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铝加工产品的分类及分类方式有哪些?(干货)

佚名 钢材资讯 2024-01-05 09:07:29 100

1、铝:交通用铝增长迅速,将超越建筑成为铝最大的应用领域。

(1)分类:以铝型材及板、带、箔为主,建筑、房地产和交通运输应用占近一半

铝位于铝产业链的中游加工环节。 上游是电解铝和再生铝的生产。 再生铝或电解铝添加合金元素后,通过挤压、轧制等加工成铝型材、板材、带材、箔材等,广泛应用于房地产、汽车、包装、电力等领域。其他领域。

铝加工按照加工产品类型、合金系列和应用领域有多种分类方法:

(1)按照加工产品分类,中国有色金属加工工业协会将铝分为六大类:铝板带材、铝挤压材、铝箔、铝线材、铝粉、铝锻件和其他类。 铝板带是截面为矩形、厚度均匀大于0.20mm的轧制产品。 铝挤压成形分为正向挤压、反向挤压、复合挤压和径向挤压,可加工成形材料、管、棒、线材。 铝粉是在铝箔中加入润滑剂,粉碎成鳞片状粉末,然后抛光制成的。 铝锻件一般由铝合金通过锤锻、液压机或环锻机制成。

(2)按合金系列:可分为1系至8系铝合金,并根据合金成分提高不同的性能。 铝合金按四位数字编号系统进行分类,第一个数字代表合金组,其他数字代表合金中存在的其他金属。 回火标记由前缀表示,表明其经过了何种类型的处理以及处理程度。 字母F、O、H、W和T分别代表制造、退火、应变硬化、固溶热处理和热处理。

(3)按应用领域分:铝加工产品主要应用于建筑及房地产、交通运输、电子电力、包装容器、机械设备、耐用品消费等领域。 2020年全球铝消费量为6250万吨,交通运输和建筑房地产分别占比23%和25%,合计占比48%。 其中,交通领域包括汽车、航空航天、轨道交通、船舶四大领域,是高端铝材应用的典型代表。

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(2)行业现状:产量位居全球第一,但市场集中度较低,每年进口高端铝数十万吨。

行业规模:2019年我国铝产量占全球总量的54%,达到3580万吨。 2020年包括铝板带、挤压材、箔材、线材、铝粉、锻件等在内的“铝加工材料综合产量”为4210万吨,其中板带材含铝量约443万吨箔羊毛。 剔除该部分和铝箔的重复统计后,“铝加工材产量”为3738万吨,比上年同期增长5.2%。

产品结构:以铝挤压材为主,其次为铝压延材。 从铝加工材按类别产量占比来看,2020年我国铝加工材主要为铝挤压材和铝压延材。 其中,铝挤压材料产量占57%。 铝轧材主要是铝板、带、箔,占产量的近31%,铝挤压材和铝轧材合计约占90%。

市场结构:产能分布集中,但行业集中度较低。 我国铝加工业区域特征明显,产能主要分布在山东、河南、广东等省份。 2019年国内铝总产能约6000万吨,占全球产能的60%。 从企业来看,我国铝加工企业众多。 2018年,我国规模以上铝加工企业约有2000家,相当于每家企业平均产量不足2万吨。 从个体企业来看,我国铝型材规模最大、全球排名第二的辽宁忠旺集团有限公司,铝型材销量约77万吨,占全国铝型材销量约4%。该国的铝挤压生产。 全球最大的铝挤压公司萨帕铝业的产量约为140万吨。

进出口:出口市场增长迅速,高端铝产品每年仍依赖进口约30万吨-40万吨。 我国铝产量全球领先,但高端铝领域产能不足。 在铝产量和出口量逐年增加的同时,每年仍进口30万吨-40万吨高端铝材。 2019年,我国进口铝材35.46万吨,进口金额164.75亿元,每吨价格4.65万元; 出口铝材515万吨,出口额912.77亿元,吨价1.77万元。 进口铝材价格为17700元。 材料价格是2.63倍。

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(三)应用趋势:交通运输用铝快速增长,2020年同比增速达29%

