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鎂既有重要的工(gōng)業價值，又可實現(xiàn)能(néng)源循環利用(yòng)。地球上(shàng)能(néng)單獨作(zuò)爲金(jīn)屬材料應用(yòng)且資源最豐富（豐度大(dà)于1%）的元素隻有鋁、鐵(tiě)、鎂三種，但(dàn)從(cóng)目前全球年産量來(lái)看(kàn)，鋁約爲8000萬噸，鋼鐵(tiě)約爲18億噸，而鎂卻隻有100萬噸左右，其重要工(gōng)業價值和(hé)巨大(dà)市場價值還遠未釋放(fàng)出來(lái)。

得益于鎂燃料電池關鍵技術出現(xiàn)重大(dà)突破，以鎂作(zuò)爲循環介質，建立“鎂經濟”綠色循環體系，爲性能(néng)優異的鎂材料和(hé)鎂能(néng)源的大(dà)規模推廣應用(yòng)掃除障礙，已成爲可行。

而在這(zhè)一前景廣闊的新領域新賽道(dào)上(shàng)，中國有着得天獨厚的引領優勢，應高(gāo)度重視(shì)并抓住難得的機遇，以在激烈的國際競争中赢得更多發展主動權。

“鎂經濟”是新能(néng)源與新材料相融合的綠色循環經濟。“鎂經濟”綠色循環産業鏈的源頭，從(cóng)原料講是取之不盡的海鹵水(shuǐ)，從(cóng)能(néng)源講是用(yòng)之不竭的可再生能(néng)源。利用(yòng)鎂既是工(gōng)業材料又是能(néng)源載體的雙重屬性，“鎂經濟”可同時(shí)實現(xiàn)新能(néng)源和(hé)新材料兩大(dà)産業的綠色循環、優勢整合：既解決了(le)風(fēng)光電的儲能(néng)難題，又将無法處理(lǐ)的鹽化工(gōng)行業廢棄物苦鹵“變廢爲寶”，變成可帶動國民經濟衆多領域實現(xiàn)産業升級的重要基礎材料。

“鎂經濟”核心産業鏈的綠色循環過程如圖所示，簡而言之是：以東部沿海/西部鹽湖大(dà)量堆積的苦鹵爲原料，利用(yòng)風(fēng)光電将其電解，産生金(jīn)屬鎂和(hé)氯氣。氯氣是有廣泛用(yòng)途的化工(gōng)原料，如生産溴素、氯乙烯等，金(jīn)屬鎂既可發展鎂合金(jīn)制造，也(yě)可通過鎂燃料電池來(lái)發電，若是後者，産物除了(le)清潔穩定的電能(néng)外(wài)，就是當前在全世界範圍内都非常稀缺且昂貴、與高(gāo)端制造密切相關的尖端材料——粒度在納米級、純度高(gāo)達99.5%以上(shàng)的氧化鎂（以下(xià)簡稱“超純超細氧化鎂”）。

“鎂經濟”核心産業鏈的生産全過程無工(gōng)業三廢和(hé)二氧化碳排放(fàng)，不僅讓所有産物“物盡其用(yòng)、可循環利用(yòng)”，而且可實現(xiàn)三大(dà)突破，即超純超細氧化鎂在世界上(shàng)首次實現(xiàn)工(gōng)業化生産、金(jīn)屬鎂/鎂合金(jīn)的生産成本和(hé)鎂燃料電池的發電成本可大(dà)幅降低(dī)，這(zhè)将在工(gōng)業領域和(hé)能(néng)源領域引發深刻變革。

