铸造铝合金专题报告

铸造铝合金专题报告铸造铝合金品种及产业概况一、铝合金简介铝合金是我国体量大、应用广泛的有色金属材料，是以铝为主要成分，加入其他金属元素或非金属元素熔合而成的合金，是一种轻金属材料。铝具有塑性高、耐腐、导电性和导热性好的特点，但强度低，不能通过热处理强化，切削性不好，在工程上难以应用，通过对铝添加如铜、镁、锌、硅等元素以提高铝的强度、硬度、耐腐蚀性等性能，得到形态各异、合金化元素种类、数量有所差异的合金化铝，也就是铝合金，以投入更为广泛的终端应用领域，如航空、航天、交通运输、建筑、机械制造、船舶等行业。二、铝合金分类根据使用原材料、生产工艺以及合金成分等不同维度，铝合金可以细分为多个不同的种铸造铝合金期货即将在2025年6月10日于上海期货交易所上市交易，这是我国降碳目标下铝产业链期货上市品种的进一步完善、具有重要意义，其标的再生铸造铝合金ADC12是当前市场最具有代表性的再生铸造铝合金牌号。铝合金是我国体量大、应用广泛的有色金属材料，是以铝为主要成分，加入其他金属元素或非金属元素熔合而成的合金，是一种轻金属材料。再生铸造铝合金是以废铝为主要原料，添加配料熔炼后充填铸型，即用砂模、铁模、熔模和压铸法等直接铸成各种零部件的毛坯，如直接浇铸各种形状的机械零件的铝合金，其中ADC12产量占再生铸造铝合金产量的75%，其73%的应用是交通运输板块。在“碳中和”背景下，再生铝得到了重视。再生铝的碳排放远低于原生铝，每生产1吨再生铝的能耗仅为原铝的5%，可节约3.4吨标准煤，节水14立方米，减少固体废物排放约20吨。与原铝生产相比，再生铝生产固定资产投资较小、生产成本低，再生铝具有显著的经济性。在全球降碳背景下，以废铝为主要原料再生铸造铝合金期货、期权上市，对行业内企业的经营管理、使用多元化金融工具规避价格风险、促进行业良性发展有着重要意义。 第2页共13页第一部分前言概要第二部分铝合金介绍交易咨询业务资格：证监许可[2011]1428号研究员：陈婧电话：010-68569793邮箱：chenjing_qh1@chinastock.com.cn期货从业资格证号：F03107034投资咨询资格证号：Z0018401作者承诺期货从业资格证书，本人承诺以勤勉的职业态度，独立、客观地出具本报告。作者保证报告所采用的数据均来自合规渠道，分析逻辑均基于本人的职业理解，通过合理判断得出结论，本报告清晰准确地反映了本人的研究观点。本报告所载的全部内容只提供给客户做参考之用，并不构成对客户的投资建议。 本人具有中国期货业协会授予的 铸造铝合金专题报告类。1、按原材料分为：原生铝合金和再生铝合金铝合金根据使用原材料不同可分为原生铝合金和再生铝合金。其中，原生铝合金是通过电解槽提炼出的原铝为原料，再添加其他合金元素生成的。再生铝合金则是将废旧铝、废铝合金材料或含铝的废料经重新熔化提炼，并添加少量原铝和其他合金元素生产，因其主要原料是废铝、回收成分较为复杂，需要多重净化以清除相关杂质和氧化物，但仍无法完全恢复成纯铝再进行加工，因此一般都是经过调质后直接加工成铝合金，且以铸造铝合金为主，广泛应用于压铸汽车结构件等领域。图1：废铝产业链概述数据来源：SMM，银河期货2.按成分及生产工艺分为：变形铝合金和铸造铝合金根据铝合金的成分和生产工艺特点，可分为变形铝合金和铸造铝合金两大类，两者在加工方式和组成结构等方面均存在差异。变形铝合金是指采用熔融法制成坯锭后，在通过锻造、轧制、挤压等塑性变形工艺方法生产的各种塑性加工制品，包括常见的铝棒、铝杆及铝板带箔等半成品铝合金。变形铝合金根据其合金成分分为1至8系，每个系列的合金都有其特定的成分和性能特点。表1：变形铝合金主流牌号及性能对比 第3页共13页 铸造铝合金专题报告数据来源：银河期货据公开数据整理铸造铝合金是将配料熔炼后充填铸型，即用砂模、铁模、熔模和压铸法等直接铸成各种零部件的毛坯，如直接浇铸各种形状的机械零件的铝合金。