近年来,我国“铝代铜”的风潮势不可挡,铜真的要被完全取代了吗?大家都用惯了的金属之王铜,为啥要急着让它下岗?
有色金属之王:铜
说到铜,我们会想到它是人体中的重要元素,对维护身体的血管、皮肤和骨骼的正常运行起到了必不可少的重要作用。
但同时铜也是一项重要的有色金属,它因为有着良好的导热性和延展性,更具备高导电性和抗腐蚀性,所以在很长时间以来,都被运用在建筑行业,交通运输业以及电力行业中,是工业领域和制造业领域,不可缺少的金属原材料。
铜是被人类发现的最古老的金属之一,比如青铜就是人类在发现了铜之后,冶铸出的最早的合金,它是通过在纯铜中加入锡或铅制作而成。
正是人类发现了铜的存在,并研究出了铸造性强,化学性质稳定的青铜,才标志着人类进入了青铜时代。
早在2000多年前,我国就已经开始用铜制造东西。比如我国的越王勾践剑,就是青铜铸造剑器的典型代表,虽然已经历经了千年,但是依旧锋利得像是刚制造的那样,完全可见我国铜制产业的成就。
应用非常广泛的铜
说铜是工业和制造业的宠儿,怕是没有企业会反对。首先铜的导电性和导热性非常优秀。如果将已知金属材料的热导率,从高到低排名,前几名就是银铜金铝。
铜的热导率,是除去银之外最优秀的金属,而和银的价格相比,它的价格可便宜多了,也是因为这样,铜最大的实际用途就是电力行业。
在电力行业,铜可以高效传输电力,能量损失少,所以是制造电线和电缆的首先材料;在建筑行业中,铜可以凭借它的耐腐蚀性和长效性,用于建筑房屋的装饰,包括房屋的管道系统和装饰。
我们生活中不可缺少的空调,它有20%的重量来源于铜,而且铜几乎组成了铜线圈和电路板的制造。
随着汽车行业和航空行业的蓬勃发展,特别是电动汽车产业的冉冉升起,铜在这些领域中的应用性也越来越广阔,铜是制造其中的制动系统、散热器等关键部件的重要原材料。
我国铜以及铜的合金产品应用非常广泛,我国的铜消费量,有一半左右都是被用在了电机生产和电缆制造等电力行业。 除此之外最多的铜制品用途就是空调制造,占据了15%左右。
其他的铜消费,则是应用于电子产业制造电路板和连接线,或者是用于交通运输业,制造汽车或者是飞机的产品部件。
为何掀起了“铝代铜”热潮?
既然铜的作用如此重要,为什么最近这几年,我国在电力行业、家电产业甚至是新能源产业,都掀起了“铝代铜”的热潮,难道作为有色金属之王的铜,要就此跌落神坛了吗?
所谓的“铝代铜”,并不是说所有的和铜材有关的零部件都使用铝材,从而取代铜材,而是说用铝代替铜,去生产导电和导热线,比如说电机、电缆、电线等这些材料。
不同行业之所以掀起了“铝代铜”的投资热潮,最直接的原因,就是因为铜的价格上涨的太厉害了。今年5月,世界期货市场中铜的价格,直接上涨到了88940元每吨的价格峰值,创下了以往20年来的最高记录。
因为铜的需求不断上涨,最终导致的结果便是全球的铜价不断上升。很多人因为铜价的持续走高,甚至将它称为新型石油。
作为不可再生资源,当世界范围内,铜的价格上涨的时候,肯定会导致企业产品利润被压缩,进行经营的调整。如果不跟着提高商品价格,企业长久下去肯定无法支持成本的持续走高。
特别是对铜资源需求旺盛的我国家电产业,一方面无法轻易提高价格,否则会失去价格的竞争力优势,另一方面我们又无法长时间压缩利润,否则产品质量无法保证,企业无法生存。
在这样的背景下,如果我们能够以铝代铜,价格更为低廉的铝,将会成为家电行业的发展趋势,对行业的意义也将是重大的。
全球能源格局的考量
世界范围内的铜产量主要都储存在智利,澳大利亚。秘鲁,墨西哥和美国等国家,相比较之下,我国的铜资源储量是匮乏的,只占据了不到3.4%的储量,如果我们对铜的需求上升,就只能依赖进口。
