一、氧化鋁基礎(chǔ)介紹

氧化鋁工業(yè)已有上百年歷史，第一個(gè)氧化鋁就是在法國薩林得廠制造產(chǎn)生的，1856年查得力使用鋁土礦蘇打燒結(jié)法生產(chǎn)出了氧化鋁，1880年優(yōu)列兒提出添加石灰石后再改進(jìn)為石灰，1889-1892年奧地利拜爾發(fā)明了用苛性堿溶液溶出氧化鋁，為氧化鋁的大規(guī)模生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

（一）氧化鋁的化學(xué)特性及用途分類

氧化鋁（Aluminium Oxide）是一種高硬度化合物，又被成為三氧化二鋁，外觀為白色晶裝粉末或體，熔點(diǎn)為2054℃，沸點(diǎn)為2980℃，在高溫下可電離的離子晶體，無臭無味，氧化鋁是由鋁礬土料經(jīng)過化學(xué)處理，除去硅、鐵、鈦等氧化物制得。氧化鋁有許多同質(zhì)異晶體，主要由3種晶型，γ-Al2O3、β-Al2O3、α-Al2O3（剛玉），通過煅燒氫氧化鋁可制得γ-Al2O3，其具有強(qiáng)吸附性和催活性，而剛玉結(jié)構(gòu)在1300℃以上的高溫鍛煉可得，剛玉是錐狀及桶狀的三方晶體，有玻璃和金剛光澤。

氧化鋁根據(jù)用途分為冶金級(jí)氧化鋁和非冶金級(jí)氧化鋁（也叫精細(xì)氧化鋁），冶金級(jí)氧化鋁主要用于電解鋁生產(chǎn)，占氧化鋁消費(fèi)量的95%，冶金級(jí)氧化鋁含有Fe2O3、SiO2、TiO2、V2O5等氧化物，這些元素在電解過程中將優(yōu)先析出，影響電解鋁冶煉效果，因此冶金級(jí)氧化鋁要求較高純度，雜質(zhì)含量要盡可能低。而非冶金級(jí)氧化鋁通常會(huì)再度加工成普通氧化鋁及化學(xué)品氧化鋁，按照化學(xué)成份分類，化學(xué)氧化鋁可分為氫氧化鋁、特種氧化鋁、擬薄水鋁石、沸石、鋁酸鈣水泥等，非冶金及氧化鋁常用作陶瓷生產(chǎn)、耐火材料、分析試劑、吸附劑制造等。

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（二）氧化鋁的生產(chǎn)工藝變化

全球氧化鋁的生產(chǎn)工藝包括拜耳法、燒結(jié)法和拜爾-燒結(jié)聯(lián)合法，拜耳法作為生產(chǎn)氧化鋁的主要方法，生產(chǎn)了占世界總量95%以上的氧化鋁。

燒結(jié)法的基本原理是將鋁土礦與純堿、石灰（石灰石）配成爐料在高溫下進(jìn)行燒結(jié)，氧化鋁與純堿融合成為可溶于水的固體鋁酸鈉，燒結(jié)產(chǎn)物用稀堿溶液溶出固體鋁酸鈉，再用二氧化碳分解鋁酸鈉析出氫氧化鋁，經(jīng)過焙燒后產(chǎn)出氧化鋁。

拜耳法的原理是用苛性鈉（NaOH）溶液加溫溶出鋁土礦的氧化鋁，得出鋁酸鈉溶液，溶液與殘?jiān)蛛x后，降低溫度加入氫氧化鋁作晶種，經(jīng)過攪拌分解出氫氧化鋁溶液，而后在950-1200度高溫下煅燒形成氧化鋁成品。氧化鋁生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生一定環(huán)境污染，主要污染物為赤泥，赤泥堆放除占用大量土地外，其附液中的堿和硫酸鹽下滲對(duì)地下水和土壤造成污染，造成大面積土地鹽堿化。

另外還有一種聯(lián)合生產(chǎn)法：燒結(jié)-拜耳聯(lián)合處理法。這是用于處理中等品位鋁土礦較為經(jīng)濟(jì)的方法，這種方法的特點(diǎn)是可用燒結(jié)法系統(tǒng)得到的氯酸鈉溶液來補(bǔ)充拜耳法系統(tǒng)中的用堿損失。

