我國當(dāng)前電解鋁產(chǎn)能過剩,拓展鋁應(yīng)用領(lǐng)域,擴(kuò)大鋁消費(fèi),在交通運(yùn)輸領(lǐng)域“以鋁代鋼”、建筑領(lǐng)域“以鋁節(jié)木”、電力領(lǐng)域“以鋁節(jié)銅”等是化解產(chǎn)能過剩的有效途徑之一。據(jù)了解,當(dāng)前擴(kuò)大鋁應(yīng)用的重點(diǎn)領(lǐng)域包括:交通運(yùn)輸、建筑結(jié)構(gòu)、電力領(lǐng)域。此外,還包括鋁合金托盤、鋁合金防洪設(shè)施、鋁合金橋梁、鋁箔包裝等其他產(chǎn)品及領(lǐng)域。
近五十年來,鋁已成為世界上最為廣泛應(yīng)用的金屬之一。在建筑業(yè)上,由于鋁在空氣中的穩(wěn)定性和陽極處理后的極佳外觀而受到廣泛應(yīng)用;在航空及國防軍工部門也大量合用鋁合金材料;在電力輸送上則常用高強(qiáng)度鋼線補(bǔ)強(qiáng)的鋁纜;此外,汽車制造、集裝箱運(yùn)輸、日常用品、家用電器、機(jī)械設(shè)備等領(lǐng)域都大量使用鋁及鋁合金。
鋁的市場分布及特點(diǎn)
生產(chǎn)鋁錠的原料是鋁土礦,世界上鋁土礦資源總量約在400-500億噸,儲量在10億噸以上的國家有幾內(nèi)亞、澳大利亞、巴西、牙買加及印度等,這些國家的鋁土礦占世界鋁土礦總儲量的73%。而產(chǎn)鋁量主要集中的美國、前蘇聯(lián)、加拿大、澳洲、巴西、挪威等國,產(chǎn)量目中無人一球的60%以上。鋁的供應(yīng)來源除了新鋁外,回收鋁也占有很高比例,回收鋁又分為舊料回收(主要來源是飲料罐和汽車廢件)、新料回收(加工過程中的廢屑)兩種。近三年全球原鋁產(chǎn)量每年增長約100萬噸,1998年總產(chǎn)量為2266萬噸,1999年總產(chǎn)量為2360萬噸。而全球鋁的消費(fèi)年增輻卻僅為10萬噸,相對鋁產(chǎn)量增長率而言要低得多。美國是世界上最大產(chǎn)鋁國和消費(fèi)國,由于其國內(nèi)鋁土礦儲量有限,每年需進(jìn)口大量原料。中國的產(chǎn)量和消費(fèi)量均列第三位。
交通運(yùn)輸領(lǐng)域
范圍:擴(kuò)大全鋁掛車、鋁合金敞篷運(yùn)煤車、轎車高精鋁合金薄板的應(yīng)用。
交通領(lǐng)域用鋁型材能夠有效降低自重,增加有效載荷,延長使用壽命,對節(jié)能減排、提高運(yùn)輸行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和公路運(yùn)輸效率具有重要意義。
建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域
范圍:擴(kuò)大鋁合金建筑模板、鋁合金圍護(hù)板的應(yīng)用
(1)擴(kuò)大鋁合金建筑模板的應(yīng)用
目前,我國鋁合金模板應(yīng)用比例不到1%,大型施工企業(yè)對建筑施工的標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化、工廠化要求不斷提升,以及大眾對房屋質(zhì)量要求的提高,對鋁合金模板的應(yīng)用產(chǎn)生了巨大推動(dòng)。近年來,由于房地產(chǎn)行業(yè)的快速發(fā)展,我國建筑模板行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模保持10~15%左右的增速。
在國內(nèi)鋁合金模板用量不斷增長的同時(shí),國內(nèi)企業(yè)還向巴西、印度、委內(nèi)瑞拉等國以及港澳地區(qū)供應(yīng)鋁合金模板及模板用鋁型材,這也將拉動(dòng)國內(nèi)鋁材的消費(fèi)。
(2)擴(kuò)大鋁合金圍護(hù)板的應(yīng)用
在國內(nèi)民用建筑中,大型基建工程,特別是跨度大、外形復(fù)雜的項(xiàng)目,如在機(jī)場航站樓、會展中心、體育館、等公共建筑的屋面和墻面已廣泛采用鋁合金板。但在工業(yè)建筑中,鋼結(jié)構(gòu)體系金屬板圍護(hù)系統(tǒng)占建設(shè)總量的比例約70%,鋁合金應(yīng)用較少。
