氧化铝产业链及供需格局分析（原料端）中信期货研究所| 有色金属团队投资咨询业务资格：证监许可【2012】669号研究员沈照明从业资格号：F3074367投资咨询号：Z0015479商业资料，请勿外传李苏横从业资格号：F03093505投资咨询号：Z0017197重要提示：本报告难以设置访问权限，若给您造成不便，敬请谅解。我司不会因为关注、收到或阅读本报告内容而视相关人员为客户；市场有风险，投资需谨慎。郑非凡从业资格号：F03093505投资咨询号：Z0017197 1重要提示：本报告难以设置访问权限，若给您造成不便，敬请谅解。我司不会因为关注、收到或阅读本报告内容而视相关人员为客户；市场有风险，投资需谨慎。基础知识：氧化铝➢氧化铝（Al2O3，别称刚玉、矾土、氧铝），分子量101.96，熔点2054°C，沸点2980°C，密度为3.5-3.9g/cm3➢纯净的氧化铝是白色无定形粉末，不溶于水，易溶于强碱和强酸。➢按用途可分为两类：冶金级氧化铝、非冶金级氧化铝。冶金级氧化铝用来电解生产电解铝，非冶金级氧化铝是指除冶金级氧化铝之外的各种氧化铝、氢氧化铝和含铝化合物的总称，在中国又称精细氧化铝或多品种氧化铝。国家标准（GB/T 24487-2022）将氧化铝按化学成分和物理性能分为AO-G、AO-1、AO-2三个牌号资料来源：公开资料中国国家标准委中信期货研究所 2氧化铝产业链及供需格局分析（原料端）一、铝元素：地球上最多的金属三、铝土矿：中国供需格局分析四、铝土矿：价格二、铝土矿：全球供需格局分析 3重要提示：本报告难以设置访问权限，若给您造成不便，敬请谅解。我司不会因为关注、收到或阅读本报告内容而视相关人员为客户；市场有风险，投资需谨慎。铝：储量决定市场品种储量（亿吨）产量（亿吨）静态开采年限市场规模铝3203.9082.10.68亿吨*1.87万元/吨=1.26万亿元铜8.80.2141.90.21亿吨*6.76万元/吨=1.40万亿元锌2.50.1417.90.14亿吨*2.23万元/吨=0.31万亿元镍0.950.0335.10.03亿吨*13.7万元/吨=0.37万亿元全球主要有色金属的静态开采年限和市场规模➢铝在自然界中分布极广。地壳中铝元素的含量约为8.7%，仅次于氧和硅，位居第三，在各类金属元素中，铝储量位居首位。根据USGS数据，全球铝土矿储量约为320亿吨，按照2021年消耗量估算，铝资源静态保障年限为82年。➢铝优良的属性决定其广泛应用于各个行业，但资源储量决定其市场上限。终端行业选取金属材料会以属性为基础，综合考虑其经济性和储量，价格过高和储量过低都不适合大规模商用。有色金属中，铜、铝均为万亿市场规模，但相比于铜约42年的静态开采年限，铝资源丰富，静态开采年限约为90年，市场规模受储量限制较小。其次，丰富的储量也给铝赋予了低廉的价格，叠加铝优良的金属属性，有极大的市场应用价值。注：市场规模= 2021年SMM现货均价* 2021年金属产量,其中铝储量和产量为实物吨、其他为金属吨。资料来源：钢联USGSSMM Wind 中信期货研究所 4重要提示：本报告难以设置访问权限，若给您造成不便，敬请谅解。我司不会因为关注、收到或阅读本报告内容而视相关人员为客户；市场有风险，投资需谨慎。铝：性质决定应用属性特点初级产品终端产品质量轻、强度高铝的密度为2.7g/m3，可以与多种金属构成合金，某些合金的力学强度甚至超过结构钢，具有较高的强度/质量比值铝材、铝合金新能源汽车车体、汽车结构件、军工、航空航海、机械设备等良好的导电导热性纯度为99.995%的铝在常温下电阻率仅高于银和铜，约为铜电阻的1.5倍左右；在25°C的常温下，铝的热导率为仅次于银铝杆、铝线缆超高压电缆、电子元器件、变压器等可锻造性铝易于加工，可通过切割、压延等方法加工成不同型材挤压材、锻件、铝箔食品、药品包装优良的延展性抗氧化、抗腐蚀铝与空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化膜（Al2O3），避免了进一步氧化，使铝在空气中没有锈蚀效应铝型材、铝板带铝合金门窗、结构件、装饰板、铝幕墙等铝金属特点及应用➢金属本身的化学性质和物理性质决定该金属的应用场景。