氧化铝产业链概况（一）氧化铝介绍和资源现状

氧化铝产业链概况（一）氧化铝介绍和资源现状 国投安信期货研究院 刘冬博期货投资咨询号Z0015311 一、氧化铝介绍 铝是一种金属元素，元素符号为Al，原子序数为13，其单质是一种银白色轻金属。铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅，居第三位，是地壳中含量最丰富的金属元素。氧化铝则处于铝土矿通向铝合金的中间环节。 氧化铝是一种无机物，又称三氧化二铝，化学式Al2O3，分子量101.96，熔点为2054℃，沸点为2980℃。氧化铝无毒、无臭，无味，能溶于无机酸和碱性溶液中，几乎不溶于水及非极性有机溶剂。 氧化铝根据用途分为冶金级氧化铝和非冶金级氧化铝（或化学品氧化铝），冶金级氧化铝用于电解铝生产，占氧化铝需求的95%。非冶金级氧化铝主要用于生产刚玉、陶瓷、耐火制品及其他氧化铝化学制品。 图1：氧化铝 资料来源：公开资料、国投安信期货氧化铝标准 我国氧化铝国家标准为GB/T24487-2022，适用于生产电解铝用氧化铝和生产刚玉、陶瓷、耐火材料、磨料、催化剂载体原料氧化铝，适用范围广。另外一个是行业标准，《冶金级氧化铝》YS/T803-2012，仅适用于熔盐电解法生产电解铝用氧化铝，针对氧化铝的比表面积、粒度分布、松装密度、安息角、磨损指数等指标提出了更具体的要求。 根据氧化铝国家标准号GB/T24487-2022，按化学成分分为三个牌号：AO-G、AO-1、AO-2。氧化铝的化学成分应符合国标规定。表中化学成分按在300°C±5°C温度下烘干2小时的干基计算，三氧化二铝含量为100％减去表中所列杂质总和的余量。 图2：氧化铝成分 资料来源：中国国家标准化管理委员会产业链介绍 铝产业链：铝土矿→氧化铝→电解铝→铝加工→终端消费品。氧化铝处于铝产业链上游，由铝土矿精炼而成，并作为生产电解铝的主要原料。根据铝土矿品味不同，生产一吨氧化铝约需要2-3吨铝土矿，生产一吨电解铝约需1.92吨氧化铝。 图3：氧化铝产业链 资料来源：国投安信期货 氧化铝生产工艺 氧化铝生产已有100余年的发展历史，全球范围内以铝土矿为原料生产氧化铝采用碱法工艺。碱法又分为拜耳法、烧结法、拜耳烧结联合法等。采用何种生产方法主要取决于铝土矿的品位和矿物组成，同时兼顾当地各种其它资源状况，包括能源、碱和人力资源等。 拜耳法是1887年由奥地利工程师卡尔·约瑟夫·拜耳发明，其基本原理是用浓氢氧化钠溶液将氢氧化铝转化为铝酸钠，通过稀释和添加氢氧化铝晶种使氢氧化铝重新析出，剩余 的氢氧化钠溶液重新用于处理下一批铝土矿，实现了连续化生产。由于拜耳法工艺简单，流程短，产品质量高，我国目前多数氧化铝企业采用拜耳法生产，已经形成了技术水平世界领先，工艺技术及装备体系完整的以国产一水硬铝石型铝土矿和进口三水铝石型铝土矿为原料的氧化铝工业体系。 图4：拜耳法氧化铝生产工艺流程 资料来源：公开资料、国投安信期货 图5：氧化铝工厂 资料来源：公开资料、国投安信期货氧化铝成本构成 氧化铝完全成本包括制造成本和三项费用，其中制造成本主要包含原材料、能源、人工、折旧等，原材料为铝土矿、烧碱和石灰，能源成本包括煤炭、水电等。使用不同的铝土矿在矿耗和碱耗上存在较大差异。 图6：氧化铝成本构成 资料来源：钢联、国投安信期货氧化铝存储运输 氧化铝长期存放存在受潮结块风险，需要经过特殊处理才能重新使用，因此对存储条件和存放时间均有要求。根据氧化铝国家标准要求，氧化铝应为白色晶体，不应有夹杂和团块。外包装采用聚丙烯塑料编织袋或其他适宜产品包装、运输、贮存的材料。产品应分批堆放在清洁、干燥的仓库内，发运时车厢内应清扫干净或铺垫防护材料，不同牌号产品不应混装。我国氧化铝袋装通常每包净重在1.5吨左右，使用铁路和公路运输。 图7：袋装氧化铝 资料来源：公开资料、国投安信期货 氧化铝价格体系 氧化铝定价曾由电解铝比例定价，一般为电解铝价格的18%左右。