隨著農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、保障性安居工程、農(nóng)村危房改造等全局性、戰(zhàn)略性、公益性領(lǐng)域的工程建設(shè)需求的增長,對鋁合金圍護(hù)板的需求量會明顯提升。
電力領(lǐng)域
我國銅資源匱乏,需大量進(jìn)口。銅在電力領(lǐng)域的消費(fèi)量占總消費(fèi)量的比重高達(dá)40%以上,用我國已形成較強(qiáng)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的鋁資源,替代保障不足的銅資源,在一定程度上可降低我國銅資源對外依存度,增強(qiáng)資源保障能力。
(1)推廣鋁合金電纜的應(yīng)用
在電纜領(lǐng)域,仍以銅電纜為主,鋁電纜的比例僅為2%左右。
電線電纜產(chǎn)品種類包括電力電纜、電氣裝備線纜、繞組線、通信線纜、架空裸導(dǎo)線等。目前我國架空裸導(dǎo)線已全部使用鋁及鋁合金;電氣裝備線纜鋁及鋁合金使用很少;通信線纜的發(fā)展趨勢是以光纖作為傳輸導(dǎo)體;繞組線中已有部分小型電子變壓器采用鋁合金作為導(dǎo)體,但推廣潛力不大。因此,鋁在電線電纜中最具推廣潛力的是中低壓電力電纜。
(2)推廣銅鋁復(fù)合導(dǎo)體的應(yīng)用
銅包鋁復(fù)合導(dǎo)體由鋁芯和銅包覆層組成,利用電流的“集膚效應(yīng)”,用鋁代替導(dǎo)體中間部分的銅。通過擴(kuò)大導(dǎo)體截面積彌補(bǔ)對導(dǎo)電率的影響,從而達(dá)到相同導(dǎo)電性能。因此,兼具銅的導(dǎo)電性能優(yōu)異、耐腐蝕性能好以及鋁的成本低、重量輕等優(yōu)點(diǎn),是一類高性能的復(fù)合導(dǎo)體。
此外,國內(nèi)已研制出鋼(不銹鋼)鋁復(fù)合、鈦鋁復(fù)合、鋁鋁復(fù)合的板、帶、箔、排材的系列產(chǎn)品,被應(yīng)用于電力、電子、通訊、散熱、建筑等行業(yè)。
其他產(chǎn)品及領(lǐng)域
(1)與國外水平相比應(yīng)用潛力較大的傳統(tǒng)消費(fèi)領(lǐng)域
隨著消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變、消費(fèi)水平的提高、食品藥品安全管理的提升、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加快使得鋁制餐盒、鋁箔紙抽、鋁合金托盤、酒封包裝、鋁合金氣霧罐、鋁制儲油箱等市場前景大。
(2)具有顯著社會效益亟待推廣的應(yīng)用領(lǐng)域
鋁合金橋梁、鋁合金防洪墻等,雖用量不大,但具有明顯社會效益。
我國天橋的材料主要為鋼制及其他非鋁合金制,而已建成的鋁合金天橋占比不到2‰。鋁合金天橋以其重量輕、強(qiáng)度高、外形美觀、抗腐蝕、可回收利用、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)越來越得到廣泛關(guān)注和認(rèn)可。不僅天橋可以采用鋁制,如果公路橋能夠逐步加大鋁使用比例,其用鋁量要遠(yuǎn)大于天橋。
鋁合金防洪墻具有質(zhì)量輕、安裝簡單等特點(diǎn)。按每米鋁合金防洪墻40公斤計(jì)算,則1公里長、2米高的防洪墻用鋁量約400噸。
(3)需要加大科技投入的新興產(chǎn)品及應(yīng)用領(lǐng)域
鋁空氣電池、海水淡化用鋁合金等。
鋁空氣電池:鋁-空氣電池具有較高的能量密度,在使用過程中可實(shí)現(xiàn)零排放、無污染,且易于回收,可用作動(dòng)力電池、信號電池等,有廣闊的應(yīng)用前景。
海水淡化用鋁合金:目前,海水淡化用鋁合金管表面處理技術(shù)國外壟斷經(jīng)營,我國海水淡化裝置傳熱管“以鋁代銅”的應(yīng)用亟待突破傳熱管涂層的防腐技術(shù),目前正在研發(fā)中。
