國際鋁協:世界鋁工業(yè)發(fā)展歷史上最重要的50個里程碑時刻
發(fā)布時間:2023-01-12 10:07:09      來源:尚輕時代

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在過去200年間,鋁的發(fā)展超出了早期先驅者們的想象。它繼續(xù)以創(chuàng)新和可持續(xù)的方式被加工和應用。

從用于醫(yī)藥包裝和飲料罐等日常用品,到飛機和航天器的制造,鋁已經證明了其在社會生活、技術、運輸和其它方面的重要作用。200年以來,科學家們不斷發(fā)現處理、回收和加工鋁的新方法新工藝,這些都對我們的鋁行業(yè)產生了深遠的影響。

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2022年,恰逢國際鋁協(IAI)成立50周年的時刻,國際鋁協邀請行業(yè)內的參與者投票,評選出他們認為的在過去200年世界最重要的50個鋁業(yè)高光時刻,以紀念這些歷史上改變了鋁工業(yè)也改變了世界的最重要的里程碑。

以下是國際鋁協評選出的世界鋁工業(yè)史上最重要的50個里程碑時刻(按得票排序):

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1. 霍爾-埃魯特法電解鋁工藝(Hall-Héroult)

1886年。22歲的美國化學家Charles Martin Hall和法國人Paul Héroult發(fā)明了霍爾-埃魯特工藝(Hall-Héroult)。在這一發(fā)現之前,鋁是一種貴金屬?;魻?埃魯特工藝的發(fā)明,將鋁帶入了大規(guī)模生產階段,推動鋁走上商業(yè)化生產之路。

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2.拜耳法生產氧化鋁工藝

1888年。由卡爾·約瑟夫·拜爾(Carl Josef Bayer)開發(fā)的拜爾法是提煉鋁土礦生產氧化鋁的主要工業(yè)和最經濟的方法。它包括溶出、分解、沉降和焙燒工序。今天使用的氧化鋁生產工藝與100年前發(fā)明的工藝幾乎相同,并用于生產了世界上幾乎所有的氧化鋁。

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3.鋁易拉罐面世

1960年。Coors Brewing、凱撒鋁業(yè)、雷諾茲金屬和Royal Crown等公司是鋁易拉罐初期生產的主要參與者。鋁罐最初只有2個部分,包括罐體和罐蓋,使得它比3片式鋼罐更輕,更可回收。最初的兩片式鋁罐重約85克,而現在重約15克。

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4.從廢料中回收鋁

1995年。包括重熔在內的鋁回收過程的能耗遠低于從鋁土礦生產原鋁的過程。自1995年以來,全球鋁行業(yè)的廢鋁供應量大幅增加。全球再生鋁產量從1995年的900萬噸增加到2010年的2100萬噸,到2020年達到了3300萬噸。

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5.鋁金屬的發(fā)現

1808年。鋁是由英國化學家漢弗萊·戴維(Humphry Davy)在1807-1808年左右發(fā)現的,并以“alum”命名。戴維的研究表明,氧化鋁可以在電弧中分解并還原為鋁鐵合金。然而,他無法將鋁金屬從合金中分離出來。

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6.阿波羅11號——鋁助推人類成功登月

1969年。1969年7月,美國阿波羅11號飛船與宇航員尼爾·阿姆斯特朗和巴茲·奧爾德林一起登上月球。鋁是這次任務成功的關鍵材料。它由鋁合金板之間的鋁蜂窩夾層制成。發(fā)射飛船的土星五號火箭也是由鋁制成的,充分展現出了鋁高強度和低重量的優(yōu)勢。

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7.惰性陽極:ELYSIS鋁減排工藝小型工業(yè)化取得進展

2021年。2021年在ELYSIS工業(yè)研發(fā)中心進行的該冶煉工藝小型工業(yè)化生產是一個重要的里程碑。這一鋁電解生產過程采用了完全工業(yè)化設計,規(guī)模相當于今天運行的小型冶煉車間。ELYSIS使無碳鋁冶煉更近了一步,并計劃從2024年開始推出該項冶煉技術的工業(yè)化生產。