铝行业下游应用中,交通用铝增速最快,2020年同比增速达29%。我国建筑用铝始终保持最高消费量,消费占比保持在30%左右。 但2020年,交通用铝和建筑用铝的消费比例保持不变。 从2020年下游领域增速来看,交通消费增速领先于其他应用领域,2020年同比增速达29%,机械设备及包装制品增速达25%,而建筑、房地产、耐用消费品铝消费量同比出现明显下降。

2、汽车用铝:未来五年增速或达8.6%,其中新能源用铝增速达49%

(1)需求:轻量化和新能源预计将带动汽车铝化率提升,结构卷材用量将大幅增加。

(一)铝在汽车上的应用

铝合金具有较高的比强度和性价比,使其成为汽车轻量化的首选材料。 铝的密度约为钢的1/3。 铝合金的比强度比高强度钢高50%左右。 每公斤铝可替代2公斤钢,节省3.1加仑石油。 从性价比来看,虽然铝合金的价格比钢材高出150%左右,但远远低于碳纤维复合材料。 虽然镁合金的价格与铝合金相近,但其耐腐蚀性不如铝合金,难以在汽车行业得到广泛应用。 因此,铝合金是现阶段最好的轻量化材料。

铝合金在汽车中有着广泛的应用,并且在轻量化浪潮下铝的用量和强度也逐渐增加。 铝合金可用于车身、发动机、车轮等结构件和部件。在节能环保需求和铝合金技术进步的背景下,汽车用铝合金的用量和强度正在不断提高。逐年增加。

目前,汽车用铝合金主要是压铸铝合金,而轧制板材的比例随着车身用铝量的增加而迅速增加。 铸造铝合金是目前大多数汽车中应用最广泛的铝合金类型。 广泛应用于车轮、发动机部件、底盘、减震器支架、空间框架等结构件。 这些零件的渗铝率很高。 与铸造铝合金相比,变形铝合金在车身上主要起到轻量化的作用。 但由于镀铝率较低,在汽车上的平均应用份额仍然较小。

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与内燃机汽车相比,新能源汽车采用铝强度更高、变形铝合金比例更高。 纯电动汽车(简称“BEV”)一般比内燃机汽车多使用101公斤的铝。 BEV消除了内燃机汽车(简称“ICE”)动力总成中的气缸体、气缸盖、活塞等铝制部件、变速箱系统以及变速箱中的阀体等铝制部件、离合器壳、分动箱、传动轴等。自行车这部分的用铝量约为62公斤,几乎全部是铸造材料。 BEV的电池外壳、电力牵引系统、车身以及开闭部件需要额外163公斤的铝。 该部分铸造材料占比不到1/3,主要是铝型材。

2020年,新能源客车、混合动力乘用车、纯电动乘用车、传统乘用车、商用车每辆车铝消耗量分别为232.2公斤、198.1公斤、157.9公斤、138.6公斤和122.6公斤。 我国汽车用铝量分析预测按车型主要分为乘用车、商用车、专用车和二/三轮汽车。 乘用车包括内燃机乘用车、纯电动乘用车和混合动力乘用车。 商用车 包括客车、货车,二轮、三轮汽车,包括二轮、三轮摩托车、二轮、三轮电动自行车。 从趋势来看,新能源客车用铝量始终高于其他车型; 分车型来看,2020年新能源客车、混合动力乘用车、纯电动乘用车、内燃机乘用车、内燃机商用车每辆车用铝量分别为232.2kg、198.1kg、157.9kg分别为136.4公斤和70.3公斤。

(2)汽车产量预测

21上半年,全球汽车市场较去年明显复苏,预计2023年汽车销量或恢复至疫情前水平。受疫情影响,全球汽车产量大幅下降15.2%至2020年销量7800万台,销量同比下降16.9%至7700万台。 今年上半年,我国汽车和全球轻型客车销量同比均增长20%以上,分别达到1289万辆和4194万辆,明显好于去年。 预计全球轻型车销量可能在2023年恢复到疫情前水平,并在25年达到峰值。中国轻型车销量21-25年复合增长率可能为3%。

