铸造铝合金上市前瞻报告

铸造铝合金（AD）专题报告分析师：方富强从业资格证号：F3043701投资咨询证号：Z0015300助理分析师：林静妍从业资格证号：F03131200数据来源：WindADC12价格走势往期相关报告 1前言1.1铸造铝合金期货合约简介5月26日，上期所发布公告表示，铸造铝合金期货自2025年6月10日（周二）起上市交易，当日8:55-9:00集合竞价，9:00开盘。首日挂牌的期货合约为AD2511、AD2512、AD2601、AD2602、AD2603、AD2604、AD2605，挂牌基准价将由上期所在上市前一交易日公布。根据征求意见稿以及通知公布的期货合约细则，铸造铝合金期货的交易代码为AD，交易单位为30吨/手，报价单位为元（人民币）/吨，最小变动价位为5元/吨，涨跌停板幅度为上一交易日结算价±7%，合约月份为1-12月，最后交易日为合约月份的15日（遇国家法定节假日顺延，春节月份等最后交易日上期所可另行调整并通知）。铸造铝合金保证金为合约价值9%。图表1、铸造铝合金期货合约文本交易品种交易单位报价单位最小变动价位涨跌停板幅度交易时间最后交易日交割日期交割品级交割地点最低交易保证金交割方式交割单位交易代码上市交易所1.2铸造铝合金简要介绍铝是一个低密度、熔点低且易于加工的金属，然其强度较低，不宜作为结构材料使用，为了增强铝的强度，铝合金诞生了。铝合金是以铝为基体，添加其他合金元素，如铜、镁、锌、硅等，制成的轻质合金材料。铸造铝合金，主要以废铝为原料，将熔化的铝合金液体倒入特定摸具中，形成各种形状零件毛胚的铝合金。铝合金具有铝金属的低密度、高可塑性、优良导电性等优势的同时，具备较强的强度，成为了理想的结构材料，从而广泛应用于汽车、 上午9:00~11:30，下午13:30~15:00和交易所规定的其他交易时间合约月份的15日（遇国家法定节假日顺延，春节月份等最后交易日交易所可另行调整并通知） 铸造铝合金10吨/手元（人民币）/吨5元/吨上一交易日结算价±7%最后交易日后连续二个工作日铸造铝合金锭，具体质量规定见附件交易所交割地点合约价值的9%实物交割30吨AD上海期货交易所资料来源：上期所、国贸期货研究院 摩托车、航空航天、电气、电子、工程机械等行业。图表2、铸造铝合金零件图表3、铸造铝合金资料来源：公开资料、国贸期货研究院1.3铝合金的分类根据原料来源分类，铝合金可分为原生铝合金和再生铝合金。原生铝合金是以纯铝为原料，再加入其他金属元素合成的，而再生铝合金则是使用废铝等材料重新熔炼制作而成。根据加工方法分类，铝合金可分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金是通过挤压、拉伸等方式制作，而压铸铝合金则是通过熔炼后导入摸具的方式制作毛胚。根据加入的金属元素分类，铸造铝合金可分为4个系列，即：铝硅系、铝铜系、铝镁系及铝锌系。对于不同系列，中国主要采用ZL+3位数字的标记法，第一位数字表示合金系，其中1表示铝硅合金系，2表示铝铜合金系，3表示铝镁合金系，4表示铝锌合金系，第二、三位数字表示合金序号，用于区分不同化学成本的铸造铝合金，如ZL102，“ZL”表示铸造铝合金，“1”表示属于铝硅合金系，“02”表示该合金在铝硅合金系中的序号，且如果代号后面加上“A”，则表示这是优质的铸造铝合金。不同合金系列具有不同的性能，其应用领域的也有所不同，下面我们将详细介绍。（1）铝硅合金系：又称“硅铝明”，含硅量在4%-13%之间，主流牌号是ZL102，其铸造性能在4个合金系中表现最好，且具有较好的耐磨性能和较小的热胀系数，从而被广泛的应用于航空航天、汽车结构件等，是应用最广泛的铝合金，其用量 资料来源：公开资料、国贸期货研究院 占铸造铝合金的比例将近50%。（2）铝铜合金系：是最早出现的工业铸造铝合金，含铜量在3%左右，主流牌号是ZL207，其具有高强度和强热稳定性，但铸造性和耐蚀性较差，通常用于制作形状不复杂，且需要高强度的合金铸件。