再生金属是供给侧重要组成部分,据中国有色金属工业协会数据,“十三五”期间,我国再生铜、再生铝、再生铅、再生锌产量分别约占同期原生金属产量的35%、20%、42%、25%。
国外发达国家经历了漫长的工业化过程,社会积累的废铝量远高于我国,因此废铝在国外发达国家铝供给侧占比很高。不考虑进出口,我国再生铝(含新废铝)产量占原铝和再生铝总量的24.4%,而欧美国家占比约为60%,全球平均水平为34.3%,说明我国再生铝产量相对原铝产量仍较低,再生铝产量还有广阔空间。
废金属回归产业链的方式有两种:一是进入精炼环节,二是直接进入下游加工环节。以铜为例,废铜可铸成阳极板进入电解精炼环节生产阴极铜,或者优质废铜直接熔炼成精炼铜或铜合金,生产铜杆、铜排等中间产品。由于电解铝工艺特点,废铝需经过冶炼、除杂后才能进入加工环节。
再生铝的优势
铝行业必须扩大再生铝使用量,降低碳排放。铝行业的高排放环节主要在电解过程,再生铝只需要将废铝熔化,去除杂质,添加合金元素,因此碳排放量比原铝小得多。据欧洲铝业协会的数据,生产1吨再生铝的能耗仅为原铝的5%,仅产生0.5吨二氧化碳排放。据国内数据,与生产等量原铝相比,生产1吨再生铝相当于节约标准煤3.4吨、节水14立方米,减少固体废物排放20吨。尤其是在我国,能源禀赋决定了我国铝行业的碳排放量比水电丰富的国外还要高。安泰科数据显示,2020年中国电解铝产量80%采用火电,铝冶炼环节(氧化铝、电解铝、再生铝)二氧化碳排放量约5.25亿吨,约占有色金属行业排放的77%、全国总排放量的5%。单纯靠提高清洁能源占比难以实现碳中和的长期目标,必须提高再生铝使用占比。
铝具有良好的回收特性,其回收率高于其他材料。
由于铝一般用作结构件,耐腐蚀,重复使用后性能不变,所以铝具有良好的回收性。根据国际铝业协会的数据,全球生产的15亿吨铝中,75%仍在使用,其中铝罐回收率达69%,是所有饮料包装材料中最高的。我国废铝回收率高于全球平均水平,尤其是铝合金罐,几乎可以100%回收利用。
加强铝回收利用是全球趋势,降低铝行业碳排放是全球共识,而扩大再生铝使用是国外减少碳排放的主要途径之一。2020年4月,欧洲铝协宣布启动再生铝行动计划,力争2050年实现铝供给量50%,替代碳排放强度高的进口原铝,同时减少对进口铝的依赖,实现碳排放减少46%的目标。
国际铝业协会数据显示,2018年,全球有超过120万吨铝罐及其他包装用铝未被回收,超过700万吨各种形式的铝未被回收。若维持2018年的回收率,到2050年,每年将有1700万吨铝未被回收。若加强回收循环,可增加1400万吨铝回收,相应可减少1400万吨原铝产量,从而大幅减少铝行业的碳排放。
国外铝业公司在再生铝领域积累了丰富的经验。全球领先的铝压延材料公司是全球最大的再生铝回收公司。2020-2021财年,采购原铝137.8万吨,再生铝220.3万吨。其产品中再生铝含量从2011财年的33%提升至2021财年的61%。在全球的33家工厂中,有15家可以回收再生铝,每年回收超过740亿个铝罐。
