Análise Breve dos Padrões de Alumínio de Alta Pureza e da Cadeia da Indústria de Folhas de Eletrodo [Análise SMM]

Notícias SMM de 23 de fevereiro:

Com o rápido desenvolvimento das indústrias globais de alta tecnologia, a importância do alumínio de alta pureza como material fundamental chave está se tornando cada vez mais evidente. Este artigo foca nas diferenças de padrões internacionais do alumínio de alta pureza e no status de desenvolvimento da cadeia industrial de folha de eletrodo, fornecendo uma breve análise das distinções técnicas nos sistemas de definição de pureza entre China, Japão e países ocidentais.

Os padrões industriais para alumínio de alta pureza apresentam diferenças internacionais significativas, com cada país estabelecendo sistemas de classificação baseados em requisitos técnicos e fundamentos industriais. Na China, o "Padrão da Indústria de Metais Não Ferrosos da República Popular da China" define o alumínio de alta pureza como alumínio refinado com um teor de alumínio de ≥99,995% e primeiro esclareceu as classificações em 2008: 5NAl (pureza ≥99,999%) e 5N5Al (pureza ≥99,9995%). Após a revisão do padrão em 2018, foi adicionada uma classificação 6N (pureza ≥99,9999%), refinando ainda mais os limites de qualidade. O Japão adota uma definição mais ampla, categorizando o alumínio com um teor de alumínio de ≥99,95% como alumínio de alta pureza, incluindo alumínio primário refinado. Ele é ainda dividido em três categorias: alumínio de grau especial (pureza ≥99,995%), alumínio de primeiro grau (≥99,990%) e alumínio de segundo grau (≥99,950%). Os países ocidentais definem o alumínio com ≥3N5 (teor de alumínio ≥99,95%) como alumínio de alta pureza, enquanto o alumínio com pureza superior a 5N5 (≥99,9995%) é classificado como "alumínio de ultra-alta pureza", destacando a demanda especializada por materiais extremamente puros.

O alumínio de alta pureza é um material de alta tecnologia e alto valor agregado, usado principalmente em campos de tecnologia avançada e pesquisa científica. Por exemplo, a folha de anodo de capacitores eletrolíticos é feita de alumínio com pureza de 3N5-4N8, enquanto a folha de cátodo é produzida com alumínio de pureza 2N7-3N. A folha eletrônica serve como matéria-prima a montante para a produção de folha de eletrodo, com folha gravada e folha formada sendo coletivamente chamadas de folha de eletrodo. A folha gravada é a matéria-prima a montante para a folha formada.

Conforme mostrado na figura, a folha eletrônica é laminada a partir de alumínio de alta pureza com pureza superior a 99,98%, com espessuras geralmente variando de 60μm a 130μm.

A folha eletrônica é imersa em uma solução de gravação composta principalmente por ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido clorídrico e outras substâncias. Aplicando eletricidade, a folha de alumínio é gravada para formar poros semelhantes a esponjas ou túneis, resultando em folha gravada. O objetivo de aumentar a área de superfície da folha de alumínio é melhorar sua capacitância específica. Quanto maior a capacitância específica, menos folha de alumínio é necessária e menor se torna o capacitor. A perda durante o processo de gravação é significativamente maior do que para outras folhas de alumínio, com aproximadamente 100 toneladas de folha eletrônica geralmente rendendo apenas cerca de 60 toneladas de folha gravada. Submetendo a folha gravada à anodização, forma-se uma fina camada de óxido na superfície da folha de alumínio, criando a folha formada. O objetivo da anodização é melhorar a resistência à tensão da folha de alumínio. Quanto maior a resistência à tensão, maior a potência do capacitor.

Nos capacitores, a folha gravada pode servir como cátodo, enquanto o anodo deve usar folha formada. Portanto, folha gravada e folha formada são coletivamente chamadas de folha de eletrodo. Ambos os tipos de folha são usados juntos em capacitores, com as principais aplicações a jusante ainda sendo aparelhos tradicionais, como eletrodomésticos. No entanto, aplicações em estações base 5G e carregadores de veículos elétricos (NEV) atualmente representam uma proporção relativamente pequena, mas estão crescendo a uma taxa excepcional.

Atualmente, os preços da folha de eletrodo são altos e apresentam diferenças significativas, geralmente excedendo 40 mil yuan/tonelada, com os preços mais altos chegando a várias centenas de milhares de yuan/tonelada. A principal razão para a disparidade de preços é a diferença nos custos de produção, já que o processo de "formação" na produção de folha de eletrodo consome uma quantidade substancial de eletricidade. Os custos de energia representam aproximadamente 50% do custo total de produção. Atualmente, a produção anual de folha de eletrodo da China é de cerca de 200 milhões de m², mas a folha de eletrodo de mais alto nível ainda precisa ser importada do Japão e da Coreia do Sul. Dados alfandegários mostram que mais de 80% da folha de alumínio importada pela China vem do Japão e da Coreia do Sul, com folha de eletrodo e folha eletrônica representando uma proporção significativa. Nos últimos anos, as principais empresas da China na indústria de folha de eletrodo têm continuamente aprimorado suas capacidades tecnológicas, com alguns produtos agora comparáveis em qualidade a produtos japoneses similares e ganhando reconhecimento de clientes japoneses. Com avanços tecnológicos e certificações internacionais alcançadas por empresas líderes domésticas, a China está gradualmente passando de seguidora a concorrente no campo da folha de eletrodo.  Esse progresso não diz respeito apenas à controlabilidade independente da indústria de materiais, mas também fornece suporte crítico para o desenvolvimento das indústrias estratégicas emergentes da China, como estações base 5G e veículos elétricos (NEVs).

Clique aqui para visualizar o Banco de Dados da Cadeia da Indústria de Alumínio da SMM