在由上海有色网信息科技股份有限公司（SMM）主办的2026 SMM铅锌年会-铅锌综合论坛上，昆明理工大学 材料保护研究所所长、教授、博士生导师 王胜民围绕“锌合金化及材料的现状、问题及发展”的话题作出分享。
一. 金属锌及消费
金属锌
锌因其优异的耐蚀性能、加工性能等优点，被誉为“绿色金属”，在新能源、汽车、家电、建筑、通讯等领域展现出了极高的应用价值；锌及其合金的研究与性能提升不仅是高性能材料研究的热点，也是制约制造业向环保、高效、延寿方向发展的关键技术。
有色金属国内的消费分布中，锌位列第三，位于铝、铜之后。具体到消费结构层面，镀锌是锌的最大应用领域，贡献约64%的锌消费量。
金属锌近三年产量
2023年中国锌产量达到了715.20万吨，相比前一年同比增长了7.1%，2024年我国锌产量达到684万吨，有所下降。
2025年，全国锌累计产量为752.80万吨，比2024年增长了69.10万吨，产量累计同比增长9.30%。
金属锌的镀锌消费现状
锌锭产量的60%以上用于钢铁镀锌，我国镀锌用锌近70%。2024年以后镀锌实际消费量出现回落，氧化锌和压铸合金同步下滑，整体锌消费增长停滞。地产仍是拖累项。但镀锌金属制品尤其是中空型材的投资仍在扩张，多为龙头企业的区域性布局投资。
镀锌工艺本身正在经历结构性调整，直接影响单位用锌强度。
热镀锌仍占主导：占80%以上的产量份额，是镀锌的绝对主力工艺。
电镀锌在高端领域加速渗透：在高端汽车外板和家电面板领域，需求增速达9.3%。电镀锌相比热镀锌可减少30-50%的锌消耗，工艺切换会影响单位用锌量。
锌防腐的基本盘没有变，只是结构形式的调整，会影响锌的产品形式
热镀锌→热镀锌合金：
锌铝镁、铝锌硅稀土等高耐蚀合金镀层，影响到锌锭和合金锭的变换，单位防腐成本下的用锌效率在提升。锌铝镁的推广更快、更广，促进热镀锌合金的消费。
基准价+ 升贴水——转变为先货后款或合同约定
► 热镀锌——电镀锌，锌锭的规格发生变化，合金化范围受限；
► 热镀锌——机械镀锌、粉末渗锌、锌铝涂层，锌锭——锌粉产品的转变，此消彼长的转变。
► 新能源汽车产量扩张的锌消费支撑
钢制电池包壳体（逐渐被铝制代替）、车身结构件防腐，单位用锌强度高于传统燃油车。此外，GB1589—2026强制性国标推动商用车轻量化与防腐升级，重卡和专用车单位用锌强度高于乘用车，催生的换车周期有望在未来数年形成慢增量。
► 海上光伏，风电锌防腐的消费支撑 渗锌的扩张
金属锌的镀锌消费
► 废镀锌钢的锌回收镀锌废钢料进入了分离回收快车道，锌铁分离技术的创新和产业化将迎来大的突破，相关领域的产业链将促进锌尤其是锌合金的消费。
► 谁来回收，锌冶炼企业，锌粉制造企业，粗锌冶炼企业、钢厂、废钢回收企业？到哪一层次产品的回收，锌粉、粗锌锭、镀锌中间合金（调质合金）、氧化锌、ZnCl₂？
案例：ZnCl₂溶液中间产品的回收涉及到酸洗、危废处理，中间产品的质量标准及控制，已有企业规模实现废镀锌钢的锌和废钢分离处理，以ZnCl₂溶液产品为产出
金属锌的压铸合金及其他锌消费现状
► 压铸锌合金
全球压铸锌合金市场正处于结构性调整与区域分化并行的发展阶段。受汽车轻量化、5G通信结构件及智能家居等下游需求拉动，2026年全球压铸锌合金总消费量预计突破118万吨，同比增幅约3.2%，增幅较2025年稍有收窄。
