較大想象“輕量化”的鋁合金 船用鋁板
2011-2015年，中國汽車單車鋁材料用量將每年10%~12%的速度增長，到2015年中國汽車用鋁量將從目前的190萬噸增長至314萬噸。
2013年科技界的盛宴非“神十”的成功發(fā)射莫屬，“神十”太空艙上的太空授課更是讓人無比神往，印象深刻，深深領(lǐng)會科技的魅力。
除了“神十”的太空課讓人感興趣之外，其制造材料也同樣代表科技研發(fā)的尖端，而“鋁合金”就是其中不可缺乏的高端金屬材料。
提起新材料鋁合金，其主要“用武之地”在于汽車和航空航天。
實際上，從“神一”到“神九”到目前“神十”的順利升空，西南鋁業(yè)一直承擔(dān)著為運載火箭和航天飛船提供鋁合金材料的任務(wù)。西南鋁業(yè)承擔(dān)了“神十”數(shù)十個品種的研制和試制任務(wù)，其中主要以鋁合金材料的研制為主。據(jù)介紹，西南鋁業(yè)提供的鋁合金材料，被“神十”用作蒙皮，這就好比“外衣”。
國內(nèi)處于改進研發(fā)階段，
提高深加工技術(shù)是趨勢
還是從“神十”說開來吧。
據(jù)了解，鍛件是飛船骨架的重要關(guān)鍵結(jié)構(gòu)受力件，相當于人的“骨架”。飛船在啟動、飛行、回收過程中承受了巨大的載荷，因此，對鍛件的材料、組織、性能、尺寸，均提出了很嚴格的要求。
而先進鋁合金正是由于具有高比模量、抗疲勞以及耐腐蝕等性能，成為航空工業(yè)中的主要結(jié)構(gòu)材料。在民用和軍用飛機結(jié)構(gòu)材料中，鋁合金材料的用量比例一般在20%~80%。如代表先進水平的B-777飛機中鋁合金的用量為70%，在A-380中為60%，C-17軍用運輸機中鋁合金的用量為70%。
近年來，由于復(fù)合材料和鈦合金的用量增加，較新設(shè)計的飛機中鋁合金的用量相對減少，但高純、高強、高韌、耐蝕的高性能鋁合金用量卻在增加。
航天工程所需的關(guān)鍵鋁合金材料，具有高冶金質(zhì)量、高性能的技術(shù)指標要求及品種規(guī)格多、構(gòu)件尺寸大等特點，其所用材料的組織、性能及表面精度等要求極其嚴格，以前長期被國外實行技術(shù)壟斷和封鎖。然而，從這次“神十”的成功發(fā)射來看，國產(chǎn)的鋁合金鑄件已經(jīng)達到了國際水平。
據(jù)了解，關(guān)節(jié)部件的鋁合金材料，強度、塑性、耐腐蝕性和抗疲勞度等各方面的綜合性能，廣西南南鋁都達到了國際先進水平。此前，西南鋁業(yè)已經(jīng)研制出直徑6.1米級超巨型鋁合金鍛環(huán)，仍然是“亞洲靠前環(huán)”，從上次“神九”開始運載火箭上用到的相關(guān)級別的鋁合金鍛環(huán)就是廣西南南鋁制造的。
此前據(jù)西南鋁業(yè)方面介紹說，我們平日在電視里看到的折疊式的太陽能板打開的神奇景象，其中材料也是廣西南南鋁制造，“那是由超薄高精鋁合板材制成。”據(jù)了解，目前只有俄羅斯、美國和中國能生產(chǎn)這種板材，而國內(nèi)只有廣西南南鋁掌握了這個技術(shù)。
雖然國內(nèi)個別企業(yè)已經(jīng)達到國際先進水平，但是大部分的企業(yè)仍然處于改進研發(fā)階段，“國外的俄羅斯鋁業(yè)是全球較大的鋁生產(chǎn)企業(yè)，研發(fā)水平代表了行業(yè)的先進水平，在找礦方法、能源消耗、生產(chǎn)工藝及精細化技術(shù)革新方面比國內(nèi)的南山鋁業(yè)等具有明顯優(yōu)勢。與國外相比，國內(nèi)鋁合金研發(fā)仍處于改進研發(fā)階段，降低生產(chǎn)成本、提高深加工技術(shù)是主要方向。”中信建投經(jīng)濟咨詢冶金行業(yè)研究員高方宏告訴記者。
