鋁合金以鋁為基,添加其他合金化元素,是輕金屬材料之一,有良好的鑄造性能和塑性加工性能、良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能、良好的耐蝕性和可焊性,在航天、航空、交通運輸、建筑、機(jī)電、輕化和日用品中有著廣泛的應(yīng)用。
從期貨品種結(jié)合產(chǎn)業(yè)鏈角度看,鋁合金是氧化鋁和電解鋁產(chǎn)業(yè)的下游產(chǎn)品。由于鋁合金普遍含硅,因此也是工業(yè)硅的三大下游產(chǎn)品之一,在硅和鋁的產(chǎn)業(yè)鏈中均占據(jù)重要地位。
鋁合金供應(yīng)情況
隨著我國新能源、基建和航空等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,鋁合金的需求與日俱增。近兩年來,鋁合金產(chǎn)量明顯增長。今年上半年,我國鋁合金累計產(chǎn)量685.8萬噸,同比增長23.4%。分地區(qū)來看,原生鋁合金的產(chǎn)區(qū)主要為云南和山東,而再生鋁合金的主產(chǎn)區(qū)為重慶、江西、江蘇和浙江。
原生鋁合金主要由原鋁通過合金化制成。由于近年來環(huán)保低碳需求持續(xù)增加,原生鋁合金產(chǎn)量趨于下降。在“雙碳”目標(biāo)下,未來5年,原生鋁合金產(chǎn)量或?qū)⒗^續(xù)保持下降趨勢,并由再生鋁合金填補(bǔ)其產(chǎn)量空缺。
再生鋁合金主要由廢鋁和部分原鋁制成,SMM數(shù)據(jù)顯示,約80%的廢鋁進(jìn)入再生鑄造鋁合金行業(yè),15%的廢鋁進(jìn)入鋁棒行業(yè),5%廢鋁進(jìn)入以板帶箔為主的其他行業(yè)。
再生鋁的發(fā)展將持續(xù)走強(qiáng),預(yù)計2023—2025年我國廢鋁進(jìn)口量將持續(xù)增加,廢鋁回收量難以完全滿足鋁合金的增長需求。預(yù)計至2027年,廢鋁整體供應(yīng)量約為1400萬噸/年。
原生鋁合金和再生鋁合金產(chǎn)量的差距將會持續(xù)擴(kuò)大。據(jù)Mysteel數(shù)據(jù),2018年—2022年,原生鋁合金產(chǎn)量從185.98萬噸/年下降至95.99萬噸/年,再生鋁合金產(chǎn)量從449.47萬噸/年增加至492.16萬噸/年。原生鋁合金產(chǎn)能基本為340萬噸/年,但再生鋁合金產(chǎn)能從774萬噸/年增加至1144萬噸/年。未來鋁合金的發(fā)展側(cè)重點將集中在再生鋁合金,原生鋁合金供應(yīng)增長受資源、環(huán)境等因素限制,鋁合金供應(yīng)仍將持續(xù)增長,預(yù)計2027年鋁合金總產(chǎn)量可為1800萬噸。
鋁合金需求情況
鋁合金主要分為鑄造鋁合金和變形鋁合金兩種類型。汽車和摩托車占鑄造鋁合金下游消費的70%;建筑和結(jié)構(gòu)件占變形鋁合金下游消費的40%,其中,結(jié)構(gòu)件主要為各類鋁合金支架結(jié)構(gòu),如光伏等產(chǎn)業(yè)。
汽車
汽車鋁合金使用件主要為變形鋁合金和鑄造鋁合金。變形鋁合金包括發(fā)動機(jī)罩、翼子板、頂蓋和后備箱蓋等汽車用鋁部件。鑄造鋁合金在汽車用鋁合金中占據(jù)主導(dǎo)地位,占汽車用鋁量的80%。目前,汽車用鋁合金材料中55.1%采用高壓壓鑄生產(chǎn),25.7%為普通鑄造,8.9%為軋制,8.6%為擠壓,1.7%為鍛造。
隨著汽車輕量化的普及,預(yù)計車輛的用鋁量將繼續(xù)提升。根據(jù)美國鋁業(yè)協(xié)會測算,在相同電量下,電動車行駛里程的增加量與重量的減少量大致呈相同比例。而鋁合金是目前最理想的汽車輕量化材料,因此,從減少能耗和提升續(xù)航的角度出發(fā),汽車輕量化的推進(jìn)勢必增加鋁合金的使用比例。工信部《節(jié)能與新能源技術(shù)路線圖》提出,我國2025年和2030年單車用鋁量目標(biāo)為250千克/輛和350千克/輛。
