中国铝型材行业研究行业概况.docx
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中国铝型材行业研究行业概况
中国铝型材行业研究-行业概况
1、行业概况
(1)铝合金的特性与应用
铝是地球上含量最丰富的元素之一,具有质量轻、高导电性、高导热性、可
塑性(易拉伸、易延展)、耐腐蚀性等优良特性,是世界上产量和用量仅次于钢
铁的金属,尤其在节能环保领域体现出其独到价值。
近年来,随着全球环保及节
能减排意识的增强,铝及铝合金的绿色环保性能也正在被社会广泛认可,其应用
规模快速增长。
首先,在建筑领域,建筑能耗占中国全国社会总能耗30%左右,而通过门
窗损失的能量约占建筑物外围护结构能量损失50%。
而隔热断桥铝合金制造的
铝门窗,在保持外观美观的同时,其隔热效果优异,节能降耗效果明显,对传统
的木、塑门窗不断形成替代。
其次,在交通运输领域,以铝代钢以实现汽车轻量化的趋势日益明显。
由于
铝的密度仅约为钢的1/3,且合金化之后其性能可以达到汽车材料的相关要求,
使用铝在汽车领域替代能大幅降低汽车重量,减少油耗,进而达到节能降耗减排
的效果。
再次,在一般工业领域,铝合金具有的一系列优良特性(如易于加工、质量
轻、导电性好等),以及其相对较低的成本(相对于铜等金属)使其对钢、铜等
材料形成替代。
最后,除具有优异的性能外,铝还具有易于回收利用的特性。
铝的回收利用
率超过90%,且回收时重新冶炼所消耗的能量仅为初次冶炼时的5%,循环利用
性能优异。
铝与其他主流金属材料的对比情况如下:
(2)铝型材行业概况
从整个铝行业的产业链来看,产业链前端的铝土矿行业主要为以矿产资源为
导向的开采型行业;氧化铝与电解铝则是以标准化加工为特点的制造行业。
而处
于产业链中端的铝加工行业需要根据下游应用行业的不同,生产出满足不同需求
的产品,技术工艺水平要求较高,是一个应用导向的行业。
铝加工产业链
在铝加工方式中,挤压是最重要的加工方法之一。
铝型材是通过对铝合金铸
锭进行加热、挤压、表面处理等工序,生产得到的具有不同截面与表面的铝合金
型材,广泛用于建筑、汽车轻量化、交通运输、自动化设备、消费电子、电信通
讯等下游领域。
①全球铝型材行业概况
1904年全球第一台铝挤压机在美国铝业公司正式投入使用,标志着铝型材
工业的起步。
此后,随着挤压工艺的进步,铝型材种类越来越多,应用领域越来
越广。
第二次世界大战期间,铝型材主要应用于军工产品的制造。
二战结束以后,
战后重建带动巨大住宅建筑需求,同期铝型材在门窗幕墙领域逐步普及,全球铝
型材行业由此进入高速发展阶段。
20世纪80-90年代,发展中国家的经济快速发展与城镇化加速带动全球铝型材需求进一步提升。
根据国际铝业协会(IAI)预测,2020年全球铝消费总量将达到7,000万吨,
未来5年的年均复合增长率(CAGR)达到4.53%。
②中国铝型材行业概况
中国现代化铝型材工业可追溯到上世纪50年代。
1956年以生产军工铝型
材为目的的“东北轻合金有限责任公司”(原名哈尔滨铝加工厂)建成,标志着
中国铝型材工业的起步。
之后,经过一段时间的发展,中国铝加工业在1985年
以来进入飞速发展的30年。
中国铝加压企业众多,截至2016年超过900家。
但其中,大部分企业生产能力较为薄弱,比如生产能力低于5万吨/年的企业数量超过800家。
中国铝型材企业产能结构如下:
根据中国“十三五”有色金属工业规划,到2020年中国铝消费总量将达到4,300万吨,2016-2020年期间的年均复合增长率将达到7.24%。
根据相关统计资料,2016年铝型材在所有铝材消费中的占比约为59%,以此推算2020年铝型材消费量将超过2,500万吨。
(3)铝型材的主要下游应用
①建筑行业
建筑行业是铝型材应用的主要领域之一。
铝型材易于加工、表面涂装或与其
他物料组合使用,可用作门窗、幕墙、支架、商业建筑室内装饰等一系列用途。
其中,铝合金门窗是重要的建筑物外围护结构之一。
幕墙是现代大型和高层建筑
常用的带有装饰效果的轻质墙体,不承担主体结构载荷与作用的建筑围护结构。