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8.萊特兄弟發(fā)明飛機

1903年。萊特兄弟于1903年首次成功飛行萊特飛行器,這標志著高度依賴鋁合金的飛機工業(yè)開始發(fā)展。萊特軍用飛機于1909年7月出售給美國陸軍通信兵團,成為世界上第一架軍用飛機

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9.首次提取鋁

1825年。丹麥醫(yī)生Hans Christian ?rsted于1825年首次通過電解法提取金屬鋁。

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10.中國鋁產量占全球總產量的50%

2015年。中國的原鋁產量從2010年的約1600萬噸激增至2013年的2650萬噸,占世界總產量的50%。其后中國的鋁產量持續(xù)增長,2021年達到3900萬噸,約占全球總產量的58%。

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11.發(fā)現鋁礦石

1821年。地質學家Pierre Berthier于1821年在法國發(fā)現了鋁礦石。該礦石以其發(fā)現地法國Les Baux的名字命名為鋁土礦(Bauxite)。

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12.汽車用鋁助力交通輕量化拉動鋁的需求

1980年。鋁在普通汽車總重量中所占的份額不斷增加——從1970年代的35kg增加到目前的152kg左右。2015年,福特將F-150卡車車身改為鋁合金,并推出了福特鋁合金F-150皮卡,創(chuàng)造了汽車應用的新里程碑。該車身由軍用級鋁合金制成,使卡車減重700磅,并更減少油耗。全鋁皮卡顯著提高了福特汽車的銷量。

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13. 2050年全球鋁行業(yè)溫室氣體減排路徑發(fā)布

2021年。鋁行業(yè)根據國際能源署設想的“2度以下溫升情景”的目標要求,制定了三種可信且現實的減排方法。國際鋁協基于完整的行業(yè)數據和對全球鋁工業(yè)的領先分析,在2021年確定了全球鋁工業(yè)的以下減排途徑:電力脫碳;直接減排;回收利用和資源效率。

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14.鋁易拉罐閉環(huán)回收

1970年。通過閉環(huán)回收,可以使一個用過的鋁罐被在短短60天內就作為一個新罐重新進入銷售市場。1904年,第一家鋁罐回收廠在美國芝加哥和克利夫蘭建成。23歲的平面設計師Gary Anderson在1970年用他設計的莫比斯環(huán)(Mobius Loop)標識,強化了減量化、再利用和可回收的現代概念(reduce, reuse, recycle)和社會認知,有力支持了鋁罐的閉環(huán)回收。

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15.愛神Eros鋁制雕像

1893年。位于倫敦皮卡迪利廣場的古希臘愛神安特洛斯Anteros的鋁制雕像高約2.5米,成為第一件由鋁制成的大型藝術品。此座鋁雕像在1893年由第一代威斯敏斯特公爵(Duke of Westminster) 揭幕。

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16.材料生命周期評估(LCA)顯示出鋁的優(yōu)勢

2003年。鋁行業(yè)是率先采用生命周期評估方法來評估汽車行業(yè)可持續(xù)性績效的行業(yè)。鋁的全球生命周期分析于2003年首次發(fā)布??紤]到鋁消費后廢料中90%以上的回收成分,并把汽車上路使用的階段考慮在內,在汽車整個生命周期中,鋁密集型汽車的能耗顯著低于鋼鐵密集型汽車。

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17.鋁箔在包裝上的首次應用

1911年。瑞士巧克力品牌Toblerone在1911年成為第一個使用鋁箔的產品。時至今日,這種Tobleronne三角型巧克力仍在使用鋁箔進行包裝。

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18.第一個使用區(qū)塊鏈技術的鋁可持續(xù)性標簽

2021年。隨著力拓低碳可持續(xù)鋁品牌START項目的啟動,力拓為鋁行業(yè)的透明度和可追溯性制定了新標準。START于2021推出,幫助客戶滿足消費者對所購買產品的透明度要求,可以知道這些鋁是在何處以及如何制造的??沙掷m(xù)性標簽提供了鋁產品的產地信息,并包括了碳足跡、水使用、廢鋁含量和能源構成等可追溯信息。