此外,電動車催生鋁合金壓鑄的新“賽道”。相較于傳統(tǒng)燃油車,電動車的電池包、電驅(qū)動和電控系統(tǒng)取代了燃油發(fā)動機(jī),并導(dǎo)致整車重量額外增加200千克~300千克,因此,三電殼體的輕量化和車身的一體化壓鑄成為減重首選。例如,特斯拉車采用一體壓鑄生產(chǎn)車身后底板總成,替換掉原來的370個零件,最終可以實現(xiàn)汽車總重量降低10%,續(xù)航里程增加14%。
燃油車所用鋁合金量呈穩(wěn)步遞減態(tài)勢,新能源汽車所用鋁合金量持續(xù)增加。一方面,國家政策補(bǔ)貼和行業(yè)前景推動新能源汽車年產(chǎn)量持續(xù)增長;另一方面,新能源汽車的輕量一體化趨勢推動單車鋁合金使用量遞增。
汽車所用鋁合金量和鋁合金年產(chǎn)量呈現(xiàn)同頻變動的趨勢,且兩者增速重合度較高,因為汽車是鋁合金的主要下游終端。2018年—2022年,汽車所用鋁合金量約為300萬~400萬噸/年,占鋁合金總產(chǎn)量的35%~36%,較為穩(wěn)定?;谛履茉雌嚭蛪鸿T一體化的發(fā)展,筆者預(yù)計,2023年—2027年,汽車行業(yè)所用鋁合金量將增加至450萬~600萬噸/年。其中,燃油車受新能源汽車替代的影響,產(chǎn)量將逐步下滑,規(guī)模或呈加速萎縮態(tài)勢,所用鋁合金量逐漸降至150萬噸/年。而新能源汽車得益于政策支持和行業(yè)發(fā)展,預(yù)計在2023年其增速將達(dá)到30%,所用的鋁合金量將從116萬噸/年增加至380萬噸/年。
建筑
目前,鋁合金廣泛用于建筑工程結(jié)構(gòu)和建筑裝飾,如幕墻、門窗框、陽臺和樓梯扶手、建筑五金以及施工用的模板等。
根據(jù)《建筑采光設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》數(shù)據(jù),住宅的門窗面積一般占建筑面積的20%左右。此外,門窗的材料主要分鋁合金、鋁包木和塑鋼3種,不同型材含量浮動較大。從整體來看,鋁合金門窗所含的鋁合金重量約為9.3千克/平方米,鋁包木門窗約為6千克/平方米,所用的鋁合金主要是6系鋁合金。
幕墻面積主要取決于辦公樓和商業(yè)營業(yè)用房的竣工面積,主要由建筑層高和幕墻使用比例所決定。通常而言,幕墻主要分為玻璃、金屬和層間幕墻等,其中,玻璃幕墻使用比例最高,而幕墻中使用鋁合金的部分主要是玻璃幕墻的支承結(jié)構(gòu)和金屬幕墻的鋁面板。玻璃幕墻按支撐結(jié)構(gòu)可分為框支承、點支承和全玻璃幕墻,但點支撐和全玻璃幕墻因結(jié)構(gòu)問題需采用鋼材料制作以滿足性能要求,因此,僅框支承玻璃幕墻需要用鋁,其單位用鋁合金量約為14千克/平方米。
據(jù)測算,2018年—2022年,商品住房所用鋁合金約為85萬~100萬噸/年,幕墻為125萬~165萬噸/年,整個建筑行業(yè)所用鋁合金量約在250萬~350萬噸/年。
預(yù)計未來辦公樓的竣工面積波動幅度不大,預(yù)計商業(yè)營業(yè)用房的竣工面積在2023年—2025年增速為1%~2%,將在2026年—2027年呈現(xiàn)下降趨勢。預(yù)計2023年—2027年幕墻所用鋁合金量約為218萬~240萬噸/年。
從整體來看,預(yù)計2023年—2027年建筑行業(yè)用鋁合金的增速將逐漸降低,但整體用量仍保持高位,約為300萬~400萬噸/年,因此未來建筑行業(yè)仍將是鋁合金最重要的需求終端之一,但其萎縮的趨勢不可避免。
光伏
