亚洲汽车轻量化展
2025年7月9-11日
上海新国际博览中心N1-N4馆

铝工业展览会|双碳背景下,再生铝大有可为

铝工业展览会浅谈再生铝概况

再生铝行业位于铝产业链中游,上游铝回收是再生铝行业原材料的主要来源,包括废铝回收企业、铝制品生产企业、废铝贸易企业等,下游为再生铝应用领域,主要为铝加工企业,国内再生铝主要用于铸造铝合金产品和压铸铝合金产品,主要应用领域为汽车、摩托车、机械设备、通信设备、电子电气、五金灯具等。其中铝铸造合金占比80%以上,主要和再生铝的生产工艺有直接关系,杂质Fe、Cu等杂质严重影响了再生铝的力学性能。

再生铝是指以废铝(新、旧废铝)为原材料,经过预处理、熔化、精炼等环节重新生成铝合金及铝液等可供后续加工状态。废铝主要指新废铝和旧废铝,新废铝来自铝产品使用前生产环节,涵盖边角料、报废品及切屑等,主要被生产商习性回收,实际社会流动较少,一般成为“内部循环料”;旧废铝来自铝产品报废后回收,汽车、包装机建筑工程电缆等行业废铝回收已基本形成有效路径。

我国再生铝产业发展较晚,70年代后期才形成雏形,受制于工业基础薄弱,规模较难发展。90年代外资进入中国再生铝行业,国内进口废杂铝机、再生铝出口规模持续提升,孕育众多小型再生铝厂及家庭作坊式企业。2000-2010年再生铝市场体量快速扩张,新一批中大型规模企业在沿海地区及江西、河南等工业发达地区陆续创立,但技术设备水平提升仍难实现社会总体废铝资源有效利用。2010 年后,废铝进口逐渐下降,企业开始挖掘国内废铝供应体系,再生铝规模上升步入快车道,但再生铝产品仍集中于铸造件,极少实现保级利用,导致再生铝回收体系虽有规模,但未充分发挥其经济价值。此外,再生铝分类别系统性回收体系尚未搭建完善,导致再生铝企业难以有效分类废铝类别,进而导致供给来源上制约产业内提升收得率。

铝工业展览会浅谈相关政策

2006年以来,国务院、发改委、工业和信息化部等先后针对我国再生铝行业出台多项支持和规范政策,大力推动我国再生铝行业发展,直接提出建设若干30万吨的再生铝示范企业,再生铝占比提高到25%等明确性指标。

 “十二五”期间,我国再生铝规模化生产初见成效,国家政策对电解铝企业产能加以限制,推动电解铝产能向再生铝转化,同时淘汰落后的再生铝生产技术,鼓励废物资源化利用的技术研发,进一步扩大再生铝生产规模。“十三五”期间,国家政策继续加强对电解铝企业的管理和监督,同时强调健全废旧有色金属回收体系,提升再生铝的供应比例。在“十四五”规划的引导下,我国再生铝行业发展进入政策黄金期,相关政策密集出台,全国低碳进程加快,推动有色金属行业碳达峰,加速促进再生铝行业发展。

铝工业展览会浅谈再生铝的应用

根据行业研究机构SMM统计的数据,再生铝有80%最终用作铝铸件,15%流向铝棒,剩余5%进入板带箔,即大部分旧废铝最终被降级利用。在最终用途上,约80%用作铝铸件、15%生成铝棒用作铝型材、剩余仅5%流向板带箔材,可实现保级利用比例低于10%。在下游细分领域上,早期我国再生铝合金的下游覆盖领域主要是摩托车配件、通用机械配件等行业,近年来再生铝主要用于汽车、摩托车、机械设备、通信电子、电子电器及五金灯具等行业中的铝合金铸造件和压铸件。

我国再生铝企业主要产品是汽车用铝合金锭和铝合金液,下游客户集中在汽车行业,其主要客户是汽车整车或零部件厂商,企业生产经营情况与汽车行业景气程度紧密相关。据调查统计,目前汽车、摩托车和电动车行业占再生铝消费量近70%。

汽车用铝部件集中在车轮(铝合金轮毂)、发动机缸体、气缸盖、曲轴箱、进气管、带轮、变速箱、油泵、保险杠等部件,这些部件大部分用铸造铝合金制作。随着节能减排压力带来的汽车轻量化需求,汽车用铝拓展到覆盖件(四门两盖)、全铝车身,以及光伏边框,锂电池液冷板、铝塑膜、集流体等部件。

据国际铝业协会数据,2020年我国乘用车单车用铝量约140kg, 2025年单车用铝量超过250kg,到2030年单车用铝量超过350kg。新能源汽车单车用铝量较 传统汽车大幅增长,一体化压铸趋势将拉动免热处理铝合金材料需求的快速增长,目前部分新能源汽车车型已使用全铝车身。

据公安部统计,2020年我国机动车保有量为3.72亿辆,每千人汽车保有量为198.7辆;据US Department of Transportation数据,2020年美国机动车保有量为2.76亿辆,美国每千人汽车保有量为831.7辆;根据欧洲汽车工业协会(ACEA)数据,2020年欧洲机动车保有量4.05亿辆,欧洲每千人汽车保有量为542.1辆,与主要发达国家还存在一定的差距,我国汽车市场仍有较大的发展空间。

