我们国家是世界首个具有铝完整产业链的工业大国，从上游铝土矿挖掘、氧化铝冶炼、电解铝冶炼，到中游原铝加工，再到下游各行各业对铝材的深度加工，以及之后的应用和消费，除了上游铝土矿储量不占优势，其他环节的产能和产量都是世界首位。
铝土矿的构成及质量标准
由于铝的化学性质活泼，它在自然界只以化合状态存在。铝矿物绝少以纯的状态形成工业矿床，而都是和其他各种脉石、矿物共生的。铝土矿是指工业上能利用的，以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为主要矿物所组成的矿石统称，按照主要组成成分分为三水型、一水型软铝和一水型硬铝三类。
铝土矿中含有42种元素之多，其主要成分氧化铝及其水合物，含量在30%~70%之间，还含有杂质如：氧化硅、氧化铁、二氧化钛、少量的钙和镁的碳酸盐、钠、镓、钒、铬、硫、磷、氟和锌及有机物。铝土矿按照其化学成分的氧化铝含量和矿物类型分为六个级别，质量标准参照YB123-62，如下表所示：
全球铝土矿储量分布
根据USGS美国地质调查局数据显示，2022年全球铝土矿基础资源储量313亿吨，产量接近37亿吨，基础资源保有年限接近100年。
从全球铝土矿储量分布结构来看，几内亚储量占比第一，几内亚铝土矿基础资源储量74 亿吨，占全球铝土矿基础储量的23.62%；越南储量第二，铝土矿基础资源58亿吨。占比 18.51%；澳大利亚储量占比第三，达 16.28%；中国储量第七，占比为 2.27%。
从全球铝土矿储量角度来看，我国不属于铝土矿资源丰富的国家，铝土矿储量不仅远低于几内亚、澳大利亚、巴西，即便在亚洲也低于越南和印度尼西亚。
全球矿床分类：多为高品位
全球铝土矿矿床类型通常可以分为两大类：红土型和沉积型。其主要成分、物理与化学特性、储量和分布如下表所示：
铝土矿按照冶炼的难度由低到高：三水铝石型、一水软铝石型和一水硬铝石型。从全球数据可以发现，大多数的矿床为红土型铝土矿，属于三水铝石型和一水软铝石型，占比88%，即高品位矿。
中国的铝土矿以第三种为主，需要在高温高压条件下才能溶出，最难冶炼，占全国总资源量的 99%以上，三水铝石型的铝土矿还不到 1%，且品位低、规模小。
中国铝土矿储量及品位分布：悲喜交加
我国铝土矿查明储量为7.1亿吨，居世界第7位占比2.27%，资源丰度属中等水平。
我国铝土矿资源分布较为集中，主要分布在广西、河南、贵州、山西四个省区，储量合计占全国总储量的91.9%。广西铝土矿资源最多，保有储量占全国储量30%；河南、贵州、山西次之，河南24.43%、贵州24.10%、山西13.37%。其余拥有铝土矿的6个省、自治区、直辖市的储量合计仅占全国总储量的8.1%。
国内铝土矿铝硅比偏低，大多数为高铝（Al2O3大于60%）、高硅（SiO2在5%~15%之间）、低铁（Fe2O3小于10%），且矿体薄，品位波动大。适合经济开采和利用的铝土矿资源少。
全球铝土矿产量分布：较为集中
据iFind数据，全球铝土矿产量从2014年的2.45亿吨增至2022年的3.8亿吨。
从2022年产量分布格局来看，全球铝土矿产量主要集中在澳大利亚、中国以及几内亚，三大国产量占全球72.63%。
中国虽然铝土矿储量为世界第七，但2022 年铝土产量约0.9亿吨，占比23.68%，位居世界第二；澳大利亚产量全球第一约1亿吨，占比26.32%；几内亚铝土产量约为0.86亿吨，占比22.63%，位居世界第三；巴西、印度尼西亚和印度产量分别为0.33亿吨、0.21亿吨和0.17亿吨，位居世界第四、第五和第六。
中国铝土矿进口情况：逐年提升
因资源储备相对有限、品位品质不利于烧结以及开采成本提升等多重约束，国内对于进口矿石依赖度逐年提高。
从进口来源看，来自几内亚矿的进口量逐年增加，自2021年起占比达到50%以上；来自澳大利亚矿的进口量从2020年开始逐年回落；来自印度尼西亚矿的进口量近些年维持在2000万吨附近水平。此三大铝矿资源国在中国总进口量中的占比稳定增长，于2022年达到99.48%。
