氧化鋁期貨將于今日在上期所正式掛牌交易。6月16日，上期所官網(wǎng)公布氧化鋁期貨合約上市掛牌基準價，AO2311、AO2312、AO2401、AO2402、AO2403、AO2404、AO2405、AO2406合約的掛牌基準價為2665元/噸。
氧化鋁的下游產(chǎn)品為鋁，鋁終端消費領(lǐng)域的用鋁量情況，也會間接影響到氧化鋁行業(yè)。
鋁的消費終端十分廣泛，大致可以分為建筑用鋁、交通用鋁、電力用鋁、包裝用鋁、耐用消費品用鋁和機械設(shè)備用鋁。本文主要探討電力用鋁中的光伏用鋁、電力用鋁中的電網(wǎng)用鋁和交通用鋁中的汽車用鋁，對這三個板塊的用鋁量進行研究和測算。
光伏組件以及支架用鋁
光伏用鋁主要集中在光伏組件中的光伏邊框和分布式光伏電站中的光伏支架，統(tǒng)稱為鋁光伏型材。鋁型材可以分為工業(yè)型材和建筑型材，占比分別為39%和61%。據(jù)SMM統(tǒng)計，2021年光伏型材產(chǎn)量占工業(yè)型材的比例為19%。
光伏鋁邊框的作用主要是保護光伏電池玻璃、固定密封電池板、增強組件強度、延長使用壽命等。光伏鋁合金支架一般在分布式光伏電站應(yīng)用，鋁合金具有耐腐蝕、質(zhì)量輕、美觀耐用的特點，但其承載力低，無法應(yīng)用在集中式光伏電站項目上。無論是光伏鋁邊框還是光伏鋁支架，一般都采用6系鋁合金，主要是6005和6063材質(zhì)。
根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2022年我國光伏新增裝機量為87.4GW。其中，分布式光伏新增裝機量為51.1GW，集中式光伏新增裝機量為36.3GW。因為光伏組件出口量為153.6GW，所以光伏組件的出口情況是我們不能忽略的部分。
對于光伏單位用鋁量的計算，市場存在比較大的分歧。SMM給出的數(shù)據(jù)為光伏組件1GW用鋁邊框0.6萬噸，分布式光伏電站1GW用鋁支架1.5萬噸。以此測算，2022年我國光伏用鋁為221.3萬噸。未來我們需要關(guān)注的是光伏電站的容配比變化，以及光伏組件單位用鋁量變化。
1.光伏電站容配比
容配比是指光伏電站的安裝容量（光伏發(fā)電站中安裝的光伏組件的標稱功率之和）與額定容量（光伏發(fā)電站中安裝的逆變器的額定有功功率之和）之比。中國光伏行業(yè)協(xié)會給出的光伏新增裝機量數(shù)據(jù)是交流端的數(shù)據(jù)，而我們關(guān)注的是直流端的數(shù)據(jù)，即組件端的數(shù)據(jù)。
根據(jù)2020年10月實施的《光伏發(fā)電系統(tǒng)效能規(guī)范 NB/T10394—2020》，光伏電站的容配比在1.0—1.8之間。據(jù)了解，目前我國光伏電站的容配比普遍在1.05—1.3之間，平均為1.2。此次放開光伏電站的容配比限制，更加符合行業(yè)的發(fā)展趨勢。適當增加光伏電站的容配比，一方面，可以減少逆變器和箱變設(shè)備的投資成本，同時也可以分攤升壓站和送出線路等公共設(shè)施的投資成本，這對降低光伏發(fā)電成本具有積極意義；另一方面，可以提高對電網(wǎng)的友好性，隨著容配比提高，光伏電站在滿功率下工作的時間會大大增加，同時也減少了電站輸出功率隨光照強度波動對電網(wǎng)的影響，使光伏電站的輸出更加平滑。不過，提高容配比也存在限制，主要是考慮地面空間的限制。因此，我們需要在技術(shù)經(jīng)濟性和發(fā)電穩(wěn)定性之間尋找一個平衡點。
如果未來光伏電站容配比提升，那么我們在以光伏新增裝機量測算用鋁量時，單位用鋁量系數(shù)需要按比例提高。
2.光伏組件鋁邊框用量
目前，我國硅片尺寸共經(jīng)歷了三次主要的變革：第一階段為1981—2012年，硅片尺寸以100毫米、125毫米為主；第二階段為2012—2015年，硅片尺寸以156毫米、156.75毫米為主；第三階段為2018年以來，出現(xiàn)了158.75毫米、161.7毫米、163毫米、166毫米、210毫米等更大尺寸硅片。中國光伏行業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，截至2022年，市場上的主流硅片尺寸已變?yōu)?82毫米和210毫米，兩者合計占比為82.8%。
隨著硅片尺寸越來越大，每GW光伏組件用的鋁邊框會越來越少。如果未來硅片尺寸進一步擴大，那么我們在以光伏組件測算用鋁量時，單位用鋁量系數(shù)需要按比例降低。數(shù)據(jù)顯示，用182毫米和210毫米硅片生產(chǎn)的光伏組件，1GW平均用鋁邊框0.53萬噸。
