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2016年中国再生铝行业特征及行业与上下游之间的关系分析
2016/11/23 17:41:35 来源:中国产业发展研究网 【字体:大 中 小】【收藏本页】【打印】【关闭】
核心提示:一、行业特征再生铝合金的生产过程可划分为预处理、熔炼(包括精炼)、铸锭三个阶段,其基本流程是:将废铝通过高温熔成液态,加入合金元素(例如镁、铜、锰、硅等),或者通过加入A00 铝锭等方式降低某些合金元素含量,得到目标含量的铝合金溶液,再一、行业特征
再生铝合金的生产过程可划分为预处理、熔炼(包括精炼)、铸锭三个阶段,其基本流程是:将废铝通过高温熔成液态,加入合金元素(例如镁、铜、锰、硅等),或者通过加入A00 铝锭等方式降低某些合金元素含量,得到目标含量的铝合金溶液,再冷却浇铸为铝合金锭。在精炼过程中需要去除铝水中的杂质、气体,并通过控制熔炼温度、时间和加入添加剂等方式优化铝合金锭的机械性能。行业技术的发展围绕降低能耗、提高铝回收率、提高产品质量几个主题。
(1)预处理技术
废铝预处理的目的,一是去除废铝中混杂的其他金属与非金属;二是按成分或合金牌号分类,使废铝成分得到充分利用;三是将废料的油污、涂料、水分等清除干净,以减少熔炼过程产生的杂质、烟气,降低能耗。
近年来破碎、筛分、磁选、涡电流分选、浮选等自动化预处理生产线得到推广,目前大部分企业采取自动化预处理生产线和人工分选相结合的方式进行废铝预处理。
(2)熔炼技术
熔炼的过程是将废铝加入熔炼炉内升温使之融化为液态,经过扒渣、测温和成分检测等工序,转入精炼炉中,加入硅、铜等元素,经过除气、除渣精炼等步骤,精炼过的铝合金液经过浇铸线浇铸为铝锭。
熔炼技术发展的方向,一是降低烧损、降低能耗,从而提高铝回收率和经济效益,二是提高精炼效果,提高铝合金液的纯净度和均匀度,提高产品质量。
再生铝熔炼设备包括各种类型的反射炉和感应炉,以及进行铝渣处理的回转炉。反射炉是目前使用较普遍的炉型,最近几年,国产双室反射炉在行业中得到应用,单炉容量达到100 吨,可提高熔炼效率和降低金属烧损。再生铝普遍使用的燃料是天然气和煤气,煤气通过建造煤气发生炉,由煤转化成煤气燃烧生产。能耗是再生铝生产工艺中重点考虑的问题,部分企业配备了蓄热式燃烧设备,对烟气余热进行利用,一些企业还在熔炼炉的烟气出口处建设烟气二次燃烧设备,不但提高了热效率,也降低了对环境的影响11。为了降低能耗和烧损,部分企业采用了低温熔炼和沉浸式熔炼的工艺。
从 2005 年开始,部分大型再生铝企业开始将工厂建在下游客户附近,尝试对客户进行铝水直供的生产模式,这种模式避免了重熔铝锭造成的能耗和烧损,提高供需双方的经济效益,但是铝水运输比铝锭运输的成本和风险有所增加。再生铝合金的性能主要由合金成分和物理性能两方面组成,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,这些行业对铝合金的质量要求偏重于合金元素成分,对材料的物理性能关注不多。随着再生铝的应用向汽车、通信、航海航空等领域不断拓展,这些行业对再生铝的质量要求不仅是合金元素成分,还有物理性能的要求。生产过程中,配料、熔炼温度、时间、精炼工艺和精炼剂选择等因素都会对铝合金的物理性能造成影响,因此再生铝的产品质量控制是一个复杂的过程,需要企业对生产工艺进行长期的摸索,并对生产过程进行细致的管理,目前再生铝行业已经开始推广电磁搅拌、在线精炼等技术来提高再生铝产品的质量,生产水平的提升和标准化,还需要企业长时间的投入和积累。