2025年我国新能源汽车产量或将达到748万辆,20至25年年复合增长率达40.5%。 预计2020年至2025年我国新能源汽车产能年复合增长率将达到40.5%,2025年新能源汽车产量为748万辆。

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预计2025年汽车总产量将达到3151万辆。假设未来五年我国汽车生产结构不变,2020年和2025年我国汽车产量分别为2523万辆和3538万辆,对应复合年增长率为7%。

预计2025年全球汽车产量将达到9792万辆,2020年至2025年复合年增长率为2.9%。2020年全球中重型汽车产量为317万辆,相当于全球汽车产量的4%生产。 假设比例不变,2021年和2025年全球汽车产量分别为8646万辆和9792万辆,对应复合增长率为3.2%。

预计2025年全球新能源汽车产量将达到2000万辆,20至25年年复合增长率达45%。 预计2020年至2025年全球新能源汽车产能年复合增长率将达到45%,2025年新能源汽车产量将达到2000万辆。

(3)汽车用铝需求测算

预计2025年我国新能源汽车用铝需求将达到176万吨,20-25年复合增长率达50%。假设未来新能源汽车内部结构占比不变五年内,结合产量和单车用铝量,预计2025年我国新能源汽车用铝量将达到176万吨,2020年至2020年年复合增长率达50% 2025 年。

预计2025年我国传统汽车用铝需求将达到446万吨,20至25年年均复合增长率为8.6%。 假设未来五年乘用车占比保持不变,结合每辆车的产量和用铝量,预计2025年我国汽车用铝总量将达到446万吨,年复合增长率为8.6%从2020年到2025年。

预计2020年和2025年其他国家汽车用铝需求量分别为934万吨和1262万吨,20-25年复合增长率为6%。预计2020年新能源汽车产量其他国家2020年和2025年分别为176万台和1252万台,内燃机车产量分别为51.02和5002万台。 2020年,欧、美、日、韩汽车产量占除中国以外其他地区产量的1%。 82%。 这四个地区的自行车用铝量明显高于我国。 预计20、25年其他国家新能源汽车用铝需求量分别为56、402万吨,内燃机车用铝需求量分别为8.77、860万吨。 吨,2020年和25年其他国家汽车用铝总需求量分别为934万吨和1262万吨,20-25年年复合增长率为6%。

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(2)供应:国内高端铝加工企业南山铝业、长安铝业是大众、特斯拉的供应商。

2020年,大众集团汽车销量全球领先,占据11.6%的市场份额。 受疫情影响,2020年全球汽车厂商销量出现下滑,但销量排名并未发生明显变化。

在电动汽车领域,特斯拉销量排名第一,占据29%的市场份额。 2020年第一季度,全球销量排名前五的电动汽车制造商分别是特斯拉、雷诺、大众、现代起亚和比亚迪。 特斯拉季度销量高于雷诺和大众销量之和,行业集中度较高。

大众集团、特斯拉的铝供应商主要是本土企业,中国长铝业、南山铝业也在其中。 作为特斯拉的二级供应商,长铝业有限公司向一级供应商提供冷却系统铝材。 产品应用于特斯拉民用新能源电池冷却系统; 南山铝业也成为特斯拉供应商,且稳定。 供应,主要提供汽车用铝板和电池托盘用铝板。

(1)昌铝业有限公司:该公司供应的汽车铝材主要以汽车热交换系统为主,包括动力电池外壳等,主要客户为法雷奥、马勒贝洱等知名品牌。 法雷奥和马勒贝洱其客户包括奔驰、宝马、大众等制造商。

(2)南山铝业:公司现有汽车板年产能10万吨。 正在进行的生产线技改项目将新增年产能10万吨,预计年内投产。 今年7月,该公司宣布拟投资20亿元建设20万吨/年汽车轻量化铝板生产线。 未来,汽车板产能将达到40万吨。

(3)明泰铝业:此外,明泰铝业还与国内多家汽车制造商签订了长期合作协议,可供应客车车门、发动机板、汽车蒙皮、气罐、车轮、电池等。 电池芯铝箔等汽车铝材。 目前仅气垫连续热处理机尚未投资建设。 公司将根据市场需求推进投资。