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19.LME鋁合約的推出

1978年。倫敦金屬交易所(LME)于1877年成立,以滿足英國工業(yè)的金屬需求。目前LME已成長為包括鋁在內的全球最大的有色金屬交易市場。1978年,LME引入了鋁合約,交易量約占LME所有合約的三分之一。

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20.鋁生產布局更加全球化

2010年。在原材料、勞動力和能源供應改善等因素的推動下,并且隨著中國鋁產量的大幅增長,2010年后全球的鋁生產布局出現較大的變化。海灣合作委員會(GCC)國家和印度的原鋁產量也大幅增長;這兩個地區(qū)目前已占全球鋁產量的15%左右。澳大利亞、牙買加和幾內亞因其鋁土礦儲量并作為鋁土礦的主要出口國而備受業(yè)界矚目。

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21.鋁合金的標準化

1954年。鋁協會開始建立的鋁合金分類體系,包括為現有鋁合金制定標準的程序和注冊新合金的程序。這一進展加快了鋁產品的開發(fā)、制造、銷售和商業(yè),并在全球各地的生產商和客戶之間取得進展。位于北美的鋁協會于1954年創(chuàng)建了變形合金的分類和標示體系,這后來于1970年被國際標準化組織(ISO)采用。

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22.汽車鋁合金的開發(fā)–6061

1935年。6061鋁合金是1935年開發(fā)的中高強度可熱處理鋁合金,最初稱為合金61s。它是以其耐腐蝕性和可焊性而聞名的擠壓鋁合金之一。其機械性能使其成為運輸、建筑和電氣領域多種應用的理想選擇。

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23.電解鋁全氟化碳(PFC)減排

2000年。1990年至2000年間,全球鋁行業(yè)的全氟化碳(PFC)排放總量減少了38%(IAI成員公司減少了46%),而同期原鋁生產增加了24%。自愿減排方案在減少PFC排放方面卓有成效。此外,排放量已從2008年的1.6噸/噸鋁降至2018年的1.2噸/噸鋁。

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24.鋁物質流分析顯示75%的鋁仍在使用中

2005年。鋁是目前使用的最具回收性的材料之一,是符合循環(huán)經濟和可持續(xù)性的最佳材料。從2005年開始,鋁行業(yè)推出了全球鋁物質流模型。經過模型測算,由于鋁的無限可回收性和鋁產品較長的使用壽命,全球已生產出來的鋁有75%至今仍在使用中。

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25.罐蓋拉環(huán)的發(fā)明和應用

1959年。Ermal Fraze于1959年設計了拉環(huán)。開罐時,拉起與開口片鉚合的拉環(huán),開口片便沿撕裂刻痕線與蓋體脫離而形成開口,無需單獨的開啟工具就可以打開易拉罐。這種結構多用于罐狀包裝。

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26.南半球首家鋁冶煉廠運營

1955年。貝爾灣(Bell Bay)鋁廠是塔斯馬尼亞和澳大利亞歷史上的一個獨特部分。為了解決戰(zhàn)時進口鋁的困難,這家合資企業(yè)于1955年開始生產,成為南半球第一家鋁冶煉廠。

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27.首架全金屬飛機起飛

1915年。第一架全金屬飛機是由德國飛機設計師Hugo Junker設計的實驗性單翼飛機。該機稱為Junkers J 1,也被昵稱為Blechesel,意思是“錫驢”或“鐵皮驢”。

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28.鋁業(yè)管理倡議ASI頒發(fā)首個認證

2018年。鋁業(yè)管理倡議ASI發(fā)布了首個績效標準和監(jiān)管鏈標準的認證。從那時起并到今天的幾年間,ASI鋁價值鏈可持續(xù)性標準的認證數量顯著增加,在全球產業(yè)鏈的影響力不斷擴大。

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29.建造帝國大廈使用鋁材

1931年。紐約帝國大廈(Empire State Building)建筑使用了鋁,并于1931年完工。該建筑的基本結構和部件都大量使用了鋁材,包括內部裝飾和大堂的建造也使用了大量鋁。

