鋁的供給來自于礦石(原生)和廢金屬(再生)兩個方面。雖然原生鋁礦資源儲量比較豐富，但是由于生產(chǎn)需要消耗大量的能源(噸鋁耗電15000kWh以上)，同時產(chǎn)生大量的碳排放(噸鋁排放二氧化碳12噸之多)，因此對能源的消耗和環(huán)境的破壞相當(dāng)驚人。而再生鋁生產(chǎn)能源消耗僅相當(dāng)于原生鋁的5%左右，二氧化碳排放不到原鋁的1/15，并且只要方法得當(dāng)品質(zhì)不受任何影響，所以迄今為止世界70%的鋁在不斷循環(huán)使用。
目前全球鋁的消費30%以上是來源于再生鋁，歐美等發(fā)達國家接近70%來源于再生鋁，我國由于原鋁基數(shù)較大，電解鋁產(chǎn)量還在增長期，因此盡管近年來再生鋁產(chǎn)量不斷快速增長，但占整個鋁材消費的比例還是很低，僅有20%左右。
面對快速發(fā)展和不斷進步的世界再生鋁形勢，以及金屬鋁儲量的長期積累，我國即將迎來鋁材報廢高峰期的關(guān)鍵時刻，把握機遇直面挑戰(zhàn)，全面提高再生鋁產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量和水平，對建設(shè)有色金屬工業(yè)強國和制造業(yè)大國具有重要意義。
中國再生鋁產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
中國再生鋁產(chǎn)業(yè)經(jīng)過近10年的快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大，工藝技術(shù)及裝備水平不斷提高，依賴原料進口拉動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的格局已經(jīng)改變，進入主要以回收國內(nèi)報廢鋁材料實現(xiàn)穩(wěn)步增長的時期，產(chǎn)業(yè)集中度明顯提高，成為建設(shè)資源節(jié)約型環(huán)境友好型社會的重要力量。
產(chǎn)業(yè)規(guī)模位居世界第一
2015年，中國利用報廢舊料生產(chǎn)再生鋁約為620萬噸，如果將同期新廢料二次加工生產(chǎn)的鋁計算在內(nèi)，中國再生鋁產(chǎn)量將超過800萬噸。同期，歐盟再生鋁產(chǎn)量(新廢和舊廢合計)約430萬噸;美國約361萬噸，其中54%來自新廢料，46%來自舊廢料。
工藝技術(shù)及裝備水平不斷提高
近年來，中國再生鋁企業(yè)會同裝備制造企業(yè)，經(jīng)過不懈努力使工藝技術(shù)裝備水平有了較大的提高，雖然與歐美發(fā)達國家先進企業(yè)相比還有較大差距，但是行業(yè)從整體上告別了作坊式生產(chǎn)，典型的作業(yè)流程包括預(yù)處理、加料、熔化、撇渣、精煉、合金化處理、鑄造等工藝得到了普及。
——預(yù)處理領(lǐng)域。鋁廢料的破碎、磁選、渦選、重介質(zhì)分選和激光誘導(dǎo)分選生產(chǎn)線已取得突破性進展，部分企業(yè)已經(jīng)投入使用了全自動廢鋁分選線，并在持續(xù)改進優(yōu)化設(shè)計。
——熔煉領(lǐng)域。大型化、專業(yè)化的再生鋁熔煉爐得到很好的推廣作用。目前，我國再生鋁雙室熔煉爐容量已經(jīng)達到百噸級。余熱利用、蓄熱式燃燒、電磁攪拌、在線精煉等先進熔煉技術(shù)也已在行業(yè)內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，噸鋁能源消耗接近國際水平。
——環(huán)保領(lǐng)域，再生鋁行業(yè)污染物治理技術(shù)和設(shè)備進一步升級，專業(yè)化除塵設(shè)備、煙氣二次燃燒快速冷卻技術(shù)以及針對廢料的放射性檢測設(shè)備等均已在行業(yè)內(nèi)得到普及并取得積極成效。
依賴原料進口拉動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的局面已經(jīng)改變