铝质量轻、合金强度高，具有良好的导电导热性和延展性等众多优良的属性决定其广泛应用于国民经济的各个领域，是国民经济发展的重要基础原材料资料来源：公开资料中信期货研究所 5重要提示：本报告难以设置访问权限，若给您造成不便，敬请谅解。我司不会因为关注、收到或阅读本报告内容而视相关人员为客户；市场有风险，投资需谨慎。氧化铝产业链相对较为单一：铝土矿→氧化铝→电解铝原料端供给端需求端资料来源：百度百科公开资料中信期货研究所4：2：1 6重要提示：本报告难以设置访问权限，若给您造成不便，敬请谅解。我司不会因为关注、收到或阅读本报告内容而视相关人员为客户；市场有风险，投资需谨慎。氧化铝产业链图示上游中游下游终端消费铝土矿（采选）烧碱拜耳法2~3：1冶金级氧化铝（占比95%）非冶金级氧化铝（占比约5%）氧化铝建筑&结构25%电力电子15%交通运输20%耐用品消费7%包装容器10%机械装备7%其他3%铝材出口13%铝线缆铝型材铝板带铝箔铝合金其它电解铝废铝再生铝电解法1.925：1陶瓷、钢化玻璃、化学媒介物等 7重要提示：本报告难以设置访问权限，若给您造成不便，敬请谅解。我司不会因为关注、收到或阅读本报告内容而视相关人员为客户；市场有风险，投资需谨慎。中国氧化铝主体流程的变化：节能、短流程的拜耳法逐渐替代烧结法拜耳法18%烧结法26%联合法56%拜耳法0%烧结法28%联合法72%拜耳法97%烧结法1%联合法2%1994年2004年2017年至今中国一水硬铝石矿生产氧化铝185万吨平均能耗51GJ/t中国一水硬铝石矿生产氧化铝660万吨平均能耗30GJ/t中国一水硬铝石矿生产氧化铝660万吨平均能耗11.2GJ/t 8重要提示：本报告难以设置访问权限，若给您造成不便，敬请谅解。我司不会因为关注、收到或阅读本报告内容而视相关人员为客户；市场有风险，投资需谨慎。资料来源：公开资料中信期货研究所➢全球范围内以铝土矿为原料生产氧化铝采用的都是碱法工艺。碱法又分为拜耳法、烧结法、拜尔烧结联合法等。具体采用哪种方法取决于铝土矿的品位和矿物组成，同时兼顾当地能源、碱、人力等资源情况。➢由于拜耳法工艺简单、流程短、产品质量高，中国目前多数氧化铝企业采用拜耳法生产。➢1吨氧化铝消耗2-3吨铝土矿、0.2-0.3吨石灰、90-100立方天然气，0.24吨液碱、2-7吨水氧化铝工艺流程铝土矿破碎湿磨（磨矿）铝酸钠溶液-Na2O·Al2O3赤泥堆场氢氧化铝溶液-Al(OH)3氧化铝-Al2O3母液主要污染源补充苛性碱石灰晶体分解分级分离焙烧氧化铝冶炼：拜耳法主导 9重要提示：本报告难以设置访问权限，若给您造成不便，敬请谅解。我司不会因为关注、收到或阅读本报告内容而视相关人员为客户；市场有风险，投资需谨慎。基础知识：拜耳法生产氧化铝基本流程铝土矿烧碱破碎湿磨溶出稀释溶出矿浆稀释矿浆沉降分离粗液稠浓赤泥浆赤泥洗涤热水叶滤洗液赤泥堆场精液晶种分解氢氧化铝浆液沉降分离晶种氢氧化铝洗涤煅烧氢氧化铝氧化铝洗液母液蒸发分离蒸发母液Na2CO3H2O晶体溶解苛化石灰乳石灰 10重要提示：本报告难以设置访问权限，若给您造成不便，敬请谅解。我司不会因为关注、收到或阅读本报告内容而视相关人员为客户；市场有风险，投资需谨慎。电解铝冶炼（冰晶石-氧化铝熔盐法冶炼流程）资料来源：公开资料中信期货研究所430~ 480kg阳极碳块阴极钢棒阴极钢棒阴极碳块组（导电）原料：1.92 ~ 1.94吨氧化铝溶剂：冰晶石+氟化铝等氟盐1吨铝液分层铝锭抬包CO2(75-80%)CO(75-80%)930-970°C高温环境930-970°C高温环境12000~14000kw·h直流电12000~14000kw·h直流电生产1吨原铝消耗◼1.92~1.94吨氧化铝◼12000~14000度电◼22~25kg氟化盐◼10kg冰晶石◼0.43~0.48吨预焙阳极(碳素阳极） 11氧化铝产业链及供需格局分析（原料端）一、铝元素：地球上最多的金属三、铝土矿：中国供需格局分析四、铝土矿：价格二、铝土矿：全球供需格局分析 12重要提示：本报告难以设置访问权限，若给您造成不便，敬请谅解。