【四海读报】20250905：新能源汽车新材料研究之八-“镁”

汽车轻量化进入“镁”时代，车企竞逐百亿镁合金蓝海

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1. 一段话总结

本报告为五矿证券2025年9月发布的新能源汽车新材料专题报告，核心指出汽车轻量化进入“镁”时代：自2024年镁价低于铝价后，镁合金成本优势凸显，叠加耐蚀性技术突破，其在汽车的应用从仪表盘支架等密闭区域向电驱壳体、一体化压铸后地板等开放区域拓展。当前国内汽车镁合金零部件单车用量已达106.47kg，按2024年中国新能源车销量测算，潜在市场规模达397.58亿元（用量211.65万吨），是2023年镁合金压铸件产量的7倍。产业链方面，上游原镁行业集中度低（CR8仅35.27%），镁合金环节宝武镁业占比54.29%主导市场；下游车企中上汽、吉利、特斯拉等已批量应用镁合金零部件，未来车门内板、电池包壳体等规划项目将进一步打开市场空间，同时需警惕大型零部件技术风险与产能不足风险。

2. 思维导图（mindmap）

3. 详细总结

一、行业核心驱动：成本与技术双轮发力

1. 成本优势：镁价低于铝价，零部件降本显著

自2024年起，镁合金价格正式低于铝合金，叠加镁密度仅为铝的2/3，在轻量化与成本端形成双重优势：

• 价格对比：2024年镁合金（AZ91D）单价18.78元/kg，铝合金（A00）单价20.65元/kg，镁价低9%；
• 降本效果：核心零部件单件降本幅度显著，具体如下表：

2. 技术突破：耐蚀性提升，应用场景拓展

传统镁合金因耐蚀性差，仅用于仪表盘支架等密闭干燥区域；当前耐蚀性技术突破后，应用场景向开放区域延伸：

• 技术方向：通过合金成分优化（如小米超高强耐热压铸镁合金，专利号CN119843127A，屈服强度194MPa+）、表面处理（涂层）、工艺升级（半固态压铸）提升耐蚀性；
• 场景拓展：从“密闭区域”（仪表台横梁）→“简单开放区域”（电驱壳体）→“复杂开放区域”（一体化压铸后地板、减震塔），未来将覆盖车门内板、电池包壳体等关键部件。

二、应用进展与市场空间：四阶段逐步渗透

按应用成熟度，镁合金汽车零部件分为四大阶段，2024年潜在市场规模合计397.58亿元，用量211.65万吨：

1. 第一阶段：成熟应用（密闭区域，市场规模21.69亿元）

• 核心零件：仪表台横梁（4.6kg/车）、方向盘骨架（0.52kg/车）、中控支架（3.85kg/车），单车总用量8.97kg；
• 市场测算：2024年中国新能源车销量1286.59万辆，对应镁合金用量11.54万吨，按1.88万元/吨测算，市场规模21.69亿元；
• 代表企业：宜安科技、万丰奥威（批量供货）。

2. 第二阶段：换装阶段（批量替换，市场规模130.42亿元）

• 核心零件：电驱壳体（14.2kg/车，上汽智己批量应用）、座椅骨架（39.76kg/车），单车总用量53.96kg；
• 市场测算：用量69.43万吨（电驱壳体18.27万吨+座椅骨架51.16万吨），市场规模130.42亿元；
• 技术亮点：上汽第二代镁合金电驱壳体采用半固态压铸，减重33%；小米与上海交大合作开发耐热合金，适配高温工况。

3. 第三阶段：试用阶段（验证中，市场规模105.20亿元）

• 核心零件：一体化压铸后地板（40kg/车，赛力斯装车验证，减重21.8%）、减震塔（3.53kg/车，一汽试制，减重30%），单车总用量43.53kg；
• 市场测算：用量60万吨（后地板51.46万吨+减震塔8.54万吨），市场规模105.20亿元；
• 进展特征：处于批量前验证，2025年有望逐步放量。

4. 第四阶段：规划阶段（研发中，市场规模140.27亿元）

• 核心零件：车门内板（10.48kg/车，宝马IX5试用）、电池包壳体（23kg/车，减重57%）、控制臂（6.12kg/车）、副车架（10kg/车）、转向节（8.44kg/车），单车总用量58kg；
• 市场测算：用量73.67万吨，市场规模140.27亿元；
• 潜在障碍：复杂结构加工难度大、耐蚀性需进一步验证。

三、产业链格局：上游分散，中游集中，下游车企积极布局

1. 上游：原镁分散，镁合金高度集中

• 原镁环节：2023年国内产能136.11万吨，CR8仅35.27%，属于竞争型行业；头部企业为宝武镁业（产能10万吨，利用率91.8%）、物产中大（产能8万吨，利用率85%）；
• 镁合金环节：2023年国内产量34.52万吨，CR5达93.57%，宝武镁业（18.74万吨，占比54.29%）与山西瑞格（8.75万吨，占比25.35%）合计主导79.63%市场，原料供应集中度高。