国内情况：2026年开工率“前高后低”，下游需求分化 2026年下行压力进一步显现——2026年7月压铸锌合金开工率降至38.18%，同比下降5.22个百分点，上半年平均开工率较2025年同期下降约6.25个百分点。
受汽车轻量化、5G通信结构件及智能家居等下游需求拉动下游需求呈现“政策托底但结构性分化”的特征。房地产领域，尽管稳楼市政策持续发力，但建筑五金配件需求表现平淡，行业仍处于存量需求消化阶段。
“以旧换新”政策有效拉动了车市和家电消费回暖，但新能源汽车轻量化趋势下锌合金单机用量受限，对合金需求扩张的支撑力度不足。家电五金板块政策红利持续释放，带动配套需求。
2026年压铸锌合金产能占冶炼厂锌合金总产能的比例由2025年的34%进一步提升至35.5%以上。冶炼厂凭借锌液直接配比的流程优势，在成本端对传统民营合金企业形成挤压，民营压铸锌合金企业面临低价合金冲击与原料成本高的双重压力。
金属锌的压铸锌合金及其他锌消费现状
锌牺牲阳极
锌合金牺牲阳极是以锌为主，添加铝、镉等元素形成的合金材料，属牺牲阳极类阴极保护技术，通过自身溶解产生电流防止金属结构腐蚀；
在常温海水或低电阻率环境中性能稳定，电流效率在土壤中大于65%，海水中高达95%。常见形式包括块状、镯式（用于海底管道）及带状（用于接地电池）。
目前的产能规模：总量可观，但结构性问题突出。国内锌基牺牲阳极实际产量约92.7万吨，产能布局高集集中，山东、江苏、辽宁、浙江及广东五省合计占全国总产能的68.3%。产能利用率呈现显著的两极分化。头部企业产能利用率维持在75%-85%，而中小企业受环保制约，开工率不足60%。
供需格局：新国标引发阶段性供给收紧 2026年5月1日正式实施的GB/T33378-2025《阴极保护技术条件》，大幅提升了阳极材料的成分标准，严格限制阳极中Fe、Cu、Si等杂质含量，刺激了0#锌锭的消费。
需求结构：海洋工程主导，新能源领域加速渗透需求端呈现多点发力的格局。海洋工程领域贡献最大，占比约39%；石化管道、工业设备及船舶制造分别占26%、18%和12%。油气管道改造、城镇燃气管网建设持续释放需求；中东、东南亚基建项目更拉动了阳极出口增长。新兴需求方面，海上风电基础阴极保护系统正成为锌阳极的重要增量市场。
锌在新能源领域的消费及现状
水系锌离子电池——电网级长时储能的理想技术
原理：锌电池与水电池技术结合，通过锌离子在正负极之间移动实现充放电，负极是锌金属，正极是能够可逆嵌入锌离子的材料，电解液以水为基础替代易燃有机电解液。
特点：容量大，寿命长，更安全，不会有爆炸或引发火灾风险。是替代锂离子电池最有希望的候选者锌储量丰富、价格便宜且拥有成熟的回收基础设施，具有成本优势。
锌在新能源领域的创新、现状及目前规模
产业化萌芽：已在10千瓦时级住宅储能系统中完成技术验证，国内深圳也在推进千瓦时级系统样机。
锌溴液流电池——长时储能的“安全堡垒”
原理：以锌/溴为电极对、溴化锌水溶液为电解液的能量型液流电池。
特点：
安全，无燃爆风险；成本潜力显著；超长循环寿命；适合长时储能，能量密度较高
产业化：市场仍处于产业化早期，极其乐观的“装机容量”，目前实现了从千瓦级到兆瓦级。
目前这两种电池的锌用量在金属锌产量中的占比几乎可以忽略不计，但潜在发展空间巨大。
二. 锌金属合金化元素及作用
合金元素的添加目的
主要目的就是抑制枝晶生长、减小表面张力、抑制晶界腐蚀、降低合金熔点、增加流动性、提高耐腐蚀性等。同时，合金元素添加的另一个目的就是在满足钢材耐腐蚀性能的前提下尽量减薄镀层，降低生产成本。至今国内外在合金化方面已开展了大量的研究工作，研究较多的合金元素主要有Al、Pb、Ni、RE、Bi、V、Sn、Ti、Mg等。
