铸造铝合金简介及供需分析

1. 什么是铝合金

以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，有良好的铸造和塑性加工性能，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。

产业结构上来看，铝合金相关的产业包括铝产业和硅产业，铝合金既是电解铝产业链下游，又由于铝合金中普遍含硅，因此也是工业硅的三大下游之一，所以铝合金在铝、硅产业链中均占据重要地位。涉及到的相关期货品种包括氧化铝、电解铝、工业硅以及多晶硅等。

2. 铝合金的分类

（1）根据铝合金的成分及生产工艺特点，可将铝合金分为两类，形变铝合金和铸造铝合金。由图1看出，成分位于D点左侧的合金，塑性好，适合加工成型，故称之为形变铝合金；成分位于D点右侧的合金，这种组织塑性差，不适合塑性加工，但其流动性好，适合于铸造，故称为铸造铝合金。形变铝合金中又分为热处理不能强化和热处理可强化两类。

图 1：铝合金分类

资料来源：网络资源、一德期货

形变铝合金，即采用熔融法制锭后，通过锻造、轧制、挤压等塑性变形工艺方法生产的铝合金，包括常见的铝棒、铝杆及铝板带箔等；形变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，详情见表1。

表 1：形变铝合金牌号

资料来源：各国标准、一德期货

铸造铝合金，通过铸造工艺制成的铝合金材料，其主要以合金锭的形式存在。铸造铝合金中的主流牌号为ADC12、A356、A360、A380、ZL102和ZL104。其中国标中，铸造合金代号是由表示铸铝的汉语拼音字母“ZL”及其后面的三个阿拉伯数字组成，ZL后面第一位数字表示合金的系列，其中1、2、3、4分别表示铝硅、铝铜、铝镁、铝锌系列合金；“YL”表示压铸铝合金，YL后第一个数字与铸造合金规定相同。因国标部分材质分类略粗糙，企业还是会沿用海外的标准，比如汽车行业中铝轮毂用铝通常都选用美国标准来规定其成分和相应的要求。铸造铝合金最为常见的是ADC12，属于Al-Si-Cu系铝合金，在整个铸造铝合金中的市场份额达到70%，位居首位。

表 2：常用铸造铝合金

资料来源：各国标准、一德期货

（2）铝合金按照使用的原材料可分为原生铝合金和再生铝合金。原生铝合金，原生铝合金是以原铝为原料，再添加其他合金元素生成的。再生铝合金则是主要由废铝和少量原铝所生产的，因废弃铝料的回收成分较为复杂，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。SMM数据显示，国内再生铝合金行业对废铝消费量占总消费量的59%。再生铝合金主要用于生产铸造/压铸铝合金产品，主要是以再生铝合金锭的形式流向下游压铸厂，终端领域为汽车、摩托车、机械设备、通讯设备等。根据钢联数据，铝合金锭中，原生系铝合金占比仅为20%，最主要的牌号为A356；再生铝合金占比约为80%，最主要的牌号为ADC12。

图 2：铝加工产业链

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1. 铝合金供应

近年，随着房地产、新能源、航空等行业的迅猛发展，铝合金需求与日俱增，从而推动铝合金供应的持续增长。国家统计局数据显示，2000年我国铝合金产量仅为37万吨，2023年产量已经跃升至1459万吨，复合增长率高达16%，2024年1-11月产量已经接近2023年全年产量。分类别看，原生铝合金近年来产量较为稳定，在原铝产量受限、双碳目标约束下，未来原生铝合金产量或仍难有增量。再生铝合金因更符合“双碳”目标政策指引，将是未来铝合金增量的主要来源。再生铝合金的源头主要在废铝上，据SMM数据显示，国内与进口废铝中，约60%流入再生铝合金行业。

图 3：国内铝合金产量

资料来源：wind、一德期货

图 4：原生与再生铝合金产量

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分地区来看，原生铝合金主要产地与电解铝主产地较为一致，比如云南、内蒙古等，河北与山西毗邻电解铝生产大省。再生铝合金产能主要分布在具备沿海港口优势的华东及华南地区，以及汽车及配套零部件生产企业聚焦的内陆地区重庆。相比于原生铝行业，再生铝行业相关生产企业众多，集中度较低。

图 5：原生铝合金地区占比

资料来源：smm、一德期货

图 6：再生铝合金地区占比

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自2020年起，我国铝合金转为净进口，主要是受到废铝进口政策的影响。国内废铝供应受限，以及下游需求的增加，铝合金净进口开始增加。2023年我国铝合金净进口量为89万吨，2024年1-11月份累计净进口量已达89万吨。从进口来源地区看，SMM数据显示，截止到2024年11月，我国自马来西亚进口的铝合金达到47.7万吨，占比最高，达到43%，其次为俄罗斯、韩国等国。

图 7：铝合金年度净进口

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2. 铝合金需求

铝合金应用领域较广，遍布房地产、交通运输、电子电力、航天航空、包装等与国民经济密切相关的众多行业。近年，房地产市场表现疲弱，拖累了铝合金的消费，但是新能车为代表的汽车行业加速发展，以及“双碳”政策提出后，光伏用铝边框成为新的增长点，其他比如特高压用铝也在快速增长。汽车和摩托车构成铸造铝合金下游消费的70%左右，建筑和结构构成变形铝合金下游消费的40%左右，建筑用铝合金主要为门窗，结构主要为各类铝合金支架结构。