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 二、 氧化鋁的產(chǎn)業(yè)鏈供需格局

鋁土礦是氧化鋁產(chǎn)業(yè)鏈上游的原料供給，鋁土礦主要指可提供工業(yè)利用的三水鋁石、一水鋁石為主要礦物組成的礦石統(tǒng)稱，鋁土礦產(chǎn)量的90%可用來生產(chǎn)氧化鋁進(jìn)而冶煉成電解鋁，非金屬用途較少，主要是作為耐火材料、化學(xué)制品及高鋁水泥等原料，用于造紙、陶瓷、制藥等添加劑。

衡量鋁土礦標(biāo)準(zhǔn)如下：

a)鋁硅比：一般用A/S（三氧化二鋁/二氧化硅），鋁硅比越高越好。

b)三氧化二鋁含量：含量越高礦產(chǎn)品位越好。

c）鋁土礦所含礦物雜質(zhì)：鋁土礦中礦物雜質(zhì)對(duì)氧化鋁的溶出性能影響很大。（溶解難易程度：三水鋁石>一水軟鋁石>一水硬鋁石）

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（一）全球鋁土礦儲(chǔ)量豐富，資源富集發(fā)展中國家

世界鋁土礦資源總量豐富，根據(jù)USGS數(shù)據(jù)顯示，全球鋁土礦基礎(chǔ)資源儲(chǔ)量接近300億噸，產(chǎn)量接近3.7億噸，探明儲(chǔ)量的靜態(tài)保障年限是100年以上，但資源分布不均衡。從全球鋁土礦儲(chǔ)量分布結(jié)構(gòu)來看，幾內(nèi)亞儲(chǔ)量74億噸排名第一，占全球基礎(chǔ)儲(chǔ)量的24.7%，澳大利亞儲(chǔ)量60億噸排名第二（占比20%）,越南儲(chǔ)量排名第三（占比12.3%），中國儲(chǔ)量排名第七（占比3.3%）。

（二）國內(nèi)鋁土礦資源透支，高度依賴海外礦產(chǎn)進(jìn)口

我國雖不屬于鋁土礦資源豐富國家，但鋁土礦開采程度遠(yuǎn)高于高儲(chǔ)量國家，我國鋁土礦靜態(tài)開采年限僅8.7年，中國鋁土礦資源正在超負(fù)荷透支。我國鋁土礦主要分布在山西、廣西、貴州、河南四省，四省資源儲(chǔ)量約占全國90%，其中山西資源保有儲(chǔ)量最大，占全國鋁土礦儲(chǔ)量30%，河南占22%，貴州占18%，廣西17%，其余擁有鋁土礦的15個(gè)省、自治區(qū)、直轄市儲(chǔ)量合計(jì)占全國儲(chǔ)量的13%，國內(nèi)鋁土礦主要以熔鹽型一水硬鋁石礦床為主，大多為低硅鋁比，礦床規(guī)模以中、小型為主，礦產(chǎn)規(guī)模效應(yīng)低，開采難度大。國內(nèi)鋁土礦供應(yīng)情況窘迫，環(huán)保整治、礦山整頓等相關(guān)政策出臺(tái)限制產(chǎn)量，并且國內(nèi)礦產(chǎn)品位持續(xù)下滑，高品位鋁土礦嚴(yán)重不足。

鋁土礦進(jìn)口主要來源于幾內(nèi)亞、澳大利亞、印度尼西亞，進(jìn)口規(guī)模占中國鋁土礦進(jìn)口約九成，中國鋁土礦產(chǎn)進(jìn)口量逐年遞增，自2016年起，中國鋁土礦進(jìn)口>自產(chǎn)，進(jìn)口依賴程度高，中國鋁土礦進(jìn)口需求主要以三水鋁土礦為主，主要進(jìn)口港為山東港（煙臺(tái)港），近年主要進(jìn)口幾內(nèi)亞、澳大利亞、印度尼西亞鋁土礦，2022年幾內(nèi)亞進(jìn)口礦占比56.1%，同比增長5個(gè)百分點(diǎn)，澳大利亞礦及印度尼西亞礦分別占比27.1%及15.2%，同比下降4.6及1.4個(gè)百分點(diǎn)。目前印度尼西亞自23年6月起將禁止其境內(nèi)鋁土礦出口，市面上的印尼礦需求將向其他礦產(chǎn)富集地區(qū)轉(zhuǎn)移，國內(nèi)氧化鋁企業(yè)已從21年起就開始尋求多元化的進(jìn)口礦石渠道，幾內(nèi)亞進(jìn)口份額持續(xù)擴(kuò)張，馬來西亞礦或成為替代礦源。