下游铸件客户对再生铝产品质量的评价主要基于其铸件的最终合格率或良品率,而影响合格率或良品率的因素有很多,除了铝合金材料的材料质量,也与客户的铸造工艺特点有关,再生铝企业在与客户长期稳定的合作中,不断增加对客户的了解,从而针对客户的工艺特征等进行产品开发。随着再生铝下游应用领域的拓展,再生铝企业之间的技术差异将在技术服务和新产品开发能力方面体现出来。
2、废铝供应偏紧的特征
再生铝企业的废铝采购主要指旧废铝,而旧废铝又主要来源于报废的建筑材料、汽车、通用机械、电器、电网设施等,国内的建筑、汽车、机械等行业的发展在过去经历了快速增长的周期,但是,由于我国的工业化、城市化进程较晚,而且,建筑物、汽车、机械设备的使用寿命均有一个较长的周期,因此,尽管相应的旧废铝的社会保有量也有快速增长,但增长期相对滞后,截至目前,国内废铝的供求关系总体上仍然供应偏紧。参见本章之“二、发行人所处行业的基本情况”之“(六)再生铝行业与上下游之间的关系”之“1、上游行业与再生铝企业的关系”中“废铝与铝合金锭的价差图”和“原铝和铝合金锭的价差图”,随着价格波动,废铝与铝合金锭之间可以保持相对稳定的价差,而原铝和铝合金锭之间的价差是不稳定的。这意味着,废铝的供应商对废铝价格具有较强的控制能力,从而表明废铝卖方市场的特征。
4、行业的地域性特征
再生铝企业的区域布局主要取决于原材料和市场两个因素。从原材料来源分析,再生铝行业起步之时,原材料主要依赖于进口,因此企业集中分布在沿海口岸地区,所形成的珠江三角洲、长江三角洲及环渤海区域等产业集聚区至今还是中国再生铝的主要产地和原材料集散地,目前,珠三角主要规模企业有10 余家,区域年产能超过180 万吨,江浙沪地区规模再生铝企业超过15 家,区域年产能约为200 万吨,环渤海地区,主要规模再生铝企业接近10 家,年产能约为100万吨。近年来,随着国内废铝增加,再生铝企业有向内地拓展的趋势,成渝地区由于汽车工业的大力发展,零件配套企业众多,目前该地区年产量超过10 万吨的再生铝企业3 家,区域产能约80 万吨(来源:有色金属工业协会《2015 年中国再生有色金属产业发展报告之再生铝篇》)。
下图为根据亚洲金属网基于全国 90 个再生铝工厂调研结果绘制的我国再生铝产能和知名企业分布地图:
5、行业的周期性和季节性
(1)行业的周期性
再生铝产品主要应用于汽车、摩托车、机械设备等下游行业,这些行业的增长周期与宏观经济增长周期密切相关,再生铝行业受下游行业需求波动的影响,也表现出与宏观经济波动相关性较强的周期性特征。由于成本与材质的差异,再生铝和原铝的产品应用不同,但是原铝产品和再生铝产品的市场需求总体上都是受宏观经济波动影响的,都属于周期性行业,因此,原铝价格的波动可以用来描述整个铝行业的波动。
(2)行业的季节性
再生铝生产并没有明显的季节性。大部分再生铝企业采取以销定产的方式安排生产,因此其产量随下游需求波动。由于中国传统假期和部分暑期部分客户放高温假,二月份和八月份再生铝产量可能相应减少。
二、再生铝行业与上下游之间的关系
1、上游行业与再生铝企业的关系
再生铝行业的主要产品为各种牌号的铝合金锭,其上游行业主要是供给废铝材料的行业,废铝的材料成本构成再生铝行业生产成本的主要部分。铝合金锭价格与废铝价格的变动关系如下图所示,铝合金锭价格与废铝价格之间是正相关关系,而且铝合金锭价格与废铝价格之间会保持一个稳定的价差。