天元二手材料推出单独品牌,确保至少75%为回收的旧废铝,并争取将该产品产量从2020年的1.6万吨提升至2021年的5万吨,助力公司实现2030年碳排放减少30%的目标。天元二手材料推出再生铝品牌,确保50%为再生铝。美铝也一直在提高其铝加工产品中再生铝的使用比例,2020年其工厂的平轧产品使用了38.3%的再生铝,较2019年增加了2.8个百分点。我国加大再生铝使用力度更为迫切,根据国际铝业协会的数据,2019年,燃煤发电占全球电解铝能源结构的60%,水电站占24.8%。我国的能源禀赋决定了我国铝行业用电以火电为主,煤电在我国电解铝行业占比高达88%,远高于全球平均水平,导致我国电解铝单位排放量较高,减排压力较大。
我国电解铝产能转移为再生铝发展提供契机。近年来,受煤炭消费降耗、环保、成本等因素制约,山东、河南等电解铝产能较大的省份产能大量外迁,当地下游铝加工项目面临原料短缺问题。
就地发展再生铝,可以解决部分铝液短缺问题,且对能耗、环保没有太大压力。如新格集团就与魏桥、豫联等电解铝企业合作,在山东、河南等地电解铝企业搬迁后的空置厂房内建设再生铝生产线,通过铝液直供,与下游企业形成配套作用,弥补电解铝企业搬迁造成的当地铝液供应缺口。
02废铝供应情况及废铝来源。
废铝按来源可分为新废铝和旧废铝。新废铝是指铝加工企业或铸造厂在生产过程中产生的边角料,以及因成分、性能不合格而报废的产品,一般由企业自行或委托周边厂家重新熔炼成原牌号合金。旧废铝是指从社会回收的废铝和废铝件,如旧铝门窗、报废汽车、电器、机械中的铝件、报废铝罐等铝制容器、报废铝电线等。
据国际铝业协会统计,2019年全球共产生旧铝废料1997万吨,新铝废料1443万吨。旧铝废料最大的来源是包装领域,主要是废罐,其次是交通运输领域,主要是报废汽车。这两个领域的铝消耗量大,回收利用率高,回收的铝废料量取决于国内的铝废料存量。与国外发达国家相比,我国工业化进程较短,社会积累的铝总量还比较少。据安泰科统计,2019年我国人均铝存量为207kg,社会总存量为2.9亿吨,而美国2006年的人均铝存量就达489kg,社会总存量为6.85亿吨。
但我国再生铝产量增长迅速,据物资循环协会统计,2019年我国再生铝年产量达715万吨,而同期我国原铝产量为3542万吨。所产再生铝大部分来自国内废铝回收,其余来自进口废铝。据安泰科测算,随着越来越多含铝消费品达到使用年限,我国将迎来废铝回收快速增长期,预计2023年将突破1000万吨,2030年突破1700万吨。2020-2030年再生铝产量年复合增长率为8.2%,较2010-2019年增加2.6个百分点。
我国再生铝企业主要分布在环渤海地区、长三角、珠三角、川渝等产业发达、废金属进口方便的沿海地区以及有产业基础和政策支持的江西、河南等地。有色金属工业协会再生分会的数据显示,2019年,我国产能在30万吨以上的再生铝企业有8家废铝回收厂家 铝合金锭生产厂,产能在10万至30万吨之间的企业有19家,产能在5万至10万吨之间的企业有36家。工信部规定,新建再生铝项目,再生铝企业规模应在10万吨/年以上,现有再生铝企业生产规模不低于5万吨/年。近年来,相关部门对再生铝企业的生产设备、环保措施、能耗等监管不断加强,尤其是生态环境部将铝灰纳入《国家危险废物名录(2021年版)》,拥有危废处理资质和设备的企业将受益,而没有危废处理资质的中小企业生产成本将会提高。
我国废铝进口政策总体趋严,近年来废铝进口政策收紧始于2017年,2017年7月,生态环境部联合14个部委共同推动禁止洋垃圾入境和固体废物进口管理制度改革,通过调整《进口废物管理目录》,将大部分废铝由非限制进口调整为限制进口。自2019年下半年起,废铝进口实行审批制。自2021年起,符合新国标《再生铸造铝合金原料》(GB/T 38472-2019)的废铝作为普通货物进口,不属于固体废物,不符合新国标的废铝则禁止进口。新国标对进口废铝的要求总体上比国外同类标准更为严格,要求进口废铝中夹杂物的质量比例不超过0.5%,高于旧国标1%的标准。