2002 年世界原鋁的消費(fèi)量為 2496.38 萬 t,比 2001 年增加 135.06 萬 t,同比下降5.72%(表 1)。美國、日本、中國和德國是世界上原鋁消費(fèi)大國,四國的消費(fèi)量之和為 1302.9 萬 t,約占當(dāng)年世界總消費(fèi)量的 52.19%。
近五十年來,鋁已成為世界上最為廣泛應(yīng)用的金屬之一。在建筑業(yè)上,由于鋁在空氣中的穩(wěn)定性和陽極處理后的極佳外觀而受到廣泛應(yīng)用;在航空及國防軍工部門也大量合用鋁合金材料;在電力輸送上則常用高強(qiáng)度鋼線補(bǔ)強(qiáng)的鋁纜;此外,汽車制造、集裝箱運(yùn)輸、日常用品、家用電器、機(jī)械設(shè)備等領(lǐng)域都大量使用鋁及鋁合金。
鋁的市場分布及特點(diǎn)
生產(chǎn)鋁錠的原料是鋁土礦,世界上鋁土礦資源總量約在400-500億噸,儲量在10億噸以上的國家有幾內(nèi)亞、澳大利亞、巴西、牙買加及印度等,這些國家的鋁土礦占世界鋁土礦總儲量的73%。而產(chǎn)鋁量主要集中的美國、前蘇聯(lián)、加拿大、澳洲、巴西、挪威等國,產(chǎn)量目中無人一球的60%以上。鋁的供應(yīng)來源除了新鋁外,回收鋁也占有很高比例,回收鋁又分為舊料回收(主要來源是飲料罐和汽車廢件)、新料回收(加工過程中的廢屑)兩種。近三年全球原鋁產(chǎn)量每年增長約100萬噸,1998年總產(chǎn)量為2266萬噸,1999年總產(chǎn)量為2360萬噸。而全球鋁的消費(fèi)年增輻卻僅為10萬噸,相對鋁產(chǎn)量增長率而言要低得多。美國是世界上最大產(chǎn)鋁國和消費(fèi)國,由于其國內(nèi)鋁土礦儲量有限,每年需進(jìn)口大量原料。中國的產(chǎn)量和消費(fèi)量均列第三位。
交通運(yùn)輸領(lǐng)域
范圍:擴(kuò)大全鋁掛車、鋁合金敞篷運(yùn)煤車、轎車高精鋁合金薄板的應(yīng)用。
交通領(lǐng)域用鋁型材能夠有效降低自重,增加有效載荷,延長使用壽命,對節(jié)能減排、提高運(yùn)輸行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和公路運(yùn)輸效率具有重要意義。
建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域
范圍:擴(kuò)大鋁合金建筑模板、鋁合金圍護(hù)板的應(yīng)用
(1)擴(kuò)大鋁合金建筑模板的應(yīng)用
目前,我國鋁合金模板應(yīng)用比例不到1%,大型施工企業(yè)對建筑施工的標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化、工廠化要求不斷提升,以及大眾對房屋質(zhì)量要求的提高,對鋁合金模板的應(yīng)用產(chǎn)生了巨大推動(dòng)。近年來,由于房地產(chǎn)行業(yè)的快速發(fā)展,我國建筑模板行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模保持10~15%左右的增速。
在國內(nèi)鋁合金模板用量不斷增長的同時(shí),國內(nèi)企業(yè)還向巴西、印度、委內(nèi)瑞拉等國以及港澳地區(qū)供應(yīng)鋁合金模板及模板用鋁型材,這也將拉動(dòng)國內(nèi)鋁材的消費(fèi)。
(2)擴(kuò)大鋁合金圍護(hù)板的應(yīng)用
在國內(nèi)民用建筑中,大型基建工程,特別是跨度大、外形復(fù)雜的項(xiàng)目,如在機(jī)場航站樓、會展中心、體育館、等公共建筑的屋面和墻面已廣泛采用鋁合金板。但在工業(yè)建筑中,鋼結(jié)構(gòu)體系金屬板圍護(hù)系統(tǒng)占建設(shè)總量的比例約70%,鋁合金應(yīng)用較少。
隨著農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、保障性安居工程、農(nóng)村危房改造等全局性、戰(zhàn)略性、公益性領(lǐng)域的工程建設(shè)需求的增長,對鋁合金圍護(hù)板的需求量會明顯提升。