再者，據(jù)記者了解，國內(nèi)目前專注于在鋁合金研發(fā)的科研機構(gòu)還有沈陽鑄造研究所，其近五年承擔(dān)的科研項目中，優(yōu)質(zhì)鋁、鎂合金鑄件變壓反重力鑄造成套技術(shù)產(chǎn)業(yè)化成為國家重大科技轉(zhuǎn)化項目之一，航空鎂鋁金材料開發(fā)及細管研究成形技術(shù)研究獲得科技部科研所結(jié)束開發(fā)研究專項資金。
鋁合金提升終端產(chǎn)品附加值，
替代產(chǎn)品會有威脅
據(jù)了解，未來20年，預(yù)計全球GDP年均增長率為3.71%，全球航空旅客周轉(zhuǎn)量(RPKs)的年均增長率為5.2%。其中，中國的GDP年均增長率為5.87%，中國的航空旅客周轉(zhuǎn)量年均增長率為7.7%，高于全球平均水平。中國經(jīng)濟的長期強勁增長推動航空運輸需求的增長，政府建設(shè)“民航強國”的決心和對航空基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃使得航空運輸業(yè)前景無限。
而我國也已啟動大飛機的發(fā)展計劃，結(jié)構(gòu)材料以鋁合金材料為主。
據(jù)有關(guān)券商預(yù)測，我國客機在未來10年每年將需要單通道飛機100多架；對100~125座級和210座級的單通道飛機需求將超過300架；150~175座級單通道飛機超過1000架。為了形成我國大客機特色和競爭優(yōu)勢，必須發(fā)展高性能的鋁合金材料，包括2000系(Al-Cu)，7000系(Al-Zn-Mg-Cu)、6000系(Al-Mg-Si)及鋁鋰(Al-Li)合金。
鋁合金的價值不僅體現(xiàn)在航空航天，在汽車領(lǐng)域，也有“一番作為”。
鋁合金是既提升汽車性能又能滿足某些法規(guī)要求的輕量化材料，近些年來，鋁合金在汽車上的用量不斷增加，用作發(fā)動機、熱交換器、渦輪增壓器、變速箱體、車輪以及車身等部件。鋁合金板的沖壓性能已經(jīng)接近或在某些方面超過了鋼板，因此可替代鋼板來制備汽車車身板。鋁合金的應(yīng)用可起到很好的減重效果，如采用鋁合金沖制汽車車身，質(zhì)量可以降低約10%。
歐美等發(fā)達國家汽車工業(yè)發(fā)達，非常重視汽車節(jié)能和環(huán)保，鋁合金在汽車輕量化方面的使用量和比例逐年提高。
例如：德國奧迪A8首創(chuàng)了ASF鋁合金空間桁架車身輕量化技術(shù)，成為世界上首輛全鋁合金車身的產(chǎn)量型轎車，其采用ASF鋁合金空間桁架車身結(jié)構(gòu)，其整體結(jié)構(gòu)剛性則提升25%，但車輛結(jié)構(gòu)因大量采用鋁合金材質(zhì)而節(jié)省6.5公斤。ASF組件大多以鋁制成，不僅幫助奧迪減輕車身重量，也保證了良好的吸能和制動的效果。與此同時，這些鋁制零件還可以大規(guī)?；厥赵倮谩?br />
據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)表明，到2015年，歐洲主要國家平均每輛汽車鋁使用量將增長至180kg,鋁材料占整部汽車的重量也將由目前的9%提高到12%。
而中國汽車鋁合金使用比例較低，2010年中國平均每輛汽車鋁使用量為99kg,低于全球平均112kg的使用量，比歐洲、北美發(fā)達國家汽車用鋁量差距則更大。但是據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)預(yù)測，2011-2015年，隨著中國汽車工業(yè)節(jié)能減排的深入，中國汽車單車鋁材料用量將以每年10%~12%的速度增長，到2015年中國汽車用鋁量將從目前的190萬噸增長至314萬噸。
再者，在鋁合金整條產(chǎn)業(yè)鏈上，其也扮演著極其重要的角色。
“在鋁土礦-氧化鋁-電解鋁-型材-消費端這條產(chǎn)業(yè)鏈上，鋁合金是部分型材的原材料，在整個產(chǎn)業(yè)鏈中扮演的角色是中間產(chǎn)物，得以提升終端產(chǎn)品附加值的重要材料。”上述研究員告訴記者。