铝合金锭也可以由原铝生产,铝合金锭价格与原铝价格之间的变动关系如下图所示。铝合金锭价格与原铝价格之间也是正相关关系,但是铝合金锭价格与原铝价格之间的价差是不稳定的。
铝合金锭与废铝之间能够保持一个稳定的价差,主要是因为:(1)废铝属于废旧资源,对于初始提供者而言,无论废铝的机会成本还是废铝的会计成本都是很低的,因而废铝的降价空间很大;(2)废铝的供求关系总体供给偏紧,废铝供应商对于废铝价格涨跌的控制能力相对较强;(3)废铝行业对再生铝行业具很强的依赖性,废铝除了提供再生铝企业生产铝合金锭外,基本没有其他规模化生产的用途。因此,根据废铝的成本特征以及废铝行业与再生铝行业之间的博弈关系,废铝供应商为再生铝企业提供了废铝与铝合金锭之间稳定的价差。铝合金锭与原铝之间的价差是不稳定的,主要是因为:(1)原铝是有生产成本的,如果价格下降触及生产成本,就可能减产而导致库存减少,进而价格回升,原铝的降价空间受制于生产成本存在阻力,价格下降的弹性较小;(2)原铝产能过剩,原铝的供求关系总体供给过剩,原铝供应商对于原铝价格涨跌的控制能力相对较弱。
2、上游行业的发展对再生铝行业的影响
一方面,我国铝资源的社会积蓄量正在迅速增加,2003 年铝消费首次突破500 万吨,到2015 年消费量已经超过3000 万吨,根据有色金属工业协会再生金属分会的计算,我国本世纪以来投入使用的铝产品预期寿命在15-18 年12 ,到2020 年,本世纪初消费的铝开始进入报废期,届时中国将成为废铝资源大国,为我国再生铝行业发展提供有力支撑。从可以预见的废铝供应市场的变化趋势分析,废铝供应未来由紧缺转为充足将促使废铝价格下降和再生铝企业生产规模上升,同时将促使再生铝产品的牌号种类及应用范围扩大,因此,再生铝行业的利润规模在长期内是逐步增长的趋势,参见本章之“二、发行人所处行业的基本情况”之“(三)行业竞争格局”之“5、行业利润水平的变动趋势及原因”之“(3)行业利润规模的变动趋势”。
另一方面,我国的资源回收体系也在不断完善。《再生资源回收体系建设中长期规划(2015-2020)》、《再生有色金属产业发展推进计划》、《循环经济发展战略及近期行动计划》等政策法规将废旧金属回收体系的完善作为主要任务之一,规定利用、规范和整合现有废旧有色金属回收渠道、加快废旧有色金属规范化交易和集中处理,逐步在全国形成覆盖全社会的再生有色金属回收利用体系。随着循环经济的大力推广,废铝回收系统将更加高效,废铝分选能力逐渐提高,废铝的定价可能更加便利。
3、下游产业对再生铝的需求状况
我国的再生铝主要用于生产汽车、摩托车、机械设备、通信电子和家电家具行业中的铝合金铸件和压铸件。
(1)汽车行业
铝合金在汽车零部件中的运用在上世纪就已经得到普及。1980 年北美每辆轻型汽车的含铝量就达到54 千克(轻型汽车一般是指重量低于3.5 吨的乘用车和型商用车13,占全球汽车产量的95%左右14),汽车用铝普及较早的是车轮、气缸盖、气缸体、曲轴箱、进气管、带轮、变速箱、油泵等部件,这些部件一般是用铸造铝合金铸造而成,在节能减排的压力之下,近年来汽车轻量化快速发展,用铝量扩展到覆盖件、全铝车身等部件。
根据上述研究的估计,2015 年北美轻型汽车的平均含铝量为179 千克,用铝总量约为312 万吨,其中再生铝用量超过一半。
2002-2015 年北美轻型汽车的单车用铝量及其分布如下表:
从上表可以看出,目前汽车用铝中,占比较大的主要是发动机和动力传送系统、车轮等铸造部件,铝合金铸造件主要用再生铝合金生产,再生铝在每辆车上的用量可以达到120 千克以上。
