化提供最优解。镁作为新兴轻质金属材料，其密度是铝的2/3、锌的1/4，而镁合金比强度高于铝合金和钢，相较高强度钢和铝合金，镁合金的减重效果更为明显；另一方面，尽管碳纤维能将汽车减重效果实现50%以上，然而由于碳纤维行业难以规模化生产，且其在废料回收方面较镁合金明显处于劣势，因此，镁合金或为当前汽车轻量化最优选择。
表：各类轻量化结构材料及轻量化技术路线图
| 材料 | 密度（g/cm3） | 抗拉强度（Mpa） | 比强度（Mpag/cm3） | 减重效果 | 2020年 | 2025年 | 2030年 |
| 高强度钢（双相钢） | 7.85 | 1379 | 175.7 | 10%-28% | 强度600MPa以上钢应用50% | 第三代汽车钢自身车重30% | 强度2000MPa以上有一定应用 |
| 铝合金 | 2.7 | 310.3 | 114.9 | 30%-60% | 单车用铝量达到190kg | 单车用铝量超过250kg | 单车用铝量超过350kg |
| 镁合金 | 1.65 | 255.1 | 146.6 | 30%-70% | 单车用镁量达到15kg | 单车用镁合金25kg | 单车用镁合金40kg |
| 碳纤维 | 1.5 | 2068.5 | 1334.5 | 50%-70% | 有一定使用量，成本比2015年降低50% | 使用占车重2%，成本比2020年降低50% | 使用占车重5%，成本比2025年降低50% |
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镁合金在汽车部件渗透率持续上升。汽车用镁合金对压铸技术具有较高要求，然而随着国内外相关技术不断精进，可生产零部件种类不断增加。目前国内可研制镁合金汽车零部件已超100种，而海外发达国家市场已在新型汽车中大量采用镁合金部件，部分车型单车用量已超25kg，整体应用增速提升明显。目前我国单车镁用量约1.5kg，距海外市场用量仍有较大差距，但目前大部分相关技术难关已经克服，正处于市场渗透期，未来镁合金需求或将持续快速增长。
表：镁合金在汽车领域应用逐步成熟，渗透率持续增加
| 系统名称 | 部件名称 | 应用现状 |
| 底盘系统 | 轮毂 | 轮毂是底盘系统轻量化进程中的一个生力军，，镁合金轮毂有较好的降震以及减重功能在一些高档的民用车中也有镁合金轮毂的应用，并且大有将镁合金轮毂普及的趋势，以宝马公司为例，该公司生产的镁合金轮毂与以往的铝合金或钢制轮毂相比，在提升抗震性能的同时还能够将重量显著降低。 |
| 车体系统 | 镁合金仪表面板 | 镁合金仪表门面板的重量以及壁厚都有很大程度的降低，其中更是有汽车公司研发的仪表盘托架设计方法能够将镁合金仪表板的重量降低50%并且能够达到2.3mm的壁厚，在这个基础上，镁合金仪表盘的自身的刚度以及防撞性能并没有受到影响 |
| 前置结构件 | 镁合金材料压铸的撞击传感器、护罩、前大灯以及散热器等20多个部件，替代了以往钢铸部件，将前轮承受的压力减少15公斤，在保持车辆耐用性以及扭转刚度的基础上实现了安装简易化，并且由于汽车前轮所受到的压力减小可操作性也能够显著提升。 | |
| 引擎系统 | 发动机 | 在抗潜变性以及耐高温性上汽车引擎有着较高的要求，因此镁合金材料构件尚未得到普及，但是随着科学技术的进步，宝马公司已经研制出由镁合金材料制成的直列六缸轻量化发动机，是汽车引擎系统中镁合金材料应用的一个全新里程碑。 |
| 传动系统 | 前盖、四轮驱动分动箱、手动变速 | 目前汽车传动系统中镁合金在应用的主要部分，通常采用的镁合金是AZ91合金，相较于以往的铝制箱体，镁合金箱体可以将箱体自重减少30%左右，并且镁合金手动变速箱的相关生产技术已经相当的成熟，在许多民用汽车品牌中都有良好的应用。 |
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预计2023年全球汽车行业年原镁需求将达到99.17万吨，未来5年CAGR预期可实现23.7%。目前美国、日本等国家单车用镁量已突破15kg，然而全球汽车平均用镁量较低。未来伴随发达国家持续增加镁合金用量以及中国等制造业大国持续提升镁合金使用量，预计2023年原镁在全球汽车领域需求量将达到99.17万吨，未来5年CAGR为23.7%。
表：全球汽车产业消费镁合金持续增长
| 全球 | 单位 | 2018E | 2019E | 2020E | 2021E | 2022E | 2023E |
| 汽车产量 | 万辆 | 9500 | 9600 | 9700 | 9800 | 9900 | 10000 |
| 单车平均用镁合金量 | 公斤 | 1.43 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 汽车零部件材料利用率 | % | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 |
| 原镁生产镁合金比例 | - | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 1.1 |
| 原镁需求量 | 万吨 | 24.70 | 34.22 | 50.87 | 67.24 | 83.33 | 99.17 |
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预计2023年国内汽车行业年消费原镁达50.75万吨，单车用镁合金实现10kg。虽然国内镁合金在汽车领域应用与国外相比仍处于追逐阶段，但随着国6及相关节能减排规定的施压，国内汽车市场有加速革新趋势，同时汽车种类也逐步向高端车型转变，车用镁合金相关研发已见成效的情况下，镁合金应用在国内有望呈现井喷式增长。
表：未来国内汽车行业消费镁合金量持续增长
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