我司不会因为关注、收到或阅读本报告内容而视相关人员为客户；市场有风险，投资需谨慎。资料来源：公开资料中信期货研究所铝土矿是指工业上能利用的以三水铝石、一水铝石为主要矿物组成的矿石统称。衡量铝土矿质量好坏主要依据以下几点：➢铝硅比（A/B)：矿石中三氧化二铝含量与二氧化硅含量的质量比，铝硅比越高越好➢三氧化二铝含量：含量越高对生产越有利➢铝土矿所含矿物杂质：铝土矿中矿物杂质对氧化铝的溶出性能影响很大。三水铝石型的铝土矿中的氧化铝最容易被苛性碱溶液溶出，一水软铝石次之，一水硬铝石最难。而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，最难冶炼红土型铝土矿床岩溶型铝土矿床质量好，高铁、低硅、高铝硅比易于勘探、开采和加工矿床规模大，易于规模生产高铝、高硅，低铝硅比矿床相对较小，缺少巨型矿床基础知识：铝土矿 13重要提示：本报告难以设置访问权限，若给您造成不便，敬请谅解。我司不会因为关注、收到或阅读本报告内容而视相关人员为客户；市场有风险，投资需谨慎。2.1铝土矿：全球储量丰富、分布不均全球铝土矿储量分布结构2021年全球铝土矿产量分布结构➢铝土矿资源丰富：根据USGS数据，全球铝土矿储量约为320亿吨，按照2021年消耗量估算，铝资源静态保障年限为82年，对比2015年静态开采年限103年，铝土矿资源消耗速度有所加快。➢铝土矿分布不均：全球98%的铝土矿储量集中在发展中国家和澳大利亚，其中几内亚（74亿吨）、澳大利亚（60亿吨）、越南（37亿吨）和巴西（26亿吨）储量占比分别为24.4%、19.7%、12.2%和8.6%，合计约占全球总储量64%。全球发达国家严重缺乏铝土矿资源，如美国、法国和德国所拥有的铝土矿储量之和还不到世界储量的2%。➢资源国开采力度不足：全球铝土矿产量主要分布澳大利亚、几内亚、中国合计铝土矿产量占比约为72%，而牙买加和越南这两个国家铝土矿产量占比仅为2%和低于1%，中国铝土矿产量占比为19%，中国铝土矿存在过度开发，而牙买加、越南、圭亚那等地矿开采力度不足。资料来源：钢联USGSSMM Wind 中信期货研究所几内亚24%澳大利亚20%越南12%巴西9%牙买加7%印尼4%中国3%其他21%澳大利亚28%中国22%几内亚22%巴西8%印度6%牙买加1%越南1%其他12% 14重要提示：本报告难以设置访问权限，若给您造成不便，敬请谅解。我司不会因为关注、收到或阅读本报告内容而视相关人员为客户；市场有风险，投资需谨慎。2.2铝土矿：资源国开采，消费国进口加工2021年全球铝土矿产量分布2021年全球氧化铝产量分布➢资源国开采，消费国进口加工：对比全球铝土矿和氧化铝产量分布区域来看，全球铝土矿供需格局表现出了资源国进行开采，而消费国进行进口加工的格局。全球铝土矿资源主要分布在非洲的几内亚、澳大利亚和中南美洲等地。当地采矿量高，但氧化铝产能低，为主要的铝土矿出口地区，中国和欧美等铝土矿资源匮乏的国家为主要进口地区。贸易格局来看，印度尼西亚、澳大利亚和几内亚的铝土矿主要流向中国；巴西和牙买加的铝土矿流向北美；几内亚的铝土矿流向欧洲。资料来源：钢联USGSSMM Wind 中信期货研究所非洲和亚洲（中国除外）35%大洋洲28%中国22%欧洲2%北美洲2%南美洲8%其他3%中国54%非洲和亚洲（中国除外）10%大洋洲15%北美洲2%南美洲9%欧洲7%其他3% 15重要提示：本报告难以设置访问权限，若给您造成不便，敬请谅解。我司不会因为关注、收到或阅读本报告内容而视相关人员为客户；市场有风险，投资需谨慎。➢澳大利亚是全球最大的铝土矿供给国。2021年澳大利亚（1.1亿吨）、中国（0.86亿吨）和几内亚（