铝土矿-总结
全球及中国储量可观，基础资源保有年限100年，远超铜、原油等上游商品；全球矿床88%都是高品位，中国储量中高品位矿不到1%；中国进口量世界第一，产量也居于世界前列，随着环保和双碳主题，产量上方空间有限；从中国进口数据来看，澳大利亚、几内亚、印度尼西亚三大进口资源国占比达到99%以上，随着从澳大利亚的进口量逐年降低，以及印度尼西亚禁止铝土矿出口的政策风险，中国对几内亚矿的进口依赖愈发明显。
冶金级氧化铝：占比90%
氧化铝按照不同的生产用途可分为冶金级氧化铝和非冶金级氧化铝两类，而全球超过 90%的氧化铝都是冶金级氧化铝。95%的氧化铝都是用铝土矿冶炼得到。冶金级氧化铝为熔盐电解法生产金属铝所用的氧化铝，是生产电解铝的主要原料。
氧化铝中含有多种金属氧化物，这些金属在电解过程中将首先在阴极上析出，降低铝的质量，因此电解炼铝用的氧化铝必须具有较高的纯度，其杂质含量应尽可能低。全国有色金属标准化技术委员会规定了冶金级氧化铝的行业标准，其中将冶金级氧化铝按照化学成分和物理性能分为三个牌号，划分标准如下表：
后文中说的氧化铝均指冶金级氧化铝。
冶炼工艺：多为拜耳法
氧化铝的冶炼工艺大致可以分为烧结法、拜耳法和烧结-拜耳联合法等，而目前烧结法已经较少运用，主流冶炼方法为拜耳法。
拜耳法：用苛性钠溶液溶出铝土矿中的氧化铝而制得铝酸钠溶液；采用对溶液降温、加晶种、增加搅拌的办法，从溶液中分解出Al(OH)3；将分解后的母液经过蒸发后用来重新溶出新的一批铝土矿，剩余残渣就形成赤泥，溶出过程是在加温加压下进行的，相当于烧碱母液可以循环使用；将得到的Al(OH)3 洗涤后煅烧，得到氧化铝。
烧结法：将纯碱、石灰石配成炉料在高温下烧结，得到原硅酸钙、铝酸钠和铁酸钠；用稀碱溶液溶解烧结产物，铝酸钠溶解，铁酸钠水解放出碱，氧化铁以水合物与原硅酸钙一道进入赤泥，最后得到铝酸钠溶液；后续过程和拜耳法相同。
拜耳法成本较低，母液可以循环使用，对铝土矿的品位有较高要求，需要高品位，具体数据就是看铝硅比；铝硅比值太低的矿石不仅对烧碱的损耗较大，而且直接采取拜耳法会很难得到纯净的氧化铝，因此需要通过烧结法；鉴于全球高品位富矿占比较大，冶炼工艺多为拜耳法。
氧化铝成本结构
根据氧化铝的生产工艺流程，氧化铝的生产成本主要包括铝土矿、石灰石、烧碱等原材料，电耗、蒸汽消耗、焦碳等燃料及动力费用，以及人工、制造、管理等其他费用。生产1吨氧化铝大概需要2.1-2.7吨铝土矿（品位不同使生产1吨氧化铝需要铝土矿的量差别较大）、0.3-0.5吨煤炭、0.12-0.14吨烧碱和0.2-0.9吨石灰。按照最新数据得到成本比例分布如下图：
从数据来看，铝土矿、烧碱和电耗合计费用占总成本比例达到62.11%
全球氧化铝产量分布：全球产量靠亚洲，亚洲产量靠中国
从全球2014年到2022年产量数据来看，中国、非洲和亚洲（除中国外）产量保持稳定增长，方向和全球总体产量保持一致，趋势性明显；同时，大洋洲和南美洲产量占比也还可观，产量较稳定；
具体到国家而言，中国遥遥领先，澳大利亚和巴西产量较稳定
从2022年各国氧化铝产量及占比分布来看，中国产量占比54.29%，高居榜首；排名第二的澳大利亚，占比14.29%；然后是巴西7.86%，印度5.29%，俄罗斯2.21%
中国氧化铝产能分布：山东山西占榜首
中国氧化铝产能在2011-2022年期间，除了2020年有过短暂的回落，一直稳步上升，2022年达到9500万吨。其中，山东、山西长期处于产能前二大省，且产能较为稳定，合计占比接近60%。
从2022年各省产能数据来看，山东、山西位居2500万吨以上梯队，合计占比57.92%；广西、河南位居1300万吨梯队，合计占比28.74%；贵州、重庆、内蒙古和云南处于1千万吨以下梯队，合计占比13.33%。
中国氧化铝产量分布：和产能分布一致
中国氧化铝产量走势和产能走势保持一致。其中，山东、山西长期处于产量前二大省，且产量自2017年后较为稳定，合计占比接近60%。
