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生产得到的具有不同截面与表面的铝合金型材

作者:admin    来源:未知    发布时间:2019-11-08 05:22    浏览量:

  铝是地球上含量最丰富的元素之一,具有质量轻、高导电性、高导热性、可塑性(易拉伸、易延展)、耐腐蚀性等优良特性,是世界上产量和用量仅次于钢铁的金属,尤其在节能环保领域体现出其独到价值。近年来,随着全球环保及节能减排意识的增强,铝及铝合金的绿色环保性能也正在被社会广泛认可,其应用规模快速增长。

  其次,在交通运输领域,以铝代钢以实现汽车轻量化的趋势日益明显。由于铝的密度仅约为钢的1/3,且合金化之后其性能可以达到汽车材料的相关要求,使用铝在汽车领域替代能大幅降低汽车重量,减少油耗,进而达到节能降耗减排的效果。

  最后,除具有优异的性能外,铝还具有易于回收利用的特性。铝的回收利用率超过90%,且回收时重新冶炼所消耗的能量仅为初次冶炼时的5%,循环利用性能优异。

  从整个铝行业的产业链来看,产业链前端的铝土矿行业主要为以矿产资源为导向的开采型行业;氧化铝与电解铝则是以标准化加工为特点的制造行业。而处于产业链中端的铝加工行业需要根据下游应用行业的不同,生产出满足不同需求的产品,技术工艺水平要求较高,是一个应用导向的行业。

  在铝加工方式中,挤压是最重要的加工方法之一。铝型材是通过对铝合金铸锭进行加热、挤压、表面处理等工序,生产得到的具有不同截面与表面的铝合金型材,广泛用于建筑、汽车轻量化、交通运输、自动化设备、消费电子、电信通讯等下游领域。

  我国现代化铝型材工业可以追溯到上世纪50年代。1956年以生产军工铝型材为目的的东北轻合金有限责任公司(原名哈尔滨铝加工厂)建成,标志着我国铝型材工业的起步。之后,经过一段时间的发展,我国铝加工业在1985年以来进入飞速发展的30年。

  我国铝挤压企业众多,超过900家。但其中,大部分企业生产能力较为薄弱,比如生产能力低于5万吨/年的企业数量超过800家。

  根据公开披露数据,2018年度国内铝挤压材生产企业的上市公司市场占有率情况计算如下:

  随着铝挤压材行业逐渐进入行业整合阶段,企业的规模效应在市场上的优势越来越明显,大规模企业市场份额不断上升的同时将淘汰一部分资金实力较弱、竞争能力较差的中小企业。因此,在此市场供求情况下,规模与资金成为进入该行业的重要壁垒,未来具有相当规模的铝挤压材企业将在竞争中占据优势。

  新世纪以来,我国汽车年产量迅速增长。2003年我国汽车年产量为444.37万辆,到2018年达到2,780.92万辆,增长了5.25倍,年均复合增长率达13.00%。

  2019年我国汽车产销量受到各种因素影响出现轻微下滑趋势,但单车用铝量相对更高的新能源汽车产销量仍保持快速增长,2019年1-6月累计产量同比增长48.62%,累计销量同比增长49.70%。

  汽车的日益普及,使汽车燃油消耗、碳排放等一系列问题日益严峻。在全球,汽车导致的二氧化碳排放量已占总排放量的21%,是碳排放的主要来源之一。根据崔莹等学者的研究,2015年我国乘用车平均碳排放水平为151.65g/km,处于较高水平。

  面对严峻的环保压力,世界各国均制定了一系列的汽车油耗标准,通过不断趋严的标准引导汽车环保升级。以欧盟、日本为例,其2020年油耗限值目标相比2015年分别下降了20%、17.14%。

  面对严峻的环保形势,我国亦进行了一系列的政策、标准制定工作,以切实行动推动汽车油耗标准降低。根据上图可见,预计2020年、2025年、2030年,我国汽车新车油耗将分别降至5L/100km、4L/100km、3.2L/100km,而基于铝合金的汽车轻量化改造是实现油耗降低的重要途径。

  据研究表明,汽车燃料约60%用于负荷汽车自重,汽车乘用车每减重100kg能节油0.39L/100km。若汽车整车重量降低10%,燃油消耗可降低6%-8%,从而使排放降低5%-6%;同时,可使加速时间减少8%,制动距离减少5%,轮胎寿命提高7%,疲劳寿命明显提升。

  相比钢材,铝合金具有质轻质优的特点。一方面,铝合金密度只有约2.68g/cm3,仅为钢的30%,使用铝合金替代钢材可有效减轻汽车重量;另一方面,铝合金在强度、导热性各方面均满足替代钢材的要求,且耐腐蚀能力优异、易于循环利用,使铝合金替代钢材具有可行性。

  目前而言,在汽车上使用铝合金对钢材进行替代,是进行汽车轻量化的最主要途径。以车身结构与保险杠为例,用铝型材替代钢材,可减轻重量30%-40%,且保持有与钢结构具有同等的抗冲击强度,能有效吸收冲击,保护人身安全。

  横向对比来看:截至2016年,全球的单辆汽车用铝量平均水平为170公斤,而国内仅为130公斤左右,我国汽车单车用铝量有广阔的提升空间。就全世界而言,2015年国外汽车工业用铝约750万吨,约占铝消费量的25.7%;而我国汽车用铝仅320万吨,占我国铝消费量的比例不到10%,占比明显偏低。

  纵向对比来看:根据《节能与新能源汽车技术路线%、35%的目标。为完成该目标,我国汽车单车用铝量也将持续增长。

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