數(shù)據(jù)來源：IFIND 廣州期貨研究中心

（三）全球氧化鋁供應(yīng)表現(xiàn)過剩，國內(nèi)產(chǎn)量增量超額

2022年，根據(jù)USGS數(shù)據(jù)，全球氧化鋁產(chǎn)量1.4億噸，全球原鋁產(chǎn)量0.68億噸，正常情況下，氧化鋁冶煉電解鋁比例在1.92：1，實(shí)際全球氧化鋁冶煉電解鋁比例在2.06:1，供應(yīng)表現(xiàn)過剩。截至2022年年底，我國氧化鋁建成產(chǎn)能9970萬噸，運(yùn)行產(chǎn)能7520噸，產(chǎn)能利用率78%，同期電解鋁建成產(chǎn)能4494.8萬噸，運(yùn)行產(chǎn)能4069.8萬噸，開工率為91%，截至日前，氧化鋁產(chǎn)能已破億萬噸大關(guān)。氧化鋁的產(chǎn)能利用率自2021年后一直不及電解鋁產(chǎn)能利用率高，氧化鋁的建成產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張，運(yùn)行產(chǎn)能較建成產(chǎn)能擴(kuò)張?jiān)鏊倨彛瑖鴥?nèi)氧化鋁生產(chǎn)產(chǎn)能顯著過剩。

全球氧化鋁產(chǎn)能與鋁土礦資源集中地分布有高度重合性，主要分布在中國、澳大利亞、巴西等地，中國氧化鋁產(chǎn)量占全球約一半產(chǎn)量。據(jù)鋼聯(lián)數(shù)據(jù)，2022年全球氧化鋁產(chǎn)量為1.4億噸，中國氧化鋁產(chǎn)量0.76億噸，占全球產(chǎn)量54.3%，澳大利亞氧化鋁產(chǎn)量排名第二，澳大利亞、印度、巴西傾向?qū)⑿枨笸庖欢〝?shù)量的本國鋁土礦制作成氧化鋁出口。近年來全球氧化鋁的增量均來自中國。

 （四）國內(nèi)氧化鋁生產(chǎn)布局靠近礦區(qū)或港口

據(jù)IFIND，截至2022年，國內(nèi)氧化鋁產(chǎn)量主要集中在山東（2785萬噸；34%）、山西（2045萬噸；25%）、廣西（1279；15.6%）、河南（1018萬噸；12.4%）、貴州（503萬噸；6.1%），我國的氧化鋁生產(chǎn)分布也具有明顯的資源導(dǎo)向性，出于對(duì)原料供應(yīng)的穩(wěn)定性需求及經(jīng)營成本降本增效要求，氧化鋁生產(chǎn)多聚集于鋁礦產(chǎn)地或港口。其中山東作為中國電解鋁產(chǎn)量第一大省依靠港口優(yōu)勢建起氧化鋁廠，當(dāng)?shù)赜袩熍_(tái)港、日照港等眾多大規(guī)模港口，山東通過海港進(jìn)口的海外高品位鋁土礦約占全國進(jìn)口礦總量6成以上。山西作為我國氧化鋁產(chǎn)能第二大省，當(dāng)?shù)氐难趸X企業(yè)主要分布在呂梁、晉中、運(yùn)城、忻州及陽泉5個(gè)地區(qū)，主要生產(chǎn)企業(yè)有中鋁、中電投等,由于山西電解鋁產(chǎn)能較低，當(dāng)?shù)厣a(chǎn)氧化鋁多向外輸出。廣西作為對(duì)我國氧化鋁產(chǎn)能第三大省，主要的氧化鋁企業(yè)分布在百色市，廣西鋁土礦為三水型，礦產(chǎn)品位較高，省內(nèi)既有自有儲(chǔ)量資源又有沿海港口優(yōu)勢，廣西氧化鋁冶煉具有較強(qiáng)的成本優(yōu)勢。河南氧化鋁產(chǎn)能多分布在三門峽、鄭州、洛陽和焦作等地，作為傳統(tǒng)的火電大省，當(dāng)?shù)赜兄己玫墓I(yè)基礎(chǔ)和原料儲(chǔ)備，河南電解鋁產(chǎn)能曾列全國首位，但隨著能耗雙控及雙碳目標(biāo)的提出，當(dāng)?shù)禺a(chǎn)能逐漸向綠電省份遷移。貴州的氧化鋁產(chǎn)能約占全國的6%，產(chǎn)能主要分布在貴陽、遵義等地區(qū)，貴州鋁土礦資源豐富，水、煤資源充裕，電力供應(yīng)充足，未來貴州地區(qū)氧化鋁及電解鋁產(chǎn)能仍有較大上行空間。山西、河南、廣西、貴州背靠豐富鋁土礦資源主要使用國產(chǎn)礦進(jìn)行生產(chǎn)，四省鋁土礦儲(chǔ)量可占全國90%。