由于我國的工業(yè)化進程較晚，鋁的社會積蓄量有限，2002年~2009年中國再生鋁產(chǎn)業(yè)主要以進口廢料為主，貿(mào)易比例占全球鋁廢料的一半以上，跨國配置資源的國家或地區(qū)超過80個。從2002年到2015年的14年內(nèi)，中國累計進口鋁廢料2765.4萬噸，平均進口量197.5萬噸/年。從2011年開始，中國的鋁廢料進口量呈現(xiàn)負增長，截至2015年，已經(jīng)連續(xù)5年下降，國內(nèi)鋁廢料回收量穩(wěn)步提高。據(jù)不完全統(tǒng)計，“十二五”期間，中國國內(nèi)鋁廢料回收總量超過1600萬噸;其中2015年回收量約420萬噸，同比增長16.7%。目前，中國再生鋁產(chǎn)業(yè)已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)閲鴥?nèi)廢料為主導(dǎo)的新格局。
產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和集中度得到了進一步優(yōu)化
近年來，我國再生鋁產(chǎn)業(yè)淘汰落后產(chǎn)能步伐加快，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進一步優(yōu)化。隨著行業(yè)規(guī)范條件和環(huán)保核查的實施，企業(yè)環(huán)保意識大大提高，淘汰落后產(chǎn)能的自覺性日見增強，節(jié)能環(huán)保新工藝、新技術(shù)、新裝備的研發(fā)和推廣積極性普遍提高，有力地推動了再生鋁企業(yè)的改造升級。再生鋁主要骨干企業(yè)技術(shù)改造取得明顯成效，并發(fā)揮了良好的示范帶頭作用。目前，我國再生鋁企業(yè)中產(chǎn)能達到10萬噸的已超過30家，產(chǎn)能達到30萬噸的企業(yè)超過5家，通過《鋁行業(yè)規(guī)范條件》的再生鋁企業(yè)已經(jīng)達到29家，總產(chǎn)能達到362.5萬噸。
成為建設(shè)資源節(jié)約型環(huán)境友好型社會的重要力量
再生鋁與生產(chǎn)等量的原生鋁相比，生產(chǎn)1噸再生鋁合金相當(dāng)于節(jié)約3.4噸標煤，節(jié)水14立方米，減少固體廢物排放20噸。僅此計算，“十二五”期間，我國再生鋁產(chǎn)業(yè)與生產(chǎn)等量的原鋁相比，累計節(jié)約能量8925萬噸標煤，節(jié)約用水3.7億立方米，減少固體廢物排放5.25億噸。
當(dāng)前行業(yè)面臨的突出問題
中國再生鋁產(chǎn)業(yè)當(dāng)前面臨的突出問題是缺乏競爭力，資源利用效率低浪費嚴重，沒有創(chuàng)新活力。
缺乏競爭力
目前，中國再生鋁產(chǎn)業(yè)雖然在規(guī)模上有了較大的增長和發(fā)展，但是與發(fā)達國家相比，產(chǎn)業(yè)整體競爭能力相差甚遠，制造成本高，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一，技術(shù)含量低，幾乎全部是普通的鑄造鋁合金，像易拉罐廢料這樣最常見的變形鋁合金尚未實現(xiàn)保級循環(huán)利用，每年將近50萬噸的易拉罐廢料被降級使用。而歐美國家再生鋁的生產(chǎn)首先是根據(jù)金屬成分區(qū)分成鑄造合金和鍛造合金，然后再根據(jù)廢料的受污染程度選擇相應(yīng)的工藝裝備進行對應(yīng)處理。
資源利用效率低浪費嚴重
當(dāng)前，中國鋁渣資源利用效率低浪費嚴重。長期以來，全行業(yè)一直采用日式炒灰工藝，渣中鋁的回收率只有60%左右，最終遺棄的殘灰沒有利用價值，常常被隨意處置，對自然環(huán)境造成的嚴重影響。而歐美發(fā)達國家采用綠色還原技術(shù)，使渣中鋁的回收率超過98%以上，同時對殘灰進行惰性化處理變廢為寶，真正實現(xiàn)吃干榨凈。以一個10萬噸級的再生鋁企業(yè)測算，采用歐美技術(shù)一年可增加鋁回收2640噸，增加惰性氧化鋁回收3080噸，直接阻止浪費增加收入4000萬元。
沒有創(chuàng)新發(fā)展活力
