隨著鋁壓鑄件的不斷大型化，熱處理可能造成這類大型、薄壁壓鑄件變形，整形難度以及報廢率將大幅提升。因此，需要開發(fā)適用于大型、薄壁壓鑄件的免熱處理鋁合金材料，使材料無需進行熱處理，在鑄態(tài)條件下就能達到力學性能要求。免熱處理壓鑄鋁合金材料可以直接在鑄態(tài)下使用，規(guī)避上述問題，還可以降低零件制造成本。近年來，免熱處理壓鑄鋁合金材料開發(fā)與應用逐漸成為研究熱點，同時再生鋁市場迎來了發(fā)展契機。

在車用鋁壓鑄件應用中，64%用于發(fā)動機缸體、缸蓋和各類殼體，16%用于鋁合金車輪，13%用于散熱系統(tǒng)，5%用于底盤及懸架系統(tǒng)，1%用于車身覆蓋件。

01．鋁壓鑄的原料主要是再生鋁

鋁壓鑄的原料主要是鋁及其他合金元素。由于壓鑄鋁合金對雜質(zhì)允許含量比較寬，特別是鋁合金中對力學性能影響比較敏感的鐵含量，在壓鑄鋁合金中允許含量較高，這既是壓鑄成型工藝要求的，也是壓鑄高壓充填和迅速凝固方式?jīng)Q定的。因此，壓鑄所用的鋁合金原料絕大部分來自再生鋁。

使用再生鋁可節(jié)省小金屬添加費用。根據(jù)不同合金牌號，壓鑄鋁合金當中需要添加一定量的鎂、硅、錳等合金元素，而廢鋁本身含有上述合金元素。再生鋁生產(chǎn)過程中對元素進行除雜、調(diào)配，即可產(chǎn)出符合國家標準的壓鑄鋁合金牌號，省去了添加合金元素的費用。2021年以來，鎂、工業(yè)硅價格大幅上漲，再生鋁的經(jīng)濟性進一步凸顯。

02．現(xiàn)有免熱處理材料

美國鋁業(yè)公司、德國萊茵菲爾德公司對免熱處理鋁材早有研究，并擁有成熟的合金牌號，特斯拉公司近年來也申請了一系列免熱處理合金牌號，用于結構件生產(chǎn)。我國企業(yè)也在積極研發(fā)適用于大型薄壁壓鑄件的免熱處理材料。

免熱處理鋁合金牌號眾多。目前，免熱處理鋁合金可分為Al-Si系和Al-Mg系兩大類，在此框架下，各個牌號進行合金成分和工藝路線調(diào)整。目前，成熟的免熱處理材料往往擁有一個免熱處理合金牌號體系，如美國鋁業(yè)、萊茵菲爾德等。

通過梳理各個免熱處理鋁合金材料牌號成分可以發(fā)現(xiàn)，一些材料是在已有專利的基礎上進行成分微調(diào)、生產(chǎn)工藝調(diào)整，企業(yè)都會盡快申請專利進行保護。整車廠為避免專利糾紛，會選擇具有專利保護的合金牌號，專利是進行整車前期試驗和認證的門檻。研發(fā)和認證壁壘，先發(fā)優(yōu)勢明顯。雖然免熱處理合金研發(fā)不存在高不可攀的技術門檻，但需要上游材料企業(yè)、壓鑄廠、模具廠、整車廠合作研發(fā)。研發(fā)壁壘不僅在于合金成分調(diào)整、工藝路線調(diào)整，關鍵是材料生產(chǎn)商與壓鑄廠、整車廠綁定合作，不斷試錯，生產(chǎn)出符合整車性能要求的材料。壓鑄廠試驗初期，可能選擇幾款材料，但到驗證后期，只鎖定1~2款材料進行裝車、碰撞試驗，因此，先發(fā)優(yōu)勢明顯。

03．免熱材料將使用再生鋁

再生鋁碳排放遠低于原生鋁。鋁產(chǎn)業(yè)高排放環(huán)節(jié)主要在電解過程，再生鋁只需將廢鋁熔融除雜添加合金元素，因此碳排放遠小于原鋁。據(jù)歐洲鋁業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)，生產(chǎn)1噸再生鋁能耗僅為原鋁的5%，僅產(chǎn)生0.5噸二氧化碳排放。根據(jù)國內(nèi)的數(shù)據(jù)，與生產(chǎn)等量的原鋁相比，生產(chǎn)1噸再生鋁相當于節(jié)約3.4噸標準煤，節(jié)水14立方米，減少固體廢物排放20噸。