2011年以前,我国废铝进口量逐年增加,最高达到269万吨,之后逐年下降。2017年废铝进口量反弹,是因为国内电解铝行业供给侧改革,导致铝价大幅上涨,精铝与废铝价差扩大,废铝需求增加。2019年下半年起,废铝进口实行许可证制度。2020年,受疫情影响,废铝进口量进一步下降,全年进口废铝82万吨,同比下降41%。
虽然我国废铝进口量逐年下降,但再生铝合金锭进口量却大幅增加。2019年下半年以来,随着废铝进口审批制的实施,部分国外废铝资源以再生合金锭形式进口到国内,即先将废铝在国外加工成再生合金锭,再以未锻造铝合金形式进入国内,规避了审批数量的限制。尤其是2020年下半年以来,随着原铝进口利润拉大,再生合金锭进口利润也随之增加,铝合金锭月度进口量创下历史新高。
总体来看,我国废铝供给结构以国内废铝回收为主,国外废铝及再生合金锭为重要补充。随着国内废铝积累的逐步增加,以及2000年以来我国铝消费的快速增长,未来几年国内废铝回收量有望大幅增长。进口废铝及合金锭主要受废铝进口政策影响。生态环境部牵头的禁止洋垃圾入境和推进固体废物进口管理制度改革工作于2021年初顺利结束。经过三年的调整,废铝进口政策基本趋于稳定,相关企业正在适应《再生铸造铝合金原料》新国标。此外,近年来废铝进口的调控,导致再生合金锭进口量大幅增加,成为替代进口废铝的另一种形式。
03 废铝消费:回收体系不完善导致废铝品质下降
国内再生和进口废铝杂质含量较高,大部分被重熔制成压铸铝合金。2019年,我国再生铝产量715万吨,其中压铸铝合金产量500万吨,占比70%,变形铝合金产量215万吨,占比30%。相对于变形铝合金,压铸铝合金含铝量更低,允许含有的杂质元素更多,因此大部分废铝最终被制成铸造铝合金。据行业研究机构SMM统计,再生铝80%最终被用作铝铸件,15%流向铝棒废铝回收厂家 铝合金锭生产厂,剩余5%进入板带箔,也就是说,大部分旧废铝最终被降级处理。
例如,虽然我国废旧罐的回收利用率接近100%,但很多回收的废铝罐并没有用来生产罐料,而是降级为其他铝加工产品。主要原因是废罐有涂层材料等,表面有机物处理起来比较困难;废铝罐有单片罐、二片罐、三片罐等,各类罐的化学成分差别很大,阻碍了废铝罐回收为罐料原料。
汽车是再生铝最大的应用领域
据安泰科统计,汽车行业占再生铝消费量的60%以上。汽车用铝部件集中在车轮(铝合金轮毂)、发动机缸盖、曲轴箱、进气管、带轮、变速箱、油泵、保险杠等部位,大部分采用铸造铝合金制成。随着节能减排压力带来的汽车轻量化需求,汽车用铝已扩大到覆盖零部件(四门两盖)、全铝车身等部位。根据美国铝业协会的数据,2020年北美轻型汽车用铝中铝铸件占比为65.1%;根据欧洲铝业协会的数据,2019年欧洲乘用车用铝中铝铸件占比为64.7%。大部分铝铸件均为再生铝。2015年,我国再生铝产量为575万吨。据有色金属协会再生金属分会数据,2015年我国汽车再生铝使用量为260万吨,占再生铝产量的45.2%,是再生铝最大的应用领域。
我国再生铝企业主要产品为汽车用铝合金锭和铝合金液,其下游客户集中在汽车行业,主要客户为汽车整车厂或零部件生产商,企业生产经营情况与汽车行业景气状况密切相关。
