南华期货
4月25日,上海期货交易所(下称上期所)发布公告,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。意味着铝合金期货、期权的上市提上日程,我国金属类期货期权衍生品序列将进一步完善。业内人士认为,铝合金期货及期权的上市是我国期货市场服务实体经济、助力“双碳”战略的重要举措,也是我国铝产业链风险管理体系建设的关键一步。
此前,在铝产业链上,上海期货交易所已上市有电解铝、氧化铝期货及期权合约。在有色金属领域,则上市了铜、铝、铅、锌、锡、镍及黄金、白银期货衍生品。铝合金期货期权合约上市后,有色金属期货衍生品序列将更趋完善。
铝合金基础及分类
铝合金是一种以铝为基,添加镁、硅、铜等合金元素的合金,在现代工业和日常生活中占据重要地位。从特性上看,它密度小,仅约2.7g/cm³,能显著减轻结构重量;比强度高,强度与密度比值优越;表面易形成致密氧化铝薄膜,耐腐蚀能力强;可塑性佳,可通过多种工艺加工成型;导热导电性良好,仅次于银、铜等金属。
根据原料来源,铝合金可被分为原生铝合金和再生铝合金。其中,原生铝合金以从铝土矿提炼出的纯度高、杂质少的原生铝为基础原料,具备高强度、高韧性、良好耐腐蚀性与导电导热性等优良综合性能,且品质均一、性能稳定。再生铝合金则以废旧铝合金制品,如废弃门窗、汽车零部件、易拉罐等为主要原料,经收集、分类、熔炼并添加适量合金元素以及原铝重新加工而成,其性能受原料成分、杂质含量及回收工艺影响较大,虽稍逊于原生铝合金,但随着回收技术的进步,其质量不断提升,凭借成本低、环保的优势,广泛应用于对性能要求相对没那么高的领域,在实现资源循环利用的同时,有效降低了生产成本和环境压力。
根据加工工艺,铝合金可分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金通过轧制、挤压、锻造等压力加工方式成型,凭借良好的塑性和较高强度,可制成板、带、箔、管等多种形状,广泛应用于航空航天的机身结构、汽车轻量化部件以及高端电子产品外壳,能满足对材料强度和成型精度要求高的场景。铸造铝合金则利用重力铸造、低压铸造等工艺,将熔融铝合金浇铸到模具中成型。其流动性好,适合制造形状复杂的零部件,像汽车发动机缸体、缸盖等。虽然相比变形铝合金,铸造铝合金在力学性能上稍逊一筹,但胜在生产效率高、成本低,在机械制造、日常用品等领域占据重要地位。铝合金按照其加入元素不同,又可细分为各种不同系列。
再生铝合金基础概况
本次上期所推出的即将上市的期货为铸造铝合金期货,更确切的说是再生铸造铝合金,是以废铝为原料,与铜、硅等熔炼后,通过铸造工艺生成毛坯或零件的铝合金,其标的基础为再生铸造铝合金ADC12。
再生铝合金产业链较为简单,主要分为上游、中游和下游三个主要环节。上游为废铝回收环节,废料主要来源于建筑、交通运输及电力电子等领域。中游为再生铝生产企业,通过预处理、熔炼、精炼、铸锭等工序生产铝合金锭。下游环节主要涉及汽车制造、建筑、电子电器等终端领域。据统计,再生铸造铝合金在铸造铝合金种的产量占比约为20%,再生铝中约80%用于生产再生铸造铝合金,20%用于变形铝合金,15%用于再生铝棒,5%用于再生铝板带箔。
铝产业链全景
来源:南华研究ADC12基本介绍