當前，免熱處理鋁合金使用的是原生鋁。用于大型薄壁一體化壓鑄件的免熱處理鋁合金材料處于大規(guī)模推廣初期，企業(yè)對該材料的認識還處于摸索階段，因此，免熱處理鋁合金對各合金成分控制嚴格，需使用電解鋁，精確添加各類合金元素制造。而一體化壓鑄所取代的原有小型壓鑄件，則大部分由再生鋁制造。因此，一體化壓鑄件的碳排放遠高于原有小壓鑄件。

免熱處理鋁合金終將使用再生鋁作為原料。一體化壓鑄大量使用原生鋁，將顯著提高材料的碳排放量，是長期隱憂。只有通過進一步研究，探索使用再生鋁生產(chǎn)免熱處理材料，才能解決碳排放問題。另外，全球鋁行業(yè)要實現(xiàn)碳中和目標，必須加強廢鋁循環(huán)使用，廢鋁在鋁供應結構當中占比會進一步提高。再生鋁企業(yè)具備廢鋁采購渠道及經(jīng)驗優(yōu)勢，且對再生鋁的性能理解更加深刻，未來有望主導材料端。

04．再生鋁領先企業(yè)具備多點布局優(yōu)勢

大型一體化壓鑄件不便于長距離運輸，且運費昂貴，壓鑄機往往布局在整車周邊。鋁合金材料企業(yè)只有多點布局，才能更加靠近下游客戶，實現(xiàn)多客戶覆蓋，同時節(jié)省材料的運輸費用。而中小型再生鋁企業(yè)往往只有單一廠區(qū)，無法做到覆蓋更多客戶。再生鋁領先企業(yè)具備多點布局優(yōu)勢，能覆蓋更多客戶，節(jié)約運費。

鋁液直供省去了客戶二次重熔鋁合金錠的熔煉工序，可以減少客戶對熔煉設備和工人的投入，避免鋁合金錠重熔造成的材料和能源損耗，并能有效防止由于鋁合金錠重熔所造成的質(zhì)量波動，為鑄造工序提供更可靠的原料；同時，可以減少客戶鋁合金錠的采購庫存及對客戶流動資金的占用，是較為先進的鑄造行業(yè)鋁原料的供應方式。

05．再生鋁行業(yè)競爭格局有所改善

2021年，國內(nèi)再生鋁產(chǎn)量為830萬噸，同比增長12.16%，實現(xiàn)產(chǎn)品產(chǎn)值約1800億元，同比增長38.5%。截至2021年底，國內(nèi)再生鋁建成產(chǎn)能1579.5萬噸。全國再生鋁企業(yè)約1000余家，行業(yè)集中度極低，大部分為規(guī)模較小的小型企業(yè)。據(jù)中國有色金屬工業(yè)協(xié)會再生金屬分會的數(shù)據(jù)，目前，行業(yè)單廠最大產(chǎn)能為38萬噸/年，產(chǎn)能達到10萬噸/年的企業(yè)僅30家。再生鋁領先企業(yè)在免熱處理材料研發(fā)、生產(chǎn)、銷售環(huán)節(jié)均具備明顯優(yōu)勢。未來可能由少數(shù)行業(yè)頭部企業(yè)主導免熱處理材料研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，具備先發(fā)優(yōu)勢，競爭格局明顯改善，產(chǎn)品毛利潤有望遠高于當前水平。

2024年鋁工業(yè)展淺談下游產(chǎn)業(yè)對再生鋁的需求狀況

我國的再生鋁主要用于生產(chǎn)汽車、摩托車、機械設備、通信電子和家電家具行業(yè)中的鋁合金鑄件和壓鑄件。

（一）汽車行業(yè)