根据上述研究的估计,2015 年全球轻型汽车消费铝1140 万吨。按照2015年全球轻型汽车产量8703 万辆计算,约合131 千克/车。该研究预测,到2020年全球轻型汽车用铝量可达到1480 万吨,其中再生铝用量约占一半,超过700万吨。
我国是全球汽车产销第一大国,2015 年我国全年累计生产汽车2450.33 万辆,其中轻型汽车2288 万辆,我国轻型汽车对再生铝的用量测算如下:
除轻型汽车外,我国的中型、重型商用车的用铝量也有很大潜力。例如半挂车、厢式货车、冷藏车、邮政车、运油车、矿物砂石车等货车以及公共汽车,对其进行轻量化具有显著的经济效益,且其用铝材都是通用工业用材,不需要专门的铝合金和生产线。
2015 年我国新能源汽车产量达37.90 万辆,全铝车身的新能源汽车,可以通过减重增加续航能力,而且能够降低电池成本,从而减少汽车整体制造的成本,获得更好的经济效益,因此新能源汽车的单车用铝量大于传统汽车。根据中国有色金属工业协会再生金属分会《2015 年中国再生有色金属产业发展报告再生铝篇》,2015 年我国汽车用再生铝总量达到260 万吨。《中国制造 2025》指出轻量化是汽车技术突破的重点,根据工信部规定,汽车的CO2 排放标准将从2015 年的155g/km 降到2020 年的112g/km,降幅达28%,国家对于国内乘用车企业燃料消耗标准也将从2015 年的5.9L/100km 下降到2020 年的4.5L/100km,降幅高达24%。在汽车轻量化以及新能源汽车产量增加的背景下,铝合金在我国汽车行业的运用还有很大增长潜力。
(2)摩托车
摩托车工业是应用铝合金较多的行业,其中绝大部分为再生铝铸件,主要包括曲轴箱、气缸盖、气缸体、减震器、制动器、边盖、手柄、摩托车边罩连接体、摩托车手把罩等。
铝合金在摩托车的典型应用
我国自 1993 年以来成为全球摩托车最大生产国。2015 年我国摩托车产量为1883 万量,其中出口850 万辆,我国摩托车产量2011 年以来持续下滑。由于受汽车、电动车的冲击,我国农村摩托车市场逐渐缩小,我国摩托车行业中短期仍将面临压力。
根据中国有色金属工业协会再生金属分会的《2015 年中国再生有色金属产业发展报告再生篇》,2015 年我国摩托车用再生铝总量达到40 万吨。
(3)机械设备
再生铝在机械设备行业的应用广泛,典型应用是内燃机制造业、传动部件制造业、电机及各式机具的箱体、壳体、罩子和其他机械部件,最终产品有各类泵、压缩机,农业和园林机械如割草机等。
机械工业是国民经济重要组成部分,2015 年机械工业规模以上企业实现主营业务收入229,779.5 亿元,占全国工业的比重达20.8%。2015 年机械工业增加值同比增长5.5%,其中通用设备制造业增长2.9%,专用设备制造业增长3.4%汽车制造业增长6.7%,电气机械及器材制造业增长7.3%,仪器仪表制造业增长5.4%。在宏观经济增长整体放缓的情况下,部分产品产量保持增长,例如大马力拖拉机、电工仪表、风力发电机组等。我国近 3 年机械设备行业各子行业规模以上企业主营业务收入增长情况如下:
(4)通信及电子