铝
► 热浸镀领域 改善镀层光泽，减少锌液氧化，抑制金属间化合物层生长，并提高流动性。目前的加入量：0.02%-55%，锌合金生产企业或冶炼企业主导。
体量大，到底是锌加铝（锌合金生产企业），铝加锌（铝合金生产企业），谁来加（成本、能耗、利润问题）冶炼企业的事情
► 锌牺牲阳极材料领域 添加铝起到以小博大的作用。通过约0.3%~0.6%的铝（针对0#纯锌），能够晶粒细化、提高电流效率高、提高腐蚀均匀。铝的添加存在最佳窗口，过量反而加剧晶界腐蚀，损害长期保护性能；超过量缺乏研究（向铝阳极转变）。目前的研究和应用是微合金化（如添加Ga、In、稀土）和先进制备工艺。体量小，仍以锌牺牲阳极制造企业为主。
► 压铸锌合金领域 不仅能细化晶粒、提高强度和流动性，还能减轻熔融锌对铁质模具的腐蚀。
向多元素的微合金化性能提升方向发展：在铝含量优化的基础上，通过添加微量稀土元素（如镧、铈）等提升性能。
高端制造需求：高铝锌压铸合金凭借其高强度和不产生火花特性，在航空、安全约束系统等替代部分铝合金。
从产品供应到“解决方案”转变：整合了原材料、模具设计、精密压铸与散热方案设计、产品质量。
体量大，冶炼厂凭借“锌液直配”优势，扩张明显，但研发及突破能力弱。
铅
► 热浸镀领域 对铁锌反应及镀层中的合金相形成没有影响。量多时，沉于锌浴底部，降低熔点，提高流动性，改善外观质量，有助于镀层表面形成锌花。因污染问题目前已逐渐禁用，锌花镀锌已用锑和锡替代。加入情况：目前不再加入。
► 压铸锌合金和锌牺牲阳极领域 从性能、质量、环保上，锌牺牲阳极、压铸合金均实现了无铅化
镉
► 热浸镀领域 能够促进锌铁之间的反应，促进锌花形成和长大，提高耐大气腐蚀性能，但会增加镀层的脆性。加入情况：有研究报道，但工业应用中均未加入，已实现无镉化。
► 压铸合金领域 改善流动性，环保威胁远大于其它优势。
法规与标准对压铸合金中镉含量越来越严格，GB/T13818-2009（压铸锌合金）规定，镉含量被限制在≤0.004%（即40ppm）。T/CFA0102033-2022（压铸锌合金）标准，将镉含量控制在0.001%-0.0015%（即10-15ppm）的极低水平。在精密压铸领域，高流动性环保锌合金的应用比例也从2023年的32%快速提升至2026年的51%。成熟的替代技术：铋（Bi）是目前替代镉的首选元素。
► 锌牺牲阳极领域
促进均匀溶解，降低偏析，使腐蚀更均匀化。细化晶粒与增大表面活性；改善电化学性能。
镉的高温晶间腐蚀敏感性是其固有局限。Zn-Al-Cd阳极在高温海水（如70°C的海底淤泥环境）中会发生严重的晶间腐蚀，导致阳极过早失效。然而锌牺牲阳极中添加镉是延续数十年的传统工艺。目前是定型且产量较大的产品。
环保影响因素较大：
（1）环保法规驱动下的“去镉化”欧盟（REACH、RoHS）、OSPAR公约（东北大西洋海洋环境保护）以及美国VGP（船舶通用许可）均限制含镉牺牲阳极。当前在民用领域应用已受到实质性限制。
（2）成熟技术滞后，标准尚处于过渡期，但明确了无镉化的方向。
锑和锡
► 热浸镀领域 提高流动性、降低表面张力，改善镀层外观。但锑易偏析，造成镀层局部黑变。同时加入锑和锡，能在镀层表面产生锌花。当Sn加入量达5%时，能抑制活性钢的超厚生长。加入情况：批量镀和连续镀中均有加入。