鋁合金在汽車零部件中的運用在上世紀就已經(jīng)得到普及。1980年北美每輛輕型汽車的含鋁量就達到54千克（輕型汽車一般是指重量低于3.5噸的乘用車和輕型商用車，占全球汽車產(chǎn)量的95%左右），汽車用鋁普及較早的是車輪、氣缸蓋、氣缸體、曲軸箱、進氣管、帶輪、變速箱、油泵等部件，這些部件一般是用鑄造鋁合金鑄造而成。在節(jié)能減排的壓力之下，近年來汽車輕量化快速發(fā)展，用鋁量擴展到覆蓋件、全鋁車身等部件。

目前汽車用鋁中，占比較大的主要是發(fā)動機和動力傳送系統(tǒng)、車輪等鑄造部件，鋁合金鑄造件主要用再生鋁合金生產(chǎn)，再生鋁在每輛車上的用量可以達到120千克以上。

我國是全球汽車產(chǎn)銷第一大國, 除輕型汽車外，我國的中型、重型商用車的用鋁量也有很大潛力。例如半掛車、廂式貨車、冷藏車、郵政車、運油車、礦物砂石車等貨車以及公共汽車，對其進行輕量化具有顯著的經(jīng)濟效益，且其用鋁材都是通用工業(yè)用材，不需要專門的鋁合金和生產(chǎn)線。

2016年我國新能源汽車產(chǎn)量達51.7萬輛，全鋁車身的新能源汽車，可以通過減重增加續(xù)航能力，而且能夠降低電池成本，從而減少汽車整體制造的成本，獲得更好的經(jīng)濟效益，因此新能源汽車的單車用鋁量大于傳統(tǒng)汽車。

根據(jù)中國有色金屬工業(yè)協(xié)會再生金屬分會《2015年中國再生有色金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告再生鋁篇》，2015年我國汽車用再生鋁總量達到260萬噸。《中國制造2025》指出輕量化是汽車技術突破的重點，根據(jù)工信部規(guī)定，汽車的CO2排放標準將從2015年的155g/km降到2020年的112g/km，降幅達28%。國家對于國內(nèi)乘用車企業(yè)燃料消耗標準也將從2015年的5.9L/100km下降到2020年的4.5L/100km，降幅高達24%。在汽車輕量化以及新能源汽車產(chǎn)量增加的背景下，鋁合金在我國汽車行業(yè)的運用還有很大增長潛力。

（二）摩托車

摩托車工業(yè)是應用鋁合金較多的行業(yè)，其中絕大部分為再生鋁鑄件，主要包括曲軸箱、氣缸蓋、氣缸體、減震器、制動器、邊蓋、手柄、摩托車邊罩連接體、摩托車手把罩等。

我國自1993年以來成為全球摩托車*大生產(chǎn)國。2016年我國摩托車產(chǎn)量為1682.08萬量，其中出口813.46萬輛。我國摩托車產(chǎn)量2011年以來持續(xù)下滑。由于受汽車、電動車的沖擊，我國農(nóng)村摩托車市場逐漸縮小，我國摩托車行業(yè)中短期仍將面臨壓力。

根據(jù)中國有色金屬工業(yè)協(xié)會再生金屬分會的《2015年中國再生有色金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告（再生篇）》，2015年我國摩托車用再生鋁總量達到40萬噸。

（三）機械設備

再生鋁在機械設備行業(yè)的應用廣泛，典型應用是內(nèi)燃機制造業(yè)、傳動部件制造業(yè)、電機及各式機具的箱體、殼體、罩子和其他機械部件，*終產(chǎn)品有各類泵、壓縮機，農(nóng)業(yè)和園林機械如割草機等。

機械工業(yè)是國民經(jīng)濟重要組成部分，2016年機械工業(yè)規(guī)模以上企業(yè)實現(xiàn)主營業(yè)務收入24.55萬億元，占全國工業(yè)的比重達21%。2016年機械工業(yè)增加值同比增長9.6%，其中通用設備制造業(yè)增長5.9%，專用設備制造業(yè)增長6.7%，汽車制造業(yè)增長15.5%，電氣機械及器材制造業(yè)增長8.5%，儀器儀表制造業(yè)增長9.4%，增速較2015年相比均有提升。