根据中国汽车工业协会最新数据显示,2022年中国汽车销量2686.4万辆,同比增长2.1%,呈现持续增长态势。其中新能源汽车销量688.7万辆,同比增长93.4%,新能源汽车的市场占有率达到25.6%。

作为汽车轻量化的重要材料,铝合金在汽车中的应用也在逐步深入。2011-2020年,汽车单车用铝量从102kg/辆增长至140kg/辆。据国际铝业协会数据,2025年单车用铝量超过250kg,到2030年单车用铝量超过350kg。按每辆乘用车用铝180kg测算,2023年保守估计每年汽车用铝新增需求483万吨(180kg*2686万辆)。

新能源车电池组重量一般会比燃油发动机重量高2倍以上,目前电动商用车的电池系统重量通常占车辆总重的10%~15%,而乘用车占比高达20%~30%,这直接导致电动汽车相比传统燃油车会增重30%~40%。为了满足汽车轻量化提升续航能力的要求,单车铝合金用量也有望显著提升。

2020年,国务院印发的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035》提出到2025年,新能源车新车销量占比达20%,2022年我国新能源汽车占比就已超过20%,显示我国新能源汽车需求成长性明确。

2020年7月起实施的《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》规定,在排除工况和测试影响情况下,汽油车辆关于CO的排放量需要降低33%,总碳氢化物和非甲烷总烃的排放量要下降33%,氮氧化合物排放也要下降42%。

汽车减重不仅可以降低消费者油耗或电耗以及减少汽车排放量,经测算车重每减轻1kg,汽车每运行10000 km,就能够节省汽油0.7L;而某纯电车型试验,整车每减重100kg,续航里程增加17km(3.6%),相当于增加2.5kwh电量,成本约3250元(以2019年电量均价计算)。与此同时,车重减少50%,CO2的排放量就会减少13%,同时也减少了其他有害物质的排放,如氮化物、硫化物等。减重后惯性降低可减小制动距离,提升安全性,另外还能提升加速性能。所以国六标准的实施推动汽车减重,汽车减重从而降低油耗和电耗以实现减少汽车排放量,环保政策趋严促进汽车轻量化的发展。

铝工业展览会浅谈再生铝的供给

我国的再生铝供给主要来源于进口废铝、新废铝、旧废铝。进口废铝方面,废铝进口政策收紧始于2017年,2018年6月,国务院发布《关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见》,提出全面禁止洋垃圾入境,大幅减少固体废物的进口,力争2020年年底前基本实现固体废物零进口。2018年12月,生态环境部、商务部、发改委、海关总署将其他废料碎料调整至《限制进口类可用作原料的固体废物目录》,自2019年7月1日执行。2019年开始实行批文制。但是2019年下半年后我国进口再生合金锭明显增加,即现在国外将废铝加工成再生合金锭再进口。

新废铝是加工企业内循环模式,市场流通较少,是一个较为封闭的流通市场,由铝材加工量决定。2010-2020年是我国电解铝产业快速发展,也是我国再生铝产量高速增长的阶段,伴随铝材加工产生的新废铝也随之快速增长, 新废铝从328万吨增长至690万吨,年均增长42.2万吨。

1、再生铝产量受制于原料增长缓慢

2011-2021年,我国再生铝产量从440万吨增长至830万吨,年复合增长率为6.55%,废铝原料供应增长偏缓是制约我国再生铝行业发展的主要原因之一。由于电解铝产能产量更快增长,再生铝产量占比持续下降,2021 年约占 21.56%,而全球平均水平为33%,欧美发达国家再生铝占比超过70%,中国仍有较大发展空间。据《“十四五”循环经济发展规划》,2025年我国的再生铝产量将达到1150万吨,2020-2025年的复合增长率为9%,再生铝行业发展空间广阔。

2016-2021年,我国电解铝产量从3187万吨增长至3850.3万吨,年复合增长率3.85%。2017年,国家发改委等四部委联合发布《清理整顿电解铝行业违法违规项目行动工作方案的通知》,我国电解铝行业产能的天花板被划定为4400-4500万吨。根据安泰科数据,截至2021年12月底,中国电解铝建成产能为4325万吨/年,行业未来产能扩张空间不足200万吨。我国再生铝占比常年维持在20%附近,显著低于全球35%的平均水平,相比美国80%以上、日本接近100%,更是有明显差距,再生铝未来发展空间广阔。

2018 年后,我国加强了对海外铝废料进口的管控措施,实施了新的贸易进口铝锭标准,很多国外废料无法达到进口标准,叠加2020年以来新冠疫情的冲击,使得进口废铝在国内再生铝生产原料中的占比出现了较大幅度下降。2021年1月1日起,我国禁止以任何方式进口固体废物,我国废铝进口量逐年下滑。此外气温太高导致工人工作时间减少、效率降低,且2022年限电导致下游企业无法生产造成生产线的边角料减少,国内废铝成为再生铝的生产原料中的占比出现了较大幅度下降。