与变形铝合金相比，铸造铝合金的主要区别是其合金化元素硅的最大含量高于多数变形铝合金的硅元素含量，此类共晶型元素使得合金具备足够的流动性，从而能够填充铸造时出现的收缩缝，铸造出形状复杂、尺寸精度高的零件。从性能上看，铸造铝合金具有低密度和高比强度的特点，因此可以满足产品轻量化的需求；耐腐蚀性强，表面的氧化膜使其能够在多种环境中保持稳定性能，延长使用寿命；导热性和导电性良好，可以用于高热传导或电导的应用场景，需求终端主要体现在摩托车、汽车和轨道交通等领域中。表2：铸造铝合金主流分类及性能对比类型非热处理型热处理型 第4页共13页合金组别性能特点主要用途铝硅系合金铸造性能好，耐腐蚀性、耐热性和焊接性好应用最广泛的铸造铝合金，应用于结构件，如飞机、仪表、电动机壳体、气缸体、风机叶片、发动机活塞等铝铜系合金高强度高硬度、耐热性较制造发动机缸体、活塞铝镁系合金强度高、耐腐蚀性良好，具有较好的综合力学性能和可切割性可用于雷达底座、飞机的发动机机匣、螺旋桨、起落架等航空船舶配件，同时可应用于化工设备铝锌系合金耐磨性高，热膨胀系数小，易于铸造制作模型、型板、设备支架等对强度和尺寸稳定性要求较高的零件 铸造铝合金专题报告数据来源：银河期货据公开数据整理铸造铝合金主要分为Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系、Al-Zn系。行业标准主要有我国国家推荐标准GB/T87332016、国内外通用的日本标准JIS H2118 2006。常见的铸造铝合金牌号有383Y.3和AD12.1（市场统称ADC12）、A380、AlSi9Cu3（Fe）等。其中Al-Cu-Si系合金目前应用最为广泛，Cu能够提高合金的强度，Si能够增强铸造性能，而ADC12正属于此类合金，熔点580℃，沸点2519℃，密度2.7g/cm³，具有良好的铸造性能，流动性，较高的气密性和抗裂性，中等的力学性能。主要应用于汽车上的壳体零部件、传感器支架、继电器壳、缸体类等、摩托车零部件各类缸体、箱体、通机零部件缸体、农林机械各类零部件。我国回收所得废铝杂质含量较高，大多降级使用，因此约60%的废铝应用于铸造铝合金的生产。根据中国有色金属工业协会再生金属分会数据统计，2024年我国铸造铝合金产能为1300万吨，产量为620万吨，其中铸造铝合金ADC12产量为465万吨，比达到75%。三、ADC12的性能介绍从上海期货交易所官方网站可以看到，即将上市的铸造铝合金期货合约标的为再生铸造铝合金，交割标的化学成分应当符合GB/T 8733-2016中383Y.3或者JIS H 2118：2006中AD12.1的规定。两者合金成分要求相同，杂质成分要求略有差异，详见下表。表3：主流牌号ADC12化学成分要求数据来源：上海期货交易所ADC12作为期货交割品种有以下优势：易交割性：ADC12以铝合金锭为流通形态，具有良好的耐蚀性，便于储存和运输，标准化程度较高，质量指标体系和检验方法都有标准依据，具有客观的评价指标，现货市场普遍接受，争议解决方式也较为规范。市场规模大：2024年我国生产ADC12压铸铝合金锭约465万吨，近十年年均复合增长率高达4.4%，在全部铝合金产品中占比较大，市场规模可观。 第5页共13页备注：GB/T87332016中要求，其余杂质含量的总计不得超过0.2%。 铸造铝合金专题报告市场前景广阔：ADC12最主要应用在汽车制造行业，在“轻量化”要求，以及新能源发展下，其需求正不断增大，有着广阔的市场前景。价格波动大：由于ADC12以废铝为最主要原料，废铝占其成本的85%以上，而废铝的供应情况和价格影响因素与原铝并不相同，导致ADC12的价格波动与A00铝价的波动出现差异，再生铝产业链企业使用现有的铝期货进行风险管理的效果受到影响。价格传导性强：再生铝合金锭处于加工产业链上游位置，并且是后端产品生产成本的重要组成，价格波动具有直接传导性，是产业链企业风险管理中需要重视的重要一环。。市场化程度高：ADC12的市场化程度较高，报价并不是对A00铝报升贴水而是独立报价。