铝行业观察系列：把握废铝关键中枢，发力保级利用未来可期

双碳政策催化，再生铝行业东风已至 √政策推动我国再生铝行业阶段式推进。自2006年“十一五”时期开启以来，全国人大、中共中央、国务院、发改委以及工业和信息化部针对再生资源综合利用颁布一系列政策，大力支持再生铝行业发展。2021年发改委设定了再生铝在2025年达到1150万吨的年产量目标，再生铝有望替代电解铝成为我国铝消费的主要供应来源。 √“双碳“与”双控”目标下，再生铝行业迎来机遇期。据SMM，生产1吨再生铝能耗仅为原铝的5%，仅产生0.5吨二氧化碳排放。与生产等量的原铝相比，生产一吨再生铝相当于节约3.4吨标准煤，节水14立方米，减少固体废物排放20吨。在“双碳”政策+能耗双控+能源危机背景下，再生铝迎来发展机遇。 发力保级利用，渠道和废铝除杂技术是放量核心 √受限于废铝的复杂成分，我国再生铝保级利用率低。长期以来，受限于废杂铝料原材料金属成分复杂的影响，我国再生铝合金延展性较差。据SMM数据，我国每年仅约20%的废铝能够再生为相应牌号变形铝合金，达到保级回收利用，而大部分废铝均再生为铸造用铝合金，其精密度及应用性不及变形铝合金。 √废铝除杂是实现保级利用的关键工艺。提升再生铝的保级利用需要新的技术创新举措对现有工艺进行改进，也需进行产业链优化和打造废铝闭环回收系统将确保铝产品在同一等级的领域重复利用，提升再生铝保级回收率。废铝再生熔体中含有镁、铁等各类有害金属元素，在各除杂方法中，熔炼直接除铁法和冰晶石除镁法优势显著，分别成为去除铁、镁的主流工艺。 供应补充和需求替代效用下再生铝放量可期 √废料为再生铝生产的主要物料成本项，加工成本趋稳。据SMM，在再生铝生产成本中，铝废料占比最高，约占总成本的97.7%。天然气成本约占目前再生铝总成本的1.7%，电力成本约占0.6%。 √供应补充和需求替代效用凸显，再生铝企业成长空间良好。 ①电解铝价格上涨，精废价差扩大再生铝企业吨盈利水平提升：2020年后，产能限制下国内外电解铝减产，供应紧缺导致原铝价格持续走高，而废铝进口逐步回升叠加国内废铝供给增加，精废价差扩大。铝元素供需维持偏紧原铝价格有望长期维持高位，废料价格随着国内工业品报废周期来临开启放量，精废价差有望维持宽幅，再生铝企业盈利能力有望受益于铝价高位+宽幅精废价差。 ②原铝产能限制突出再生铝放量可期：近年来在4500万吨的电解铝产能天花板限制下，原生铝供应增量逐步受限，为满足铝元素增量需求，《有色金属行业碳达峰实施方案》提出2025年再生铝产量需达到1150万吨的目标，同时考虑未来各再生铝企业相继研发再生铝保级利用技术，不断扩大再生铝变形铝合金比重，再生铝对原铝的供应补充和需求替代效用将逐步提升，再生铝企业成长空间良好。 √供应刚性突出铝价有望长期维持高位，再生铝作为原生铝有效补充充分享受放量+高价红利。据SMM2023-2025年，全球铝供需缺口分别为9.8万吨/18万吨/18.2万吨。自2000年以来，铝价先后经历了3个完整的价格周期，目前正处于第4轮周期中。本轮周期以“低库存+产能天花板+需求新旧动能质变切换”为核心特征，相较于前三轮周期，电解铝供应刚性更为突出，产业链议价能力较强，铝价有望维持高位，再生铝将作为原生铝有效补充充分享受放量+高价红利。建议关注：顺博合金、怡球资源、永茂泰、立中集团、明泰铝业。 风险提示：行业政策变化的风险、产品及原材料价格波动风险、下游行业需求波动风险。 1.政策：双碳催化，再生铝行业东风已至 再生铝主要以新旧废铝为原材料，多用于生产铸造材料。原铝由氧化铝电解得到，加工为轧材、挤压材、线材后，广泛应用于建筑、交通运输、机械制造等领域。新废铝是指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料、边角料以及因成分、性能不合格而作废的产品；旧废铝是指从社会上收购的废铝与废铝件，如改造与装饰房子换下来的旧铝门窗、作废轿车、电器、机械、结构中的铝件、废旧铝易拉罐与各种铝容器、到期作废或电网的铝导体与铝金属件、铝厨具等。 