从2022年产量数据来看，山东产量在2600万吨以上，长期保持第一；山西产量在2000万吨附近，保持第二，前二合计占比57.25%；广西产量也在1000万吨以上，占比15.70%，且逐年提升；河南产量较为稳定，一直在1000万吨上下波动，占比12.28%；其他主产省份都在1000万吨以下。
中国氧化铝产能利用率：供给弹性可观
从2011-2022年产能利用率来看，除了2017年达到过90%，其他年份都在88%以下；2017年以来，剔除疫情影响的话，利用率从趋势上来看是下降的，但总产能是上升的，同时结合氧化铝冶炼工艺简单，可随开随停的特点，因此国内目前对于氧化铝的供给弹性是很可观的；从几大主产区利用率来看，云南满负荷运行，山东常年在90%以上，广西、贵州在80%以上较为稳定，河南山西内蒙逐年降低，重庆逐年抬升。
中国氧化铝产能已过剩：出口格局或已注定
据上图SMM数据，从2014-2022年中国氧化铝净进口以及供需平衡数据来看，产量不断抬升，净进口有所放缓，供需平衡由缺口逐渐转为过剩状态，且过剩量还在加大。
据上图国家统计局和海关总署数据，从2014-2022年中国氧化铝净进口以及供需平衡数据来看，氧化铝过剩状态表现更为明显。
从氧化铝总产能、电解铝总产能以及各自开工率数据来看，电解铝产能增长速度远小于氧化铝，但开工率却明显高于电解铝，结合电解铝冶炼中同氧化铝的比例关系，从产能的角度也可以看出氧化铝的过剩状态正在发酵。
从2014-2022年，除2018年外，出口量均小于进口量，呈净进口状态；进出口数量在不断贴近，进口减少，出口增加；进出口数量相对于目前国内产能和产量来说微不足道；结合国内氧化铝产能和电解铝产能天花板，氧化铝未来的出口格局或已注定。
四
电解铝：未来金属 需求可期
1、 冶炼工艺：熔盐电解法
铝电解的生产过程分3个阶段，即焙烧、启动和正常生产，其中焙烧和启动大约经历几天或十几天，其质量好坏对于以后的正常生产以及电解槽的寿命有很大影响。焙烧：电解槽的焙烧主要目的是烘干炉体，使电解槽达到930℃~970℃的操作温度，防止启动时加入到槽内的熔融电解质凝固，一般需要4~8天。启动：在焙烧终了后，融化冰晶石等溶剂形成铝电解所需的熔融电解质，同时进一步加热炉内衬及清理炭渣，使电解槽的主要技术参数进入到电解所需的范围之内。正常生产：在930℃~970℃高温环境的电解槽内，1.92~1.94吨氧化铝作为原料与冰晶石、氟化铝等氟盐溶剂形成熔融状态的电解质，通入13500kw·h直流电进入电解槽，在阴极和阳极上发生电化学反应，得到电解产物，阴极上是液体铝，阳极上是CO2（约75%~80%）和CO（20%~25%）。氧化铝熔融于冰晶石形成的电解质的密度约为 2.1g/cm³ ，铝液密度为 2.3 g/cm³ ，两者因密度差而上下分层，铝液沉淀于电解槽底部，用真空抬包抽出后，经过净化和过滤，获得1吨99.5%~99.85%纯度的原铝。
电解铝冶炼工艺属于重型固定资产投资，日常生产过程中，除了检修以及其他不可抗拒因素外，连续性生产过程不会停止，每次重启电解槽的成本很高且会影响电解槽寿命。
2、 电解铝成本结构
冶炼1吨电解铝大约需要消耗1.93吨氧化铝、0.50吨预焙阳极、20kg氟化铝、10kg冰晶石和13500kw·h直流电；用最新数据计算得到成本分布如下图，其中氧化铝、电力和预焙阳极为主要成本，分别占总成本的31.68%、31.34%和13.94%，合计为76.97%。
3、 全球电解铝产量分布：中国位居榜首
中国为全球电解铝第一大生产国，据iFind数据，2022年全球电解铝产量为6848.6万吨，中国电解铝产量为4043万吨，占全球产量的59.03%。自2013年以来，中国电解铝产量在全球电解铝产量上的占比一直在50%以上，除了2019年该比例有所下滑，其他年份保持增长，2022年达到了59%。
从产量分布数据来看，除了中国，海湾地区、亚洲（除中国外）、俄罗斯和东欧以及北美洲产量都较稳定。