国内企业的吨毛利润水平仍落后于全球领先企业。 大众集团和特斯拉铝供应商(不包括非上市和负利润公司)按每吨毛利润排序。 国内企业与国际水平还有较大差距。 诺贝丽斯以每吨毛利润4300元位居第一,年铝产量327万吨。 其产品包括包装、汽车、航空航天和特种工程用铝材料。 其次是凯撒,每吨毛利3700元,但产量只有41.2万吨。 公司产品为航空航天、国防、汽车、通用工程材料、耐用消费品、电子电器和机械设备用铝材料。 我国长安铝业有限公司每吨毛利润2700元,产量仅21.6万吨。 从板块来看,南山铝吨毛利润为2100元。 与国际领先铝加工企业Novelis、Alcoa、Kaiser等仍有差距,发展空间相对较小。 大的。

(3)行业壁垒:产能扩张受到建设周期长、技术壁垒高、认证标准严格三大壁垒制约。

(1)建设周期障碍

全新先进汽车铝材生产线单位投资约为1.19亿元/万吨,平均项目周期为45个月。 一条全新生产线单位投资1.19亿元/万吨,平均建设工期45个月。 但由于采用的是高性能特种铝合金,在现有基础上改造工程投资为1.56亿元/万吨。 项目工期24个月(南山铝业)。

(二)技术装备壁垒

铝合金气垫连续热处理炉是加工铝制车身覆盖件的核心设备。 造价昂贵,建设周期长。 气垫炉是目前唯一满足ABS板表面质量和热处理工艺要求的热处理设备。 具有表面质量好、性能均匀性高、稳定性强、生产效率高等优点。 高性能铝合金板材、型材的热处理生产设计需要工艺参数多、工序复杂、开发难度大。 相关核心设备长期受制于人,关键技术尚未实现自主控制。 目前,气垫炉主要由艾伯纳、容克等少数国外大公司供应,但价格昂贵。 每条气垫炉生产线成本约3亿元。 每套设备的建设周期约为3年,核心控制过程是对互联网实施严格的技术封锁。

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(3)认证壁垒

IATF16949:2016年质量管理体系认证取代了ISO/TS16949,对汽车零部件供应商提出了更高的要求。 IATF16949认证标准对产品工艺开发、可追溯性、标准化管理、企业责任、过程审核等方面提出了严格要求,被审核方需要有至少12个月的生产和质量管理记录。 一些汽车制造商也会基于这一质量管理体系对零部件供应商提出进一步的要求。 进入汽车零部件供应商白名单还需要资质认证,对产品质量、工艺、管理等方面都有严格要求,审核时间长达半年以上。 只有供应商通过认证后,双方才能实现长期稳定。 合伙。

3、航空铝:需求短期仍受疫情影响,长期年均需求量或达44万吨

(1)需求:预计20-24年和25-39年全球客机用铝年均需求量分别为17.8万吨和44.2万吨。

(一)铝在航空领域的应用

铝在飞机上应用广泛,主要作为飞机结构件。 铝合金由于比强度高、成型性和加工性能好,是飞机的主要结构材料,如蒙皮、框架、螺旋桨、油箱、壁板和起落架支柱等。 不同机型中铝合金材料的比例可以有很大差异。 例如,波音737中铝合金材料的比例可达81%,而波音787中由于大量使用复合材料,铝合金材料比例为20%。

航空用铝以变形铝为主,铸造材料占比较低。 飞机消耗的铝材中,平均扁材约占60%,挤压制品(管、棒、型材、线材)约占28%,锻件约占7%,铸件约占5% 。

按合金成分分类,航空铝主要有2系和7系。 当今世界各国大型飞机结构所用铝合金主要为高强2系(2024、2224、2324、2424、2524等)和超高强7系(7075、7475、7050) 、7150、7055、7085 等)。 铝材料在民用客机中的比例分别达到约38%和45%。