當(dāng)前，中國再生鋁產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展活力不足，造成的重要原因是大陸地區(qū)再生鋁生產(chǎn)的理念以及工藝和技術(shù)主要是由中國臺灣地區(qū)轉(zhuǎn)移到大陸帶來的，這些企業(yè)的做法又是從日本學(xué)來的，而金屬鋁的加工和生產(chǎn)從誕生到成長都是從美國和歐洲同時開始的，日本從上世紀80年代就基本停止了鋁工業(yè)的發(fā)展，這樣就造成了亞洲與歐美水平的差距，尤其是企業(yè)之間互相低水平模仿復(fù)制，這種同質(zhì)化競爭的現(xiàn)象嚴重危害產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新。
發(fā)展機遇
目前，汽車輕量化和車輛用鋁量的持續(xù)增長，為再生鋁發(fā)展提供了廣闊的空間和難得的機遇，一輛普通汽車使用的鋁合金，幾乎遍布7個系列20多個牌號，原料分級預(yù)處理技術(shù)和后續(xù)的分級熔煉技術(shù)已經(jīng)成為制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要瓶頸，迫切需要在預(yù)處理工藝技術(shù)裝備和標準化熔煉方法實現(xiàn)創(chuàng)新。
原材料
當(dāng)前鋁的消費在建筑、交通、電力電子、包裝、日用消費品五大領(lǐng)域中增長最快的是交通運輸用鋁，而再生鋁最主要的應(yīng)用領(lǐng)域就是汽車產(chǎn)業(yè)，汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢將深刻地影響再生鋁產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
一是整車鋁合金用量不斷提高，到2025年普通乘用車鋁合金用量將超過500磅，占全車總重的16%以上，重量進一步減輕，意味著汽車零部件的壁厚將進一步減薄，由此對再生鋁合金材料的要求更加嚴格，雜質(zhì)含量必須控制在最低水平，否則無法使用。
二是動力總成不斷進步，到2025年電動汽車將占全球汽車總量的25%，這意味著未來鋁合金廢料的成分更加復(fù)雜，各種復(fù)合材料使用數(shù)量增加，既對廢料的預(yù)處理提出了嚴峻挑戰(zhàn)，又對鋁合金廢料熔化保級循環(huán)利用提出了更高的要求。
加工技術(shù)
當(dāng)前鋁加工技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的速度非?？?，兩大領(lǐng)域(鑄造鋁和變形鋁)都有革命性的成果，對再生鋁企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營提出了新的要求，必將從根本上推動再生鋁產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
一是鑄造鋁合金電磁成型技術(shù)在全鋁汽車車身上的應(yīng)用，這種半固態(tài)成型鑄造工藝，使生產(chǎn)的零部件幾乎不需要任何額外的整形，從而極大地節(jié)省時間和費用。這項技術(shù)的應(yīng)用對再生鋁液直供生產(chǎn)技術(shù)、運輸方式，以及在運輸過程中鋁合金熔體的控制技術(shù)提出了新的要求。
二是微型軋制技術(shù)將再生鋁液直接澆入軋機生產(chǎn)板材或圈材，新技術(shù)使得鋁錠熔融軋制成材的時間由目前的20天縮短到20分鐘，并且使用的能量比傳統(tǒng)軋制過程少50%。這項技術(shù)的重要意義是進一步加快了再生鋁產(chǎn)業(yè)和汽車工業(yè)，及鋁材包裝市場的無縫轉(zhuǎn)換。
未來，我國經(jīng)濟社會的發(fā)展對鋁的需求仍將持續(xù)在高位，再生鋁作為鋁工業(yè)重要的組成部分，對節(jié)約資源保護環(huán)境具有不可替代的作用。預(yù)計到2020年，再生鋁產(chǎn)品總量將超過1000萬噸，因此減少能源消耗降低生產(chǎn)成本，優(yōu)化工藝流程將成為再生鋁產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的重要趨勢。