“鎂經濟”的兩大(dà)材料突破将大(dà)大(dà)帶動高(gāo)端制造發展。目前純度達到(dào)98.5%的氧化鎂即稱爲“高(gāo)純氧化鎂”，能(néng)在2850℃高(gāo)溫下(xià)保持優良的熱穩定性、抗侵蝕性、電絕緣性、光透過性、高(gāo)導熱性等，因此作(zuò)爲高(gāo)溫耐熱和(hé)精細化工(gōng)原料，廣泛用(yòng)于冶金(jīn)陶瓷、石油化工(gōng)、國防航空(kōng)、電子電器、光學儀表等衆多行業的高(gāo)端制造領域。鎂合金(jīn)是目前世界上(shàng)最輕的高(gāo)強度金(jīn)屬結構材料，比剛度和(hé)比強度顯著高(gāo)于鋼鐵(tiě)和(hé)鋁合金(jīn)，且阻尼減振性好(hǎo)、導熱散熱性好(hǎo)、電磁屏蔽能(néng)力強、機加工(gōng)性能(néng)優、無毒易回收，在汽車、航空(kōng)航天、武器裝備、軌道(dào)交通、電子通信、生物醫(yī)用(yòng)等領域顯示出巨大(dà)發展潛力。

但(dàn)是，目前高(gāo)純氧化鎂和(hé)金(jīn)屬鎂的生産工(gōng)藝均存在高(gāo)能(néng)耗高(gāo)污染高(gāo)成本的問題。國際上(shàng)高(gāo)純氧化鎂主要通過海水(shuǐ)提取，化學制備工(gōng)藝非常複雜(zá)，且技術被少數發達國家壟斷，而我國高(gāo)溫煅燒菱鎂礦的工(gōng)藝還無法實現(xiàn)氧化鎂98.5%以上(shàng)的高(gāo)純度。“皮江法”生産金(jīn)屬鎂在環保的壓力下(xià)産能(néng)嚴重受限且價格波動大(dà)，制約着下(xià)遊鎂合金(jīn)産業的大(dà)發展。中國金(jīn)屬鎂冶煉的90%以上(shàng)都采用(yòng)的是被稱爲“皮江法”的矽熱還原法，其工(gōng)藝流程主要包括白(bái)雲石煅燒、粉磨與壓球、真空(kōng)熱還原等過程，以煅燒白(bái)雲石爲原料、矽鐵(tiě)爲還原劑、螢石爲催化劑，将白(bái)雲石還原成金(jīn)屬鎂。

“鎂經濟”以颠覆性的技術創新和(hé)綠色循環，讓高(gāo)純氧化鎂和(hé)金(jīn)屬鎂的生産從(cóng)此“物美(měi)價廉”。保守測算(suàn)，金(jīn)屬鎂的成本可比目前至少降低(dī)2/3，将帶動鎂合金(jīn)的應用(yòng)大(dà)大(dà)提速；超純超細氧化鎂比高(gāo)純氧化鎂的性能(néng)更優異，以普通氧化鎂的成本實現(xiàn)工(gōng)業化生産和(hé)應用(yòng)後，将極大(dà)促進高(gāo)溫材料的性能(néng)突破，比如可合成目前世界上(shàng)還無法實現(xiàn)的高(gāo)純度鎂鋁尖晶石、開(kāi)發能(néng)承受極端苛刻環境的陶瓷集成電路基闆等。作(zuò)爲高(gāo)端制造的重要基礎材料，金(jīn)屬鎂/鎂合金(jīn)和(hé)超純超細氧化鎂的突破，将在衆多領域産生巨大(dà)關聯效應。