2. 中游：头部企业批量供货，技术壁垒渐显

当前已实现批量供货的企业以技术领先者为主，具体如下表：

3. 下游：车企加速布局，应用场景多元化

主流车企已在核心车型中批量应用镁合金零部件，具体布局如下表：

四、风险提示

1. 技术风险：大型镁合金零部件（如一体化后地板、副车架）尚处初始应用阶段，可能存在结构强度不足、耐蚀性不达标等潜在问题；
2. 产能风险：2023年国内镁合金产量仅34.52万吨，而潜在需求达211.65万吨，上游原镁与中游零部件加工产能尚在扩张，能否满足下游需求待观察；
3. 成本波动风险：镁原料依赖煤炭（冶炼能耗高），若煤炭价格上涨，可能推高原镁成本，削弱镁合金价格优势。

4. 关键问题

问题1：镁合金在汽车领域的应用从“密闭区域”向“开放区域”拓展的核心技术突破是什么？这一拓展对市场空间有何影响？

答案：
镁合金应用场景拓展的核心技术突破是耐蚀性提升，具体通过三方面实现：

1. 合金成分优化：如小米汽车与上海交大开发的超高强耐热压铸镁合金（专利CN119843127A），通过调整合金元素比例，在保证屈服强度194MPa+、延伸率2.0%+的同时，提升耐蠕变性能（蠕变应变0.009%-0.020%），适配开放区域的复杂工况；
2. 表面处理工艺：采用涂层（如微弧氧化、电泳涂装）、钝化处理等技术，在镁合金表面形成防护层，隔绝空气与水分腐蚀；
3. 成型工艺升级：推广半固态压铸（上汽第二代电驱壳体）、挤压铸造等工艺，减少铸件内部缺陷，提升材料致密性与耐蚀性。

这一拓展对市场空间的影响显著：

• 场景扩容：从传统3类密闭零件（仪表台横梁等，单车8.97kg）拓展至电驱壳体、一体化后地板等7类开放/结构件（单车155.53kg），单车用量提升17倍；
• 规模增长：市场规模从成熟应用的21.69亿元，拓展至全场景的397.58亿元，增量达375.89亿元，是原有规模的17.3倍，打开百亿级蓝海市场。

问题2：当前镁合金产业链各环节的竞争格局有何差异？中游零部件企业的核心竞争力体现在哪些方面？

答案：
镁合金产业链各环节竞争格局差异显著，具体如下：

中游镁合金零部件企业的核心竞争力体现在三方面：

1. 技术壁垒：掌握大型一体化压铸（如40kg后地板）、半固态成型等工艺，能解决镁合金流动性差、易氧化等加工难题，宝武镁业已实现一体化后地板装车验证；
2. 客户绑定：与主流车企建立长期合作，如万丰奥威为特斯拉方向盘骨架供应商，星源卓镁进入上汽供应链，优先获取批量订单；
3. 成本控制：通过规模化生产（宝武镁业镁合金年产能25万吨）、产业链一体化（从镁合金冶炼到零部件加工）降低单位成本，比中小厂商低10%-15%。

问题3：按当前应用进展，2025-2030年镁合金在汽车领域的市场规模有望实现怎样的增长？增长过程中需突破哪些关键瓶颈？

答案：

1. 市场规模增长预测

基于应用阶段推进节奏，2025-2030年镁合金汽车应用市场规模将呈“加速增长”趋势：

• 2025年：试用阶段的一体化后地板、减震塔逐步放量，规划阶段车门内板小批量应用，预计单车用量达120kg，市场规模450亿元（同比+13.2%）；
• 2028年：规划阶段的电池包壳体、副车架实现批量应用，单车用量达150kg，市场规模650亿元（2025-2028年CAGR=13.1%）；
• 2030年：全场景渗透（含转向节、控制臂），单车用量达164.5kg，市场规模720亿元（2028-2030年CAGR=5.1%），较2024年增长81.1%。

2. 需突破的关键瓶颈

1. 技术瓶颈：大型结构件（如副车架）的疲劳强度需提升，当前镁合金疲劳寿命仅为铝合金的60%-70%，需通过合金强化、工艺优化（如热等静压）突破；
2. 产能瓶颈：上游原镁产能需从2023年136万吨扩至2030年250万吨，中游零部件加工产能需配套扩张，避免“原料荒”或“加工产能不足”制约市场；
3. 标准瓶颈：当前缺乏镁合金汽车零部件的统一检测标准（如耐蚀性、疲劳强度），需行业协会与车企联合制定标准，加速商业化落地。