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1、光伏行业中铝合金材料的应用和绿色低碳发展永恒之心臻于完美永臻科技股份有限公司地址:江苏省常州市金坛经济开发区月湖北路99号网址:www.wynn-汇报人:魏青竹 博士2022-08-19永臻科技TW时代已经来临数数据据来来源源:SOLARPOWER EUROPE 20222012年2022年2025年202X年.1TW10年3年永臻科技1.5数数据据来来源源:IRENA WORLD ENERGY TRANSITIONS OUTLOOK 20221.5温升背景下光伏装机量数数据据来来源源:ITRPV 2022为实现全球气温升幅限制在1.5以内目标,2050年前需达到碳中和目标IRENA预测,20
2、30年,光伏累计装机量超5.2TW;2050年,光伏累计装机量超14TWITRPV预测,广泛电气化改造场景下,2030年,年装机量1.4TW,累计装机10TW;2050年,年装机量4.5TW,累计装机63TW(预期虽激进,但历史安装量数据与此数据高度吻合)永臻科技逆变器铝合金材料特点密度低易强化导电好塑性高抗蚀抗氧化易表面处理运输安装便捷美观寿命长易回收轻质密封增加强度延长寿命运输安装光伏电站中铝合金的应用永臻科技*Life Cycle Inventories and Life Cycle Assessments of Photovoltaic Systems 2020,IEA-PVPS T1
3、2-19:2020*The Effects of Technological Improvements and Transfer of Manufacturing from Europe to China.Energy Technology 6,1148-1160光伏电站中铝合金的应用 铝合金支架用量*2.84kg/m2逆逆变变器器*Life Cycle Inventories and Life Cycle Assessments of Photovoltaic Systems 2020,IEA-PVPS T12-19:2020*The Effects of Technological Imp
4、rovements and Transfer of Manufacturing from Europe to China.Energy Technology 6, 每GW组件安装用铝合金13,630吨 假设分布式电站(铝合金支架主要应用场景,同时考虑漂浮电站和BIPV)占比50%逆变器铝合金用量*0.48kg/kW永臻科技光伏电站中铝合金的应用铝合金边框米重0.5kg/m,单位面积1.2kg/m2,单瓦用铝量5.5g/W3永臻科技光伏电站中铝合金的应用The aluminium demand risk of terawatt photovoltaics for net z
5、ero emissions by 2050,Nature Sustainability6789020203020402050电站单瓦铝耗量(G/W)123光伏电池:PERC用铝量40mg/W,HJT和TOPCon等电池用铝量更低,可忽略不计基于Nature对全球光伏耗铝量的评估,2020-2025年光伏组件边框和光伏板支架的总耗铝量基本相当光伏电站中铝合金用量从现阶段13g/W,2050年降低到7.2g/W4到2050年,累计铝需求量达到1.2(14TW)4.9亿吨(63TW)永臻科技铝合金行业产能情况铝铝挤挤压压材材49%铝铝板板带带材材30%铝铝箔箔材材10%铝铝线线
6、材材10%铝铝锻锻件件和和其其它它1%铝铝粉粉0%数数据据来来源源:中中国国有有色色金金属属工工业业加加工工工工业业协协会会工业铝型材建筑铝型材铝管材铝棒材和其它阳极氧化铝挤压材1232021年,中国铝加工材综合产量为4470万吨(电解铝产能天花板4500万吨)铝挤压材产量2202万吨,其中阳极氧化铝挤压材360万吨光伏用铝型材200万吨,增幅达40.8%42022年,组件边框用铝则可能接近168-176万吨,支架用铝量或也接近168-176万吨,光伏系统总用铝或可达到336-352万吨永臻科技铝合金行业低碳发展IAI,2050 年年铝铝业业温温室室气气体体减减排排路路径径,2021123采用