图 8：形变铝合金下游消费

资料来源：smm、一德期货

图 9：铸造铝合金下游消费

资料来源：smm、一德期货

(1) 建筑行业

建筑业是铝合金应用最为广泛的领域之一。铝合金在建筑领域的应用主要包括两个方面，竣工端主要应用于铝合金门窗、装饰板和幕墙等；开工端主要应用于铝合金模板。通常来说，房屋竣工交付前约一年，建筑铝合金的需求会增长。近年随着新开工面积、竣工面积等的负增长，铝合金的消费被拖累。但是从长远来看，铝合金应用场景不断渗透、城镇化率的提升、节能建筑产品和技术的推广等，均为铝合金在建筑领域的需求奠定良好的发展基础。

铝门窗属于形变铝合金中的建筑铝型材，主要使用6系铝合金。铝合金门窗所需要的铝合金重量受到门窗设计及所选的铝合金类型和厚度的影响，相关机构统计，铝合金门窗所含的铝合金重量约为9.3kg/m²，铝包木门窗约为6kg/m²。建筑幕墙通常由面板（玻璃、铝板、石板等）与支承结构（铝合金横梁立柱、钢结构、玻璃肋等）组成。铝合金主要被应用于玻璃幕墙的支承结构以及金属幕墙的面板，玻璃幕墙可分为框支承、点支承和全玻璃幕墙三类，框支承玻璃幕墙占比最高，但仅框支承会用到铝，其单位用铝合金量约为14kg/m²，多使用6系铝合金；金属幕墙的铝面板通常使用3系和5系铝合金，其单位用铝合金量约为8kg/m²。

(2) 汽车行业

汽车用铝合金主要包括铸造、轧制、挤压和锻造四大类，其中，铸造铝合金主要用于汽车发动机缸体、缸盖、离合器壳、保险杠、车轮、发动机托架等零部件；轧制铝板带主要用于车身面板、车门蒙皮、散热系统、电池壳、电池箔等；挤压型材主要用于防撞梁、悬挂件、各种支架、电池托盘等；锻造件主要用于车轮、保险杠、曲轴等。各类铝合金在汽车上使用比例大致为：铸铝77％，轧制材10％，挤压材10％，锻压材3％。

轻量化与新能源共驱，推动汽车用铝显著增加。轻量化是使传统燃油车降低油耗的最有效方法，符合节能减排政策方针。工信部《节能与新能源汽车技术路线图》提出汽车轻量化标准用铝要求，2025年和2030年分别实现250kg/辆、350kg/辆，相比当前大幅提升。根据相关机构研究显示，新能源车单车铝合金使用量比传统燃油车多40%以上。虽然减少了燃油车用发动机、传动系统以及其他零部件，使燃油车用铝量减少，但电动车因动力系统和车身结构件铝合金用量更多，整体提升了汽车用铝量。

(3) 光伏行业

光伏行业中用铝主要体现在组件和支架上，光伏组件仅边框用铝，光伏装机除了组件外还会用到支架，铝合金支架会用到铝。目前光伏组件的边框材料分为铝合金、钢材、复合材料边框三种，其中铝合金边框使用比例约为95%以上。当前光伏铝合金边框成本在整体组件中的成本占比平均约为16%，由此一度成为企业缩减成本的重要环节，但由于铝合金边框具有使用性能好、维护成本低、使用寿命长等特点，目前仍为主流。光伏装机支架分为集中式和分布式两种，其中仅分布式主要采用铝合金支架，集中式光伏因造价和载重需求一般不采用铝合金支架。按照目前机构对主流组件计算，光伏边框用铝量约0.5万吨/GWh，分布式光伏装机支架用铝量约1.5万吨/GWh。

(4) 家电行业

家电类产品众多，铝合金消费主要集中在空调领域。空调耗铝目前主要是铝箔形式，用于制作空调冷凝器和蒸发器翅片，铝箔通常为1系、3系和8系铝合金，此外，特别是汽车电机的用铝量也较高，每台空调所用铝合金约为5.6kg。在铜价高企的今天，“以铝代铜”呼声再起，未来，冷凝器、内外连接管的铜铝替代率或将不断地提升。其他家电方面，目前，主流冰箱企业的冰箱产品中铝使用率达到了90%以上，制冷管路以铜管为主的局面已经改为铜铝结合为主，压缩机连接管、回气管、蒸发器基本都是铝材料，毛细管以及部分连接部位还保留了铜材质。整体来看，每台冰箱用铝合金量约为0.94kg。洗衣机绝大部分的电机为铝电机，部分配件及内筒为铝合金，每台洗衣机所用铝合金约为1kg。彩电用铝部分通常为中框、前壳和底座等，整体来看每台彩电用铝合金约为0.4kg。

铝合金因优良的特性，使其成为工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中大量应用。特别是在“轻量化”要求以及实现“双碳”目标的背景下，汽车、光伏等行业等快速发展，进一步带动了铝合金的消费。在需求的带动下，我国铝合金产量近年来保持增长态势，且近两年来产量增长有所加速，进出口上也转为净进口。在环保、低碳政策下，再生铝合金产量占比持续攀升。未来，在“双碳”等的各项方针政策下，铝合金还将从更多领域中脱颖而出，不断拓宽需求增量空间。