中國粉體網(wǎng)訊 鋁在自然界廣泛存在。鋁元素在地殼中的含量位于氧和硅之后,排名第三,是地殼中含量最豐富的金屬元素。中國是全球最大的鋁生產(chǎn)國和消費國,產(chǎn)量約占全球總量的60%。鋁在自然界中常以氧化鋁形式存在,目前主要通過電解氧化鋁的方法獲得鋁,觀研報告數(shù)據(jù)顯示,截至2024年,中國電解鋁年產(chǎn)量已突破4,400萬噸,與此同時也帶來巨大的能源消耗問題,主要原因是電解過程需要大量電力作為支撐。
再生鋁,又稱為“二次鋁”,以廢鋁為原料,經(jīng)過一系列再加工生產(chǎn)提煉而得到的鋁產(chǎn)品及鋁合金產(chǎn)品,這是鋁金屬的一個重要來源之一。鋁與空氣中的氧形成化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氧化膜,抗腐蝕性強,回收鋁的損失非常少,廢鋁的回收率一般能達到95%以上。
再生鋁產(chǎn)業(yè)鏈主要包括上游的廢鋁回收、中游的再生鋁冶煉和加工、以及下游的再生鋁制品應(yīng)用。上游廢鋁回收環(huán)節(jié)包括社會回收體系和進口廢鋁等;中游環(huán)節(jié)將廢鋁進行熔化、除雜、合金化等處理,生產(chǎn)出符合要求的鋁合金或鋁金屬;下游再生鋁制品應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,包括汽車、建筑、航空航天、交通運輸、電子電氣等多個領(lǐng)域。
再生鋁優(yōu)勢顯著
再生鋁相較于電解鋁具備明顯的環(huán)保優(yōu)勢。目前中國力爭在2030年實現(xiàn)碳達峰目標,國家約束電解鋁新增產(chǎn)能,同時鼓勵發(fā)展再生金屬產(chǎn)業(yè)。國聯(lián)證券數(shù)據(jù)顯示,與電解鋁相比,再生鋁在碳排放以及水電資源等方面有著非常大的優(yōu)勢,與生產(chǎn)等量的原鋁相比,生產(chǎn)1噸再生鋁相當(dāng)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;在碳排放方面,單噸電解鋁生產(chǎn)帶來的碳排放約為11.2噸,而同樣工藝的再生鋁僅為0.23噸,是電解鋁生產(chǎn)帶來碳排放的2.1%。
再生鋁與電解鋁對比 來源:國聯(lián)證券
再生鋁低空領(lǐng)域應(yīng)用前景
輕量化與結(jié)構(gòu)件應(yīng)用:再生鋁通過先進的分選和熔煉技術(shù),可達到與原生鋁相近的機械性能,適用于低空飛行器的結(jié)構(gòu)件制造。例如,大疆部分無人機機身框架采用鎂鋁合金,兼顧輕量化和高強度,億航智能EH216-S型號的eVTOL部分結(jié)構(gòu)件采用航空鋁合金2024-T3制造。
EH216-S 來源:億航智能
動力系統(tǒng)部件:在低空飛行器的動力系統(tǒng)中,再生鋁可用于制造電池鋁殼。例如寧德時代研發(fā)的“鋁基一體化電池倉”將5083鋁合金與固態(tài)電池模組集成,使能量密度提升至400Wh/kg,已應(yīng)用于峰飛航空的V2000機型,另外無人機電機外殼(如6061-T6鋁合金)也可通過再生鋁制造,提升散熱效率。
V2000CG 來源:峰飛航空
其他應(yīng)用:在低空經(jīng)濟的相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中,再生鋁也有應(yīng)用空間。例如,浮空平臺的鋁合金框架可采用再生鋁制造,用來搭載5G基站;物流無人機的中轉(zhuǎn)站和倉儲設(shè)施采用5083鋁合金框架結(jié)構(gòu),兼具輕量化和抗風(fēng)載能力,同時便于快速組裝和擴展;低空導(dǎo)航系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu)可采用7系鋁合金(如7075-T6),其高強度和抗疲勞特性適用于高空風(fēng)力環(huán)境。
不難相信,隨著低空經(jīng)濟的發(fā)展,無人機、eVTOL等低空飛行器的市場規(guī)模將不斷擴大。鋁材作為理想的結(jié)構(gòu)材料,將在低空領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,再生鋁作為一種優(yōu)質(zhì)的鋁材料來源,也將受益于市場需求的增長。
參考來源:
南山鋁業(yè)、峰飛航空、億航智能、寧德時代官網(wǎng)、觀研報告、國聯(lián)證券、國際鋁業(yè)協(xié)會
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/月明)
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