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再生資源之再生鋁

   2020-12-07 4370
導讀

傳統原鋁生產是以鋁土礦為原料,經氧化鋁電解生成電解鋁(鋁水),電解鋁可以鑄造成鋁錠或添加合金元素后生產鋁合金制品。鋁金屬

 傳統原鋁生產是以鋁土礦為原料,經氧化鋁電解生成電解鋁(鋁水),電解鋁可以鑄造成鋁錠或添加合金元素后生產鋁合金制品。
 
鋁金屬抗腐蝕性強,因此可以多次循環利用,具有很強的可回收性。
 
再生鋁是指至少經過一次熔鑄或加工并經回收和處理所獲得的金屬鋁,再生鋁的存在形式一般為鋁合金。
廢鋁有“新廢鋁”和“舊廢鋁”的分別,一般所指的廢鋁是指舊廢鋁以及被賣給回收或再生鋁企業的新廢鋁。
 
再生鋁行業屬于上游的原材料行業。其上游主要是供給廢鋁材料的行業,下游為鋁合金壓鑄件和鑄造件的生產企業,終端主要應用在汽車、摩托車、機械設備、通信電子和家電家具行業中。
再生鋁合金錠的生產過程主要包括分選、預處理和熔煉、鑄錠等工藝。首先需要通過分選和預處理,將原料中的塑料等非金屬物質與金屬物質區分開,并將金屬物質中的其它金屬分離并分類堆放。
鋁材料按配比熔化、合金化之后,需要將鋁液進行精煉,以保證鋁合金液品質。由上述流程中產出的熔融鋁渣,會再次經過炒灰車間處理,再次分離出鋁渣內少量殘存鋁合金液。其余精煉過后的鋁液將會經過鑄造或壓鑄,經檢驗合格后包裝入庫。
廢鋁回收利用具備顯著的經濟優勢。由于鋁金屬的抗腐蝕性強,除某些鋁制的化工容器和裝置外,鋁在使用期間幾乎不被腐蝕,損失極少,可以多次重復循環利用,因此,鋁具有很強的可回收性,而且使用回收的廢鋁生產鋁合金比用原鋁生產具有顯著的經濟優勢。
 
 
上游廢鋁有“新廢鋁”與“舊廢鋁”之分,“新廢鋁”是指鋁制品生產過程中所產生的工藝廢料和報廢件。“舊廢鋁”是指鋁制品經過消費后,從社會上回收的廢鋁與廢鋁件。一般而言,“廢鋁”包括舊廢鋁以及對外出售的新廢鋁。
 
鋁生產方式主要是電解,生產過程中需要消耗大量能源,排放也較為嚴重。根據中國有 色金屬工業協會數據,生產 1 噸電解鋁,需消耗余額 5 噸鋁土礦、550 千克陽極材料、9.6 噸標準煤,排放二氧化碳 12 噸。
 
與生產等量的原鋁相比,再生鋁生產過程中的能耗僅為前者的 3%-5%,生產 1 噸再生 鋁可節約 3.4 噸標準煤,14 噸水,減少固體廢棄物排放 20 噸。隨著資源日益緊張,環境治 理成本提高,再生鋁生產優勢日益凸顯。
廢鋁進口受限。繼2018年廢鋁碎料被加入《限制進口類可用作原料的固體廢物目錄》后,2020年6月30日,生態環境部強調,明年全面禁止固廢進口,不再受理申請。
隨著國內鋁制品報廢高峰期到來,上游廢鋁資源社會保有量有望迅速增長。再生鋁企業原材料主要來源于報廢的建筑材料、汽車、通用機械、電器、電網設施等。
長期以來,我國廢鋁材料的來源以進口為主,廣東和浙江是主要進口港。我國的鋁消費量自2003年以來大幅增長,一般國內鋁制品平均報廢周期為15-18年,根據測算,2017年以前國內廢鋁產生量以10%的速度增長,2017年以后,伴隨鋁制品報廢高峰期到來,增速有望達到15%以上。
廢鋁的材料成本是再生鋁合金的主要生產成本,國內廢鋁的社會保有量不斷增長,形成價值巨大且回收成本低的“城市礦產”,同時廢舊資源回收體系不斷健全,有助于降低廢鋁的材料成本,擴大行業盈利空間。
 
 
我國再生鋁產量占原鋁和再生鋁總產量不足20%,較發達國家仍有差距。據國際鋁業協會估計,2019年全球由新廢鋁和舊廢鋁生產的再生鋁產量占原鋁和再生鋁總產量的32.75%。
發達國家再生鋁產量普遍超過原鋁產量,據美國聯邦地理調查局的統計數據,2017年美國再生鋁產量占總產量的83.33%。
我國再生鋁工業起步較晚,根據Wind提供的數據,2019年國內再生鋁產量達到690萬噸,相當于原鋁和再生鋁總產量的19.29%,與國際水平仍有較大差距,有較大的增長空間,未來我國再生鋁的占比有望進一步提升。
 