4、 中国电解铝产能分布：“北铝南移”
中国电解铝产能相对集中，据2022年阿拉丁数据显示，山东（809万吨）、新疆（654万吨）、内蒙古（619万吨）、云南（495万吨）和广西（283万吨）电解铝产能合计约占全国产能的67.6%。其中，新疆和内蒙古煤矿资源丰富，冶炼厂可享有低廉的火电，广西和云南水利资源丰富，冶炼企业可享受价格较低的水电，山东冶炼厂享有一定的电价政策补贴，本质上电价决定产能分布。
随着“碳达峰”和“碳中和”的持续推进，中国电解铝产能上限已得到确认，从数据来看，自2019年产能大跌之后，中国电解铝产能处于缓慢修复状态，但增长速度较之前明显减缓。
同时，全国电解铝产能出现“北铝南移”的趋势。受限于环保和碳排放，北方的电解铝产能逐渐转移至南方有丰富水力资源的省份，事实上，这一进程已经加速推进。从数据上，可以看到山东、新疆、河南省份产能明显降低，而云南、广西产能明显上升。火电-电解铝产能逐年降低，而水电-电解铝产能逐年抬升且占比也是逐年提高。
5、 中国电解铝产能利用率：供给弹性不大
从中国电解铝产能利用率数据来看，利用率在2015年至2022年间呈现逐步上升趋势，自2019年起，利用率一直在88%以上，于2021年提升至90%以上。
从各主产区利用率来看，除了广西利用率稍低外，其他产区利用率保持在较高水平，可提升空间有限，考虑到广西电解铝产能在全国属于中等水平，再加上电解铝冶炼工艺属于重型固定资产投资，因此国内短期内电解铝供给弹性有限。
6、 中国电解铝4500万吨产能天花板：增量空间有限
自2017年后，国内政策面对于电解铝管控力度不断收紧，主要限制措施包含以下几项：第一，严控产能新增，新建项目必须采用等量或者减量置换的方式进行；第二，收紧自备电厂的管理，严格执行阶梯电价政策；第三，加大力度淘汰落后产能，推动建立绿电生产模式。伴随有色金属行业供给侧改革和双碳政策的深入推进，目前国内电解铝行业总产能已经形成了4500万吨的总量天花板。
近几年受政策端管控力度收紧的影响，产能扩张速度有所放缓，但是在2019年后仍然呈现上涨趋势。目前，国内总产能已经临近4500万吨的红线值。2023 年5月，国内电解铝总产能为4471.1万吨，达到了红线值的99.36%，在产产能4108.3万吨，产能利用率达到91.46%，未来增量空间有限，行业整体供应量相对刚性。
7、 火电审批难度加大：积极限制电解铝产能
我国目前的电力结构仍然以火力发电为主体， 2022年火力发电量占全国总发电量的70%以上。同时，火电也是碳排放重点行业，根据电网统计数据显示，国内电力行业排碳量占能源行业总量的41%，其中火电是最主要的源头。因此，在2020年双碳政策出台后，国内火电审批难度显著增加，2022年国内火电新增装机容量为4471万千瓦，同比下降3.39%，相较2020年下降21.01%。
由于电解铝行业高耗能、高耗电属性，目前主流的生产模式依旧为自备火电站供应电力需要，这样的模式在节能减碳的大背景下已经进入瓶颈期，新增产能难度高。以天山铝业为例，原本规划建设的10台350MW火电发电机组，最终落成的只有6台，即便公司位于环评压力较小的新疆地区，相较原本建设计划仍旧有较大减量。
8、 电解铝进出口：进口窗口逐步打开
中国电解铝进口窗口常年处于关闭状态，进口数量较少，但长期来看，随着产能天花板的临近，进口铝锭或将稳步提升。从2020下半年净进口数据来看，这一趋势已经有所体现。
9、 下游应用广泛
当前电解铝终端需求依旧以传统行业需求为主，其中建筑、交通、电力电子以及包装用铝占比分别为28.75%、22%、17.23%和11.63%，合计约占79.61%，随着新能源汽车、光伏等行业的快速增长，未来电解铝需求也将同步增长。
10 、未来需求增量一：新能源车
汽车轻量化是新能源汽车产业发展的重要方向，目标是在保证汽车性能、实现成本控制的前提下，通过各种方式实现整车质量的降低。
