文 / 北京瀚川鑫冶工程技术有限公司 张建国
刍议我国铝加工业的发展之路
Discourse of aluminum exposition industry development
文 / 北京瀚川鑫冶工程技术有限公司 张建国
本文对我国铝加工业的发展现状从产能产量、投资规模、技术水平以及与世界铝加工业强国的差距等方面进行了论述;并结合国家产业政策和目前铝加工业中的主要问题所在,对我国未来几年铝加工业的发展趋势进行了分析论述,提出了调整产业与产品结构、实行精细化生产、加强自主创新、节能环保将是我国铝加工业的未来发展方向;并指明随着铝加工业投资规模的不断扩大,产能过剩的风险也正在逐步加大。
铝加工业 铝板带箔 铝型材 再生铝
由于铝及其合金具有许多优良的物理性质,因而铝及其合金材料在国防军工现代化、交通工具轻量化和国民经济高速持续发展中占有极为重要的地位,早已成为许多国家和地区的重要支柱产业之一,特别是当今世界人类的生存和发展正面临着资源、能源、环保、安全等问题的严峻挑战,加速发展铝工业及铝合金材料加工技术更有着重大的战略意义。
近十多年以来,随着科学技术的进步和经济的飞速发展,全球铝工业进入了一个崭新的发展时期。以美、日、德等铝加工发达国家为代表,铝加工业在20世纪末已基本完成了优胜劣汰、兼并重组的整合进程,建立了跨国集团公司,并进行全球化生产和经营。如美铝、加铝和海德鲁公司等;其中最典型的是美铝公司,几乎囊括了全部铝加工材品种,在全世界各主要地区都设有分支机构,年铝加工材能力近200万吨。而以日本、德国铝加工企业为代表,引导世界铝加工向着高精尖方向发展,在饮料罐板和高档PS版基材等研发和生产上处于世界领先水平。
中国铝加工业在“十一五”以来取得了巨大成就,表现在铝加工产业规模日益扩大,技术装备现代化程度显著提高,工艺技术水平取得很大进步。具体表现在以下几方面:
1.产能产量快速增长
2000年我国铝加工材总产量只有200 万吨,2010年达到2026万吨,是2000年的10倍之多,2014年在整体经济非常不景气的状况下,仍然达到了4845万吨。我国铝材产量同比平均增幅达到了29%,即使在2008年、2009 年全球金融危机影响下,仍实现了全球唯一地区的高增长(见表1)。
表1 近几年我国铝加工产量及增长率(单位:万吨)
2.技术进步和新产品研发推动产业升级
2010年以来,我国铝加工产业取得多项重要科技成果,从而推动了产业升级和新产品开发。在技术进步推动下,过去我国自己不能解决、长期依靠进口的大型工业铝型材、电解电容器用0.005mm 以下超薄铝箔材以及高精铝板带(包括冷连轧罐料,PS 版基,箔材毛料等),基本上都实现了国产化。
在此期间,我国铝加工产业其它的科研成果还有:军用铝合金材料研制、大型铝合金型材挤压成套工模具的研究开发与生产应用、高性能铝及铝合金晶粒细化剂等。
3.铝加工产业投资强劲
2010年以来,已建年产10万吨以上的铝板、带、箔材项目多达30余个,20万吨以上的项目15~20个,已建部分热连轧生产线见表2,而2000mm以上的冷轧生产线至少有8~10条。
表2 我国已建(部分)铝板带热连轧生产线及产能估算
4.技术进步促进产业结构调整
在产品结构方面,铝加工材中高精度板带箔材和各类工业铝型材比重正在增加;在技术结构方面,节能减排效果明显的短流程连续铸轧工艺正在推广,二人台式片块轧机已全部退出市场;企业规模在不断扩大,产业集中度在不断提高,在铝型材、板带材、箔材等方面均已出现了一批有规模、有影响、有竞争力的企业。
5.与世界铝加工业强国的差距还较大
尽管我国的年增长速度大大高于世界各国,已成为铝加工大国,但还不是铝加工强国,与强国相比还有较大的差距,主要表现在:
(1)技术创新能力比较薄弱,国际化经营和全球配置资源能力不足,核心技术装备和高、精、尖产品对外依赖度大,产业整体竞争力不强。高精产品加工能力不足,即使依靠进口使装机水平迅速提高,仍然难产高精度产品。目前航空级铝厚板、汽车车身用铝板带、高压阳极电子箔等高端铝板带箔产品大多依靠进口。
(2)产品的质量控制体系及质量检测技术差距较大,国外在质量监控方面已完全实现了现代化、自动化和信息化;
(3)装备和工器具的设计制造水平还较低,目前全行业装机水平已相当高,但高精度设备和控制仪表主要还是靠进口。
(4)在所有差距中,最重要的差距是企业的自主创新能力,虽然技术进步成绩显著,但仍然是以跟踪、仿制、引进技术消化吸收为主,真正有自主知识产权的成果、技术和产品较少。
(5)研发投入不足,合金成分及其加工工艺数值模拟仿真、智能化控制水平与国外先进水平差距很大,航空铝材、乘用车铝板等高端产品开发能力弱,产品质量不稳定,生产成本高,产品同质化严重。此外,铝行业的产业结构不尽合理,呈“中间大、两头小”状,冶炼产能过剩,高附加值的加工产品短缺。
