鋁的最大特點是密度低,為2.702×103kg/m3,所以鋁及其合金是很好的輕型結構材料,廣泛應用到國民經濟各部門,特別是航空工業,一架超音速飛機約有70%的鋁及其合金材料,美國每枚導彈用鋁量約占總量的10%~50%,M113占車每輛用鋁量達5t,另一方面,據日本輕金屬協會汽車委員會對日本國內汽車零件用鋁情況調查,用鋁量最多達130.7kg/輛。美國鋁業公司2002年預測認為,2002年汽車用鋁量平均每輛124kg,2010年平均將達到每輛144kg。機動車以鋁合金代替部分銅、鋼材作結構件,可使車重減輕20%~35%,燃料消耗減少8%~10%,機械部件壽命延長15%~20%。
鋁在化工、電器制造業、無線電工業中應用日益廣泛。許多國家都在考慮推廣以鋁代銅的問題,化學工業中做液態天然氣的輸送管道、冷凍裝置、石油精煉裝置等。在國外,船舶建造中也大量使用鋁,如全鋁調查船和海水淡化裝置等。據國外資料報道,已出現所謂“全鋁型潛艇”,可潛至1910m深度。
鋁具有密度輕,比雖度大,耐腐蝕,耐氣侵蝕和易加工等特點,鋁材長期使用,不變顏色,無需維修,使用期達40年之久,鋁材經表面處理后,色澤艷,美觀大方,特別適用于高層建筑門窗、吊棚骨架、百葉窗、幕墻、瓦楞板、壓型板、桁架、支柱等。
軋制鋁板根據其厚度可分為厚板(6mm以上)、薄板(6mm以下)和箔(0.2mm以下),其中用途最多的是0.2~2mm的薄板,從需用部分來看,主要用途有飲料罐(端部、拉環、罐材料)、包裝材料、散熱片、用版、標牌、建筑物外部裝飾材料、運輸工具硬釬焊薄板、彩色鋁薄板等。建筑業,交通運輸業與包裝工業一起成為鋁材的三大市場。
一、包裝容器
全世界年產飲料罐數千億個,其中鋁制品占92%,占總包裝量材料市場的46%(其余為塑料和玻璃工業所占領)。美國1987年鋁飲料罐生產了720億個,耗鋁190萬t,而其生產技術正向減小厚度、減小質量、使用方便及多功能發展。由于現代生活方式的需要,各類鋁基材料占鋁最終用途的18%(主要為鋁箔及其與各種聚合物形成的層合材料),仍有繼續增長的趨勢。
汽車用鋁部件可以減輕車重,提高車速,降低油耗,市場很大。鋁合金輪轂平均每只比鋼輪轂輕2kg左右,當車速為60km/h時可省油5%~7%。2001年美國汽車制造業用鋁量達258萬t。過去十年內,北美汽車輪轂鋁化率上升最快,1999年北美小轎車和輕型卡車輪轂鋁化率達53%,用鋁量27萬t以上,預計2010年北美汽車鋁合金輪轂的市場占有率將上升到70%以上。總用鋁量將達到54萬t以上。有關資料顯示,世界鋁合金輪轂產量為每年10000萬只以上,預計2014年需求量將達到2.5億只左右。鋁制汽車部件可防止冬季路面防凍劑的腐蝕,比鋼好,用量大;日本用鋁制槽船效果很好;英國倫敦地鐵已全部使用全鋁車廂。
三、建筑
建筑業用鋁做高層建筑材料,建造快,壽命長,美觀節能,省錢,用量已達世界鋁產量的1/4,廣泛用于屋面板、側墻板、門窗、天花板等,整體配制品有活動房屋、飛機庫、游泳池、廚房單元、洗浴間、公廁、書報亭、公共汽車候車亭等。如:香港上海匯豐銀行大樓,是用鋁最多的建筑,用鋁量達3620t。
美國和日本是擁有最大鋁市場的國家,其每年人均用鋁量(kg):美國26.3,前西德23.6,意大利13.6,法車12.3,新加坡11.4,英國10,巴西2.3。
隨著我國經濟發展,鋁村消費迅速增加,2001年鋁材消費總量達到261萬t,僅次于美國,為世界第二位。從1991年到2001年,消費量由54.8萬t增至261.0萬t,年遞增16.85%,但我國鋁材的消費量僅為2kg/(人·a),遠低于世界3.8kg/(人·a)、發達國家人均13~27.42kg/(人·a)的消費水平,我國鋁材產量及消費見表1。