（3）铝镁合金系：含镁量在3%-10%之间，其密度是4个系列中最小的，仅2.55g/cm3，同时具有较好的强度和耐蚀性，从而广泛应用于航海领域和高端建筑领域。（4）铝锌合金系：又称“锌硅铝明”，加入锌之后，使得该合金无需经过热处理，且同时具备较高的强度和良好的铸造性，锌作为相对成本较低的金属元素，能够降低合金的成本，从而广泛应用与五金、装饰品等领域。图表4、中国铸造铝合金典型系列金属成分牌号SiCuZL1016.5～7.5-ZL10210.0～13.0-ZL10211.0～13.01.0～2.0ZL2014.5～5.3ZL2071.6～2.03.0～3.4ZL301--ZL3030.8～1.3-ZL4016.0～8.0-1.4ADC12简要介绍4月25日，上海期货交易所就铸造铝合金期货合约、期权合约和业务细则公开征求意见的公告，意见稿中规定用于实物交割的铸造铝合金，化学成分应当符合GB/T8733-2016中383Y.3或者JISH2118：2006中AD12.1的规定。ADC12是日本的铝合金牌号，又称12号铝料，属于Al-Si-Cu系合金的一种，相当于中国国产的合金代号383Y.3（随着压铸的发展，衍生出了专门用于压铸铝合金的牌号“YL”），合金牌号是YZAlSi11Cu3。图表5、ADC12材料组成AL余量SiCuMg85.59.6-121.5-3.5<0.3 合金系主要元素占比（%）MgZnMn其他铝-硅0.25～0.45-----Ti0.08～0.200.4～1.0-0.3～0.9-铝-铜-0.6～1.0Ti0.15～0.250.15～0.25-0.9～1.2Ni0.25Zr0.20铝-镁9.5～11.0---4.5～5.5-0.1～0.4-铝-锌0.1～0.39.0～13.0--资料来源：公开资料，国贸期货研究院整理JIS标准ZnFeMnNiSnADC12<1<1.3<0.5<0.5≤0.2资料来源：公开资料，国贸期货研究院整理 为什么选用ADC12作为铝合金期货标的？首先，ADC12是我国最主要的再生铸造铝合金牌号，占比达75%，市场规模较大；其次，ADC12以铝合金锭为流通形态，具有较好的耐蚀性，便于运输和流通，具体较好的标准化程度，能被现货市场普遍接受。图表6、ADC12性质特性描述物理特性熔点为580°C，沸点高达2519°C，密度为2.7g/cm³工艺优势具有低熔化温度和高流动性，非常适合压铸工艺，能够迅速填充模具并在短时间内冷却凝固，适用于生产复杂形状和薄壁产品轻量化密度为2.74g/cm3，是汽车最广泛应用的轻量化材料，替代钢材导热性能导热系数为96W/m*k，能有效散热，适用于发动机等需要良好散热的部件耐腐蚀性能耐腐蚀性能较高，且可通过多种表面处理方法进一步提高其耐腐蚀性机械加工性硅含量较高和铜含量较低赋予了ADC12良好的机械加工性抗热开裂性能具有抗热开裂性能，是增强模具填充特性的部件的理想选择改良特性ADC12在模具填充精度较ADC10等上有所提升，适用范围更广。资料来源：公开资料、国贸期货研究院1.5铸造铝合金的生产工艺铸造铝合金的生产工艺分两个环节，第一个环节熔炼，第二个环节铸造。熔炼是为了制造铝合金胚锭，而铸造根据工艺的不同，生产的产品使用的需求场景不同，如制造批量铸件选用砂型、永久性或压力铸造，而需精度铸件则选用熔摸或压铸，高强度件选用压铸等。图表7、铝合金铸造工艺铸造工艺原理特点应用砂型铸造利用砂子制成铸型，将熔融铝合金浇注其中，冷却后去除砂型成本低；但表面粗糙，精度较低发动机缸体、大型结构件等永久模铸造采用金属模具（如铸铁或钢），可重复使用组织致密，气孔少，可生产复杂内腔产品气缸盖、轨道交通零件等压力铸造液态铝合金在高压（几十至数百兆帕）下高速充型高精度、高生产效率，但内部易有气孔，难以热处理3C产品外壳、汽车零部件低压铸造低压（0.01~0.1MPa）将金属液注入模具充型平稳，气孔少，适合复杂薄壁件，但成本高铝合金轮毂等熔模铸造用蜡模做摸具进行浇筑超高精度、表面细腻，但周期长、成本高涡轮叶片、精密仪器零件离心铸造模具高速旋转，离心力使金属液贴附型腔组织致密，适合环形/筒形件；设备复杂管道、轴承套圈挤压铸造液态金属在高压（50-150MPa）下充型并凝固结合铸造与锻造优势，力学性能优异高强度结构件，如悬挂部件连续铸造金属液连续浇入水冷结晶器，形成长条铸坯高效、组织均匀，适合坯料生产铝棒、板材原料资料来源：公开资料，国贸期货研究院整理 