再生鋁行業具有節約資源、減少鋁礦資源對外依賴、環保的特點以及經濟優勢,行業的良性發展具有重大的經濟、社會和環境價值,受到了國家政策的鼓勵和大力支持。再生鋁相比原鋁生產大幅節約土地、水電資源,受到國家政策鼓勵并提供發展機遇。
原鋁的生產過程能耗高,與生產等量的原鋁相比,生產1噸再生鋁相當于節約3.4噸標準煤,節水14立方米,減少固體廢物排放20噸。
再生鋁行業屬于再生資源和循環經濟的范疇,被列入鼓勵類產業,有助于企業生產項目在立項審批、融資和用地等方面獲得國家政策支持。
與此同時,國家為改善市場環境,清理再生鋁行業內不符合條件的企業,去除行業落后產能出臺了相關政策,為行業的健康發展掃清了道路。
 
產能規模、工藝裝備、資金投入、成本控制、生產技術經驗以及環境保護共同筑起行業護城河。2013年7月18日,工信部公告了《鋁行業規范條件》,對再生鋁項目在企業布局、規模和外部條件、質量、工藝和裝備、能源消耗、資源消耗及綜合利用、環境保護等方面提出要求。這些政策規定為競爭對手進入行業設置了很高的障礙。
除此之外,由于行業毛利率水平較低,需要有效的成本控制才能盈利,這就需要企業擁有較高的對廢鋁價格的把控能力和對廢鋁材料的調配能力。
同時,先進的生產技術以及豐富的研發經驗也需要長期積累和不斷的研發創新。
 
國內的再生鋁行業的主要企業有立中集團、華勁集團、新格集團、怡球資源、帥翼馳集團和順博合金。行業集中度處于較低水平。
 
再生鋁合金主要用于生產鑄造鋁合金產品和壓鑄鋁合金產品。鋁合金產品可以分為鑄造鋁合金產品、壓鑄鋁合金產品、變形鋁合金產品,再生鋁受限于廢鋁原材料成分復雜的影響,延展性較差。
因此,國內再生鋁合金主要用于生產鑄造鋁合金產品和壓鑄鋁合金產品,很少用于生產變形鋁合金產品,變形鋁合金基本上由原鋁生產。
再生鋁的下游應用不斷拓展,汽車、摩托車和電動車在整個下游消費中占比近70%。早期我國再生鋁合金的下游覆蓋領域主要是摩托車配件、通用機械配件等行業,近年來再生鋁主要用于生產汽車、摩托車、機械設備、通信電子、電子電器及五金燈具等行業中的鋁合金鑄造件和壓鑄件,目前汽車、摩托車和電動車在整個下游消費中占比近70%。
汽車用鋁普及較早的是車輪、氣缸蓋、氣缸體、曲軸箱、進氣管、帶輪、變速箱、油泵等部件,這些部件一般是用鑄造鋁合金制成,在節能減排的壓力之下,近年來汽車輕量化快速發展,用鋁量擴展到覆蓋件、全鋁車身等部件。
 
環保政策趨嚴促進輕量化。自2020年7月起實施的《輕型汽車污染物排放限值及測量方法(中國第六階段)》規定,在排除工況和測試影響情況下,汽油車輛關于CO的排放量需要降低33%,總碳氫化物和非甲烷總烴的排放量要下降33%,氮氧化合物排放也要下降42%。
另外歐洲要求2020、2021年CO2排放要求低于95g/km,2030年要求低于59g/km。2018-2030年年均下降3.2%,2021年年均下降7.6%。環保政策趨嚴,也將推動汽車輕量化的進程,國內外主流車企均制定了整車輕量化的目標,在2020年普遍減重100kg或10%。
 
 
隨著汽車輕量化的推進,單車用鋁量增長。根據汽車工業協會數據,2011-2019年,我國輕型汽車產量呈上升趨勢,僅在2018年和2019年有略微的下降,輕型汽車的產量增加體現了汽車輕量化逐步推進。
而作為汽車輕量化的重要材料,鋁合金的在汽車中的應用將逐步深入。2011-2019年,汽車單車用鋁量從102千克/車,增長至136.4千克/車。
 