（四）通信及電子

再生鋁合金在通信和電子領域的應用主要是各種鋁合金結構件以及鋁合金外觀件。在通訊基站設備中，濾波器、雙工器、散熱器、功率放大器、通訊基站機架等設備采用鋁合金壓鑄件和鑄造件，在消費電子領域的應用主要是手機和筆記本電腦的全鋁機殼、鋁中框以及內(nèi)部鋁結構件。

我國的移動通信設備市場增長迅速，2016年，我國通信運營業(yè)移動通信投資2355億元，同比增長15.04%，新增移動通信基站92.6萬個，總數(shù)達559萬個。其中4G基站新增86.1萬個，總數(shù)達到263萬個。據(jù)全球著名咨詢公司InfoneticsResearch（美國通信市場研究公司）分析，基站設備占移動通信基礎設備總投資額的40%，一個移動通信基站對鋁合金壓鑄結構件的采購成本約占到其整體投資金額的16%。照此計算，則我國移動通信基站設備市場對壓鑄鋁合金錠的需求約為17萬噸。

近年來，伴隨著移動網(wǎng)絡的發(fā)展，消費電子行業(yè)尤其是智能移動設備獲得了快速增長。鋁合金在消費電子的運用有筆記本電腦、手機、平板電腦的內(nèi)部結構件、中框、外殼和支架。在輕薄和時尚潮流帶動下，消費電子金屬外觀件和內(nèi)構件滲透率逐步上升，例如蘋果系列的Mac、iPhone、iPad產(chǎn)品外殼均以鋁合金為主，而諸如三星、華為、華碩等品牌的產(chǎn)品也越來越多地配置鋁合金的外殼。手機金屬外殼滲透率由2012年的10%上升至2016年的38%。隨著行業(yè)發(fā)展，一些國內(nèi)廠商已經(jīng)掌握了采用壓鑄方法生產(chǎn)消費電子外觀件的工藝，再生鋁合金在消費電子領域的應用也將獲得拓展。

家用電器工業(yè)是再生鋁的重要消費行業(yè)，如洗衣機的洗滌筒支架、電飯鍋的內(nèi)鍋、電熨斗的底板。家用電器分為大家電和小家電，大家電包括電冰箱、冰柜、空調(diào)器、洗衣機、微波爐等，小家電包括電風扇、吸塵器、食品加工機、電吹風、電熨斗、電飯鍋（煲）、咖啡機、電水壺、電烤面包器等。從近年來我國家電行業(yè)的發(fā)展情況來看，伴隨著人們生活水平和消費水平的提高，新修住宅的裝修、舊住宅的改造以及家電的更新?lián)Q代等都為家電產(chǎn)品帶來了廣闊的市場空間。

2024年鋁工業(yè)展淺談下游產(chǎn)業(yè)與再生鋁企業(yè)的關系

再生鋁合金生產(chǎn)企業(yè)的下游主要是生產(chǎn)各類鋁合金鑄造件（和壓鑄件）的企業(yè)，其應用領域主要是汽車和摩托車、各類機械和五金、通信、消費電子、家用電器等行業(yè)。下游行業(yè)尤其是汽車行業(yè)的增長對再生鋁行業(yè)發(fā)展非常重要。

大部分再生鋁合金企業(yè)與下游客戶建立了穩(wěn)定的供貨關系，并實行以銷定產(chǎn)。鋁合金企業(yè)與下游客戶間的供貨關系一般比較穩(wěn)定，這是因為，同一牌號鋁合金錠，其成分及物理性能的細微差異也可能造成客戶產(chǎn)品合格率或良品率的差別，相同牌號的鋁合金材料，由于客戶的鑄造工藝不同，其產(chǎn)品的合格率或良品率也可能存在差異，這就要求上下游企業(yè)保持緊密的技術合作，尤其對于汽車等對鑄件產(chǎn)品要求較嚴的領域，其替換供應商需要一定的時間和成本。

鋁合金錠的運輸成本較高，具有一定的供給半徑限制。因此大部分再生鋁企業(yè)會選擇靠近下游客戶的地方選址建廠。近年來，國內(nèi)領先的再生鋁企業(yè)在新廠布局時更加注重與下游零件鑄造企業(yè)緊密合作，鋁液直供的供料模式被逐漸采用，一方面就近配套降低成本，另一方面確立更加長期穩(wěn)定的供應關系，形成利益共同體。