第二大金屬材料看鋁產業

 Aluminum 一詞從明礬衍生而來. 隨著拜耳法和霍爾冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法的工業應用, 氧化鋁和電解鋁大規模工業生產, 原鋁的生產成本不斷降低, 到 20 世紀初, 鋁已經成為僅次於鋼鐵的第二大金屬材料.

鋁具有良好的延展性且易於鍛造, 它既可以制成厚度僅為 0.006 毫米的鋁箔, 用於包裝食品, 藥品, 也可以通過擠壓, 碾環等方式加工成不同的鋁材, 廣泛應用於建築, 汽車和機械設備等行業.  通過添加其它元素還可以將鋁制成合金使它硬化, 強度甚至可以超過結構鋼,  但仍保持著質輕的優點.

有色金屬中銅, 鋁均為萬億市場規模, 但相比於銅約 42 年的靜態開採年限, 鋁資源豐富, 靜態開採年限約為 90 年, 市場規模受儲量限制較小. 其次豐富的儲量也給鋁賦予了低廉的價格, 加上鋁優良的金屬屬性, 有極大的市場應用價值.

全球 90%以上的鋁土礦通過拜耳法冶煉成氧化鋁, 95%以上的氧化鋁在高溫高壓的電解槽內冶煉成電解鋁, 除部分被鑄成鋁錠, 大部分以鋁水的形式運送到冶煉廠附近的鋁初級加工廠, 被加工成鋁棒, 鋁桿, 鋁板帶箔等不同形狀的鋁材.

全球 98% 的鋁土礦儲量集中在發展中國家和澳大利亞, 其中幾內亞 (74 億噸), 澳大利亞 (60 億噸), 越南 (37 億噸) 和巴西 (26 億噸) 儲量占比分別為 24.4%, 19.7%, 12.2% 和 8.6%, 合計約占全球總儲量 64%. 

全球礦產資源分布往往與消費區域不匹配; 全球鋁土礦資源主要分布在非洲的幾內亞, 澳大利亞和中南美洲等地, 當地採礦量高, 但氧化鋁產能低, 為主要的鋁土礦出口地區, 中國和歐美等鋁土礦資源匱乏的國家為主要進口地區.

氧化鋁是一種高硬度化合物, 在高溫下可電離的離子晶體, 無臭無味, 按用途可分: a) 冶金級氧化鋁, 即作為原材料冶煉電解鋁, 一般占氧化鋁總量的 95%以上. b) 非冶金級氧化鋁, 常用作耐火材料, 分析試劑, 吸附劑, 陶瓷行業等.

全球氧化鋁產量高度集中於鋁業巨頭. 2020 年全球十大氧化鋁生產商依次是魏橋集團, 中國鋁業, 美國鋁業, 信發集團, 俄羅斯鋁業, 力拓加鋁, 錦江集團, 挪威海德魯, 南拓 32, 東方希望, 合計產量為 9138 萬噸, 占全球產量的 68%.

電解鋁產業鏈中游為高耗能, 高碳排放量的冶煉環節. 每冶煉 1 噸電解鋁需耗 13500kw·h 直流電, 約占整個鋁產業耗能的 70%以上, 高耗能同時伴隨著高碳排放量, 電解鋁冶煉的碳排放量約占中國碳排放總量的 5%, 僅次於鋼鐵和水泥行業.

隨著工業技術的不斷發展, 新的應用領域對鋁純度的需求不斷提高, 從而使純鋁概念細化. 根據純度的不同, 可以將鋁劃分為工業純鋁, 精鋁和高純鋁. 精鋁和高純鋁本質上是通過對原鋁進一步提純, 去除相應雜質, 得到鋁含量更高的一種鋁錠. 

按照制造工藝, 鋁合金可分為變形鋁合金和鑄造鋁合金兩類. 前者是對未熔化的鋁合金坯進行熱加工或冷加工成型, 後者是將熔化的鋁合金液倒入模具再將其鑄造成型, 其中變形鋁合金應用更為廣泛, 可占到鋁合金制品產量的 90%以上. 

電解鋁產業鏈下游主要將原鋁或鋁合金通過擠壓, 鑄造等多種方式加工成各種形態的鋁材, 然後進一步加工成鋁制品, 廣泛應用到建築地產, 交通運輸, 電力和包裝等終端行業.當前電解鋁終端需求依舊以傳統行業需求為主.

當前電解鋁終端需求依舊以傳統行業需求為主, 其中建築房地產, 交通運輸和電力電子用鋁占比分別為 29%, 20% 和 16%, 合計約占 65%, 隨著新能源汽車, 太陽能, 新興軌道交通等行業的快速增長, 未來電解鋁需求格局將出現較大幅度調整.