A、铝合金门窗
相比木门窗、塑料门窗,铝合金门窗具有寿命长、耐腐蚀、材料易回收和再
利用率高等优点。
随着中国城镇化率提高和新房建设带来的增量需求以及旧房改
造与更新换代带来的存量需求不断扩大,铝合金门窗的市场规模将保持稳定增
长,并带动铝型材需求的同步增长。
第一,增量市场仍有保证。
截至2017年底中国城镇化率为58.52%,年均
增长率约为1%;而根据国际经验,城镇化率30%-70%的区间属于快速城镇化阶段。
因此,预计中国未来一段时期内仍将保持现有的城镇化速度,并保持相应的新建建筑需求。
根据国家统计局公布的数据,2008年至2017年中国建筑业房屋施工面积复合年均增速约为10.64%,2017年全年房屋施工面积达131.84亿平方米。
其中,房地产业房屋施工面积同期复合年均增速约为11.94%,2017年全年房屋施工面积为78.15亿平方米。
2018年,房地产业新开工房屋施工面积为20.93亿平方米,较2017年新开工面积增长17.2%。
预计未来一段时间内,新增建筑仍将为建筑铝型材提供稳定的下游市场。
2008-2018年房地产业新开工建筑面积(万平方米)
第二,存量建筑改造规模更为庞大。
根据国家统计局和住建部的数据测算,
2017年中国既有建筑面积约为680亿平方米,其中约40%在2005年之前已投入使用。
目前,该部分建筑已使用15年或以上,对门窗等装饰结构的更新改造需求日益迫切。
随着时间推移,门窗等结构进入更换期的既有建筑也会不断增加,且在未来一段时期内,房屋竣工面积仍将保持较为稳定的增长态势。
这意味着,随着时间推移,门窗等装饰结构进入更换期的既有建筑也会不断增加。
B、幕墙
幕墙的应用主要集中在现代化写字楼、酒店、城市商业综合体等商业地产及
综合场馆,是一种带有装饰效果的不承重外围防护结构。
近年来,随着商业地产
市场规模不断扩大,高层及超高层建筑日渐增多,幕墙行业得到了快速的发展。
铝合金幕墙一直在幕墙中占主导地位,轻量化的材质减少了建筑的负荷;防
水、防污、防腐蚀性能优良,保证了建筑外表面持久常新;加工、运输、安装施
工容易实施,为其广泛使用提供强有力的支持;色彩的多样性及可以组合加工成
不同的外观形状,拓展了设计空间;较高的性价比、易于维护、使用寿命长,符
合用户的要求。
受国家建筑节能减排政策的影响,节能环保型幕墙的使用比例将大幅提高,
根据《建筑装饰行业“十三五”发展规划纲要》,“十三五”期间预计建筑幕墙市
场规模将由2015年的3,400亿元增长到5,500亿元,年均增幅在11%左右,从而带动幕墙用铝型材的应用较快提升。
C、其他领域
铝合金型材还多用于支架、护栏、建筑施工、室内装饰等方面。
②汽车轻量化铝型材
A、汽车的日益普及使得中国的节能减排需求日益迫切
2003-2018年中国汽车产销量(万辆)
新世纪以来,中国汽车年产量迅速增长。
2003年中国汽车年产量为444.37
万辆,到2018年达到2,780.92万辆,增长了5.25倍,年均复合增长率达13.00%。
汽车的日益普及,使汽车燃油消耗、碳排放等一系列问题日益严峻。
在全球,
汽车导致的二氧化碳排放量已占总排放量的21%,是碳排放的主要来源之一。
根据崔莹等学者的研究,2015年中国乘用车平均碳排放水平为151.65g/km,处于较高水平。
B、基于铝材的汽车轻量化有效促进节能减排
据研究表明,汽车燃料约60%用于负荷汽车自重,汽车乘用车每减重100kg
能节油0.39L/100km。
若汽车整车重量降低10%,燃油消耗可降低6%-8%,从而使排放降低5%-6%;同时,可使加速时间减少8%,制动距离减少5%,轮胎寿命提高7%,疲劳寿命明显提升。
铝合金材料在车身应用的优点
相比钢材,铝合金具有质轻质优的特点。
一方面,铝合金密度只有约
2.68g/cm3,为钢的30%,使用铝合金替代钢材可有效减轻汽车重量;另一方
面,铝合金在强度、导热性各方面均满足替代钢材的要求,且耐腐蚀能力优异、
易于循环利用,使铝合金替代钢材具有可行性。
目前而言,在汽车上使用铝合金对钢材进行替代,是进行汽车轻量化的最主