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30.第一顆人造衛(wèi)星伴侶號(Sputnik)發(fā)射

1957年。第一顆人造衛(wèi)星伴侶號(Spuntnik)由鋁合金制成,并于1957年10月4日由蘇聯發(fā)射到太空。航空航天鋁合金設計用于應對零下和極端溫度條件。

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31.波音747大型噴氣式客機投運

1969年。波音飛機公司成立于1912年,成為最早開發(fā)全鋁合金飛機的領導者,包括1938年的B-314(早期開創(chuàng)性的跨大西洋飛行艇之一)、1958年的B-707,以及1969年推出的最具標志性的波音747大型噴氣式客機(Jumbo Jet B-747)。

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32.太陽能電池板用鋁

2000年。貝爾實驗室于1954年生產了首款高效的硅太陽能電池。從那時起,鋁合金一直是光伏太陽能系統(tǒng)建造和結構的關鍵材料。鋁的輕質和導電性使其成為首選材料。

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33.環(huán)境友好型再生鋁合金的開發(fā)

1970年。隨著鋁行業(yè)意識到回收鋁的環(huán)保、低成本和碳足跡優(yōu)勢,70年代初開始設計、制造和商業(yè)化環(huán)境友好型再生鋁合金。這使得可在最終產品中使用高回收含量的鋁,其性能屬性與原鋁合金相當,如易拉罐用薄板。

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34.硬鋁的開發(fā)

1909年。德國冶金學家Alfred Wilm提煉出一種鋁合金,重量輕,但硬度高,更耐用,更具彈性。1909年的硬鋁合金含有銅、錳和鎂。

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35.惰性陽極技術的發(fā)展

2010年。惰性陽極是一種在電解過程中不溶于電解質的陽極的技術。惰性陽極不會被消耗,釋放氧氣而不是二氧化碳。這項技術于2010年開發(fā),是降低鋁冶煉過程中二氧化碳排放量的一項突破。幾家公司計劃在未來幾年內將惰性陽極電解工藝商業(yè)化。

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36.航空航天鋁合金的發(fā)展–7075

1943年。7075鋁合金是一種以鋅為主要合金元素,銅為次要合金元素的鋁合金。它具有優(yōu)異的機械性能,并具有良好的延展性、高強度和韌性。其高強度使其適用于高應力環(huán)境,如航空航天應用。1935年,日本住友金屬公司秘密研發(fā)了7075。后來,美國鋁業(yè)公司于1943年推出了7075,并于1945年將其標準化,用于航空航天。

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37.鋁業(yè)公司向下游延伸發(fā)展

1985年。20世紀80年代后,當原鋁生產基地開始從傳統(tǒng)主產地向外轉移,這些傳統(tǒng)的原鋁主產地將生產的重點從生產標準化的大宗商品鋁金屬轉移到具有更高附加值的專業(yè)產品——無論是復雜的含鋁材料還是下游產品。這導致了西方下游產業(yè)的發(fā)展并推動了消費市場的出現。

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38.國際鋁協的前身國際原鋁協會(IPAI)成立

1972年。IPAI由領先的鋁生產商于1972年成立。最初的目標是發(fā)布關于全球鋁生產的可靠統(tǒng)計數據,并促進在關鍵環(huán)境問題和其他共同目的上的合作。2000年IPAI更名為國際鋁協(IAI),其活動范圍擴大,包括更廣泛的統(tǒng)計數據、關于可持續(xù)性所有方面問題的合作,以及鋁行業(yè)及鋁產品在全球范圍的推廣。

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39.首款鋁軋制產品的面世

1910年。羅伯特奈爾(Robert Victor Neher)獲得了鋁連續(xù)軋制工藝的專利,并于1910年在瑞士Kreuzlingen開設了第一家鋁軋制廠

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40.鋁箔泡罩的首次使用

1952年。首款鋁箔泡罩于1952年使用,由于其良好的阻隔性能和保護性能,成為藥物的理想包裝解決方案。多年來,還不斷開發(fā)了此類產品更新更多的應用,如糖果和口香糖的包裝。