2、废铝回收铝和收得率稳定,提升受限

据IAI历史数据,国内旧废铝整体回收率自2010年70%逐步提升至2020年77%,呈稳步增长趋势,但从每年旧废铝回收增量与旧废铝可得增量看,近10年比值稳定于81.8%水平,间接证明以国内现有回收系统,整体收率基本维持在81%水平,后续回收率增速或边际放缓进而形成废铝体系增长瓶颈。

根据统计数据,旧废铝整体收得率自2010年74%逐步提升至2020年90%,其中2017年以来受益于国内再生铝企业逐渐呈大型规模化企业发展,收得率持续上移。当前来看,国内建筑废铝、汽车废铝整体回收比例可实现90%以上,饮料罐、铝箔等变形材回收件受技术限制整体收率仍处较低水平。

3、国内废铝存量可观:社会矿山

废铝回收量取决于国内废铝存量,相较于国外发达国家,我国工业化历程较短,社会积蓄的铝总量还比较少。根据安泰科统计测算,2019年国内人均铝存量207千克,对应社会总存量2.9亿吨,为2021年废铝产量的34.94倍,高于铝使用周期(建筑型材平均使用年限30年),而且我国铝工业起步于70年代,当前很多铝制品仍在服役期,废铝报废尚未抵达高峰期,后续仍存可观增长空间,也被称为“社会矿山”。根据国内铝材历史产销数据和《废旧铝合金回收机应用现状》大致估算,当前废铝积蓄中约42.2%留存于建筑型材,22.2%留存于工业型材,板带材和箔材留存占比分别为12.3%、1.6%,铝线缆材预计占比5.8%,压铸件整体占比13.6%,其余占2.2%。

截止2020年我国报废汽车回收量为217.7万辆,同年中国汽车保有量达2.6亿辆,回收量不足保有量的1%,与海外相比,国内千人汽车保有量偏低,仍有较大潜力。从汽车产量来看,2009-2010年是我国汽车产量快速增长阶段,根据我国汽车报废的相关规定,大多数汽车报废年限在10-15年,因此预计在2021-2025年会迎来汽车报废的高峰期,促进国内汽车拆解回收产业快速扩张,预计到2025年, 国内汽车保有量有望达到 4.2 亿辆,回收量有望达到 1692 万辆。基于中国有色金属工业协会预测,按平均250公斤铝一辆车计算,仅十四五期间就将有约1450万亿吨废铝待回收。

铝工业展览会浅谈再生铝发展方向——保级利用

铝合金产品在服役期满后,废品中含铝量各异,几乎不可能重新炼制成纯铝,即便能够实现,成本也十分高昂,不具有明显的经济价值。因此废铝经预处理、熔炼、精炼、铸锭等生产工序后,以合金(或液态合金)的形式产出。受废铝原材料成分复杂的影响,我国出产的大部分再生铝合金锭延展性较差,只能用于生产铸造铝合金产品,很多优质的变形铝合金废料被降级使用,铝产品的回收价值会大大地打了折扣。

于是衍生出了再生铝保级利用的概念,再生铝保级利用指代企业依据废铝原料及废料内微量元素配比,再生出与废铝型号相一致铝合金原料,其可继续用于废铝来料的应用场景。要实现高比例的保级利用,有两个前置条件:一是单一废铝品类回收渠道,二是特定回收产能,我国目前在这方面做的还不是很好,所以我国目前整体保级利用发展缓慢。

2014年历时三年的“十二五”国家科技支撑计划课题“废铝易拉罐保级还原技术开发及示范”通过验收,广东肇庆市大正铝业落实科技成果转化,1.5万吨/年废铝易拉罐绿色保级产业化项目于2015年投产,开我国废铝罐保级利用的先河。直至2019年,只有河南艾浦生年产10万吨再生铝合金项目投产。2020 年以来,国内众多易拉罐用3004/3104铝合金保级利用项目陆续开工、投产,其中河南明泰科技发展有限公司年处理20万吨废铝项目(一期工程)的废旧罐含量已达到93%,率先达到国际先进水平,技术优势明显。

出水率衡量再生铝的重量在废铝原料中的占比,是再生铝企业经营的重要指标。国际再生铝龙头Novelis的再生铝罐中纯铝的添加比例已经小于10%。2020年1月投产的河南艾浦生10万吨废铝易拉罐保级还原项目的出水率为85%,2022年投产的河南明泰铝业年处理20万吨废铝项目(一期工程)的原料中纯铝占比低至7%,国内新建或新投产的再生铝保级利用项目出水率提升至87%左右。

再生铝的碳排放量远远低于原生铝。这主要是因为再生铝的生产过程中,能源消耗和二氧化碳排放量相对较少。具体来说,再生铝的碳排放量只有原生铝的2%左右。这意味着在生产同等数量的铝时,再生铝的碳排放量远远低于原生铝,因此,铝工业展览会小编认为,在双碳背景下,再生铝具有很大的优势。

                                   文章来源:铝精深加工

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