1、铝合金材料行业发展概况
(1)铝及铝合金的特性
铝是自然界中最常见的有色金属之一,具有轻质化、可塑性、易导电、易导热、无磁性等优良特性,是全球产量仅次于钢铁的重要金属。虽然铝拥有上述诸多优点,但也存在强度、硬度低,耐磨性差等问题,为满足不同领域的应用需求,工业生产过程中通常会在铝中加入各种合金元素以获得具有性能更加优异的铝合金。
铝合金是以铝为基的合金总称,主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰,次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。铝合金在保留了铝性能优势的基础上,获得了更好的物理力学性能和热成型性;铝合金具有众多优质特性,如:轻量化、良好的导热性和导电性、可塑性、耐腐蚀、表面处理性能良好、无磁性、良好的力学性能及切削加工性能等。
作为轻量化材料,铝合金的密度仅为钢铁的约 1/3,在提倡节能、环保的大背景下,铝合金因其优异的可回收性、轻量化等优点,正逐渐实现对钢铁等材料的替代;尤其在交通出行领域,采用轻量化铝合金材料能够在保证材料性能的情况下,大幅降低运输设备自重,有效减少能源耗用,降低污染排放。目前,铝合金材料正不断深化在交通出行、消费电子、航空航天、医疗器械、建筑等众多领域的应用。
(2)铝合金按加工工艺分类
在工业生产中,通常将铝土矿用拜耳法或烧结法转化为氧化铝,然后再以氧化铝为原料,通过高温熔盐电解工艺生产电解铝,将电解铝添加合金元素进行熔铸后,形成可供后续加工的铝合金。铝合金根据加工方式的不同可以分为铸造铝合金和变形铝合金两大类。铸造铝合金是以熔融金属充填模具型腔,并在冷却成型后直接获得结构件的加工工艺;铸造铝合金受零件结构设计限制小,适合制作形状复杂的零件(铸造件)。
变形铝合金是通过金属塑性变形加工使金属组织、形状发生变化,制成各种形态的铝合金。变形铝合金组织致密,成分性能均匀,具有更好的力学性能。变形铝合金按不同的塑性变形方式可主要分为挤压成型、锻造成型、轧制成型,对应的铝合金产品分别为挤压材、锻造材、轧制材等,可统称为铝材或铝加工材。鼎镁科技的工业铝材产品主要为铝挤压材。
(3)铝合金按组别分类
铝合金按照其铝元素含量及成分组成不同可分为 1 系-9 系九大系列铝合金,其中,8 系及 9 系铝合金中因铝元素不作为主要成分而属于其它系列,1 系-7 系为主要铝合金系列。
2、世界铝材行业发展概况
铝及铝合金的发展历史至今仅 200 余年,且在 20 世纪初才具有工业生产规模。随着铝材加工工艺的日益精进,铝材的轻量化、强度高、可塑性、易回收、易着色等一系列优点在各行业应用中逐步得到展示。
根据 IAI 统计数据,2012-2022 年间,全球电解铝产量由约 4,521 万吨增长至约6,842 万吨,年复合增长率约 4.23%。
根据 IAI 与国际市场调研机构 CM Group 的预测数据,2020-2030 年全球铝需求量将以约 4.2%的年化增长率增长,至 2030 年,年需求量将达到约 1 亿吨。目前,铝材作为全球应用较为成熟的轻量化新材料之一,应用范围已涵盖交通出行、消费电子、航空航天、医疗器械、建筑等众多领域。
2022 年以来,在汽车轻量化及全球能源转型的大趋势下,新能源车、光伏在内的新能源领域对于铝材的需求拉动愈发显现,并且已经能够对冲来自传统领域的下行压力。据测算,传统用铝需求,如:燃油车、建筑行业等,将在 2025 年逐渐下降到46%;而新兴需求部分,光伏与新能源车用铝需求占比预计在 2025 年将提升至 16%。
3、中国铝材行业发展概况
(1)中国铝材行业:起步晚、发展迅速
1956 年,国家准许建设的东北轻合金加工厂(哈尔滨 101 厂)建成投产,标志着我国拥有了自己的现代化铝材加工生产企业,也标志着中国铝材行业的开端。上世纪80 年代后,随着中国经济的高速发展,以及现代工业对材料性能、品质的更高要求,下游市场对轻量化、性能好且环保节能的铝材需求大增,铝材行业也从此走上发展的快车道。
目前,我国已经成为最大的铝材生产国;并且已建立了覆盖铝材熔铸、模具设计制造、铝材挤压/轧制/锻造、铝材表面处理、铝材精加工的完整产业链,是全世界铝材产品种类最丰富的国家之一。
(2)我国工业体系进步带动铝材行业快速发展,工业铝材产品精细化程度不断提高
随着我国经济的快速发展及民众生活水平的提高,铝合金作为优质轻量化材料在现代工业领域得到愈加广泛的应用,铝材产量规模稳步提升。据统计,2022 年,我国铝材产量达到 4,520 万吨,同比增长 1.1%。
铝挤压材是铝材的重要分支,是通过对挤压筒内的铝胚料进行施压,使之通过模孔成型为特定截面形状的铝材,广泛应用于交通出行、消费电子、医疗器械、航空航天等领域。2022 年,铝挤压材占我国铝材总产量的 47.57%。
铝挤压材产品按不同应用领域可以分为工业铝挤压材和建筑铝挤压铝材,工业铝挤压材在工艺水准、材料性能、产品精密度等方面的要求要高于建筑用材,是我国铝挤压材的重点发展方向。不同于欧美等发达国家以工业铝挤压材为主的产业结构,我国铝挤压材行业的结构特点依然是建筑用材比例高于工业用材,铝挤压材在工业领域的应用深度和应用规模还有较大发展空间。
在倡导环保、节能、材料升级的大背景下,铝挤压材作为拥有轻量化、易加工、易回收等优点的新材料,近年来不断加深在各个工业生产领域的应用,新兴与高附加值产品如新能源汽车型材、光伏型材、3C 电子型材、乘用车车身板、电子箔、电池箔等高速增长,我国工业铝挤压材的产量及占比正逐年提升。
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