據有關部門預測,2005年我國鋁加工材總需求量將達到330萬t,2010年預計需求400萬t。產品結構逐漸向建筑、交通運輸和包裝工業所需的型材、薄板和鋁箔發展。傳統鋁板帶箔材消費領域將逐步達到穩定城求狀態,一些新興的鋁板帶箔消費市場如易拉罐、PS版基、幕墻板、空調箔、電容器箔、復合箔、電纜箔、包裝箔等正在形成和不斷壯大,消費增量也將主要基于上述領域。據預測,2005年,我國鋁板帶和鋁箔材的消費量將分別達到110萬t和19萬t;2010年將分別達到140萬t和23萬t。
我國鋁合金熱軋數量嚴重不足,目前熱軋實際供能坯能力只有355萬t,若按板帶箔需求量的60%需要熱渣供坯計算(成品率80%),2005年將缺口熱軋坯料470萬t,若按熱軋供坯80%計,2005年缺口750萬t,2010年缺口1050萬t。
四、我國鋁加工行業的企業結構和技術結構
據中國有色金屬協會統計,截止到2000年底,我國鋁加工企業已超過1400余家(不含線纜企業及深加工企業),比全世界其他國家的加工企業的總和還多。2002年,全國鋁綜合加工能力378萬t/a,當年鋁加工材299萬t,納入統計的企業315個,加工鋁材產量252萬t,其余45萬t鋁加工材是由1000家以上的小加工廠生產的。在納入統計的企業中,鋁材產量大于10萬t的1家(西南鋁:16.33萬t);5~10萬t之間的2家(遼寧忠旺:8.78萬t,河北渤海:5.19萬t);2~5萬t之間的22家;1~2萬t之間的46家。上述數據充分表明,鋁加工企業數量眾多,小企業比例過大,規模能力過于分散,而抗風險能力強的大企業太少。
經過20世紀90年代以來的大規模技術改造和新廠建設,我國鋁加工骨干企業采用先進加工設備形成的生產能力已占總生產能力的40%以上,鋁板、帶、箔材加工的部分單機已達國際先進水平,很大程度上提高了鋁加工產品的質量水平。但是,由于前后工序裝備不配套,大大限制了設備能力的發揮。
技術結構不合理,達到國際先進水平能力的到總能力的20%。而且,到目前為止還未完全掌握代表當今世界鋁加工技術先進水平的熱連軋技術;鋁板帶箔生產技術發展不平衡,還有相當大的一部分處于20世紀50~60年代水平。
產品結構不合理,一般鋁加工產能嚴重過剩,而市場需求量較大的高精板帶箔,如制罐料、PS版基、鋁箔坯料等缺口較大,90%以上要依靠進口。
裝備水平總體上落后,骨干企業現代化的先進裝備與小型加工企業十分落后的設備同時存在,目前國內尚有二人轉軋機240多臺,生產能力還占30%以上,屬于國家明令淘汰的生產設備。
主要技術經濟指標與世界水平也存在一定差距,國內骨干企業之間、與一般企業、落后企業之間的差距也相當大。
鋁在化工、電器制造業、無線電工業中應用日益廣泛。許多國家都在考慮推廣以鋁代銅的問題,化學工業中做液態天然氣的輸送管道、冷凍裝置、石油精煉裝置等。在國外,船舶建造中也大量使用鋁,如全鋁調查船和海水淡化裝置等。據國外資料報道,已出現所謂“全鋁型潛艇”,可潛至1910m深度。
鋁具有密度輕,比雖度大,耐腐蝕,耐氣侵蝕和易加工等特點,鋁材長期使用,不變顏色,無需維修,使用期達40年之久,鋁材經表面處理后,色澤艷,美觀大方,特別適用于高層建筑門窗、吊棚骨架、百葉窗、幕墻、瓦楞板、壓型板、桁架、支柱等。
軋制鋁板根據其厚度可分為厚板(6mm以上)、薄板(6mm以下)和箔(0.2mm以下),其中用途最多的是0.2~2mm的薄板,從需用部分來看,主要用途有飲料罐(端部、拉環、罐材料)、包裝材料、散熱片、用版、標牌、建筑物外部裝飾材料、運輸工具硬釬焊薄板、彩色鋁薄板等。建筑業,交通運輸業與包裝工業一起成為鋁材的三大市場。
一、包裝容器