► 压铸锌合金领域 添加锑起到微量变质处理，属于变质剂的微量添加合金元素，用量较低（通常在0.002%~0.05%范围内），在压铸合金领域不能形成定型产品。并且它对耐蚀性、韧性带来潜在负面影响。锡在压铸合金中属于有害杂质，诱发晶间腐蚀。
► 锌牺牲阳极领域 添加锡起到“表面去钝化”作用，核心功能在于降低驱动电位，以适应深潜高强钢保护等对氢脆敏感的特殊场景，锡常作为为辅助元素少量添加（如0.018%~0.075%。
在特定服役环境开发的锌牺牲阳极中，添加锑起到特殊性能。而在标准锌牺牲阳极产品中，锑通常被作为杂质进行管控。
镍
► 热浸镀领域 能够有效抑制Fe-Zn反应，控制镀层中ζ相的异常生长，改善外观质量和结合强度。加入情况：批量镀和连续镀生产中均加入，有锌-镍系热浸镀合金商品。
► 锌压铸合金领域 条件性功能元素，微量添加（0.07%-0.12%）。不独立成为定型产品。
► 锌牺牲阳极领域 镍的加入可以抑制锌的溶解速率，改变腐蚀产物膜的结构。但其添加后促使阳极电位正移，这是其添加作为牺牲阳极的局限性，故只能作为微量调整元素，不可能出现单独产品类别。
镁
► 热浸镀领域 显著提高镀层耐蚀性，还能改善镀层致密性，使晶粒细化。加入情况：连续镀中镁添加广泛应用，批量镀中难以添加（漏镀、外观质量差）。连续镀中出现多个产品类别，且不断丰富，锌冶炼企业在犹豫中推出产品。Zn-6%Al-3%Mg，Zn-11%Al-3%Mg，Zn-2%Al-1.5%Mg等。
► 压铸锌合金领域 镁在压铸锌合金中是不可或缺的“保护性”基础合金元素，抑制晶间腐蚀，中和杂质，净化合金，辅助细化晶粒。存在添加范围，属于微量和少量添加，不独立形成定型产品。
► 锌牺牲阳极领域 镁属于功能性的调控/协同元素，调整电化学响应（Cl⁻敏感性）、高温性能或作为复合阳极的启动层。非必需添加，仅在需要实现特定功能（智能化、耐高温）时添加。
铋
热浸镀领域 替代铅，加入后增加锌浴的流动性，减少锌渣和锌灰量，降低锌耗。加入情况：批量镀和连续镀中均加入，商业化的合金中加入。
压铸锌合金领域 提升流动性，改善充型能力；提升尺寸稳定性与耐磨性。
锌牺牲阳极领域 标准锌牺牲阳极中铋为控制元素。Al-Zn系阳极中添加作为“改性剂”：抑制点蚀和析氢，促进均匀溶解。
钛
热浸镀领域 抑制活性钢的锌铁反应，使ζ相变得稳定；过量会生成Γ2粒子。加入情况：商业化合金中加入。
压铸锌合金领域 晶粒细化剂。
锌牺牲阳极领域 非标准锌阳极的常规添加元素，为铝基阳极的改性剂。
RE
热浸镀领域 降低锌浴表面张力、增强锌液在钢材表面的润湿性能、提高流动性。加入情况：连续镀和批量镀普遍加入。
压铸锌合金和锌牺牲阳极领域 RE为微量添加元素，起到净化细化剂和电化学调控（含铝牺牲阳极），纯锌阳极中不添加。
三. 锌合金化新材料及产品的现状及问题
为什么发展锌基合金
锌的合金化有利于减少锌资源的使用，且是锌产业技术创新的关键路径，是工艺、成本、性能与资源可持续性的平衡，可以推动行业转型升级。
► 在厚度不增加，镀层减薄的情况下大幅度提高耐腐蚀性能；改变钢结构成型的制造工艺流程，先成型后镀锌→预镀锌后成型；
► 流动动性极佳，实现“以薄减重”；天然的耐磨与自润滑性；
► 容易回收和循环利用。
基于性能和成本优势，下游用户光伏支架、新能源汽车、风电设备、家电制造的追求意愿较大
► 前面那么多合金元素的加入是有原因的，性能提升明显；