數(shù)據(jù)來源：鋼聯(lián) IFind 廣州期貨研究中心

（五）國內(nèi)氧化鋁內(nèi)耗量大，進(jìn)口量大于出口

隨著我國氧化鋁產(chǎn)能的不斷釋放，基本能實(shí)現(xiàn)自給自足，國內(nèi)氧化鋁出口較少，對(duì)進(jìn)口氧化鋁有較大需求，2022年全球-中國累計(jì)進(jìn)口氧化鋁202萬噸，其中從澳大利亞進(jìn)口113.23萬噸，進(jìn)口占比56%，澳大利亞是我國最大的氧化鋁進(jìn)口依賴國，其次是印度尼西亞。

從歷史上看，我國氧化鋁僅在2018年及2022年出現(xiàn)過凈進(jìn)口的現(xiàn)象，18年是由于有色冶煉龍頭海德魯大幅減產(chǎn)導(dǎo)致內(nèi)外價(jià)差倒掛，我國氧化鋁出口增加、進(jìn)口減少，22年是由于俄烏地緣政治沖突影響，俄羅斯鋁遭受制裁，我國氧化鋁出口明顯走增。

數(shù)據(jù)來源：鋼聯(lián) IFind 廣州期貨研究中心

 （六）國內(nèi)氧化鋁對(duì)下游電解鋁需求基本可實(shí)現(xiàn)覆蓋

由于氧化鋁主要使用拜耳法冶煉，使用拜耳法每生產(chǎn)一噸氧化鋁，需要消耗鋁土礦2.1-2.5噸，燒堿0.12-0.14噸，煤炭0.3-0.5噸，石灰0.2-0.9噸，氧化鋁的生產(chǎn)成本主要由礦石成本、燒堿成本以及能源成本構(gòu)成，這三者約占總成本的7成。氧化鋁是電解鋁冶煉成本占比最大的原料，使用冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法煉鋁，每生產(chǎn)1噸電解鋁，消耗氧化鋁1.92-1.94噸，陽極炭塊430~480千克，另需添加冰晶石+氯化鋁等輔料，消耗電力13200-13500 kW·h。氧化鋁和電力成本分別占總成本的30%-40%，氧化鋁價(jià)格變化對(duì)電解鋁冶煉成本影響較大。

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理 廣州期貨研究中心

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按照氧化鋁冶煉電解鋁的平均消耗量情況，我們?nèi)〉靡粋€(gè)合理中值1.93:1，推測出相應(yīng)的年度氧化鋁消耗量如下：

數(shù)據(jù)來源：SMM 鋼聯(lián) 廣州期貨研究中心

截至2023年4月，國內(nèi)氧化鋁總建成產(chǎn)能超過億萬噸，新增部分對(duì)下游電解鋁需求存量及增量基本可實(shí)現(xiàn)覆蓋。