光伏行業(yè)用鋁主要為組件和裝機(jī)所用支架兩部分。我國出口光伏組件僅邊框用鋁,新增光伏裝機(jī)用鋁量則包括組件和支架兩部分。按照目前大尺寸主流組件計算,光伏邊框用鋁量約0.52萬噸/GWh。分布式光伏裝機(jī)支架用鋁量約1.5萬噸/GWh。目前,光伏組件的邊框材料分為鋁合金、鋼材、復(fù)合材料邊框3種,其中,鋁合金邊框使用比例約為95%以上。光伏裝機(jī)支架分為集中式和分布式兩種,其中,僅分布式主要采用鋁合金支架,集中式光伏因造價和載重需求,一般不采用鋁合金支架。
據(jù)國家能源局光伏裝機(jī)數(shù)據(jù)測算,2018年,中國光伏裝機(jī)所用鋁合金量為50萬噸左右,而2022年該數(shù)據(jù)已接近120萬噸,同比增長140%。中國光伏出口組件也呈現(xiàn)極速增加趨勢,2018年—2022年,出口量同比增長275%,至2022年,光伏組件出口消費鋁合金約76萬噸。受我國光伏裝機(jī)量和出口需求的影響,光伏用鋁合金量亦不斷增加。
得益于碳中和的目標(biāo)和可再生能源項目的經(jīng)濟(jì)性所帶來的政策扶持,光伏市場仍具有巨大潛力。但是,隨著光伏累計裝機(jī)規(guī)模的擴(kuò)大,消納配套將逐步成為限制。預(yù)計2023—2027年我國新增光伏裝機(jī)量繼續(xù)保持增長,但增速或逐漸放緩,預(yù)計所用鋁合金量的增速將降至15%,對鋁合金的消費將從210萬噸/年增加至470萬噸/年。
考慮到光伏組件出口僅邊框用鋁的情況,筆者預(yù)計,2023年—2027年,我國光伏組件出口所用鋁合金量的增速將從60%逐步下降至10%,其所用的鋁合金量約為120萬~250萬噸/年。從整體來看,未來光伏行業(yè)所用鋁合金量將呈現(xiàn)快速增長的趨勢,并成為鋁合金最重要的需求終端之一。
摩托車
摩托車是應(yīng)用鋁合金較多的行業(yè),但以配件為主,輪轂、發(fā)動機(jī)氣缸、前叉、托架、交換器零件、活塞等。目前,我國中小排量(排量≤250cc)的摩托車主車身仍采用鋼材以保證強(qiáng)度和安全性,其中,鋁制品占比約為10%。而電動摩托車車身采用ABS工程塑料且沒有發(fā)動機(jī),因此,整體車身較輕,鋁制品占比低于10%。從整體來看,每輛摩托車的鋁合金含量約為15千克~16千克。
根據(jù)過去5年數(shù)據(jù)測算,摩托車鋁合金消費量為24萬~34萬噸/年。雖然我國仍有很多城市存在“禁限摩”政策,但基于其便利性和社交屬性等因素,預(yù)計摩托車的產(chǎn)量不會進(jìn)一步下降,并進(jìn)入平穩(wěn)狀態(tài)。預(yù)計近兩年消費鋁合金量約為25萬~30萬噸/年。摩托車行業(yè)所用的鋁合金量相對而言較為穩(wěn)定,且其基數(shù)并不大,因此,作為需求終端對鋁合金的影響較小。
交通運輸
交通運輸行業(yè)所用的鋁合金為鐵路和軌道交通。鐵路領(lǐng)域主要指高速鐵路,高鐵所用鋁合金主要為5系和6系鋁合金,通常集中使用在車身、受力結(jié)構(gòu)和內(nèi)部裝飾上,每節(jié)高鐵車廂約消耗12噸鋁合金,其中,擠壓材10.6噸,平軋材0.8噸,鑄件0.4噸和鍛件0.2噸。軌道交通領(lǐng)域主要是地鐵、市域快軌和有軌電車,其車身35%為鋁合金制造,平均每節(jié)車廂對鋁合金需求約為6.5噸。由此測算,2018年—2022年,鐵路領(lǐng)域所用鋁合金量為10萬~15萬噸/年,軌道交通領(lǐng)域為15萬~30萬噸/年,考慮其他各交通運輸及車站所用鋁合金,整個交通運輸行業(yè)所用鋁合金總量約為30萬~45萬噸/年。
根據(jù)《現(xiàn)代綜合交通運輸體系五年發(fā)展規(guī)劃》,預(yù)計未來鐵路營業(yè)里程將呈現(xiàn)穩(wěn)定增長狀態(tài),同時考慮到損耗替換情況、我國高鐵未來的配備密度將小幅增長,其所用鋁合金部件的滲透率和使用比例將維持穩(wěn)定,因此,預(yù)計鐵路領(lǐng)域所用鋁合金量將從2023年的13.8萬噸增加至15.6萬噸,預(yù)計軌道交通領(lǐng)域所用鋁合金量將在2023年大幅下降至15萬噸。從整體來看,交通運輸行業(yè)在2023年—2027年所用鋁合金量約為30萬~35萬噸/年。