► 与热浸镀纯锌相比（使用0#锌锭），合金镀钢材的成本（不仅仅是镀锌成本）不增加或完全可接受；
► 环境优化，不改变原有工艺，或者淘汰掉传统的、环境威胁大的工艺
热浸镀锌铝合金
► 由锌作为基体，配以适量的铝以及其他元素（如镁、铜、锰）构成。合金集合了锌的耐腐蚀性和铝的轻质、高强度特性，锌的自然钝化层加上合金化带来的增强效果，使得合金具有良好的耐腐蚀性能，延寿效果明显。
► 批量热浸镀锌和连续热浸镀均大量应用，但主要集中于带钢、钢丝镀锌，结构件镀锌添加量很少。
► 目前，市场上流通着5%Al、15%Al、20%Al、55%Al镀层产品。
► 锌铝合金的优越性能突出表现在以下几个方面：出色的耐腐蚀性与环境适应性；强化的力学与耐磨性能；成本效益与加工便利性。
► 高铝和超高铝（≥55%）仍是发展方向，海洋服役评价仍缺乏。
► 合金的制备仍以铅锌冶炼企业为主，铝冶炼企业未涉足。
热浸镀锌镍合金
热浸锌镍合金通常添加的镍含量为0.035%～0.06%。批量热浸镀和连续热浸镀有定型产品。
热浸镀锌锡合金
应用于众多工业领域，如汽车产业、建筑业、家用电器制造及五金制品生产中。规模较小。
热浸镀锌铝锰RE合金
在锌铝的基础上加入适量的锰和稀土元素（如铈、镧等，提高耐腐蚀性、耐磨性、强度和加工性能。应用于海洋、化工、交通等恶劣环境下。连续镀有定型产品。
热浸镀锌铝镁合金
特征：Zn-Al-Mg钢板是在传统热镀纯锌镀层产品的基础上，通过在锌浴中添加适当的Al、Mg以及其他微量合金元素，通过连续镀的方法获得表面具有Zn-Al-Mg镀层的钢板。目前是研究和市场推广的热点技术和产品。
压铸锌铝合金
► 目前的Zamak系列（约4%铝），2#、3#、5#、7# 铝含量约4%，通过调整铜、镁含量来获得不同性能，应用不同的领域。
► ZA系列高铝锌压铸合金以更高的强度、硬度和耐磨性著称，部分牌号的性能可对标甚至超越传统的铸铁和青铜。
存在的问题
1. 镀锌合金化程度的高与低博弈问题
部分冶炼企业，热浸镀锌产品仍以锌锭为主。没有不行，镀锌合金的需求现状及增长是不能忽视的，影响客户的稳定、影响产品的服务能力。
程度高也难，销产问题，回款账期及模式问题，国有钢铁企业客户的数量问题（几乎没有增加），不得不面对；程度低也难，设备尤其是炉子问题，不专用的低效率、质量稳定性等问题；民营钢铁企业的锌合金带钢需求的多样化出现，难以应付。
锌锭作为标准化大宗商品，销售价格不依赖厂商单方报价，而是以LME、SHFE、上海有色金属网等的现货价格为基准，升贴水调整。锌合金作为深加工产品（深度也有限），销售的核心则是“加工费定价与技术服务绑定”。
锌合金的生产工艺需根据客户具体要求调整，销售逻辑从“卖标准金属”转向“卖定制化材料解决方案”。
► 定价机制：原材料成本+ 加工费。锌锭随行就市，合金厂的利润主要体现在加工费上。加工费水平有差异，与牌号、工艺、质量、响应能力和竞争格局有关。
► 销售渠道：以直销/直供厂家为主，与锌锭不同，锌合金原则上不通过经销商销售，而是以直供终端厂家客户为主。即便个别情况下经由经销商供货，技术事项的洽谈和合作合同的签订仍由合金厂与终端客户直接完成。原因在于：锌合金的牌号选择、成分微调和工艺适配需要生产商与用户之间持续的技术对接，单一销环节难以承担这一职能。
2. 锌合金化的积极性和主动性问题
下游用户企业如钢铁企业、压铸生产企业的企业规模参差不齐，产品型号众多。大型央企、民营上市公司、规模小民营企业（压铸更明显）等等；有标准锌锭，多牌号合金锭，定制产品等等。出现的问题：