当前市场中最具代表性的再生铸造铝合金牌号为 ADC12(12 号铝料),在铸造铝合金中的市场占比达 70%以上。对应为国标 GB/T8733-2016 的 383Y.3 和日标 JISH2118-2006 的 ADC12.1,属于典型的A1-Si-Cu 系再生铸造铝合金,其熔点 580℃,沸点 2519℃,密度 2.7g/cm3。因其具有强度高、耐压性好、热脆性小等物理性能,汽车中除了车身结构件以外,气缸盖罩盖、传感器支架、缸体类部件均可使用ADC12。除汽车领域外,ADC12在 3C 产品领域,常用于制造笔记本电脑外壳、手机散热器等;在机械制造领域,可用于制造各种机械零件的外壳、支架等。
ADC12成本测算
ADC12的成本构成核心要素从元素结构上来看为铝,硅以及铜。其中铝为废铝,是ADC12生产的主要原料,在成本中的占比88%-92%,因此废铝的价格直接影响到了铝合金。ADC12中硅和铜为辅料,用于调整合金成分,其中硅在成本中的占比约为3%-5%,而铜由于废铝本身含有铜元素,其成本通常已经隐含在废铝的采购成本中,所以无需单独计算。但若铜价大幅上涨,废铝含铜部分的价值提升,也有可能推高废铝采购成本,从而间接影响ADC12成本。人工和能源成本通常在成本中变化幅度不大,占比约为3%-5%。
铝合金产业格局
上游:废铝回收
目前我国废铝供应以国内回收为主,进口废料为辅。国内方面以旧料为主,新料为辅。
1)国内废铝回收情况
废铝回收是再生铝合金原材料的主要来源,参与废铝环节的企业主要包括废铝回收企业、铝制品生产企业、废铝贸易企业等。中国废铝回收行业主要由大型综合性回收处理企业和中小型区域性回收商构成。2023 年,大型企业的市场份额占比约为 60%,中小型企业占 40%。
华东地区是中国废铝回收产业最为集中的区域,2024年该地区的废铝回收量占全国总量的33%,西南地区占比为25%。华南和华北地区分别贡献了15%和13%的回收量,其他地区合计约占 14%。未来两年,西南地区的废铝回收量预计将显著增长。
从废铝的供应来源来看,废铝供料可分为新废铝、旧废铝。新废铝来自铝材加工企业与铸件出产企业在制造产品进程中所发生的工艺废铝以及因成分、性能不合格而作废的产品,基本由加工企业内循环。
旧废铝则来自 “社会矿山”,包括汽车、建筑、电力和包装容器等,这些不同领域报废周期相差较大,据统计解建筑用铝报废年限一般在20年以上,交通用铝报废年限15-20年,电力用铝15年左右,耐用消费品10年左右,包装用铝1-2年。过去20年中国原铝累计消费量已经超过5亿吨,国内铝元素存量市场,随着越来越多的废铝逐步进入回收周期,废铝回收行业近年来呈现出快速增长的态势,截至2024 年,中国废铝产量达到了 750 万吨,较2023年增长了约22%。
除废铝可得量以外,废铝回收率和废铝可得率也是再生铝供应端需要关注的重点指标。废铝回收率是指从社会上回收的废铝量与该时期内铝制品消费总量的百分比,反映了整个社会对废铝资源的回收程度,体现了回收体系的效率和社会对资源循环利用的重视程度。根据国际铝业协会(IAI)统计,国内废铝回收率自2010年的70%已逐步增长至2020年的77%,同期全球回收率为76%,截至2023年我国废铝回收率已达到了84%。废铝可得率则是则是指在废铝回收加工过程中,经过一系列处理后,最终得到的可用于再加工的合格废铝量与原始回收的废铝量的百分比,该指标主要关注回收企业或加工环节对废铝的有效利用程度,反映了回收加工过程中的技术水平和损耗控制能力。目前根据再生铝品质可以将回收利用方法分为三大类:降级回收、保级回收和越级回收(纯铝回收)。