图1.铝产业链中的再生铝行业 表1：再生铝、原铝比较 支持政策持续发布，再生铝发展阶段式推进。在环境保护及节约能源背景推动下，循环经济逐渐发展成为我国重要的经济形式，自2006年“十一五”时期开启以来，全国人大、中共中央、国务院、发改委以及工业和信息化部针对再生资源综合利用颁布一系列政策，大力支持再生铝行业发展。随着再生铝产业规模化、装备技术现代化速度不断加快，再生铝有望替代电解铝成为我国铝消费的主要供应来源。“十一五”至“十四五”期间，我国涉及再生铝行业的国家政策大体上经历了四个演变发展阶段。 图2.再生铝行业政策发展演变 表2：2006-2022年中国再生铝行业政策一览表 海外废铝进口受限，完善国内回收体系建设。自2017年我国开始出台限制洋垃圾入境等政策，2020年再次明确了国家逐步实现固体废物零进口的政策目标。2018年，废铝被限制进口，2020年政策调整为符合《再生铸造铝合金》标准的再生铝可自由进口，废铝进口仍受到一定的限制，此外，自2011年我国始终强调构建完善再生资源回收体系，鼓励地方建立再生资源交易中心，推动我国回收体系向着高效、稳定的方向发展，国内铝废料作为再生铝供应原料核心增量逐渐受到重视。 图3.废铝进口政策发展演变 表3：2006-2022年中国废铝进口及完善回收体系政策一览表 “双碳“与”双控”目标下，再生铝迎来机遇期。2020年9月我国宣布“双碳”目标，电解铝行业碳排量和耗能均较大，是节能减排治理的关键行业之一。据中国有色金属工业协会统计，2020年我国有色金属工业碳排放量约为6.6亿吨，占全国总排放量的4.7%；其中电解铝行业碳排放量约4.2亿吨，占有色金属行业总排放量的64%。据海南省绿色金融研究院，生产1吨再生铝能耗约为原铝的5%，仅产生0.6吨二氧化碳排放，与生产等量的原铝相比，1吨再生铝可节省4吨标煤，节约天然气30立方米。在“双碳”政策+能耗双控+能源危机背景下，再生铝迎来发展机遇。 图4.2021年中国电解铝企业碳排放曲线 表4：原铝和再生铝能耗和温室气体排放对比 2.工艺：因材制宜，提升产品附加值为核心发力点 2.1.废铝成分复杂，各类废铝回收工艺齐备 废杂铝料为主要原料，废杂铝处理为核心工艺。再生铝是由废旧铝和废铝合金材料或含铝的废料，经重新熔化提炼而得到的铝合金或铝金属，是金属铝的一个重要来源。再生铝主要是以铝合金的形式产出。典型的再生铝工艺以原材料类型分类包括：铝屑处理工艺、铝渣处理工艺以及废杂铝处理工艺；以产成品类型分类包括：铝罐体生产工艺及银粉浆生产工艺。目前我国再生铝生产的主要原材料为国外进口与国内生产废杂铝料，多使用废杂铝料处理工艺进行再生铝的生产。 表5：再生铝工艺分类 铝屑自动化处理工艺适用于将铝屑转化为铝液。铝屑自动化处理工艺的关键是最大限度地减少铝屑的烧损，提高铝的实收率。侧井式圆形铝屑熔化炉的设计可以使铝屑不直接接触火焰，通过浸泡在铝液中烫化来减少铝屑烧损。工艺的具体流程包括：保持室内加底液、铝屑前处理、铝屑熔化与保持、取样分析、化学成分调整、搅拌、取样分析、熔剂精炼、扒渣、放合金液、铝水包内氩气精炼。所产铝液经密度检测合格后可运送至低压铸造机，供压铸铝合金车轮毂使用。 图5.铝屑生产工艺流程 A356.2重熔锭水平铸造工艺适用于将废车轮毂和铸造合金转化为标准化铝合金铸锭。与铝屑生产工艺不同，该工艺投料为废车轮毂及铸造合金，把合金液用连续铸造机铸成的合金锭，在铸造过程中同步锯将铸锭锯成的长条铸锭，之后码垛机将铸锭码成垛，最后由打包机将铸锭打成捆。 图6.A356.2重熔锭水平铸造生产线 再生硅铝合金锭生产工艺适用于将废铝组合件转化为标准化铝合金铸锭。废铝组合件中，废铝与钢或铜镶嵌在一起，人力无法拆卸，因此使用该类废铝生产再生铝的工艺也较为复杂。 