鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料,在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。工業(yè)經(jīng)濟的飛速發(fā)展,對鋁合金焊接結(jié)構(gòu)件的需求日益增多,使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。鋁合金按加工方法可以分為形變鋁合金和鑄造鋁合金兩大類。
鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料,在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。工業(yè)經(jīng)濟的飛速發(fā)展,對鋁合金焊接結(jié)構(gòu)件的需求日益增多,使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。鋁合金按加工方法可以分為形變鋁合金和鑄造鋁合金兩大類。
形變鋁合金能承受壓力加工??杉庸こ筛鞣N形態(tài)、規(guī)格的鋁合金材。主要用于制造航空器材、建筑用門窗等。形變鋁合金又分為不可熱處理強化型鋁合金和可熱處理強化型鋁合金。不可熱處理強化型不能通過熱處理來提高機械性能,只能通過冷加工變形來實現(xiàn)強化,它主要包括高純鋁、工業(yè)高純鋁、工業(yè)純鋁以及防銹鋁等??蔁崽幚韽娀弯X合金可以通過淬火和時效等熱處理手段來提高機械性能,它可分為硬鋁、鍛鋁、超硬鋁和特殊鋁合金等。鑄造鋁合金按化學(xué)成分可分為鋁硅合金,鋁銅合金,鋁鎂合金,鋁鋅合金和鋁稀土合金。
據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院報告《2021-2026年版鋁合金產(chǎn)品入市調(diào)查研究報告》分析顯示
2018-2020年,我國鋁合金產(chǎn)能不斷增長,2018年產(chǎn)能1235萬噸,產(chǎn)能增速約為3%左右,到了2020年,鋁合金產(chǎn)能增長至約1375.83萬噸,主要受環(huán)保以及房地產(chǎn)市場政策影響,行業(yè)的需求承壓,投產(chǎn)產(chǎn)能較少,產(chǎn)能過?,F(xiàn)象較為明顯。國內(nèi)鋁合金行業(yè)生產(chǎn)廠商具有較明顯的區(qū)域性,在下游客戶聚集、經(jīng)濟活躍、配套發(fā)達的區(qū)域容易形成產(chǎn)業(yè)集群。目前我國已經(jīng)形成了珠三角、長三角、東北三省、西南地區(qū)等鋁合金部品產(chǎn)業(yè)集群地帶,這些地區(qū)經(jīng)濟活躍、配套產(chǎn)業(yè)發(fā)達,地域優(yōu)勢明顯,市場規(guī)模占比較大。
近年來,隨著我國政府部門整頓和規(guī)范市場秩序力度的加強和市場競爭優(yōu)勝劣汰機制作用的進一步發(fā)揮,中國鋁合金工業(yè)在總量快速增長的同時,內(nèi)部結(jié)構(gòu)也發(fā)生了明顯的變化,產(chǎn)業(yè)開始逐漸走向成熟。相對于現(xiàn)在廣泛使用的其他材料,鋁合金材料具有分布廣泛、易加工、質(zhì)量輕、強度高及耐腐蝕的優(yōu)點將在各行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用,特別是在新能源、軌道交通、汽車輕量化、電子電器等領(lǐng)域的深入,將在許多應(yīng)用場景中替代鐵、鋼、銅等傳統(tǒng)金屬及木材等材料,同時,伴隨著上述新興行業(yè)的蓬勃發(fā)展,鋁型材加工技術(shù)的不斷進度,各領(lǐng)域?qū)︿X型材特別是中高端鋁合金型材市場的需求將更加旺盛,市場前景更加廣闊。
近年,中國建筑用鋁占鋁總體需求的比重始終在30%以上。建筑用鋁大多用于生產(chǎn)鋁門窗、結(jié)構(gòu)件、裝飾板、鋁幕墻等。建筑用鋁與房地產(chǎn)投資增速關(guān)聯(lián)度較高,目前房地產(chǎn)去庫存壓力仍然較大,預(yù)計未來幾年房地產(chǎn)投資增速在低位俳徊或進步下滑,建筑用鋁增速也將隨之變動。