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41.首次由歐盟資助的鋁土礦尾礦利用研究

2015年。根據歐盟地平線2020計劃,歐盟資助鋁土礦尾礦利用研究。資金用于支持尾礦方向的博士論文研究和綜合利用(ReActiv)項目,該項目探索鋁土礦尾礦在輔助水泥材料中利用途經。

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42.電纜用鋁

1880年。大約1880年,美國芝加哥使用了第一根鋁線,當時火車站站長注意到室外的銅線正在腐蝕,并用鋁替換了幾百米長的電線。鋁的高導電性使其適用于電氣工程,它比銅更輕、更經濟,因此在架空電線中更受歡迎。

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43.鋁成為金融工具

1980年。鋁市場受益于非金屬生產商和非消費者的參與。他們是通過做市或投資金屬的金融參與者,為鋁市場提供了流動性。金融期貨市場在20世紀70年代和80年代開始運作。金融機構和投資者在影響LME價格方面發(fā)揮著關鍵作用。

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44.鋁成為大宗流通商品

1980年。自20世紀80年代以來,隨著新生產商的出現和生產者主導的定價體系的衰落,具有較長歷史的傳統(tǒng)的生產商的主導地位有所下降。六大生產商在全球生產體系中的產能集中度開始下降。鋁成為一種鋁成為具有標準化消費屬性的大宗流通商品。LME官方價格、區(qū)域溢價和商品供應決定了鋁的市場價格。

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45.首款鋁螺旋蓋面世

1964年。STELVIN開發(fā)了鋁瓶蓋,以應對軟木塞污染和某些地區(qū)軟木塞的短缺,為瓶裝飲料和酒提供了極好的保存方式。

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46.與原住民社區(qū)的合作

2001年。澳大利亞鋁土礦開采業(yè)與土地的傳統(tǒng)所有者合作多年。2001年,11個傳統(tǒng)業(yè)主團體與鋁土礦開采商科馬爾科(Comalco)就采礦租賃區(qū)簽訂了《原住民土地使用協議》。西開普省社區(qū)共存協議,為鋁土礦運營帶來了許多變化,例如,在世界最大的礦山之一韋帕(Weipa),原住民在該礦山中的就業(yè)率為25%。

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47.500kA電解槽的開發(fā)

2000年。500kA鋁電解槽槽是預焙槽技術升級的一個重要里程碑,它將電解槽電流從1940年的50kA提高了900%至500kA。普基鋁業(yè)(Aluminum Pechiney)于2000年設計并制造了第一個500 kA的鋁電解槽,并在隨后的20年中不斷完善了該技術。

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48.重要專業(yè)工具書《鋁:技術、應用和環(huán)境》出版

1998年。由Dietrich Altenpohl撰寫,1998年由美國鋁協和礦物、金屬和材料學會(TMS)聯合出版,本書在傳播鋁及其合金作為工程材料的優(yōu)勢和益處方面發(fā)揮了關鍵作用。Rodney Hannemann博士在本書的序言中指出,這是未來幾年鋁及其合金在眾多應用中的重要參考書目。

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49.獵戶座載人飛船測試發(fā)射

2014年。美國國家航空航天局(NASA)的獵戶座MPCV是一艘新的載人飛船,根據美國國家航空局的一項名為阿爾忒彌斯(Artemis)的計劃,該飛船旨在訪問月球和火星等目的地。乘員艙的結構骨架由鋁鋰合金制成,在減輕重量的同時增強了艙身強度。這艘鋁合金飛船于2014年12月試射,Artemis號于2022年11月成功發(fā)射。

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50.華盛頓紀念碑的鋁制尖頂

1884年。華盛頓紀念碑于1884年12月竣工,紀念碑頂部是由一塊9英寸的鋁制成的。是一塊100盎司的實心鋁,以保護紀念碑免受雷擊。這個金字塔造型的鋁尖頂,是當時世界上應用的最大的鋁件。