这时候,选择“以铝代铜”的优势就体现出来了。首先就是我国铝矿资源和稀土资源储量丰富,我国铝矿的探明储量达到了30亿吨,占据世界总量的十分之一以上,有着如此高的储量,我们完全可以自产自销,而不需要依靠进口,从而影响我国产业的广泛运营和发展。
另外,铝矿的开采成本相比较铜也更低。
铝线和铜线相比,具备一定的优势。铝的导热性虽然比不上铜,但是相比较其他替代品,比如说金和银的市场价格,铝在导热性上的性价比是最高的。
而且因为铝比铜轻,所以在汽车制造业中,用铝替代部分铜制零件,就可以有效减轻车身重量,提高燃油效率。
在长距离的输电过程中,虽然铝线的导电性不如铜,但是因为铝的重量轻、成本低,它可以减少电线的自重,从而降低输电的成本。铝的重量因为轻了,当工人进行工件安装的时候,也会更加轻松方便。
总的来说,铝具备一定的导热性和导电性,同时它具备良好的延展性,强度也高,因此可加工性能好,可以很好满足工业生产中对各种形状管道的加工需求。
“铝代铜”的进展如何?
虽然铝线有一定的优势,但是“以铝代铜”在技术上还并不完善,依旧存在着很多挑战。
比如铝的热膨胀系数比铜大,硬度也比铜低,导致铝的焊接难度高,而且铝的抗腐蚀性不足,是它很长时间以来,无法被大规模应用在空调制造领域的原因之一。
目前很多企业为了解决这个困境难题,都在努力创新解决方案。比如在铝材中加入其他金属元素,以增强铝材的物理特性。就比如现在热门的铝镁硅合金,就是在电线电缆中使用的铝合金。
还比如一些企业研发的铝线电机,采用了全密封防水设计,同时铝线绕组采用了BMC全密封包裹,可以完全隔绝空气,避免腐蚀氧化的发生。
为何我国要推动铝代铜?
其实我国这些年推动“铝代铜”的热潮,正是出于国家的战略考虑。随着我国在电动汽车、5G通讯、航空航天等新兴产业和高新技术产业领域的快速发展,铜的需求攀升的速度也越来越快。
特别是这几年风头正劲的新能源电动汽车,它的铜用量要比传统的汽车多4倍以上。
除了新能源产业,包括风力水力发等电机,也需要用到大量的铜材。早在2022年,我国铜的消费量就占到全球的56%,而现在这个占比还在陆续增加上涨。
铜在新兴产业领域的需求量越来越大,为了维护我们的原材料安全,提高国家和企业抗风险能力,我国必须为铜的使用寻找新的出路,推动“铝代铜”就是有力尝试。
这些年来,我国在铝制品创新努力上不断加劲,很多新型铝材料都相继诞生。这种技术的更新给予了我国“以铝代铜”革新的强大动力。
我们相信,“铝代铜”是符合国家发展道路的大势所趋,也将推动我国在新一轮的科技革命,掌握更多的主动权和竞争力。
光明和曲折并存的过程
不过,任何时代革新新技术,都是一个希望和曲折并存的过程。“以铝代铜”也会遇到阻力,它能否经得住市场的洗礼,也是存在着诸多的争议的。
有的人认为“铝代铜”是科技进步的必然结果,既可以降低成本减少风险,又符合未来时代绿色发展的潮流趋势,表示很看好。
但是也有人不敢信任,担心铝制品是否真的可以代替铜制品,特别是空调电器中的铝,还需要时间来验证。
总之,时代的变革要求我们对材料的应用要保持进步和革新。我们对铜的运用,如果还坚持传统的用法,不但要承受价格上涨的高昂成本,也无法对接未来的时代发展,这要求我们需要做出改变,其中做出的努力就是“以铝代铜”。
你会愿意选择购买以铝代替铜的空调机吗?你认为未来的铜市场,又会呈现什么样的价格变化和供需变化?
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