交通用鋁目前是鋁第二大需求領(lǐng)域,除2009年外,交通用鋁增速始終保持在10%以上,是鋁下游各行業(yè)中增長最快領(lǐng)域之一。
汽車用鋁可分為四個部分,乘用車、商用車、出口汽車零件和其他,其中乘用車占到60%,是影響汽車用鋁的主要因素。軌道交通包括高鐵和地鐵兩大類,城市軌道交通中,每公里需6至12輛車體,每輛鋁合金車輛的車體重約6-7噸,內(nèi)飾用鋁合金材料約750kg/輛。從地鐵來看,十三五期間,高速鐵路營業(yè)里程達到3萬公里,未來五年新增高鐵里程將達1.1萬公里,即十三五期間仍將保持10%的復(fù)合增長率。從地鐵來看,當(dāng)前運行的軌道交通已經(jīng)達3300多公里,十三五期間有望達6000公里,即十三五期間將保持12.7%左右的復(fù)合增長,目前80%以上的城軌車輛采用了鋁合金車體。除高鐵、地鐵外,C80運煤車、艦船、集裝箱等行業(yè)對鋁的需求將保持穩(wěn)定,綜上,未來交通運輸行業(yè)仍將保持快速增長。
在電力行業(yè),鋁主要用于電線電纜、變壓器線圈、感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)子、母線排等。在電子行業(yè),鋁主要用于3C產(chǎn)品外殼及內(nèi)部支架和電子電器等。2008年以來,電力電子行業(yè)鋁消費量由194萬噸增至2017年的680萬噸,復(fù)合年均增長率達到15%。
鋁合金行業(yè)的所有客戶群體中,建筑和交通領(lǐng)域是鋁合金的主要消費客戶,兩者分別約占鋁合金總體消費比例的34%和22%,合計超過了總客戶群體的50%;電力、包裝行業(yè)對鋁合金的需求也比較旺盛,分別約占總消費群體的14%和11%;此外,機械制造、耐用消費品和電子通訊合計占鋁合金客戶群體的19%。
圖表:鋁合金應(yīng)用領(lǐng)域消費比例分析
數(shù)據(jù)來源:中研普華產(chǎn)業(yè)研究院
近年來,汽車、軌道交通、航空和船舶四大交通運輸領(lǐng)域輕量化趨勢愈加明朗。鋁合金型材因為多種優(yōu)良特性成為實現(xiàn)輕量化交通的重要型材原料,用量增長迅速。
政策方面,中國有色金屬工業(yè)協(xié)會近期發(fā)布《貫徹落實國務(wù)院辦公廳42號文件的具體工作方案》的報告,提出將重點擴大鋁的應(yīng)用,將用三年時間擴大600萬噸鋁的應(yīng)用,其中交通用鋁是主要方向。
國內(nèi)交通運輸行業(yè)輕量化將為鋁加工行業(yè)至少帶來近千億的市場空間,車輛應(yīng)用鋁材尤為看好。而傳統(tǒng)車輛升級疊加新能源車輛需求利好,未來五年中國將成為全球汽車鋁材最大的市場。此外,行業(yè)協(xié)會正在積極與相關(guān)主管部門及各方合作,努力推動產(chǎn)業(yè)用鋁發(fā)展。
輕量化成趨勢
減輕交通工具自重可降低油耗、提高運輸效率,對于減輕環(huán)境污染有著重要意義。
交通用鋁已成為鋁行業(yè)新的經(jīng)濟增長極。全球范圍內(nèi),終端鋁消費增速在6%以上,交通運輸用鋁需求增速將超過8%。交通設(shè)備使用鋁材料比使用鋼鐵材料重量輕30%以上,且安全系數(shù)也有可靠保障。因此,交通設(shè)備制造業(yè)使用鋁合金實現(xiàn)輕量化是一大趨勢,憑借質(zhì)量輕以及很好的抗氧化、耐腐蝕性能,鋁合金未來在交通運輸上的應(yīng)用將越來越廣泛。
此外,鋁材一大優(yōu)勢是可以反復(fù)利用,同時節(jié)約原鋁生產(chǎn)環(huán)節(jié)所需的95%能源,與其他材料相比更具環(huán)保性,且回收再利用的鋁幾乎可用在任何領(lǐng)域。目前,鋁在金屬回收中憑借其較高的廢料價值,在廢舊汽車處理領(lǐng)域扮演重要角色。
近年來,隨著汽車、軌道交通、航空航海業(yè)的飛速發(fā)展,歐洲交通領(lǐng)域的鋁需求量已翻了三倍之多,未來該數(shù)據(jù)還將成倍增長。