7、可再生能源(光伏)等零碳电力,提高单位能效,碳捕获利用和储存可实现铝合金行业电力脱碳通过惰性电极、精炼厂和铸造车间电气化燃料转换,减少生产过程中的直接碳排放通过铝合金报废品收集和分类、消除消费前废料、消除铸造和回收过程中的所有金属损耗,实现铝合金循环利用,提高资源利用效率永臻科技铝合金生产全生命周期采矿冶炼加工应用循环再利用 铝具有良好的抗腐蚀性,可回收性强,根据安泰科数据,2019年全球铝产品产量约9500万吨,其中再生铝约3200吨,占比33%左右。永臻科技再生铝简介再生铝是指由回收铝作为原材料,经过预处理以及熔炼、精炼后最终形成的铝合金产品。由于铝具有较强的抗腐蚀性,因此在使用过程中损耗
8、折旧程度相对较低,故此具有较高的再生利用价值。全球已生产的 14 多亿吨铝中,有四分之三目前仍在全球范围内有效使用,并可用于未来的收集和回收/再利用。差别原铝(电解铝)再生铝原料来源铝土矿废旧铝料生产工艺化学分解、提炼、电解预处理、熔炼、精炼能源消耗很高低碳排放高低对环境影响大较小生产产品原铝铝合金、液态铝国家产业政策4500万吨产能天花板限制支持产业经济模式传统资源消耗型循环经济、资源再生型IAI,2021a永臻科技双碳目标促进铝合金再生业务快速发展 根据中国再生资源研究所预计,至2025年,国内再生铝产量或将达到1,600万吨的水平,超过当下水平的两倍 到2030年,中国再生铝在铝材生产中
9、的占比将从2020年的18%上升到30%到2050年,全球铝合金供应量达到1.7亿吨;以2018年回收利用率计算,全球将生产8300万吨再生铝;通过提高铝合金回收率,在回收率最大化情况下将生产9700万吨再生铝,从而降低相应电解铝产能数据来源:中国再生资源研究所 华泰期货研究院年份再生铝产量(万吨)节约碳排放量(万吨)节约用水量(万立方米)节约用煤量(万吨)减少固废排放量(万吨)2028027880987300020232004420260002024000551
10、60044032000永臻科技铝合金回收路径永臻科技再生模式规范闭环回收、保级应用铸造铝合金锭实现再生铝由低端铸造铝合金向高端变形铝合金的转变传统生产模式闭环回收+新技术模式回收铝高端变形铝合金二次重熔压铸件3C电子新能源轨道交通汽车轻量化降级保级升级闭环回收永臻科技光伏组件中铝合金的闭环回收累计光伏装机总量(橙色)与报废光伏组件总量2050年全球前五报废光伏组件国家(Mt)据国际能源署预测,2030年将有1000万吨报废光伏垃圾(转换率80t/MW),可回收铝合金170万吨(光伏装机需求450-1500万吨)2050年,全球报废光伏垃圾达到8000万吨,可回收铝合金13
11、00万吨(光伏装机需求300-2800万吨)永臻科技组件回收主要步骤第一步:拆除边框和线盒第二步:去除封装材料第三步:获取贵重金属和硅料采用人工或者机械辅助拆除边框和线盒,边框进入重铸环节回收再造,接线盒回收铜线,层压件进入第二步去除封装材料环节机械法拆除采用机械粉碎法、有机溶剂溶解法、热解或焚烧法去除封装材料,得到玻璃、电池片、焊带机械法、化学法、热解法采用化学法获得银、硅料等贵重材料化学法永臻科技铝棒/回收铝棒铝合金边框/支架组件生产电站建设组件回收边框/支架搜集预处理重熔合金成分调整铝合金边框和支架的再生利用永臻科技铝合金回收技术及关注点 铝合金产品在服役期满后,几乎不可能重新炼制成纯铝
12、,以铝合金形式产出;废铝经预处理、熔炼、精炼、铸锭等生产工序后,以合金(或液态合金)的形式产出。合金成分调配加热熔化熔体精炼回收标准废料回收预处理重熔处理浇铸成锭热加工机加工成品热处理热挤压其他方法铝液运输破碎水洗除漆分选将将不不同同牌牌号号、不不同同厚厚度度的的废废铝铝料料分分离离避避免免氧氧化化烧烧损损,去去除除夹夹杂杂和和气气体体除除去去油油污污及及表表面面涂涂层层去去除除铁铁等等非非铝铝料料杂杂质质再生铝回收工艺路线示意图及主要关注点永臻科技总结光伏行业发展越来越快,TW时代已经到来,对铝合金材料需求量也大幅增加;01铝合金材料由于自身特点,已在光伏产业电池、组件、支架、逆变器、线缆等多个环节得到广泛应用;02为满足双碳目标,铝合金行业需要节能降碳,再生铝合金是行之有效的降碳方案,已在全球得到广泛应用;03闭环回收、保级应用是铝合金再生利用的主要模式规范,对光伏电站中铝合金的回收再生利用,可满足光伏行业发展对铝合金材料的要求;04我司回收再生利用组件边框已经实现了合金成分、力学性能、耐老化性能与原铝边框相同的性能。05