家電
經(jīng)測算,2018年—2022年,空調(diào)所用鋁合金量約為95萬~110萬噸/年,而洗衣機(jī)和冰箱為6萬~8萬噸/年,電視為18萬~19萬噸/年。家電產(chǎn)量相對較為穩(wěn)定,增長幅度變化不大,尤其是近年來空調(diào)產(chǎn)量均維穩(wěn)小幅增長??紤]到未來家電的置換損耗情況,預(yù)計2023年—2027年,洗衣機(jī)和冰箱的產(chǎn)量將呈現(xiàn)維穩(wěn)狀態(tài);電視產(chǎn)量在手機(jī)和電腦等電子產(chǎn)品的替代情況下將繼續(xù)走低;空調(diào)產(chǎn)量在全球夏季高溫的常態(tài)化趨勢下,保持小幅增長,所用鋁合金量約為115萬~130萬噸/年。整個家電行業(yè)所用鋁合金量將保持相對穩(wěn)定的水平,約為150萬~160萬噸/年。
鋁合金進(jìn)出口
按包含鋁合金制品的全統(tǒng)計口徑來看,鋁合金自2003年起始終處于貿(mào)易順差的狀態(tài),但近年來進(jìn)出口數(shù)量的差額卻在逐步縮小。2016年—2022年,鋁合金出口量僅從386萬噸/年增加至518萬噸/年,但是進(jìn)口量卻從36萬噸/年增加至165萬噸/年,進(jìn)口量的增速遠(yuǎn)高于出口量。
按照未鍛軋的鋁合金進(jìn)出口數(shù)據(jù)來看,我國從2020年以來從凈出口國變?yōu)閮暨M(jìn)口國。2022年,我國進(jìn)口未鍛軋的鋁合金127.8萬噸,出口22.5萬噸,國外鋁合金正在填補(bǔ)國內(nèi)飛速增長的需求。
從整體來看,我國全口徑鋁合金產(chǎn)品出口仍保持增長,但鋁合金原料逐漸轉(zhuǎn)向進(jìn)口補(bǔ)充,從側(cè)面說明了我國制造業(yè)正逐漸轉(zhuǎn)型升級,從出口鋁合金原料逐漸轉(zhuǎn)向出口鋁合金制成品。
總結(jié)
近年來,我國鋁合金產(chǎn)量保持增長態(tài)勢,且近兩年來產(chǎn)量增長有所加速,這主要得益于下游光伏、新能源汽車行業(yè)快速發(fā)展的增量需求。
在環(huán)保、低碳的背景下,鋁合金供應(yīng)結(jié)構(gòu)持續(xù)發(fā)生變化,原生鋁合金產(chǎn)量增長逐漸停滯,而再生鋁合金產(chǎn)量和供應(yīng)占比均持續(xù)增長。伴隨著我國鋁制品逐步進(jìn)入大量報廢時期,廢鋁供應(yīng)較好保障再生鋁合金供應(yīng),再生鋁供應(yīng)占比將進(jìn)一步增加。
鋁合金終端需求的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯變化,新能源汽車和光伏產(chǎn)業(yè)占鋁合金終端需求的比例將越來越高。摩托車、交通運輸和建筑行業(yè)未來所用的鋁合金量預(yù)計將持續(xù)走低,尤其是建筑行業(yè),雖然仍將是最重要的需求終端之一,但其逐步萎縮的趨勢難以避免。家電行業(yè)所用鋁合金量預(yù)計將穩(wěn)定小幅增長,但占需求終端的比重將持續(xù)下降。
此外,從鋁合金進(jìn)出口的發(fā)展態(tài)勢來看,我國逐步從主要出口鋁合金原材料發(fā)展至主要出口鋁合金制品階段。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的進(jìn)一步深化,我國出口的鋁合金相關(guān)產(chǎn)品或越來越向終端消費延伸。
轉(zhuǎn)自:中國有色金屬報
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