要途径。
以车身结构与保险杠为例,用铝型材替代钢材,可减轻重量30%-40%,
且保持有与钢结构具有同等的抗冲击强度,能有效吸收冲击,保护人身安全。
C、不断趋严的汽车油耗标准将持续促进铝合金在汽车的应用
面对严峻的环保压力,世界各国均制定了一系列的汽车油耗标准,通过不断
趋严的标准引导汽车环保升级。
以欧盟、日本为例,其2020年油耗限值目标相比2015年分别下降了20%、17.14%。
中国汽车新车燃油消耗量规划(L/100km)
面对严峻的环保形势,中国亦进行了一系列的政策、标准制定工作,以切实
行动推动汽车油耗标准降低。
根据上图可见,预计2020年、2025年、2030年,
中国汽车新车油耗将分别降至5L/100km、4L/100km、3.2L/100km,而基于铝合金的汽车轻量化改造是实现油耗降低的重要途径。
D、新能源汽车的增长将持续带动铝材需求
近年来,新能源汽车在中国保持高速发展趋势。
2015-2018年间,中国新能源汽车产量分别为34.05万辆、51.70万辆、79.40万辆、127.05万辆,年化增长率高达55.11%;根据《节能与新能源汽车技术路线图》预测3,截至2030年中国新能源汽车保有量将大于8,000万辆,年销量占汽车总销量的45%-50%。
中国新能源汽车当前以锂电池新能源汽车为主。
为获得较高的续航能力,锂
电池新能源汽车需要携带数百公斤重锂电池(以特斯拉为例,其900kg的锂电
池组占整备质量45%),导致汽车重量增加,从而影响到续航里程、动力系统效
率等一系列问题。
目前,中国锂电池新能源汽车普遍比燃油车重15%-30%。
在此背景下,基于铝合金的汽车轻量化成为减轻电池负担、增加续航里程的
有效途径。
目前,铝合金已广泛应用于新能源汽车的电池托架、底盘、防撞梁等
部件,铝合金在新能源汽车的应用推广上值得期待。
E、中国汽车轻量化铝型材发展空间广阔
横向对比看:
截至2016年,全球的单辆汽车用铝量平均水平为170公斤,
而国内仅130公斤左右,中国汽车单车用铝量有广阔的提升空间。
就全世界而
言,2015年国外汽车工业用铝约750万吨,约占铝消费量的25.7%;而中国汽车用铝仅320万吨,占中国铝消费量的比例不到10%,占比明显偏低。
纵向对比来看:
根据《节能与新能源汽车技术路线图》,中国汽车将在2020
年、2025年、2030年分别达到较2015年减重10%、20%、35%的目标。
为完成该目标,中国汽车单车用铝量也将持续增长。
根据路线图测算如下:
中国2020-2030年预计汽车轻量化铝型材使用规模
可见,中国汽车用轻量化铝型材发展空间广阔。
③一般工业用铝型材
A、交通运输用材
铝型材在交通运输领域具有广泛的应用前景。
在物流运输方面,铝型材可用
于制作普通及特种集装箱体,以减轻重量,增加集装箱车、冷链车的有效载荷,
提高运输效率;在轨道交通方面,铝合金可用于制作列车内部的座椅、隔门等载
运部件,部分型号的铝合金可用于制作列车主体。
随着中国经济持续发展,交通
运输需求将不断增长,铝型材在交通运输方面的应用也将持续增加。
B、机械设备用材
机械设备行业包括自动化设备、电力设备、机械加工、冶金化工等各个子行
业。
经过多年发展,中国机械设备行业已经形成门类齐全、规模庞大、具有较高
技术水平的产业体系,成为国民经济的重要支柱产业。
目前,国内正处于扩大内需、加快基础设施建设和产业转型升级的关键时期,
对机械装备有着巨大的市场需求。
铝具有易于回收利用的特点,符合“易于回收、
资源可重复利用”的理念;在保持良好性能的同时相比铜等贵价金属具有相对较
低的成本,环保性能与性价比较为突出。
近年来,铝代钢、铝代铜制造机械设备
部件持续增长,铝型材在机械设备领域具备广阔的发展空间。
C、其他
此外,铝型材还可以应用于消费电子、电信通讯、家具卫浴、医疗器械等领
域,下游应用领域广泛。
随着未来下游各应用领域的稳定增长及铝化率的提高,
铝型材需求量将快速提升。
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