压力铸造是适用最广泛的铸造方式，考虑到ADC12是压铸铝合金的一种，下面我们将详细接受压铸的生产工艺。压铸是将金属液高速压入金属摸具内，利用压力作用让金融液冷却凝固而形成铸件，其具备高精度、高效率、适合大批量生产等多优点，广泛应用于汽车、机械、电子等多个行业。图表8、压铸工艺流程资料来源：公开资料，国贸期货研究院整理2铝合金产业链铝合金产业链上游是原铝和再生铝，中游根据加工方式的不同分为变形铝合金和铸造铝合金，而初端下游则是根据不同需求利用不同工艺制作铝合金型材、铸件等等，从而应用于建筑业、包装业、机械制造、交通运输、电力电子等终端。可以看到，铝合金因所使用的原料、加工方式等不同，其产业链也存在一定的差异，由于上期所规定的铝合金交割标准是ADC12，而ADC12是铸造铝合金的代表，其原料主要是再生铝。近年来，在供给侧改革确立了我国电解铝4500万吨产能天花板，以及“双碳”目标的持续发力下，再生铝得到了大力发展。再生铝合金产业链可分为，上游的废铝回收环节，中游的再生铝生产和铝合金加工，以及下游的初端加工品和终端需求领域。 资料来源：SMM、国贸期货研究院废铝回收环节简单来说就是回收利用废弃的铝元素，涵盖了废铝的收集、分类等多个环节，其能够增加铝原料来源，降低成本、能耗和污染，具有显著的资源环境效应，对我国铝根据生产方式来看，废铝可分为新废料和旧废铝，新废料指的是来自电解铝厂、铝熔铸厂生产产生的含铝废渣铝加工厂生产产生的加工废料，由于电解铝产能天花板限制，其废料产出较稳定；而旧废料则指应用领域的消费废铝，其可分为铸造铝合金废料（废生铝）和变形铝合金废料（废熟铝），旧废料由于原料来源广泛、形态多样且较散等问题，回收处理成本较新废料高，随着我国报废周期的逐步到来，旧料供应明显提速。2024年我国废铝旧料供应量达740万吨，同比增长11.6%，新料供应量达366万吨，同比增长1.6%.根据来源地来看，废铝主要由两部分组成，一是国内废铝的回收量，二是废铝进口量。国内废铝的回收主要来自社会旧料，即旧废铝，目前我国废铝回收率处于世界前列，据国际铝业协会统计，2023年全球废铝回收效率已达76%，而我国废铝回收量高达84%，然高回收率却并不意味着高质量，我国废铝回收存在回收渠道分散、不规范等问题，从而使得回收质量较低。随着再生铝产能的扩张，进口废料的补充作用尤为重要，随着国内政策的放开，我国进口废料规模有望在25年出现明显增长。下面我们将详细介绍国内废料回收量情况和进口 2.1废铝回收环节产业的发展以及“双碳”目标的实现有着重要意义。 废铝情况。图表10、废铝新旧料供应量（万吨）和增速2.1.1国内废铝回收量从存量市场来看，2009年以来我国房地产、汽车等用铝终端领域进入了快速发展阶段，铝消费增速出现大幅增长，经过十几年来的积累，我国铝元素的存量市场规模较大，据安泰科统计，截至2023年我国铝存量市场规模达4.8亿吨，占全球铝存量规模的28%，且近年来随着汽车轻量化等概念的兴起，铝消费再次高速增长阶段。图表12、中国铝消费量（万吨）和增速从回收周期来看，现阶段市场流通的废铝大多来自建筑、交通、电力等领域10-20年间 资料来源：SMM、国贸期货研究院图表13、中国废铝出货量（吨）和增速资料来源：Mysteel、国贸期货研究院 资料来源：SMM、国贸期货研究院资料来源：SMM、国贸期货研究院 报废的社会旧料，不同铝材平均使用年限不一，如压铸件、建筑型材和铝板带平均使用年限较长，分别达23年、20年、17年，而铝箔、铝