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铝晶粒细化剂(铝钛硼、铝钛碳、铝钛)作为铝材加工过程中的重要添加剂,广泛应用于航空航天、轨道交通、军工、航海、建筑、机械制造、化学工业等各种领域用的铝材制造加工。通过添加细化铝坯锭结晶颗粒,可以确保加工成型后的铝材具有良好的塑性、强度和韧性。
(1)铝晶粒细化剂市场增速短期承压:根据中金企信统计数据:2020年国内铝材产量达到5,779.3万吨,2020年国内铝材产量比2019年增长8.6%(以上数据来源于国家统计局)。2011年(含)以前,铝材产量始终保持12%以上的高速增长,最近几年也保持着8%左右的增速。自2018年以来,受中美贸易摩擦、传统领域增长放缓、新兴市场尚未形成有效支撑的影响,铝加工产业发展明显放缓。作为铝加工材生产重要添加剂,铝晶粒细化剂消费量与铝加工产业的增速直接挂钩,其消费增长量也呈放缓趋势。
随着航空铝材生产取得关键突破,成功进入国际国内航空市场,“一带一路”战略,铝加工产业“走出去”取得新突破及国家扩大基础建设战略的实施,长期来看,未来中国铝材产量仍将呈增长态势,铝工业对铝晶粒细化剂的需求量也仍保持增长,预计到2024年,我国铝晶粒细化剂消费量将达18.7万吨以上。
(2)高端铝晶粒细化剂和铝中间合金需求比例增加,整体毛利具备提升空间:伴随着市场对高端铝材的需求日益增长,未来铝加工业发展将不仅仅是铝材使用量增加,更是铝产品性能提高,高端铝材对铝晶粒细化剂和高端铝中间合金(铝硼、铝钛、铝锰、铝钒、铝铌合金等)将提出更高技术要求。
随着下游应用领域对铝产品性能要求不断提高,军工、航空航天、轨道交通、高压铝电缆等行业基于强度和减重、成本等要求对铝产品使用规模不断扩大,高端铝材将成为未来主要增长市场,高性能铝晶粒细化剂和高端铝中间合金、特种铝合金使用比例也将随之提高。
(3)行业竞争激烈,落后产能将逐步淘汰:目前,我国有约50-60家铝晶粒细化剂生产企业,但成规模企业较少,行业集中度较低,产品以简单加工产品为主,工艺设备相对落后,产品质量不够稳定。2020年疫情及需求影响,国内铝晶粒细化剂生产制造商纷纷通过降价抢占市场,扩大生产量与销售量,受此影响,2020年铝晶粒细化剂行业整体毛利率较大幅度下降,一部分规模较小、生产成本较高、产品质量较差、财务能力较差的厂商将逐步退出市场。但作为头部企业,在此过程中会带来因竞争而导致的阵痛,头部企业不得不参与到价格战行列而导致毛利大幅下降,但随着竞争的加剧,部分竞争实力较差的企业会逐步退出,行业集中度将得到一定的提升,同时将带动行业发展和技术装备进步。
中金企信国际咨询公布《2021-2027年中国铝晶粒细化剂市场调研及发展趋势预测报告》
(二)行业竞争格局和主要企业:铝晶粒细化剂直接应用于铝材制造加工过程,其产品质量直接影响成型后铝材性能,铝晶粒细化剂按其功能可分为四个高低等级,等级不同,其用途和售价也不同:第一类专用于航空航天用铝板、PS版、CTP版、罐料、电子铝箔的生产;第二类主要是轨道交通用铝材、普通装饰用铝板、普通包装用铝箔、汽车铝板类产品;第三类用于建筑铝型材;第四类用于铸造铝材。目前,英国LSM、美国KBAlloys、荷兰KBM及深圳新星为高端(即有能力生产第一类、第二类产品)铝晶粒细化剂主要生产厂商。
我国铝晶粒细化剂工业起步较晚,但近年来取得较大进步,产生了一批发展势头强劲的生产企业,目前国内主要铝晶粒细化剂生产企业包括深圳新星、四通新材、云海金属、江西永特合金有限公司、湖南金联星冶金材料技术有限公司等几家。
(三)行业技术水平及特点:经过半个多世纪发展,欧美主要铝晶粒细化剂生产厂家如英国的LSM、美国的KBAlloys、荷兰的KBM以及中国的深圳新星,基本代表了目前行业内领先技术水平。从铝材最终应用领域来看,航空航天用铝板、PS版、CTP版、罐料、电子铝箔对铝材性能要求最高,轨道交通、普通装饰、普通包装及汽车用铝箔、铝板的要求次之,而以上专用铝材生产加工所需铝晶粒细化剂基本由上述四家企业生产。
铝晶粒细化剂质量判断标准包括:熔体纯净程度,铝晶粒细化剂中的杂质会对最终成型的铝材造成污染甚至隐患,高端铝材如航空航天专用铝材对材料的纯净程度要求尤其严格;晶核颗粒团大小,其平均直径越小,意味着可轧制的铝材厚度越小;晶核颗粒团形核能力,形核能力越强,铝材结晶颗粒就越小,铝材强度、塑性和抗蚀能力越好,形核能力是晶粒细化剂性能的主要体现;晶核颗粒团扩散速度,如果颗粒团在熔融铝液中扩散速度不快,或在熔融铝液中流动扩散时相互碰撞聚合,则有可能在待加工铝坯(锭)凝固之前发生沉积而滞留在流槽底部,从而使得能发挥细化作用的晶核数量大幅度减少,降低晶粒细化效果。
从技术上而言,提高铝晶粒细化剂细化能力并非简单的产品配方或工艺流程问题,而主要取决于生产装备性能。铝晶粒细化剂晶核尺寸和形核能力的控制技术取决于电磁感应炉性能及其制造技术;熔体净化程度取决于合金化过程的熔渣分离技术;晶核扩散速度取决于对合金实施变形的连轧机性能和制造技术。电磁感应炉和大型连轧机制备技术提升,直接导致铝晶粒细化剂质量提高,未来铝晶粒细化剂行业技术水平提升仍主要依赖于电磁感应炉和连轧机制备技术进步。