近年来氧化铝和电解铝价格走势逐渐分化，虽然整体趋势正相关，但波动幅度和频率相关性差异明显，因此根据现货而来的指数定价已经成为市场主流定价模式。三家资讯机构（安泰科、百川、阿拉丁）参考当日国内氧化铝厂、电解铝厂、贸易商间现货市场成交情况按照不同权重拟合出全国和 各地区氧化铝指数价格，市场以三网均价作为参考价格结合升贴水确定合同价格。图8：氧化铝和电解铝价格走势 资料来源：SMM、国投安信期货 二、资源端情况 全球铝土矿分布情况 自1821年在法国南部首次发现铝土矿以来，近200年的找矿与勘查工作表明，铝土矿具有分布广泛、相对集中的特点。七大洲中，除南极洲外均有铝土矿分布。其中，红土型铝土矿广泛分布在南、北纬O°-30°之间的热带与亚热带地区，如非洲西部、南美洲北部、印度、东南亚及澳大利亚北部和西南部；岩溶型铝土矿主要分布在南欧、加勒比海地区、亚洲西部和中国。 从形成的地质过程看，铝土矿实质上是一种在近地表强风化作用下形成的残积岩，是有利气候条件和构造环境长期耦合的产物。根据矿物组成、化学成分和基底岩性特征，铝土矿可分为3种类型：①红土型：为残积成因，是近地表铝硅酸盐的原位红土化作用的产物，以三水铝石为主要的含水铝氧化物，约占世界铝土矿资源总量接近90%；②碳酸盐岩岩溶型：又被称为卡斯特型，主要的含铝矿物为一水软铝石和硬铝石，下伏岩石为碳酸盐岩，约占世界铝土矿资源总量的11.5%；③季赫温型：是红土型铝土矿经风化、搬运、异地沉积的产 物，覆于铝硅酸盐剥蚀面之上，但与基岩无成因关系，约占世界铝土矿资源总量的0.5% 图9：全球铝土矿分布 资料来源：公开资料、国投安信期货 据美国地质调查局（USGS）统计，全球铝土矿资源量估计达550~750亿吨，已探明的铝土矿储量近300亿吨，主要分布在非洲（32%）、大洋洲（23%）、南美和加勒比海 地区（21%）、亚洲（18%）。其中几内亚是铝土矿储量最为丰富的国家，高达74亿吨，占世界总储量的24.7%；越南58亿吨，占比18.7%；澳大利亚51亿吨，占比16.5%；中国储量7.1亿吨，占比2.3%排在第七位。 图10：全球铝土矿储量情况（亿吨） 资料来源：USGS、国投安信期货 截至2022年，全球铝土矿产量排名前三的是澳大利亚1亿吨、中国9000万吨和几内亚8600万吨，分别占比26.3%、23.7%及22.6%，远远超过其他国家产量，三国合 计占比达到72.6%。 图11：全球铝土矿产量情况（万吨） 资料来源：USGS、国投安信期货 全球铝土矿贸易流向 根据可查到的2021年数据来看，全球铝土矿出口量集中在几内亚、澳大利亚、印度尼西亚，三国大部分铝土矿出口至中国，几内亚还向欧洲和亚洲出口。其他出口量较大的巴西、牙买加则主要出口至北美的美国、加拿大以及欧洲的爱尔兰、乌克兰等国。 图12：全球铝土矿贸易流向 资料来源：安泰科 中国铝土矿分布 资料显示，中国的铝土矿资源主要为岩溶型，根据时空分布特征可分为4种：①贵州中部早石炭世铝土矿，赋存在下石炭统底部大塘组含矿岩系中，下伏岩层为寒武—奥陶系或志 留系碳酸盐岩或砂页岩，矿石具有低铁低硫特征，矿床多为大中型；②山西、河南、山东、河北、辽宁等省份广泛分布的晚石炭世铝土矿，赋存于上石炭统本溪组中下部的含矿岩系中，空间分布上与奥陶系或寒武系碳酸盐岩古侵蚀面具有密切关系，多为大中型矿床；③四川、贵州、云南、湖南、湖北等省份的中二叠世铝土矿，赋存于二叠系梁山组含铝岩系中下部，与石炭系或寒武系碳酸盐岩侵蚀面具有密切关系，具有高铁或高硫特征，多为中小型矿床； ④广西、云南境内晚二叠世铝土矿，赋存于上二叠统吴家坪组或宣威组含矿岩系中下部，下伏岩层为下二叠统或石炭系灰岩、砂页岩以及上二叠统玄武岩等，多为小型矿床。 中国自然资源部统计数据显示，中国铝土矿储量7.11亿吨，集中分布在山西、河南、 贵州、广西，四个地区也是我国主要的氧化铝生产地。其中广西自治区铝土矿储量26348万吨，占比37%；贵州省16282万吨，占比23%；河南省14397万吨，占比20%；山西省9267万吨，占比13%。