汽车铝回收面临新的挑战。
近年来,随着新能源汽车的普及,铝在汽车上的应用形态发生变化。根据欧洲铝业协会对欧洲在产乘用车铝部件使用情况的统计,包括燃油车和电动汽车,得出各部件的平均铝使用量,认为随着电动汽车的逐步普及,汽车发动机、变速箱等部件的铝使用量将逐年减少,电池包、车身覆盖件、电机壳体等部件的铝使用量将大幅增加。这一趋势在我国同样适用。随着汽车电动化的推进,作为再生铝重要消费领域的燃油车发动机缸体、缸盖、变速箱等需求减少,而电动汽车的新型铝部件如电池包等很少使用再生铝。因此,包括再生铝在内的铝铸件在车用铝中的占比或将减少。
铝棒是再生铝的一个重要应用领域。
铝棒是铝加工中间产品中最大的品种之一,铝加工企业已经开始加大废铝替代原铝的比例,如2019年利用废铝生产的重熔铝棒产量突破100万吨。据行业研究机构SMM统计,近年来利用再生铝生产的重熔铝棒市场份额逐渐提升,2019年铝液棒产量占比70%,剩下30%基本由再生铝生产。利用废铝可以大幅降低企业的原材料成本,且不会对铝棒的合金成分产生明显影响。
原铝与废铝之间存在一定的相互替代性,但替代性受到经济性因素、产品成分要求、工艺水平等制约。影响企业添加废铝比例的重要因素是原铝与废铝的价差。在铝价上涨过程中,原铝价格涨幅大于废铝价格涨幅,精废铝价差扩大;在铝价下跌过程中,原铝价格跌幅大于废铝价格跌幅,精废铝价差缩小。精废铝价差越大,企业增加再生铝使用比例的意愿越强,但也应考虑铝合金产品的元素含量标准。相反的是,2020年3、4月份,受疫情影响,国内废铝回收大幅减少,疫情结束后需求迅速恢复,导致原铝与废铝价差大幅缩小,并出现原铝对废铝的反向替代。如再生铝生产商永茂泰,2020年1-6月废铝投入占比明显下降,主要原因是废铝供给减少,精废铝价差缩小,公司加大原铝投入。
通过观察过去几年原铝与废铝的价格走势可以发现,原铝的价格波动幅度大于废铝。一部分原因是废铝属于非标品,价格发现不如原铝敏感。另一部分原因是废铝的供需体系与原铝不同,废铝价格并非严格按照原铝价格进行调整。如2019年,原铝绝对价格不高,运行较为平稳,但精铝与废铝价差持续较大。其原因在于2019年国内汽车产销低迷,导致国内废铝需求下滑,废铝价格弱势运行。
再生铝的未来方向是保持其品质。
目前,回收的废铝大多因杂质含量较高,无法原级使用,只能降级为压铸铝合金。而压铸铝合金传统消费领域正面临新能源汽车的冲击。随着我国废铝回收利用的增多,若要进一步扩大废铝利用,方向是为铝加工厂提供变形铝合金,实现保级回收。
国外发达国家非常重视废铝的利用,其废铝利用率高于国内。据安泰科统计,2001年至2017年,铝加工企业消耗的废铝占废铝总消耗量的比例基本在50%左右;2018年北美挤压圆锭供应量为350.6万吨,其中再生铝挤压圆锭占比为64.3%。国外龙头企业也追求废铝资源价值最大化,通过与下游客户开展闭环回收合作,实现旧废铝的利用。
全球领先的铝压延材料公司也是全球最大的再生铝回收公司,2020-2021财年的产品使用了61%的再生铝。再如美国(原天元二手材料)与日产的合作,利用闭环回收系统对车厂产生的废料进行分类回收,加工后重新用于汽车生产,帮助车厂实现2022年使用30%再生材料的目标。
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