降级回收是指将回收的废铝用于生产较低等级或性能要求不高的产品。在这种回收方式中,由于废铝在回收过程中可能受到杂质污染、成分变化或加工工艺的限制,无法直接恢复到原有的高品质状态,因此被用于制造对材料性能要求相对较低的产品。保级回收则是通过先进的回收技术和严格的质量控制,使回收的废铝尽可能恢复到与原铝相近的品质和性能水平,从而能够继续用于生产与原来相同或类似等级的产品,如闭环回收,即将下游客户制造产生的特定铝合金单独收集和重熔,从而避免合金间污染,重新生产相应牌号的产品,大幅降低原铝的添加需求。废铝的保级回收不仅回收成本低,而且能够使废铝资源价值最大化,是目前较理想的回收方式之一,但对废铝原料品质要求高且需要更高的技术投入和更严格的生产管理,因此应用局限性过高。据调查目前国内再生铝项目尽管可以做到较低的原铝添加,废铝利得率却不及国际一线水平,使得废铝提取效率相对低下,限制增量释放。以国际再生铝龙头Novelis为风向标,其已将利得率做到92%。
2)废铝进口情况
历史数据显示,欧盟、美国等发达国家曾是主要来源。近年来,由于我国对东南亚国家进口铝合金执行协定零关税政策,大大提升了东南亚国家废铝的进出口贸易。且随着国内废铝进口标准提升后,欧美地区一些杂质较多且级别偏低的固体废物开始寻求马来西亚等东南亚国家作为集中加工以及二次进口的中转站,东南亚国家废铝进口量增加。2024年我国废铝进口量为180万吨,为2018年以来最高水平。进口来源较为分散,2024年进口超万吨国家和地区超过20个,进口量前五位泰国、马来西亚、日本、英国、美国占比分别为17%、12%、11%、11%、7%。广东是废铝进口的主要省份,这得益于其距离东南亚近,运输成本低,且是铝材及废铝消费大省。浙江也是重要进口地之一,但 2024 年 5 月因部分港口审查趋严,进口量受到一定影响。
中游:再生铝生产
目前中国再生铸造铝合金行业企业数量较多,但市场集中度较低。行业内营收超过 50 亿元的企业数量较少,多为铝产业链头部的综合性大型企业,如明泰铝业、南山铝业、立中集团等。这些企业通常具有完整的铝加工产业链,再生铝虽非其主要业务,但凭借其规模优势和技术实力,在再生铸造铝合金领域也占据一定份额。中型企业如顺博合金、怡球资源等在各自的区域市场或特定领域具有一定的竞争力,通过不断提升技术水平和扩大生产规模来增强市场地位。再生铸造铝合金行业内大部分企业为收入较低的小型企业,它们分布广泛,在再生铝产业链中处于较为分散的状态。这些小型企业通常专注于某一特定区域或特定产品领域,以灵活的经营方式满足市场的多样化需求,但在技术研发、生产规模和市场竞争力方面相对较弱。分区域企业数量上来看,再生铝企业主要集中在进口废铝、汽摩产业发达或有政策扶持地区,如江苏、广东、浙江三地占比分别达到15.5%、12.4%和11.6%,排在后面的安徽、江西、河北、湖北等地占比均不到7%。
国内废铝需求流向为生产再生铝合金、制造重熔棒用于挤压铝型材、以及铝板带行业中添加部分废铝。近些年来,国内铝合金行业规模持续扩大,其中再生铝合金尤为突出。据统计,2024年我国铝合金产量累计为1614万吨,同比增长9.6%。2024年全国再生铝合金产能达到1762万吨,产量累计约为704.5万吨,同比增长2.8%。同时,由于铝合金加工技术门槛相对较低,行业内企业数量众多、规模差异较中国废铝月度进口量大,企业扩张速度普遍较快。激烈的市场竞争使得行业利润空间受到挤压,企业经营效益波动明显,阶段性亏损情况时有发生,开工率仅为50%左右。