全世界年產飲料罐數千億個,其中鋁制品占92%,占總包裝量材料市場的46%(其余為塑料和玻璃工業所占領)。美國1987年鋁飲料罐生產了720億個,耗鋁190萬t,而其生產技術正向減小厚度、減小質量、使用方便及多功能發展。由于現代生活方式的需要,各類鋁基材料占鋁最終用途的18%(主要為鋁箔及其與各種聚合物形成的層合材料),仍有繼續增長的趨勢。
二、運輸及汽車
汽車用鋁部件可以減輕車重,提高車速,降低油耗,市場很大。鋁合金輪轂平均每只比鋼輪轂輕2kg左右,當車速為60km/h時可省油5%~7%。2001年美國汽車制造業用鋁量達258萬t。過去十年內,北美汽車輪轂鋁化率上升最快,1999年北美小轎車和輕型卡車輪轂鋁化率達53%,用鋁量27萬t以上,預計2010年北美汽車鋁合金輪轂的市場占有率將上升到70%以上。總用鋁量將達到54萬t以上。有關資料顯示,世界鋁合金輪轂產量為每年10000萬只以上,預計2014年需求量將達到2.5億只左右。鋁制汽車部件可防止冬季路面防凍劑的腐蝕,比鋼好,用量大;日本用鋁制槽船效果很好;英國倫敦地鐵已全部使用全鋁車廂。
三、建筑
建筑業用鋁做高層建筑材料,建造快,壽命長,美觀節能,省錢,用量已達世界鋁產量的1/4,廣泛用于屋面板、側墻板、門窗、天花板等,整體配制品有活動房屋、飛機庫、游泳池、廚房單元、洗浴間、公廁、書報亭、公共汽車候車亭等。如:香港上海匯豐銀行大樓,是用鋁最多的建筑,用鋁量達3620t。
美國和日本是擁有最大鋁市場的國家,其每年人均用鋁量(kg):美國26.3,前西德23.6,意大利13.6,法車12.3,新加坡11.4,英國10,巴西2.3。
隨著我國經濟發展,鋁村消費迅速增加,2001年鋁材消費總量達到261萬t,僅次于美國,為世界第二位。從1991年到2001年,消費量由54.8萬t增至261.0萬t,年遞增16.85%,但我國鋁材的消費量僅為2kg/(人·a),遠低于世界3.8kg/(人·a)、發達國家人均13~27.42kg/(人·a)的消費水平,我國鋁材產量及消費見表1。
表1 我國鋁材總消費量 (萬t)
年 份
|
1991年
|
1992年
|
1993年
|
1994年
|
1995年
|
1996年
|
1997年
|
1998年
|
1999年
|
2000年
|
2001年
|
|
鋁材合計
|
產量
進口
出口
消費
|
50.5
6.5
2.3
54.8
|
65.7
11.2
3.2
73.7
|
77.3
12.5
3.0
86.8
|
85.5
17.7
3.8
99.4
|
174.2
22.8
6.5
190.5
|
162.0
26.7
5.9
182.8
|
176.1
31.2
11.4
196.0
|
147.2
34.2
11.0
170.4
|
176.5
42.7
9.3
209.9
|
217.1
44.7
12.0
249.8
|
234.2
40.4
13.6
261.0
|
板帶材
|
產量
凈進口
消費
|
19.9
2.7
22.6
|
20.3
3.3
24.6
|
20.3
6.7
27.0
|
17.3
8.9
26.2
|
34.0
11.6
45.6
|
36.6
14.1
50.7
|
43.0
17.7
60.7
|
24.7
19.4
46.1
|
29.5
25.4
54.9
|
34.6
24.9
59.5
|
52.2
24.4
76.6
|
箔 材
|
產量
凈進口
消費
|
1.5
0.9
3.4
|
2.0
2.4
4.5
|
2.2
1.8
4.0
|
2.7
2.5
5.2
|
9.1
2.3
11.4
|
9.2
2.2
11.4
|
11.4
1.1
12.5
|
9.9
1.5
11.4
|
12.2
3.3
15.5
|
17.5
3.4
20.9