中国铝及铝材加工业正处于一个高速发展期,过去的5年当中,铝的产销量以每年20%左右的速度在递增,特别是最近十年来铝加工产业取得了突飞猛进的发展,但经过深刻反思会看到,以牺牲巨大的资源、能源和环境为代价所取得的产能、产量迅猛扩张而效益相对低下的发展是十分不划算的。
我国铝加工需要通过转变经济发展方式,一举成为世界铝加工强国。而作为转变经济发展方式的重要举措,未来一段时期,国家将大力发展战略性新兴产业。以掌握产业核心关键技术、加速产业化发展为目标,促进新兴科技与新兴产业深度融合,把战略性新兴产业加快培育成为先导性、支柱性产业。这必将给与航空航天、能源资源、信息技术、交通运输、重大装备制造等更是关系重大的铝加工行业带来新的发展机遇。
未来几年,我国铝加工业的发展趋势基本可概括为以下几点:
1.坚持把科技进步和自主创新作为加快转变经济发展重要方式
虽然我国在铝及铝合金材料产业有了很大的发展,技术进步成绩显著,但仍然是以跟踪、仿制、引进技术消化吸收为主,真正有自主知识产权的成果、技术和产品较少。中国铝加工标准97 个,合金牌号200 多个,但在国际合金注册协会注册的品种还一个也没有。美国国家标准170 个、企业标准350 个,在国际合金注册协会注册的加工用变形铝合金品种255个,占57.7%;协会全部注册品种总计已有570 多个,常用品种442个。
2.进一步加快产业结构调整,实行精细化生产,提高高附加值产品的自给率
尽管我国铝平轧材产能产量巨大,但中低档产品产量占大约80%。只有西南铝、东北轻和南山等少数厂家能够生产高合金化、高档次、高附加值的产品,总量不足50 万吨。而根据历年统计,这类产品的国内消费量占板带总量的18%,即每年需求120万吨左右,大部分要依靠进口补充解决。
我国在高精产品研发方面严重滞后,长期以来出口中低档产品而进口高精度产品的问题没有根本解决。高精度、高附加值板带材主要指航天航空用高合金化中厚板、特薄合金板带、模具用高精度中厚板、车体用合金板材、印刷用高精度PS 和CPT 版基、双零铝箔及坯料、计算机磁盘芯片等,未来几年将从目前自给化率只有30%~50%提高到70%以上。
3.铝液直接铸造铸轧加工技术将得到快速发展
与传统的铝锭二次重熔相比,用液态原铝铸坯进而直接生产板带材,可节电700 千瓦时/吨,减少烧损2.5%,综合成本降低约800 元 /吨。这顺应世界发展潮流、符合我国的产业政策,必将得到国家的大力提倡和鼓励支持,我国目前的比例只有25%,而发达国家已经接近70%。
4.废铝的加工分选技术有待于推进发展
充分利用再生铝,不仅能够缓解资源紧张,而且可以降低生产成本。目前发达国家再生和原生铝的比例已接近5:5,而我国只有2:8。随着国内消费的铝材达到自然报废期的量越来越大以及国家循环经济建设的推动和全民素质的提高,再生铝与原生铝占铝加工资源的比例在未来几年内有望达到3:7,这也将推动废铝的加工分选技术的发展。
5.产业向中西部转移步伐显著加快,集中度进一步提高
由于铝产业链条中的电解铝环节是耗电大户,铝产业越来越趋向于在能源产地进行建设。在西部铝冶炼企业向下游延伸发展,以及发达地区铝加工企业到中西部寻找新发展机遇的大背景下,中西部地区的铝加工产业正在崛起,其中很多项目规模大、起点高,将为我国铝加工产业结构调整作出重要贡献。
产业集中度将进一步提高,铝加工产业发展的地区差距进一步缩小。产能超过20 万吨的较大型企业超过30家,其中至少包括10个煤—电—铝—铝加工产业链项目,逐步形成拥有“煤—电—铝—铝合金”和“高纯铝—板、带、箔”两条优势产业链的生产基地,中西部地区铝加工产能将达到目前产能3 倍以上。目前新疆地区已开工建设的“煤—电—铝”工业园在建产能超过了100万吨,规划产能也接近1000万吨,新疆已经成为未来三至五年中国电解铝产能扩建最为迅猛的地区。
6.铝加工业产能过剩的风险在逐步加大
回顾过去几年,中国原铝需求预计到2005年仅350万吨,实际上2005年中国电解铝产量达到了780万吨,消费量711万吨。“十一五”规划预计2010年原铝达到1050万吨,而实际上2010年中国原铝产量达到了1619万吨。强劲投资拉动,促进了铝加工业的快速发展,但是由于目前已建、在建、筹建及规划产能巨大,未来铝产业产能过剩的风险需要逐步化解。
中国铝加工业在“十一五”以来取得了巨大成就,主要表现在:铝加工产业规模日益扩大,技术装备现代化程度显著提高,工艺技术水平取得很大进步。但我们以牺牲巨大的资源、能源和环境为代价所取得的产能、产量迅猛扩张而效益相对低下的发展是十分不划算的,必须改变这种状态。
我国铝行业正处于一个高速发展的时期,特别是最近十年来铝加工产业取得了突飞猛进的发展。但由于目前在建、筹建及规划产能巨大,未来铝产业产能过剩的风险在加大,但电解铝厂商逐渐向下游深加工拓展的步伐也较快。
大力调整产业与产品结构,增加产量和品种,增强自主创新能力,提倡节能环保,顺应世界潮流,满足国内外市场对板、带、箔的日益增长的需求,向国际高精尖水平靠齐,使我国从铝加工大国,一举成为世界铝加工强国,将是我国现代铝工业未来发展的目标方向。