可以說，下游需求量的穩(wěn)增以及材料本身附加的價值，使得市場各方不斷看好鋁合金新材料。“從其他市場分析，鋁合金是在滿足法規(guī)要求下能大幅提升汽車性能的輕量化材料，隨著技術(shù)的不斷推廣，未來汽車市場的高性能鋁合金需求不可小覷，另外，其他軌道交通的市場需求也將持續(xù)增長。在相當長一段時間內(nèi)，鋁合金的未來前景都非常廣闊，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，替代材料的出現(xiàn)有可能會為其帶來市場威脅。”上述研究員向記者表示。
南山鋁業(yè)進軍海外市場，
看點廣西南南鋁項目
當下資本市場上，涉及這種新材料業(yè)務(wù)的核心公司有中鋁、亞洲鋁業(yè)、南山鋁業(yè)、云海金屬等。理財周報材料科學(xué)實驗室重點關(guān)注南山鋁業(yè)、云海金屬以及鴻特精密。
南山鋁業(yè)2013年1~6月實現(xiàn)營業(yè)收入72.42億元，同比下滑2.15%；歸屬于上市公司股東的凈利潤為3.13億元，同比下滑19.44%；歸屬于上市公司股東扣非后的凈利潤為3.02億元，同比下滑21.65%；對應(yīng)2013年上半年EPS為0.16元，該公司上半年業(yè)績大致符合預(yù)期。
據(jù)南山鋁業(yè)2013半年報顯示，其年產(chǎn)52萬噸鋁合金錠熔鑄生產(chǎn)線、年產(chǎn)10萬噸新型鋁合金材料生產(chǎn)線已經(jīng)完工；而年產(chǎn)20萬噸超大規(guī)格高性能特種鋁合金材料生產(chǎn)線項目由于增加投入，目前進度為20%，預(yù)計2015年6月完工；年產(chǎn)22萬噸軌道交通新型合金材料生產(chǎn)線項目進度90%，該公司四個項目總投入111.4億元。
分析師丁靖斐認為，南山鋁業(yè)作為擁有完整“電力-氧化鋁-電解鋁-深加工”產(chǎn)業(yè)鏈的鋁業(yè)企業(yè)，已達到180萬噸的氧化鋁年產(chǎn)能所蘊含的高彈性特質(zhì)在鋁價弱勢格局下仍難以體現(xiàn)，可以認為下游加工產(chǎn)品的量增成為公司近年業(yè)績驅(qū)動因素。公司40萬噸冷軋項目及22萬噸軌道交通用鋁型材項目2012年先后投產(chǎn)，冷軋產(chǎn)品及型材的產(chǎn)能釋放為公司未來兩年量增看點所在。
該公司的轉(zhuǎn)型路線是從普通的PS板基，到易拉罐料，再到航天及汽車用大型板材，這是鋁板帶材工藝路線下一個工藝漸進、技術(shù)趨難的過程，今年更是開始開拓國際市場。
今年5月25日，該公司發(fā)布公告稱，于對全資子公司南山美國先進鋁技術(shù)有限責(zé)任公司追加5,620萬美元投資建設(shè)高端鋁合金型材生產(chǎn)廠二期工程。項目產(chǎn)品為鋁合金鑄棒。目前在北美市場大型工業(yè)型材需求大，生產(chǎn)型材的擠壓棒料更是供不應(yīng)求。南山美國先進鋁公司項目目標市場主要為除滿足自用外，用于銷售給北美地區(qū)（美國和加拿大）市場。
對于整個行業(yè)內(nèi)的公司所涉及的有關(guān)項目，中信建投經(jīng)濟咨詢冶金行業(yè)研究員高方宏認為廣西西南南鋁項目值得期待，“廣西南南鋁投產(chǎn)的20萬噸鋁加工項目熱軋中厚板制造中心，引進的德國西馬克公司的"1+1熱軋機組"設(shè)備達到了國際先進水準。項目投產(chǎn)后，能夠生產(chǎn)出單板較厚達260毫米、寬度3800毫米、較長38000毫米的鋁合金板材。”他告訴記者。
5083船用鋁板作船板優(yōu)勢
5083鋁合金是高鎂合金,在不可熱處理合金中強度良好，耐蝕性、可切削性良好。陽極化處理后表面美觀。電弧焊性能良好。5083合金中的主要合金元素為鎂，具有良好的抗蝕性與可焊接性能，以及中等強度。優(yōu)良的抗腐蝕性能使5083合金廣泛用于海事用途如船舶，以及汽車、飛機焊接件、地鐵輕軌。