► 大型锌冶炼企业（尤其是国有）的生产、销售惯性思维，积极性明显低于民营企业；
► 锌合金生产企业是否掌握成熟的技术或技术储备，能否及时响应并供货。
► 锌合金生产企业或供货商的稳定性问题，大型镀锌企业和压铸企业必须考虑原材料的供货端稳定。
► 锌合金生产企业是否具备一定的技术服务或开发能力，新合金或小批量定制或研发中试产品能否提供给用户（个性化服务）。
3. 重熔的额外能耗问题
实质是锌合金直配的问题，也涉及到重熔能耗去除和管理成本博弈的问题（大型企业），制造商向冶炼企业所在地靠拢。减少重熔的额外能耗问题。高铝合金及超高铝合金谁来主导生产和销售的问题。
4.合金熔铸的造渣剂研究滞后
传统氯化铵造渣出现了问题，不仅仅是污染隐患的问题（也不是烟灰中氯含量高的问题），更主要的是造渣失效和合金元素烧损的问题。目前相关研究基本为空白。
5.理论研究和数据库严重缺乏
锌冶炼企业针对合金热浸镀、压铸的工艺性研究开展较少，没有向下游倾斜；合金的耐蚀性、流动性与成分、温度等之间的数据库积累基本空白。
四. 发展思路及建议
1.合金化是创新发展必由之路
这是战略性问题，也是长期的事业；不仅是熔铸车间的事，也不仅是技术中心或技术部门的事情，而是包括研发、生产、销售、财务和服务的全部门链条一起做的事情。
做，有难度，尤其是开头的难度大；不做，出路可能越来越小，直接影响产品种类的齐全、供货及服务能力；因为下游合金化镀层钢板、高性能压铸件已是大势所趋，下游是上帝。
以锌铝镁镀层钢材为例，使得钢结构产品在显著降低镀锌成本的同时大幅度缩短交付周期，更重要的是它属于典型的预镀后成型，环保和节能效果显著。
以锌代铜为例，并非以牺牲寿命换取低价的“材料降级”。在正确的工况边界内（中低速、中重载、≤150℃），压铸锌合金部分替代了传统的锡青铜、铝青铜乃至部分巴氏合金。
出现问题不可怕，可怕的是不去解决把问题消灭。
► 预镀锌铝镁带钢成型焊管（圆管），焊缝的问题，耐蚀性变差的问题，已经解决-在线喷涂。
► 冷弯后裂纹明显，出现贯穿性裂纹，是否适合于沙漠和海洋环境
► 冷成型过程镀层易划伤，外观质量收到影响
► 切口较薄时能够愈合，切口的非大气腐蚀缺乏评价数据，厚镀层难以愈合，厚镀层切口缺乏相关研究和数据。
2.延伸价值思维，建立主动与下游或终端用户关联的锌合金化模式
由锌锭的金融属性与流动性溢价思维延伸至锌合金下游应用场景（压铸、镀锌、合金化）的加工费增值。在技术适配与成本控制之间找到可持续的价值增值空间。锌合金生产企业要认识到在上下游和终端客户链中自己负有应有的责任。要从钢铁企业（压铸企业）、终端用户（带钢用户、铸件配件或产品）的现状和发展角度出发，建立多方关联、己方主导的锌合金开发模式。
3.建立自己的合金数据库
加强合金的耐蚀性、液态特征（流动性和表面张力）以及工艺性（可浸镀性、压铸性能）的研究，以此为目标进行合金元素及含量的分析和研究。建立自己的合金成分、耐蚀性、液态特征关联的数据库，并获得适合自己技术和工艺的配制方法和含量调控范围，以保证提供响应周期最短、供货及质量稳定的产品或新产品。
数据库要具有真实性（完整的数据）和快速响应性。
4.研究新的熔化模式
单炉向两炉、三炉或多炉等发展。以熔体的混合配制模式取代原来向锌液中添加中间合金或合金元素纯金属的模式，减少烧损和偏析。
5.研究新型造渣剂
从发气、还原、分散、反应速度等出发，研发新型的、环保造渣剂。