|
25.0
2.1
27.1
|
型 材
|
產量
凈進口
消費
|
16.4
-0.5
15.9
|
19.3
0.9
26.2
|
22.7
0.5
23.2
|
25.3
1.9
27.2
|
91.4
1.3
93.7
|
82.8
4.0
86.8
|
88.6
0.4
89.0
|
38.3
0.2
38.5
|
46.2
3.4
49.6
|
57.7
3.0
60.7
|
106.7
-0.6
106.1
|
線 材
|
產量
消費
|
0.6
0.6
|
0.6
0.6
|
0.2
0.2
|
0.6
0.6
|
6.4
6.4
|
7.3
7.3
|
6.3
6.3
|
0.7
0.7
|
0.8
0.8
|
4.6
4.6
|
7.2
7.2
|
其他材
|
產量
凈進口
消費
|
12.1
0.1
12.2
|
23.5
0.3
23.8
|
31.9
0.5
32.4
|
39.6
0.7
40.3
|
33.3
0.1
33.4
|
26.1
0.5
26.6
|
26.8
0.7
27.5
|
71.6
1.2
72.8
|
87.8
1.2
89.0
|
102.8
1.4
104.2
|
43.1
0.9
44.0
|
據有關部門預測,2005年我國鋁加工材總需求量將達到330萬t,2010年預計需求400萬t。產品結構逐漸向建筑、交通運輸和包裝工業所需的型材、薄板和鋁箔發展。傳統鋁板帶箔材消費領域將逐步達到穩定城求狀態,一些新興的鋁板帶箔消費市場如易拉罐、PS版基、幕墻板、空調箔、電容器箔、復合箔、電纜箔、包裝箔等正在形成和不斷壯大,消費增量也將主要基于上述領域。據預測,2005年,我國鋁板帶和鋁箔材的消費量將分別達到110萬t和19萬t;2010年將分別達到140萬t和23萬t。
四、我國鋁加工行業的企業結構和技術結構
據中國有色金屬協會統計,截止到2000年底,我國鋁加工企業已超過1400余家(不含線纜企業及深加工企業),比全世界其他國家的加工企業的總和還多。2002年,全國鋁綜合加工能力378萬t/a,當年鋁加工材299萬t,納入統計的企業315個,加工鋁材產量252萬t,其余45萬t鋁加工材是由1000家以上的小加工廠生產的。在納入統計的企業中,鋁材產量大于10萬t的1家(西南鋁:16.33萬t);5~10萬t之間的2家(遼寧忠旺:8.78萬t,河北渤海:5.19萬t);2~5萬t之間的22家;1~2萬t之間的46家。上述數據充分表明,鋁加工企業數量眾多,小企業比例過大,規模能力過于分散,而抗風險能力強的大企業太少。
經過20世紀90年代以來的大規模技術改造和新廠建設,我國鋁加工骨干企業采用先進加工設備形成的生產能力已占總生產能力的40%以上,鋁板、帶、箔材加工的部分單機已達國際先進水平,很大程度上提高了鋁加工產品的質量水平。但是,由于前后工序裝備不配套,大大限制了設備能力的發揮。
技術結構不合理,達到國際先進水平能力的到總能力的20%。而且,到目前為止還未完全掌握代表當今世界鋁加工技術先進水平的熱連軋技術;鋁板帶箔生產技術發展不平衡,還有相當大的一部分處于20世紀50~60年代水平。
產品結構不合理,一般鋁加工產能嚴重過剩,而市場需求量較大的高精板帶箔,如制罐料、PS版基、鋁箔坯料等缺口較大,90%以上要依靠進口。
裝備水平總體上落后,骨干企業現代化的先進裝備與小型加工企業十分落后的設備同時存在,目前國內尚有二人轉軋機240多臺,生產能力還占30%以上,屬于國家明令淘汰的生產設備。
主要技術經濟指標與世界水平也存在一定差距,國內骨干企業之間、與一般企業、落后企業之間的差距也相當大。
總之,由于上述多種因素,造成我國目前鋁加工企業總體上國際競爭力不強。