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建國60年多來,我國的銅加工材工業經歷了從無到有、從小到大的發展過程,逐步形成了一個品種規格比較齊全、生產技術比較完善,并能基本滿足經濟發展需要的完整的生產體系。隨著家用電器業的迅速發展,對銅管的需求大幅增長,促進了我國銅管材加工逐步向世界先進水平邁進。國內的一些銅加工骨干企業紛紛進行技術改造,引進了一批先進的銅管材生產設備,以生產出質量檔次較高的銅管材,滿足市場需求,改變了冷凝管、空調與制冷銅管需要進口的局面。
銅合金冷凝管是熱交換器管中除空調管外應用比例最大的一種,生產工藝復雜,其主要合金品種有HSn70-1、HAl77-2、BFe10-1-1、BFe30-1-1,主要用于火電、核電、艦船、海水淡化、船舶制造等行業,是目前精密化銅合金管材的代表。銅合金冷凝管作為熱交換器用管材中所占比重較大的一種,雖然其市場需求在數量上不如純銅類的空調管材那么大,但因其應用行業是關系均到國計民生的重要環節,且往往使用在主要裝備的關鍵部位,故對其產品質量要求較高;又因其合金的自然屬性,生產加工難度大,設備配置也較純銅類管材復雜。因此,行業專家認為,冷凝管(特別是超長冷凝管)的生產技術水平在一定程度上代表著銅管生產企業的技術水平,也是銅管生產廠產品覆蓋領域擴展的標志。銅合金冷凝管的生產工藝流程詳見圖1。
2銅合金冷凝管市場分析
在冷凝管市場,HSn70-1和HAl77-2黃銅管、BFe10-1-1和BFe30-1-1白銅管,主要用于火電、核電、艦船、海水淡化以及機械制造、石油化工等領域。其中,海水淡化、船舶制造等行業的需求前景被相對看好。從新領域來看從低碳經濟出發的太陽能領域對于銅管的需求也有望加速增加。
2.1國際市場按世界銅管材產量的10%來估計,目前全球冷凝管的產量約為200kt。面對巨大的市場需求,高性能冷凝管產品的供應顯得較為緊張。以海水淡化用冷凝管為例,海水淡化行業是白銅冷凝管最大的消費領域,且具有不可替代性。目前全世界海水淡化用冷凝管的產量約為65kt/a,未來20年全球海水淡化市場將以10%~30%速度遞增,其市場潛力非常巨大。在全球范圍內,為應對淡水供應日益緊張的局勢,海水淡化及其設備生產正日益成為一個熱門產業。對于長度在18~40m的海水淡化冷凝管的市場需求更為趨緊。國外著名的銅冷凝管生產工廠有美洲黃銅阿那康達公司、德國杜伊斯堡、日本神戶、住友、韓國豐山、英國有色金屬研究所等。世界上銅管的部分生產企業產能見表1。
2.2我國銅合金冷凝管市場分析在我國,銅合金冷凝管市場已成為整個銅管市場中一個越來越重要的領域。與國際形勢類似,面對巨大的市場需求,高品質、高性能銅合金冷凝管產品的供應極為緊張,尤其是超長直條的高品質、高性能銅合金冷凝管更為短缺。我國是一個嚴重缺水的大國,特別是沿海一些城市面臨淡水短缺的威脅,長期依靠采集地下水供應居民生產生活,使得地表下陷、水源枯竭,其中我國的上海、天津、大連、秦皇島等最為典型。鑒于此,國家“十二五”規劃中明確提出要節約水資源,鼓勵海水淡化,控制地下水開采的方針。天津、大連等城市紛紛在建海水淡化廠,業界估計,目前中國在建和新建的海水淡化設備對冷凝管的年需求總量在40kt左右。我國發電主要以火力發電為主,火電廠所用冷凝管為銅合金冷凝管和不銹鋼管,隨著我國電力工業的快速發展,銅合金冷凝管的需求將必然增大。隨著國內外海洋工程建設的擴展,大規模海洋采油、大噸位和超大噸位級的船舶和遠洋艦船的建設,以及現代核動力船舶的建設;大規模海水淡化工程的建設、水電聯產聯供;銅合金冷凝管的應用規模亦不斷擴大。不僅為銅合金冷凝管的應用提供了寬廣的空間和良好前景,也對銅合金冷凝管的質量和規格范圍提出了更高的要求。高耐蝕、高效換熱、薄壁、高精、高性能體現了當今海水淡化及相關海洋工程用銅合金冷凝管發展的主要趨勢。國內知名生產企業有中鋁洛陽、浙江海亮等。目前國內最大的銅合金冷凝管生產能力是浙江海亮集團,其生產冷凝管的時間比較長,涉及行業范圍較廣,出口量大,占有市場份額較大。而從裝備先進性來講,甘肅金川集團新近建成的銅合金管加工廠大量引進關鍵設備;與其他銅加工企業相比,金川集團具有銅、鎳資源優勢,且客戶遍布世界各地,如果能保證好的成品率和產品質量,將具有很強的競爭力。上述企業冷凝管生產產能詳見表2。
3我國高精度銅合金冷凝管發展思路
特種銅合金冷凝管的市場已經日趨國際化,我國特種銅合金冷凝管產業的發展需堅持以下幾點:1)爭取政府的支持,改變我國銅合金冷凝管工業落后的現狀。高精度耐蝕特種銅合金冷凝管屬于電解銅—特種銅管和銅合金管棒產業鏈,目前國外和國內市場對高精度耐蝕特種銅合金冷凝管需求量大,能大批量生產且符合市場要求的生產廠不多。同時國內對特種銅合金管的生產及應用還在進一步研究開發,各種更先進的節能型生產方法相繼會出現。因此,爭取國家、地方政府科技與產業部門的政策和資金支持有助于企業盡快形成自主創新能力。2)加強消化吸收,加大自身研究和開發能力的建設。目前,銅合金冷凝管生產的工藝技術國內業已成熟,能穩定生產,也能提供成套生產設備。單純的引進設備不利于形成自主開發和創新能力,且投資巨大。因此,企業需要確立自主開發和技術引進相結合的發展思路,重視消化吸收,同時加大自身研究和開發能力的建設。3)“產學研用”緊密結合,促進科研成果快速產業化。目前特種銅合金管生產企業的技術力量還很薄弱。因此,應充分發揮高校和院所科技開發能力,加強自身的技術實力。生產企業需要與高校、科研院所形成長期穩定的產學研用合作體系。4)瞄準國際先進水平,加快產品結構調整。我國高附加值的特種銅合金冷凝管產品結構不夠合理,發展我國特種銅合金冷凝管行業需避免盲目增投、擴產,分階段調整產品結構,逐步替代進口產品,以高附加值替代高產量,做強我國特種銅合金冷凝管行業。
作者:郭峰 袁孚勝 王彤彤 單位:中國瑞林工程技術有限公司