目前，轻量化研究方向主要包含以下三条：采用轻质材料、使用轻量化工艺以及优化汽车结构，其中最为直接有效的就是采用更轻质的材料。铝合金材料密度低、强度适中、抗腐蚀性能好，是当前主流的车用轻量化材料。
交通用铝是原铝终端应用的重要组成部分，其中主要为汽车制造。国内汽车市场逐步修复，新能源汽车占比不断提升。2022年下半年受新冠疫情的影响，国内汽车销量出现一定程度的下行，2023年1月国内月度汽车销量为197.62万辆，是2017年以来当月汽车销量新低。进入2月后，伴随国内疫情防控政策的优化，汽车市场快速修复，目前已经回升至近年来的中高水平。同时，新能源车销量及销量占比也是逐年提升，从2014年到2022年数据来看，该比例从0.32%提升到25.64%，增长速度迅猛，未来还有较大提升空间。
11、 未来需求增量二：光伏组件
铝材在光伏产业中主要应用领域为边框、支架和铝浆。铝浆主要作为阳极的浆料涂覆在电池片表面，使用量相对较少；边框作为固定以及密封电池片的组件，需要起到保护玻璃边缘、加强组件密封性的作用，目前国内企业普遍使用铝合金作为边框制作材料；支架是整个光伏系统的支撑结构，主流材质为热浸镀锌碳钢或铝合金，国内应用以钢结构为主，出口组件则主要使用铝合金材料。从光伏组件成本构成来看，边框和支架占比10%。
铝材在光伏领域中最主要的竞争材料为钢材料，但两者相比铝材有着诸多性能优势，未来光伏单位用铝量有望继续提升；同钢材相比，铝与光伏玻璃具有更好的兼容性，在经历外部温度变化时能够保证同步形变，钢材料的加工精度低，在恶劣天气中容易产生局部应力集中，造成组件爆板；质量上，单位面积铝支架重量约为1.5kg，钢支架为3.5kg，对于承载力较低的屋顶分布式光伏电站建设中，使用钢材料无疑将增加承重风险；此外，在风沙、水中等腐蚀性较强的场景中，铝合金的抗腐蚀表现也明显优于钢材料。
双碳目标下，光伏产业是我国在电力基础设施建设领域重点扶持对象，近几年来成长迅速。当前，中国的光伏产业已形成从硅料、硅片、电池组件、设备制造、整机安装和应用的完备产业链，是全球最大的光伏组件生产国和出口国，每年光伏组件出口量占国内生产总量的60%以上。在政策扶持、财政补贴以及技术创新等多重利好因素驱动下，国内光伏产业快速发展，2022年国内新增光伏装机量为8800万千瓦，同比增长60.35%。
2021年中共中央、国务院在《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》中指出，到2030年风能、太阳能发电总装机量要达到12亿KW以上，截至2023年5月，风能和太阳能发电总装机量为8.3亿千瓦，未来光伏产业依旧有着充足的发展空间。
12、 未来供给增量：再生铝
铝及合金因其耐磨和抗腐蚀性，在使用过程中损耗程度极低，多次重复循环利用后不会丧失其基本特性，具有较高的再生利用价值。根据国际铝业协会的数据，全球历史上总共生产的15亿吨铝中，有超过70%仍在被使用，其中铝制易拉罐回收率更是能达到95%以上。
再生铝不仅具有显著的经济优势，还能有效节约自然资源、保护生态环境。相较原铝生产，再生铝是由废旧铝和废旧铝合金材料，经过分拣、简单处理后，经过重融提炼，直接进入铝材加工环节，省去了铝土矿开采、氧化铝冶炼和电解铝冶炼三个流程，能耗降低超过 95%，具有极高的经济优势。氧化铝生产过程中会产生大量含金属废料的赤泥，目前暂无合适处理方法，大量赤泥的堆放严重影响生态环境，而再生铝的生产不涉及赤泥的产生，对环境保护有积极影响。
欧美等发达国家经历了长期的工业化进程，社会积蓄较多废铝，已拥有比较完备的废铝回收和再生铝生产系统，据国际铝业协会和USGS数据显示，欧洲再生铝约占原铝和再生铝总量的60%，美国约为83%。中国再生铝占比仅为17%，不仅远低于欧美等发达国家，而且低于全球34.3%的平均水平，说明我国再生铝产量相对原铝产量仍然偏低，再生铝产量在未来具有广阔的提升空间。
VIP课程推荐
APP专享直播
热门推荐
收起
24小时滚动播报最新的财经资讯和视频，更多粉丝福利扫描二维码关注（sinafinance）