“鎂經濟”爲能(néng)源低(dī)碳轉型和(hé)安全保障開(kāi)創了(le)新路徑。“鎂經濟”利用(yòng)風(fēng)光電制金(jīn)屬鎂，鎂再通過鎂燃料電池發電，産出清潔穩定的電能(néng)。鎂燃料電池與氫燃料電池的發電原理(lǐ)相同，隻是燃料不同，前者是金(jīn)屬鎂，後者是氫氣。雖然氫燃料電池的能(néng)量密度比鎂燃料電池高(gāo)，但(dàn)氫能(néng)源的産業化一直存在重大(dà)技術難題：因爲氫氣非常容易洩漏和(hé)爆炸，其洩漏率比天然氣高(gāo)出6倍，隻要環境濃度達到(dào)4%即進入爆炸區(qū)間，所以從(cóng)制氫、儲氫、運氫、加氫、用(yòng)氫的全過程都存在重大(dà)安全風(fēng)險；而且儲氫運氫的成本很(hěn)高(gāo)，因一般碳鋼會(huì)産生氫脆從(cóng)而導緻強度大(dà)大(dà)下(xià)降，所有管道(dào)、儲罐都必須用(yòng)特殊材料，目前還沒有又安全又經濟的技術手段。相比之下(xià)，鎂能(néng)源從(cóng)生産、使用(yòng)到(dào)儲運的全過程及長期儲存都沒有易燃易爆和(hé)腐蝕性問題，産業化難度比氫能(néng)源要小(xiǎo)得多。

鎂燃料電池既能(néng)量密度高(gāo)，理(lǐ)論上(shàng)是锂離子電池的15倍，又能(néng)确保安全，還沒有回收利用(yòng)難題，前景一直被業内高(gāo)度看(kàn)好(hǎo)，但(dàn)目前包括氫燃料電池在内的所有燃料電池，都必須使用(yòng)稀有貴金(jīn)屬鉑做催化劑，從(cóng)而導緻資源受限、電池成本居高(gāo)不下(xià)。

針對(duì)這(zhè)一痛點，我國科研人員已成功開(kāi)發出完全替代鉑的新型催化劑，可使鎂燃料電池成本至少降低(dī)60%以上(shàng)，在軍用(yòng)和(hé)民用(yòng)領域的推廣也(yě)成爲可行。比如，鎂燃料電池能(néng)承受如擠壓、穿刺、水(shuǐ)淹等極端苛刻工(gōng)作(zuò)環境，非常适合做緊急狀況下(xià)的應急電源、軍用(yòng)裝備的保障電源、偏遠海島的發電站(zhàn)等。與目前普遍使用(yòng)柴油發電機做備用(yòng)電源相比，鎂燃料電池可使發電成本降低(dī)50%。此外(wài)，離網充電（即充電樁設置不受電網限制）是電動汽車産業發展的重要方向之一，可有效解決電動汽車的充電難，并避免大(dà)規模集中充電對(duì)電網的沖擊。鎂燃料電池可采用(yòng)模塊化靈活部署，是實現(xiàn)離網充電的極佳手段，建設成本低(dī)、充電速度快(kuài)，而且投資回報(bào)高(gāo)（副産品是超純超細氧化鎂）、運行維護便捷。

我國的鎂資源儲量位居世界第一。我國擁有世界鎂資源儲量的70%。目前我國鐵(tiě)礦和(hé)锂礦的對(duì)外(wài)依存度已分别高(gāo)達82%和(hé)65%，發展“鎂經濟”不僅可培育出衆多綠色增長點，而且鎂合金(jīn)和(hé)鎂能(néng)源的大(dà)規模推廣應用(yòng)将顯著降低(dī)我國鐵(tiě)、锂等金(jīn)屬礦産資源的進口依賴，在複雜(zá)多變的國際形勢下(xià)尤其有重要戰略意義。

“鎂經濟”的資源獲取可先從(cóng)消納鹽化工(gōng)廢棄物苦鹵開(kāi)始。目前全國累積的苦鹵總量至少高(gāo)達數億噸，且還在以2000萬噸/年的速度增加，既浪費資源，又破壞環境。“鎂經濟”将苦鹵變成高(gāo)端制造重要基礎材料，實現(xiàn)了(le)資源化、高(gāo)值化再利用(yòng)，同時(shí)把礦石鎂資源留給子孫後代。