一代飞机,一代材料,航空铝材已发展到以铝锂合金为代表的第三代铝合金材料。 航空铝材的发展分为三个阶段:第一阶段是20世纪30年代至1960年代。 2系铝合金让全金属飞机成为主流,而以早期7075为代表的7系铝合金则让客机在平流层飞行成为可能,代表型号有DC-3、B-29和70 ; 第二阶段是1960年代至1990年代,开发了7050、7055等一系列新型7系铝合金,在提高比强度的同时兼顾了疲劳特性,代表机型号为A300系列和777; 第三阶段是2000年至今。 在复合材料的竞争下,以铝锂合金为代表的第三代铝合金被越来越多的新车型采用,包括A220。 我国C919等,代表牌号是肯联公司的2050、2196,美铝公司的2099、2397。除了铝锂合金外,铝基复合材料和超塑性成形铝合金也是目前航空铝材的重点研究方向。

(二)航空市场分析

2010-2018年全球航空业快速发展。 但受2019年波音737max空难和2020年疫情影响,近两年民机交付量大幅下降。 全球飞机制造商主要有波音、空客、庞巴迪和巴西航空工业公司,产量占总产量的99%,其中波音和空客约占90%。 2010年至2018年,全球民用飞机交付数量呈上升趋势。2019年,波音主力型号波音737max因坠机事故被监管机构停飞,导致波音2019年产量下降至308架,同比大幅下降。同比下降61.79%。 全球新增数量大幅下降。 2020年受疫情影响,民机交付数量进一步下降40%。

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受疫情影响,2019年至2024年全球客机年均交付量预计约为961架,低于疫情前水平,也远低于未来20年年均2,033架飞机的交付水平年。 自1999年以来,全球退役客机的平均机龄一直保持在25-26年。据统计,1995年至1999年全球交付的客机总数约为3765架。 2024年客机机队规模达到24,898架,需19-24年全球客机交付量可能达到4,807架,年均交付961架,远低于全球客机年均交付水平未来20年生产2,033架飞机。 疫情对航空业的影响未来五年可能仍难以完全消退。 长期来看,随着疫苗的普及以及人们长途旅行的需求依然存在,航空业将重回增长轨道。

预计到2039年我国客机机队规模将达到9641架,是2019年的2.5倍。C919的成功研制将带动我国航空铝材的发展。 在交付的飞机中,涡扇支线飞机、单通道喷气飞机和双通道喷气飞机分别占11%、68%和21%。 其中,自主研制了涡扇支线客机和单通道喷气客机。 新舟60系列支线客机(新舟60、新舟600、新舟700)和涡扇支线飞机ARJ21已批量交付。 干线客机型号为C919(相当于波音737-800)于2017年首飞,预计今年将批量交付。 在远程宽体客机方面,我国与俄罗斯正在联合研发CR929型号(相当于波音777/787),预计今年制造首架飞机。 单通道喷气式客机在交付量中所占比例最大。 我国自主研发的C919的研制成功将对我国航空工业供应链产生深远影响,并可能带动国内航空铝材需求快速增长。

支线客机、窄体干线飞机和宽体干线宽体飞机的空重约为25吨、50吨和170吨,单架飞机的铝消耗量可能分别为17.5吨、35吨和119吨。 根据三类客机中代表性客机的空载重量统计,支线客机重量约为21-29吨,窄体干线飞机重量约为42-64吨,支线客机重量约为42-64吨。宽体干线飞机的重量约为128-209吨。 如果采用前述民机70%的铝合金率,则支线客机、窄体干线飞机、宽体干线飞机每架飞机平均用铝量可能分别为17.5吨、35吨和119吨。

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3.1.3 航空铝材计算

预计2020年至2024年全球客机用铝年均需求量将达到17.8万吨,2025年至2039年年均需求量将达到44.2万吨。 据计算,从2020年到2024年,客运飞机中使用的铝量将达到333,000吨,并将从2025年到2039年达到248.7万吨。但是,航空铝的一般材料利用率相对较低。 单个空中客车A380的铝产品约为100吨,但铝的购买量高达1,000吨,相当于仅10%的物质利用率。 我国ARJ21区域客运飞机中的铝制零件占飞机净质量25吨的75%,对应于50吨铝的购买量,相当于37.5%的物料利用率。 指的是ARJ21型号的铝材料利用率,从2020年到2024年,全球对客机的全球铝需求将达到888,000吨,平均年度需求约为178,000吨; 从2025年到2039年,它将达到663.2万吨,平均年需求约为442,000吨。