我国以全球2.3%的铝土矿储量生产了全球超半数的氧化铝。 图13：我国铝土矿储量分布 资料来源：中国自然资源部、国投安信期货 我国铝土矿资源组成以一水硬铝石为主，占全国总储量的99%。近年随着铝行业快速发展，氧化铝产量突破9000万吨，铝土矿开采需求巨大。我国铝土矿储采比（当年储量/ 产量）从2003年的27.5下降至低点4.7。近三年氧化铝厂使用进口矿比例增加，国产矿产量增势缓和，储采比出现回升，但总体来看国产矿保障程度较低，各地区铝土矿品味也在不断下降，北方矿铝硅比降至5以下。 图14：我国铝土矿资源储采比 资料来源：自然资源部、安泰科、国投安信期货 我国铝土矿进口情况 随着国内矿石保障力度下降，我国企业海外资源开发力度加大，包括中铝、国电投、赢联盟、河南国际等十余家企业均已参与，进口铝土矿量持续增加，国内氧化铝使用进口矿比例已经超过60%。海关数据显示2022年我国进口铝土矿12567万吨，同比增加16.9%。其中从几内亚进口7035万吨，占比56%；澳大利亚进口3409万吨，占比27%；印度尼西亚进口1898万吨，占比15%。对于海外铝土矿的依赖以及集中度过高决定了我国铝产业未来将面临一定的政策风险，比如几内亚政局问题、中澳关系问题以及印尼禁矿问题等。 图15：中国铝土矿进口情况 资料来源：中国海关、国投安信期货 图16：中国铝土矿进口来源 资料来源：中国海关、国投安信期货 几内亚铝土矿情况 几内亚作为我国最大的铝土矿进口来源国，2022年铝土矿产量8600万吨，出口中国7035万吨，近六年向我国出口量增长近十倍。几内亚铝土矿主要分布在博凯和桑加雷迪等地区，属于三水和一水混合矿，铝硅比10-20。我国包括中铝、赢联盟（魏桥、烟台港集团等联盟）、国电投、河南国际矿业、淄博润迪等多家公司已经在几内亚运作铝土矿项目，特变电工和中色项目也在建设当中，未来出矿潜力依然很大，我国企业在几内亚投资建设氧化铝项目的步伐也会加快。 图17：几内亚铝土矿情况 资料来源：百川、国投安信期货 图18：我国企业在几内亚投资情况 资料来源：安泰科、国投安信期货 澳大利亚铝土矿情况 澳大利亚2022年铝土矿产量1亿吨全球第一，出口中国3409万吨。澳大利亚铝土矿主要集中在昆士兰及西澳，主要为三水矿，铝硅比在5-10。出口较稳定，但是中澳贸易关系有阶段性紧张情况，当地矿业投资存在高昂的资源税以及基建、人工成本，我国未在当地有铝土矿开发，主要由美铝、力拓、梅特罗矿业、南32四家企业运作，嘉能可、澳大利亚铝土矿公司等公司项目也在建设中。未来在没有贸易摩擦的前提下，澳大利亚出口有增加空间但相对缓慢。 图19：澳大利亚铝土矿情况 资料来源：百川、国投安信期货 印度尼西亚铝土矿情况 印度尼西亚曾是我国最大的铝土矿进口来源国，在2014年暂停铝土矿出口，此后我国 铝土矿进口转向几内亚。2017年限制政策取消后出口量逐渐增加，但2022年12月印尼 总统宣布计划从2023年6月开始再度禁止铝土矿出口。印尼铝土矿为三水铝石，铝硅比 10左右，85%分布在加里曼丹岛。目前该国矿山主要由当地企业运作，锦江集团和天山铝业已参与铝土矿投资和收购。作为我国未来铝产业海外投资的主要地区，越来越多中国铝企选择在印尼投资建设氧化铝及电解铝厂，华青电解铝项目、南山和魏桥的氧化铝项目等均已相继投产，未来印尼铝产品出口将不断加大。 图20：印度尼西亚铝土矿情况 资料来源：百川、国投安信期货 其他国家铝土矿情况 马来西亚铝土矿主要分布在沙捞越州、沙巴州和柔佛州，当前生产位于柔佛州，当地矿石品质较好，硅铝比在10左右。马来西亚2016年曾向中国进口铝土矿达到500万吨。但 马来西亚2016年宣布实施为期3年的采矿禁令，采矿禁令到期后政府继续实施严格的采 矿规定加以约束，导致出口量持续低迷。马来西亚铝土矿产量从2015年的2770万吨锐减 至不足百万，向中国出口规模降至不到14万吨。