我國自(zì)主掌握最關鍵的核心技術。“鎂經濟”的綠色循環産業鏈能(néng)以經濟高(gāo)效的方式打通，關鍵在于鎂燃料電池技術取得重大(dà)突破——不再受制于鉑的稀缺昂貴。催化劑之關鍵相當于燃料電池的心髒，新型的碳基催化劑及其在燃料電池中的應用(yòng)，目前已獲得30餘項專利，并在美(měi)國、英國、日本、新加坡等多國獲得了(le)專利權。相比于氫能(néng)源的核心技術幾乎全被發達國家壟斷，鎂能(néng)源的核心技術全部爲中國自(zì)主，且處于世界領先水(shuǐ)平，沒有“卡脖子”風(fēng)險。目前，通過鎂燃料電池生産超純超細氧化鎂，已在河(hé)北唐山建成了(le)年産300噸級的生産線，生産工(gōng)藝的先進性可靠性已得到(dào)實踐檢驗，标志着“鎂經濟”綠色循環從(cóng)技術和(hé)經濟上(shàng)都已可行。該産線是模塊化設計(jì)，通過簡單複制即可擴大(dà)産能(néng)。

我國有完整的配套産業鏈支撐。目前全球90%的金(jīn)屬鎂産能(néng)和(hé)2/3的氧化鎂産能(néng)都在我國。與氧化鎂應用(yòng)緊密關聯的耐火材料産業，我國産量高(gāo)居世界65%以上(shàng)，且品類最齊全；再下(xià)遊的應用(yòng)如鋼鐵(tiě)、玻璃、水(shuǐ)泥、陶瓷等基礎制造業，我國産量都占全球1/2以上(shàng)。“鎂經濟”及其延伸領域，在我國既有龐大(dà)的配套産業做支撐，又有實現(xiàn)産業升級的内在動力。比如，我國在鋼水(shuǐ)潔淨度控制上(shàng)與發達國家還有很(hěn)大(dà)差距，目前高(gāo)端特鋼還要依賴進口。高(gāo)純氧化鎂對(duì)鋼水(shuǐ)潔淨度起着至關重要的作(zuò)用(yòng)，超純超細氧化鎂若實現(xiàn)工(gōng)業化生産和(hé)應用(yòng)，可大(dà)大(dà)助力我國高(gāo)端特鋼的冶煉和(hé)鋼鐵(tiě)産業的轉型升級。

“鎂經濟”的綠色循環體系關聯領域衆多、發展前景廣闊，但(dàn)要真正将其巨大(dà)潛力變成現(xiàn)實的生産力、創造出巨大(dà)經濟社會(huì)效益，需要新能(néng)源、新材料實現(xiàn)跨行業的交叉融合甚至重構，并和(hé)衆多高(gāo)端制造業實現(xiàn)上(shàng)下(xià)遊協同推進，才能(néng)發揮出最大(dà)效能(néng)。比如，目前鎂燃料電池生産出來(lái)的超純超細氧化鎂，并不是各領域高(gāo)端制造可直接拿來(lái)就用(yòng)的産品，還要針對(duì)不同應用(yòng)場景，如矽鋼塗層、高(gāo)溫材料、陶瓷材料、電子器件等，專門(mén)調節它的晶體形态、微觀結構、堆積密度、水(shuǐ)化率、灼燒失量等系列物理(lǐ)指标，才能(néng)滿足特定需求；而在再加工(gōng)的過程中，超純超細氧化鎂的物理(lǐ)指标不同，所需要的工(gōng)藝、設備和(hé)産線也(yě)不同，因此必須有下(xià)遊用(yòng)戶提出明(míng)确需求并實現(xiàn)應用(yòng)聯動，超純超細氧化鎂的重要價值才能(néng)真正發揮出來(lái)。而下(xià)遊行業的産品升級通常需要企業在初期做相當大(dà)的投入以改變現(xiàn)有的生産工(gōng)藝、技術和(hé)設備，很(hěn)多情況下(xià)單靠市場的力量或某個企業的力量難以啓動。正如歐美(měi)國家在能(néng)源轉型等問題上(shàng)的經驗總結：“無形之手”托不起綠色經濟、“對(duì)國家整體最優的方案”不會(huì)依靠市場自(zì)然而然地發生。