(2)供应:领先的国内铝加工公司Nanshan Aluminum和Southwest Aluminum是波音和空中客车公司的供应商。

空中客车和波音占主导地位。 空中客车和波音公司的员工人数和收入比其他飞机制造商的雇员数量高得多,他们在航空制造业中占主导地位。

西南铝和南汉铝在波音和空中客车的合格供应商名单上。 Nanshan Aluminum通过了波音的7050AMS航空板工程认证,并成功地包括在波音的合格供应商列表中。 西南铝在2007年通过了法国国际检验和检疫航空材料AS9100质量管理系统认证,并于2012年获得了AirBus 2024预脱毛的板块材料认证。

(1)西南铝:我国航空航天和国防军事材料的研究和开发的“核心基础”,以及高精度铝材料的研究,开发,生产和出口。 它是Chinalco的铝处理部门的核心企业。 它的遗产已成功进入了美国的波音公司和欧洲空中客车公司的供应界。 它的7050铝合金预脱毛的厚板已进入C919飞机合格的产品目录,使其成为国内大型飞机的首个国内合格铝材料供应商。 2019年6月,西南铝开始在多个项目上建造,包括建造航空薄板和ABS生产设备,以及建造航空中型和厚板生产设备。

(2)Nanshan铝制:Nanshan铝的航空铝制概况受到许多客户的青睐,例如空中客车,劳斯莱斯和Comac。 该公司是中国唯一通过空中客车合金挤出配置文件认证的供应商。 该公司还建立了一个“用于航空航天使用的高端铝合金生产线的技术翻新项目”,其年产量为26,000吨,预计将在一年内投入生产。

(3)行业障碍:技术设备研发很困难,供应商认证要求很高。

(1)技术设备障碍

用于铝合金中型和厚板的辊炉固体溶液处理炉进行溶液淬火处理7xxx,2xxx和6xxx铝合金中等和厚的板,需要高性能和高表面质量,用于航空和航空航天。 该设备是用于生产大型飞机,船只,武器和设备的预扎面板所需的高端和高精度设备。 它一直由外国公司控制,该设备具有高技术内容和艰难的研发。 2020年4月16日,在南宁(Nanning)点火并测试了第一个国内高精度铝合金中等厚的板辊炉。

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(2)认证障碍

以波音的供应商认证要求为例,包括一系列认证要求,例如AS9100,EN9100和JISQ9100。 目前,诸如Nanshan Aluminum之类的国内铝加工公司仅获得了波音认证。

波音有针对选择供应商的严格标准。 波音公司具有严格的选择全球供应商的条件,包括:公司的质量系统必须满足航空标准要求; 试验生产的批处理产品必须具有完整的性能数据,并进行批处理; 在分批提供产品之前,它必须通过波音公司的工程和技术部门的现场审核,也就是说,必须在生产线上了解合格产品的生产方式。 Nanshan铝是中国第一个获得波音认证的铝合金材料制造商。 它不仅成功通过了ISO9001质量管理系统认证,AS9100航空航天质量管理系统认证和NADCAP特殊过程认证,其生产能力还获得了波音,空军和空军的认证。 它得到了主流飞机制造商的认可和支持,例如空中客车,Comac和Bombardier。

四、风险提示

宏观经济增长显着放缓。 如果宏观经济增长率大大波动,则汽车,航空航天和其他领域的需求可能会受到重大影响。

新冠状病毒流行病的风险。 国内流行通常是可控制的,但外国流行病仍然不稳定,尤其是在欧洲和美国。 流行病的传播影响了汽车和其他消费。

国内和海外的新能源车辆政策发生了重大变化。 对新能源汽车的铝的需求主要是由国内外的新能量车产业驱动的。 如果该行业的政策发生重大变化,它将间接影响其对铝的需求。

公司生产能力计划的变化。 本文中全球航空铝的计算基于波音和空中客车的生产计划。 如果将来公司计划发生变化,它将影响本文的计算结果。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如果您需要使用相关信息,请参阅原始报告。)

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