市场交易过程中，由于企业所在区域不同、税收政策不同、存在成本差异，报价差距较大，市场化竞争激烈。低碳优势：在“碳中和”背景下，再生铝得到了重视。再生铝的碳排放远低于原生铝，每生产1吨再生铝的能耗仅为原铝的5%，可节约3.4吨标准煤，节水14立方米，减少固体废物排放约20吨。与原铝生产相比，再生铝生产固定资产投资较小、生产成本低，再生铝具有显著的经济性。第三部分再生铸造铝合金产业链介绍铸造铝合金产业链的原料供应主要是废铝；中游制造端是再生铸造铝合金锭的生产企业，民企为主，市场集中度低，CR5约为30%，CR10约为44%，产能利用率较低；下游主要是压铸厂、汽车及摩托车零部件厂等，企业数量较多、集中度很低，属于充分竞争的行业CR5不到15%，压铸企业以及关联企业约12600多家，再生铸造铝合金70%以上应用在汽车及摩托车行业。一、废铝原料端废铝按照来源通常可分为旧废料和新废料。旧废料是终端应用产品结束使用寿命后、经社会回收得到的废铝，我国旧废料回收主要来自建筑、交通运输、电力电子、包装、日用消费品等板块；参与废铝环节的企业主要包括废铝回收企业、铝加工企业、废铝贸易企业等；据SMM统计2024年废铝供应中旧废料占比约54%。新废料是指下游企业生产加工时所产生的废料，包含铝屑、边角料、铝渣、浇冒口以及残次品；新废料大部分在产业链企业中自行回炉或回收，少量向外部现货市场流通；新废料在废铝2024年供应中占比约30%。此外，废铝还可以按铝含量进行分类，熟铝一般指铝含量不低于98%的废铝，一般为以变形铝合金 第6页共13页 铸造铝合金专题报告为原料的产品；生铝指铝含量低于98%的废铝，一般为以铸造铝合金为原料的产品。我国废铝产量虽然持续增加，但仍供不应求，常年维持净进口以补充国内需求。废铝进口量主要受限于进口政策的影响，2024年我国废铝进口153万吨，进口废铝及复化锭合计占废铝供应比重的16%左右。我国废铝来源已形成以国内为主、进口补充的良好格局，国内废铝供应占总量的比例超过80%。根据SMM数据，我国废铝供应量持续增长，这主要得益于双碳目标指引下的政策扶持、国内废铝回收体系日益完善以及进口废铝增多等因素，其中、国产废铝回收量增长是废铝供应增量的主要来源。图2：2024年再生铝原料中各部分占比数据来源：SMM、银河期货整理废铝的应用中，以废铝为主要原料的产品有再生铸造铝合金和再生铝棒，以废铝为添加材料的合金产品中占比较大的有铝板带。据SMM统计，2024年，我国废铝有59%应用于再生铝合金，14%应用于铝棒，24%应用于铝板带，其中2019年废铝有76%应用于再生铝合金，近年来废铝经济附加值相对较低的再生铸造铝合金中比例下降、在其他附加值更高产品中的应用占比提高，说明我国废铝保级回收水平在逐步提高。图4：废铝的主要应用 第7页共13页单位：%图3：废铝供应分解单位：万吨数据来源：SMM、银河期货整理单位：万吨图5：中国废铝主要应用占比变化（2019年及2024年）单位：% 数据来源：SMM、银河期货整理二、中游再生铸造铝合金生产2024年，我国铸造铝合金产能约为1300万吨，产量为620万吨，其中，ADC12的产量约为465万吨、约合900亿元。图6：中国再生铝合金开工率偏低数据来源：SMM、银河期货整理从地域分布来看，我国再生铸造铝合金企业主要分布在汽车工业发达且便于进口废旧金属的沿海地区，如江苏、浙江、广东等，此外，汽摩产业较为发达并有产业基础的安徽、重庆、江西也有一定规模产能分布。从企业规模来看，再生铝合金生产企业以民企为主，市场集中度低，CR5约为30%、CR10约为44%，企业平均产能规模为9万吨。图8：再生铝企业数量分布59%65%65%63%57%82848702004006008001000120014001600180020002015年2016年2017年2018年2019年2020年2021年2022年2023年2024年2025年E中国再生铝合金开工对