因此，當前推動“鎂經濟”，要在資源、技術、産業鏈三大(dà)優勢基礎上(shàng)，充分發揮我國的制度優勢——通過國家力量來(lái)啓動這(zhè)個綠色循環體系、高(gāo)效鏈接各個行業，讓政府“有形之手”和(hé)市場“無形之手”協同作(zuò)用(yòng)。爲此，提出4點建議(yì)：

一是切實做好(hǎo)我國“鎂經濟”發展的頂層設計(jì)。“鎂經濟”有助于我國加快(kuài)形成新質生産力，引領世界科技和(hé)産業變革，應從(cóng)國家戰略高(gāo)度認識“鎂經濟”的重要性，并制定清晰的發展路線圖。包括但(dàn)不限于：明(míng)确産業發展方向、目标、重點任務及優先順序；建立統一協調管理(lǐ)機構，明(míng)确産業政策、法規标準和(hé)監管要求；搭建技術創新平台，集中優勢資源開(kāi)展以先進應用(yòng)爲導向的基礎研究等。

二是積極開(kāi)展沿海“鎂經濟”循環示範區(qū)建設。沿海省區(qū)苦鹵堆積的壓力最大(dà)，同時(shí)鋼鐵(tiě)、化工(gōng)、陶瓷、金(jīn)屬加工(gōng)等産業完備，可與“鎂經濟”的綠色循環形成完美(měi)的上(shàng)下(xià)遊配套。據測算(suàn)，2GW的海上(shàng)風(fēng)電場電解苦鹵，即可形成每年40萬噸金(jīn)屬鎂、66萬噸超純超細氧化鎂和(hé)5萬噸溴素的産能(néng)，直接創造的經濟效益十分可觀，還未考慮下(xià)遊産業的關聯效益。“鎂經濟”可爲向海圖強、高(gāo)質量發展注入内生動力。

三是有序推進鎂燃料電池的規模化生産和(hé)應用(yòng)。鑒于鎂燃料電池在軍用(yòng)民用(yòng)領域均有巨大(dà)發展潛力，建議(yì)依托鎂燃料電池的最新創新成果，率先開(kāi)展兩個應用(yòng)示範：第一，建設規模約200千瓦的海島發電站(zhàn)，目标是滿足大(dà)約100人的生活用(yòng)電和(hé)工(gōng)作(zuò)用(yòng)電（如無人機、水(shuǐ)面艦船(chuán)、便攜式電源、通信裝備等）需求；第二，在大(dà)型港口建設離網充電站(zhàn)，滿足碼頭電動車輛的用(yòng)電需求，減輕港口電動化升級帶來(lái)的供電壓力。

四是加快(kuài)推進鎂質新材料在高(gāo)端制造業的應用(yòng)。對(duì)于金(jīn)屬鎂/鎂合金(jīn)，應基于創新工(gōng)藝有序擴大(dà)行業的生産規模，增加鎂合金(jīn)牌号種類，完善産品标準體系。對(duì)于超純超細氧化鎂，應針對(duì)主要應用(yòng)場景，盡快(kuài)開(kāi)展從(cóng)氧化鎂再加工(gōng)到(dào)終端用(yòng)戶整個鏈條上(shàng)所需要的工(gōng)業研發試驗和(hé)技術改造示範。比如特鋼冶煉，應從(cóng)國家層面組織特鋼企業、耐火材料企業和(hé)工(gōng)業設計(jì)院聯合攻關，并對(duì)技術改造給予必要的啓動資金(jīn)支持。

來(lái)源：中國經濟周刊

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