工艺的流程包括炉料预处理、过磅、装料架、加料、熔化、扒铁或铜、取样分析、化学成分调整、取样分析、精炼、扒渣、变质处理、调整温度、铸造，铸成的铸锭经打包后可供汽车、内燃机铝铸件厂生产使用。 6061、6063合金铸棒生产工艺适用于将6061、6063合金铝废料转化为标准化铝合金铸锭。 6系铝合金含有硅、镁两种金属杂质，处理工艺设备由铝熔炼炉、保温炉配竖井式铸造机和同水平热顶铸造工装、过滤器等组成，经炉料分选归类、配料计算、备料、装炉、合金原液配制、再生铝加料、熔化、搅拌、扒渣、取样分析、成分调整、搅拌、取样分析、熔剂精炼、扒渣、转炉、气体精炼、扒渣、熔体覆盖、合金静置、铸造等流程支撑铝合金铸棒。 铝渣处理工艺适用于将金属铝颗粒转化为铝盐溶剂。球磨机或棒磨机破碎盐渣，期间金属铝颗粒很快转化为大块的铝屑，筛选出大块的铝后进入湿磨单元，经过搅拌淋滤完成反应。淋滤后的浆液过滤后可获得卤水，通过卤水结晶回收盐并重新用作助溶剂，洗涤后的无氨气体随后在蒸汽发生器内燃烧来减少结晶单元所消耗的能源。在滤渣处理流程中，结晶单元可根据最佳能耗进行设计，可选工艺包括直通蒸汽，多效蒸发，机械再压缩。 图7.铝渣处理工艺流程 图8.铝罐体生产工艺流程 图9.银粉浆生产工艺流程 铝合金按成分和加工方法可细分为铸造铝合金和变形铝合金，变形铝合金尺寸精度较高，可直接加工为零件。铸造铝合金是将配料熔炼后用砂模、铁模、熔模和压铸法等直接铸成各种零部件的毛坯，形态多为铝锭。变形铝合金是先将合金配料熔铸成坯锭，再进行塑性变形加工，通过轧制、挤压、拉伸、锻造等方法制成各种塑性加工制品，形态多为铝板或铝棒，且可以得到很好的尺寸精度，多用于精密件。铸造铝合金通常在铸态下使用，而变形铝合金已经是半成品，可直接加工成零件。 表6：铸造铝合金和变形铝合金比较 表7：中国铝合金分类及牌号表示方法 2.2.保级利用为再生铝行业工艺的核心发力方向 改进工艺打造闭环，提升再生铝保级利用水平。再生铝的原材料包括工业上折旧废铝件（如飞机的废件和发动机、机匣盖等）和铝加工过程产生的废铝料（包括板材、管材、棒材、型材、碎屑、箔片等）。长期以来，受限于废杂铝料原材料金属成分复杂的影响，我国再生铝合金延展性较差，据SMM数据，我国每年仅约20%再生铝能够再生为相应牌号变形铝合金，达到保级回收利用，约1/4再生成炼钢用的脱氧剂，其余大部分用于再生铸造用铝合金。提升再生铝的保级利用需要新的技术创新举措对现有工艺进行改进。此外，除了技术上有待改善，进行产业链优化、打造废铝闭环回收系统将确保铝产品在同一等级的领域重复利用，提升再生铝保级回收。 图10.宝武废铝屑保级利用项目示范线 图11.宝武废铝屑保级利用项目双室炉 废铝除杂是保级利用的关键。再生铝合金的生产过程可划分为预处理、熔炼、熔铸三个阶段，熔炼的过程是将废铝加入熔炼炉内升温使之融化为液态，经过扒渣、测温和成分检测等工序，转入精练炉中，加入硅、等元素进行除气和除渣精炼。再生熔体中有害金属元素主要有铁、镁、锌、铅等，针对不同的有害金属元素，需采取不同的去除方法。在各除杂方法中，熔炼直接除铁法和冰晶石除镁法优势显著，分别成为去除铁、镁的主流工艺。 表8：再生铝生产时各杂质去除工艺 3.成本：废料为主要成本项，加工成本趋稳 废料占再生铝生产的主要成本，天然气构成再生铝加工过程中的大部分成本。据SMM，在再生铝生产的总成本中，铝废料占比最高，约占主要物料成本的97.7%。结合表4相关再生铝能耗，根据中国水网自来水均价、国家电力电价、我国液化天然气市场价测算生产所需的水、电、天然气成本，在再生铝的主要物料成本结构中，天然气成本约占目前再生铝主要物料成本的1.7%，电力成本约占0.6%。天然气价格上涨对再生铝总体成本影响有限，2022年4月以来俄乌地缘政治扰动供给导致天然气价格急增，我国天然气价格拉涨带动再生铝加工成本抬升。随着天然气价格的高位趋稳，再生铝加工成本趋稳。 表9：原铝、再生铝主要物料成本构成比较 图12.全国天然气(工业)价格 图13.国电电力平均电价 供应