铝合金进口方面,2020年之前中国铝合金锭以净出口为主,2020年后进口窗口逐渐打开,主因受中国限制废铝进口政策影响,废铝供应趋紧,铝合金价格呈现内强外弱格局,特别是进入2020年,疫情导致废铝供应更加紧张,进口窗口进一步扩大,铝合金进口大幅增加。截至2024年我国进口铝合金121.2万吨,来源非常广泛,共有84个国家和地区,其中马来西亚进口52.1万吨占比43%,泰国17.2万吨占比14.2%,越南、俄罗斯、韩国、印尼等依次排列但均未超过10万吨。
下游:下游应用
国内废铝生产再生铝主要是再生铸造铝合金、重熔棒用于挤压型材以及铝板带添加,其中再生铸造铝合金占比超60%,应用于交通、机械制造、家电、五金、电子等下游领域。
来源:南华研究1)汽车领域
汽车领域是ADC12的核心需求来源,ADC12 是制造发动机缸盖罩、传感器壳体、发动机支架、变速箱壳体以及电机外壳的关键材料。这些部件需要在高温、高压和复杂工况下运行,而 ADC12 凭借其高强度、良好的耐热性和铸造性能,能够满足这些苛刻要求。它不仅有助于减轻发动机重量、提高燃油经济性,还能确保零部件在高温环境下的可靠性和稳定性,成为汽车轻量化和高性能发展的重要材料。在不同使用场景下,如发动机舱内的缸盖罩需承受发动机工作时的高温和振动,而变速箱壳体则要应对传递动力时的冲击和扭矩,ADC12 都能发挥其优异性能,保障汽车关键部件的正常运行。
2)次级终端需求和应用场景
得益于ADC12的优良性能,它被广泛用于制造电子设备外壳,如手机、平板电脑、笔记本电脑等的外壳,以及散热器,像CPU散热器、显卡散热器等。在不同使用场景下,手持移动设备外壳更注重外观设计和轻量化,而散热器则强调散热效率和与电子元件的匹配性,这些都与压铸铝合金的特性不谋而合。
在机械制造领域,ADC12用于制造各种机械零部件,如泵体、阀体、齿轮箱外壳、轴承座等。这些零部件通常需要在不同的工况和环境条件下承受压力、摩擦和腐蚀等作用,ADC12的高强度、良好的耐磨性和耐腐蚀性能使其能够满足要求,保证机械设备的正常运行和使用寿命。
在家电领域,ADC12被广泛应用于洗衣机、冰箱、空调、微波炉等家电产品的外壳及内部零部件的制造。它良好的表面质量、耐腐蚀性和加工性能,能够满足家电产品对外观、性能和使用寿命的要求,同时有助于实现家电产品的轻量化和降低成本。
在摩托车及电动车领域,ADC12用于制造车架连接件、电机壳体等部件。车架连接件需要具备高强度和良好的连接性能,以保证车辆的整体结构强度和行驶安全性;电机壳体则需要具备良好的散热性能和防护性能,以确保电机的正常工作和使用寿命。
3)新兴需求和潜力领域
展望未来,ADC12在各领域的发展潜力巨大。随着汽车轻量化和新能源汽车的持续发展,对高性能铝合金的需求将不断增加,ADC12有望在汽车发动机、底盘等关键零部件制造中发挥更大作用,同时在汽车电子部件和电动系统部件中的应用也将进一步拓展。在电子领域,5G 通信、人工智能等新兴技术的普及,将进一步推动 ADC12 在电子散热和外壳结构方面的应用增长。家电产品的智能化和更新换代,将为 ADC12 在家电外壳、内部结构件等方面提供更多创新应用空间。ADC12 凭借其优良的性能,在多个领域持续发挥重要作用,并不断拓展新的应用场景,未来发展前景广阔。
投资咨询业务资格:证监许可【2011】1290号
作者:南华研究院分析师肖宇非Z0018441、揭婷F03114103
(转自:南华期货)
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