目前全球高附加值鋁延壓材產(chǎn)品的消耗占鋁材消耗總量的33%,中國的比例僅為12%,遠(yuǎn)低于全球水平。以汽車用鋁為例,發(fā)達國家乘用車平均用鋁量達到145公斤,而中國僅為105公斤,未來市場空間廣闊。目前國內(nèi)高端鋁壓延材市場仍處于起步階段,主要依賴進口滿足市場所需。
中國交通的"輕量化"剛剛起步,本土市場發(fā)展空間巨大
對于擴大鋁的應(yīng)用領(lǐng)域,將以上下游合作機制為抓手,在協(xié)助工信部建立民機鋁材上下游合作機制的基礎(chǔ)上,在國家發(fā)改委、工信部、住建部、交通部、質(zhì)檢總局等的指導(dǎo)支持下,建立鋁加工行業(yè)骨干企業(yè)與中國汽車工業(yè)協(xié)會、中國建筑業(yè)協(xié)會、中國船舶工業(yè)協(xié)會等行業(yè)組織,以及骨干企業(yè)、高校、研究院所等單位的協(xié)商交流機制,聯(lián)合制定產(chǎn)品應(yīng)用的工藝技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量、工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。繼續(xù)鞏固和擴大鋁材在拖掛車、運煤車、建筑工程模板、建筑鋁圍護板的應(yīng)用,努力推進民機鋁材、汽車車身薄板、城市新能源公交車體、船舶鋁合金板和鋁合金防洪墻、城市鋁結(jié)構(gòu)過街天橋、橋梁檢測平臺的應(yīng)用。
從發(fā)達國家和地區(qū)的應(yīng)用來看,在汽車、航空、船舶、軌道等交通領(lǐng)域,鋁材產(chǎn)品正成為"新寵"。在乘用車、全鋁化掛車、鋁制油罐車、C80運煤敞車、高鐵、城鐵、地鐵等交通運輸領(lǐng)域,未來可增加1000萬噸的市場用鋁容量,"大飛機"、輪船游艇項目的推進也給鋁行業(yè)帶來發(fā)展機遇。
事實上,鋁合金材料廣泛應(yīng)用于航空工業(yè)已接近一個世紀(jì)。在鈦合金和復(fù)合材料的競爭下,目前鋁合金在航空工業(yè)尤其是軍用航空的單機用量占比有所下降,而對鋁材性能要求在提高。發(fā)展超高強鋁合金,高損傷容限合金以及大型整體結(jié)構(gòu)的高強、高韌、高淬透性合金成為主要趨勢。雖然鋁合金材料占比下降,但由于民用飛機和軍機數(shù)量上升,整體來看,航空用鋁總量仍然上升。此外,C919大飛機航材國產(chǎn)化也是國產(chǎn)鋁合金材料在航空領(lǐng)域增長點之一。
車用鋁材被看好
目前,鋁合金型材、板帶、鑄件、鍛件在汽車上的應(yīng)用越來越廣泛。未來五年,乘用車車身用鋁合金板材的年復(fù)合增長率或超過25%,2020年全球需求量將達250萬噸;中國汽車輕量化的序幕已經(jīng)拉開,2020年覆蓋件用鋁合金板材市場規(guī)模將超過30萬噸,內(nèi)飾結(jié)構(gòu)件及商用車板材超過70萬噸,合計達100萬噸。
未來五年中國有望成為全球汽車鋁材最大的市場,主要增量將來自于鋁合金車身和底盤懸掛等部件。目前國內(nèi)中高端車輛需求不斷增加,鋁板本土供應(yīng)資源、設(shè)備、成型、表面處理工藝水平與國際差距越來越小。以奔馳C級車為例,目前國內(nèi)奔馳C系列為鋼制車身,而歐洲則高比例采用鋁制車身。隨著國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈迅速發(fā)展,預(yù)計2021年國內(nèi)將與歐洲市場一樣使用全鋁機身。
新能源車輛的崛起也為鋁合金在車輛應(yīng)用上開辟了一片藍海。受能源形式限制,更輕的鋁合金車身可降低能耗,成為延長里程的主要突破方向之一。鋁合金用在新能源汽車可提升效率、降低油耗和節(jié)能減排,全鋁車身是新能源汽車輕量化的發(fā)展方向之一。
想要了解更多行業(yè)的發(fā)展前景,請查閱《2021-2026年版鋁合金產(chǎn)品入市調(diào)查研究報告》。
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