 
我國汽車市場仍具增長潛力,特別是新能源汽車的發展有望為汽車市場注入新動力,帶動單車用鋁量進一步提升。
1)從汽車保有量來看,我國汽車產銷仍有增長空間。我國汽車千人保有量2019年為173輛,而同期美國為837輛,與主要發達國家還存在很大差距。汽車行業仍有較大的發展空間。
2)新能源汽車發展迅速。2016年12月,“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃再次明確到2020年新能源車累計產銷超過500萬輛,并且實現當年產銷200萬輛以上。長期來看新能源汽車需求成長性明確。
3)單車用鋁量有望提升。新能源車電池組重量一般會比燃油發動機重量高2倍以上,目前電動商用車的電池系統重量通常占車輛總重的10%~15%,而乘用車占比高達20%~30%,這直接導致電動汽車相比傳統燃油車會增重30%~40%。為了滿足汽車輕量化提升續航能力的要求,單車鋁合金用量也有望顯著提升。
除了輕型汽車產量增長以及單車用鋁量的增長拉動再生鋁的需求量之外,國家也在積極鼓勵再生鋁的生產,以及更加節能環保,節約資源的再生鋁材料的應用。未來再生鋁在汽車行業用鋁的占比有望進一步提升。
 
摩托車工業是使用鋁合金較多的行業,其中絕大部分為再生鋁鑄件,主要包括曲軸箱、氣缸蓋、氣缸體、減震器、制動器、邊蓋、手柄、邊罩連接體、車把罩等。我國自1993年以來就成為全球摩托車最大生產國,2019年我國摩托車產量為1,736.70萬輛,其中出口712.50萬輛。
根據中國有色金屬工業協會再生金屬分會的《2015年中國再生有色金屬產業發展報告再生篇》,2015年我國摩托車用再生鋁總量達到40萬噸,占當年再生鋁產量的6.9%。
 
再生鋁在機械設備行業的應用廣泛,典型應用是內燃機、傳動部件、電機及各式機具的箱體、殼體、罩子和其他機械部件。2019年機械工業累計實現營業收入21.76萬億元,同比增長2.46%,隨著機械工業的發展,對機械設備的需求量也會逐步提升,因此再生鋁在機械設備行業的應用也會進一步提高。
 
再生鋁合金在通信和電子領域的應用主要是各種鋁合金結構件以及鋁合金外觀件。鋁合金需求有望充分受益于5G建設加速。
在通訊基站設備中,濾波器、雙工器、散熱器、功率放大器、通訊基站機架等設備采用鋁合金壓鑄件和鑄造件,我國的移動通信設備市場增長迅速,2019年,全國凈增加的移動通信基站為174萬個,總數達到841萬個,2014年至2019年的復合年均增長速率為19.1%。由于5G的投資建設,移動通訊設備未來仍然具有較大的增長空間。
據工信部通信科委測算,5G投資大約為4G的1.5倍,預計全國5G投資達1.2萬億元,5G投資周期可能將超過8年,5G基站數量至少為4G的2倍,5G單個基站的投資至少為4G的2倍。
因此未來移動通信設備的需求上升有望顯著拉動鋁合金需求增長,從而為再生鋁的應用拓展更大的空間。
在消費電子領域,主要是手機和筆記本電腦的全鋁機殼、鋁中框以及內部鋁結構件。鋁合金在手機金屬外殼滲透率由2012年的10%上升至2016年的38%。
隨著行業發展,一些國內廠商已經掌握了采用壓鑄方法生產消費電子產品外觀件的工藝,再生鋁合金在消費電子領域的應用也將獲得拓展。
 
 
家用電器是再生鋁重要的應用行業,在空調、冰箱、洗衣機等家用電器的零部件、外殼、邊框的制造中廣泛使用了再生鋁合金材料,其需求有望隨著地產竣工端改善而實現穩步增長。
在家電產品輕量化的趨勢下,家電生產中出現了鋁代鐵、鋁代鋼、鋁代銅的趨勢,此外,由于銅價較高,進一步增加了家電生產中鋁代銅的情況,鋁合金在家電生產中使用量是逐步增加的趨勢。
從近年來我國家電行業的發展情況來看,人們生活水平和消費水平的提高,新修住宅的裝修、舊住宅的改造以及家電的更新換代等都為家電產品帶來了廣闊的市場空間。
在日常生活用品中,除家用電器外,再生鋁合金由于材質輕、強度高、加工便利等優點,在燈飾產業中也有著廣泛應用。
地產竣工端自2019H2開始出現顯著的回暖跡象,2019年全年房屋竣工面積同比實現了2.6%的正增長,也是2018年以來竣工面積累積同比增速首次轉正,從單月竣工面積來看,2019年8月開始房屋竣工面積即出現持續的單月同比增長。
今年突如其來的疫情雖然影響了短期建筑項目的開復工,但隨著國內生產活動逐步恢復正軌,地產竣工端的回暖趨勢延續,家電用鋁需求有望改善。
 
(文/小編)
 
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