電力領(lǐng)域
我國銅資源匱乏,需大量進(jìn)口。銅在電力領(lǐng)域的消費(fèi)量占總消費(fèi)量的比重高達(dá)40%以上,用我國已形成較強(qiáng)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的鋁資源,替代保障不足的銅資源,在一定程度上可降低我國銅資源對外依存度,增強(qiáng)資源保障能力。
(1)推廣鋁合金電纜的應(yīng)用
在電纜領(lǐng)域,仍以銅電纜為主,鋁電纜的比例僅為2%左右。
電線電纜產(chǎn)品種類包括電力電纜、電氣裝備線纜、繞組線、通信線纜、架空裸導(dǎo)線等。目前我國架空裸導(dǎo)線已全部使用鋁及鋁合金;電氣裝備線纜鋁及鋁合金使用很少;通信線纜的發(fā)展趨勢是以光纖作為傳輸導(dǎo)體;繞組線中已有部分小型電子變壓器采用鋁合金作為導(dǎo)體,但推廣潛力不大。因此,鋁在電線電纜中最具推廣潛力的是中低壓電力電纜。
(2)推廣銅鋁復(fù)合導(dǎo)體的應(yīng)用
銅包鋁復(fù)合導(dǎo)體由鋁芯和銅包覆層組成,利用電流的“集膚效應(yīng)”,用鋁代替導(dǎo)體中間部分的銅。通過擴(kuò)大導(dǎo)體截面積彌補(bǔ)對導(dǎo)電率的影響,從而達(dá)到相同導(dǎo)電性能。因此,兼具銅的導(dǎo)電性能優(yōu)異、耐腐蝕性能好以及鋁的成本低、重量輕等優(yōu)點(diǎn),是一類高性能的復(fù)合導(dǎo)體。
此外,國內(nèi)已研制出鋼(不銹鋼)鋁復(fù)合、鈦鋁復(fù)合、鋁鋁復(fù)合的板、帶、箔、排材的系列產(chǎn)品,被應(yīng)用于電力、電子、通訊、散熱、建筑等行業(yè)。
其他產(chǎn)品及領(lǐng)域
(1)與國外水平相比應(yīng)用潛力較大的傳統(tǒng)消費(fèi)領(lǐng)域
隨著消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變、消費(fèi)水平的提高、食品藥品安全管理的提升、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加快使得鋁制餐盒、鋁箔紙抽、鋁合金托盤、酒封包裝、鋁合金氣霧罐、鋁制儲油箱等市場前景大。
(2)具有顯著社會效益亟待推廣的應(yīng)用領(lǐng)域
鋁合金橋梁、鋁合金防洪墻等,雖用量不大,但具有明顯社會效益。
我國天橋的材料主要為鋼制及其他非鋁合金制,而已建成的鋁合金天橋占比不到2‰。鋁合金天橋以其重量輕、強(qiáng)度高、外形美觀、抗腐蝕、可回收利用、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)越來越得到廣泛關(guān)注和認(rèn)可。不僅天橋可以采用鋁制,如果公路橋能夠逐步加大鋁使用比例,其用鋁量要遠(yuǎn)大于天橋。
鋁合金防洪墻具有質(zhì)量輕、安裝簡單等特點(diǎn)。按每米鋁合金防洪墻40公斤計(jì)算,則1公里長、2米高的防洪墻用鋁量約400噸。
(3)需要加大科技投入的新興產(chǎn)品及應(yīng)用領(lǐng)域
鋁空氣電池、海水淡化用鋁合金等。
鋁空氣電池:鋁-空氣電池具有較高的能量密度,在使用過程中可實(shí)現(xiàn)零排放、無污染,且易于回收,可用作動(dòng)力電池、信號電池等,有廣闊的應(yīng)用前景。
海水淡化用鋁合金:目前,海水淡化用鋁合金管表面處理技術(shù)國外壟斷經(jīng)營,我國海水淡化裝置傳熱管“以鋁代銅”的應(yīng)用亟待突破傳熱管涂層的防腐技術(shù),目前正在研發(fā)中。
2002 年世界原鋁的消費(fèi)量為 2496.38 萬 t,比 2001 年增加 135.06 萬 t,同比下降5.72%(表 1)。美國、日本、中國和德國是世界上原鋁消費(fèi)大國,四國的消費(fèi)量之和為 1302.9 萬 t,約占當(dāng)年世界總消費(fèi)量的 52.19%。