再生铝合金在通信和电子领域的应用主要是各种铝合金结构件以及铝合金外观件。在通讯基站设备中,滤波器、双工器、散热器、功率放大器、通讯基站机架等设备采用铝合金压铸件和铸造件,在消费电子领域的应用主要是手机和笔记本电脑的全铝机壳、铝中框以及内部铝结构件。我国的移动通信设备市场增长迅速,2015 年,我国通信运营业移动通信投资2047.5 亿元,同比增长26.5%,新增移动通信基站127.1 万个,是上年净增数的1.3 倍,总数达466.8 万个。其中4G 基站新增92.2 万个,总数达到177.1万个。
据全球著名咨询公司InfoneticsResearch(美国通信市场研究公司)分析,基站设备占移动通信基础设备总投资额的40%,一个移动通信基站对铝合金压铸结构件的采购成本约占到其整体投资金额的16%17。照此计算,则我国移动通信基站设备市场对压铸铝合金锭的需求约为15 万吨。
近年来,伴随着移动网络的发展,消费电子行业尤其是智能移动设备获得了快速增长。铝合金在消费电子的运用有笔记本电脑、手机、平板电脑的内部结构件、中框、外壳和支架。在轻薄和时尚潮流带动下,消费电子金属外观件和内构件渗透率逐步上升,例如苹果系列的Mac、iPhone、iPad 产品外壳均以铝合金为主,而诸如三星、华为、华硕等品牌的产品也越来越多地配置铝合金的外壳。手机金属外壳渗透率由2012 年的10%上升至2016 年的38%18。随着行业发展,一些国内厂商已经掌握了采用压铸方法生产消费电子外观件的工艺,再生铝合金在消费电子领域的应用也将获得拓展。
(5)家电家具行业
家用电器工业是再生铝的重要消费行业,如洗衣机的洗涤筒支架、电饭锅的内锅、电熨斗的底板。家用电器分为大家电和小家电,大家电包括电冰箱、冰柜、空调器、洗衣机、微波炉等,小家电包括电风扇、吸尘器、食品加工机、电吹风、电熨斗、电饭锅(煲)、咖啡机、电水壶、电烤面包器等。从近年来我国家电行业的发展情况来看,伴随着人们生活水平和消费水平的提高,新修住宅的装修、旧住宅的改造以及家电的更新换代等都为家电产品带来了广阔的市场空间。
4、下游产业与再生铝企业的关系
再生铝合金生产企业的下游主要是生产各类铝合金铸造件(和压铸件)的企业,其应用领域主要是汽车和摩托车、各类机械和五金、通信、消费电子、家用电器等行业。下游行业尤其是汽车行业的增长对再生铝行业发展非常重要。大部分再生铝合金企业与下游客户建立了稳定的供货关系,并实行以销定产。铝合金企业与下游客户间的供货关系一般比较稳定,这是因为,同一牌号铝合金锭,其成分及物理性能的细微差异也可能造成客户产品合格率或良品率的差别,相同牌号的铝合金材料,由于客户的铸造工艺不同,其产品的合格率或良品率也可能存在差异,这就要求上下游企业保持紧密的技术合作,尤其对于汽车等对铸件产品要求较严的领域,其替换供应商需要一定的时间和成本。铝合金锭的运输成本较高,具有一定的供给半径限制。因此大部分再生铝企业会选择靠近下游客户的地方选址建厂。近年来,国内领先的再生铝企业在新厂布局时更加注重与下游零件铸造企业紧密合作,铝液直供的供料模式被逐渐采用,一方面就近配套降低成本,另一方面确立更加长期稳定的供应关系,形成利益共同体。
5、下游产业的发展对再生铝行业的影响
一方面,再生铝的应用下游还在保持增长,“十二五”期间我国汽车产量年均增长14.4%,随着宏观经济增速放缓,汽车行业增速有所放缓,但是总体增长的趋势仍未改变。我国摩托车产量近年来保持缓慢下滑的态势。通信领域是用铝增长较快的领域。
另一方面,铸造工艺的发展扩展了再生铝的应用领域。例如手机壳压铸技术已经被部分企业掌握,为再生铝向消费电子外观件市场的拓展打开了空间。
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