電網(wǎng)工程輸電線路用鋁
電網(wǎng)用鋁的范圍同樣比較廣泛，發(fā)電設(shè)備、輸電線路、變電站、配電線路等方面都會用到鋁材。不過，從比例上看，電網(wǎng)用鋁主要是在輸電線路上，尤其是高壓輸電線路方面，鋁線纜占比已經(jīng)超過70%。
圖為電網(wǎng)工程投資完成額和新增220千伏及以上線路長度
電網(wǎng)用鋁線纜主要有鋼芯鋁絞線、鋁包鋼芯鋁絞線等。鋼芯鋁絞線就是鋁絞線中心設(shè)置鋼芯，鋼芯主要起提高抗拉強度和安全系數(shù)的作用，鋁絞線主要起傳送電能的作用。鋼芯鋁絞線用于大跨距輸配電線路中，比如，特高壓項目。鋁包鋼芯鋁絞線是由鋁包鋼絲做加強芯和硬鋁線絞合組成的導(dǎo)線，鋁包鋼線中的鋁鋼之間存在著良好的冶金結(jié)合，不存在不同金屬之間的電化學腐蝕，可以極大地減緩導(dǎo)線的腐蝕速度，還可用于沿海地區(qū)、鹽堿灘和三級、四級工業(yè)污染區(qū)輸電線路中。
電網(wǎng)按電壓等級可以分為低壓（通常為220V和380V）、高壓（10—220kV）、超高壓（330—750kV）和特高壓（交流1000kV和直流800kV以上）。一般而言，在10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV、800kV等電壓等級項目中，都可以使用鋼芯鋁絞線作為導(dǎo)線。
1.可跟蹤數(shù)據(jù)的選取
目前，可以容易跟蹤到的數(shù)據(jù)有電網(wǎng)工程投資完成額、電力工程投資完成額和新增220千伏及以上線路長度。
電網(wǎng)工程是指輸送電的配電網(wǎng)架設(shè)工程，而電力工程不僅包含了電網(wǎng)工程，還包含電源工程，電源工程分為水電、火電、核電、風電和太陽能發(fā)電。新增220千伏及以上線路長度是指當年全國建設(shè)的220千伏及以上輸電線路的長度。為了避免重復(fù)統(tǒng)計光伏、風電板塊用鋁量，我們可以選取電網(wǎng)工程投資完成額和新增220千伏及以上線路長度這兩組數(shù)據(jù)進行跟蹤。
從電網(wǎng)工程投資完成額和新增220千伏及以上線路長度的數(shù)據(jù)走勢可以發(fā)現(xiàn)，兩者有著高度的相關(guān)性。筆者選取了2015年至2023年的數(shù)據(jù)，通過計算，發(fā)現(xiàn)兩者相關(guān)性達到96.6%。
2.機構(gòu)對電網(wǎng)單位用鋁量的預(yù)估
SMM公布的數(shù)據(jù)顯示，每公里特高壓直流線路耗鋁量在55.2噸左右，每公里特高壓交流線路耗鋁量在63.4噸左右。
第三方資訊機構(gòu)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2022年電力行業(yè)非光伏用鋁達到363.1萬噸，2021年用鋁361.1萬噸，2020年用鋁357萬噸，2019年用鋁353.5萬噸。
為了便于跟蹤數(shù)據(jù)，我們將第三方資訊機構(gòu)發(fā)布的電力行業(yè)非光伏用鋁量與新增220千伏及以上線路長度進行換算，得到結(jié)果為平均建設(shè)1公里的220千伏及以上輸電線路需用鋁102.8噸。需要注意的是，這個計算結(jié)果一定會比實際輸電線路每公里用鋁量多，一是因為220千伏以下的輸電線路長度沒計算在內(nèi)；二是因為風電等電源用鋁計算在內(nèi)，分母比實際小，而分子比實際大，但用它來估算電網(wǎng)用鋁量是可行的。
傳統(tǒng)和新能源汽車用鋁
汽車用鋁范圍相當廣泛，并且在汽車車身車架輕量化、一體化等發(fā)展趨勢下，汽車用鋁占比正在不斷增加。
按鋁加工品類來分，主要可以分為鋁板帶箔和鋁型材，用于車身面板、車門、散熱系統(tǒng)、防撞梁、車架、懸掛件等。如果是傳統(tǒng)汽車，鋁材還用于變速箱，如果是新能源汽車，鋁材還用于電池托架和電池殼。
按鋁加工工藝來分，主要可以分為鑄造、軋制、擠壓和鍛造。鑄造鋁合金主要用于發(fā)動機缸體、發(fā)動機托架、離合器殼、車輪等，軋制鋁板帶箔主要用于車身面板、車門、散熱系統(tǒng)、電池殼、電池箔等，擠壓型材主要用于防撞梁、懸掛件、電池托盤等，鍛造件主要用于車輪、保險杠、曲軸等。據(jù)SMM測算，2022年各類鋁合金在汽車上使用比例大致為：鑄造材70%、軋制材13.5%、擠壓材13.5%、鍛壓材3%。
1.不同類型汽車單位用鋁量完全不同
對于汽車單位用鋁量的測算，其實是比較困難的，汽車種類、汽車分級、汽車品牌均會對汽車單位用鋁量產(chǎn)生影響。
汽車按用途可以分為乘用車和商用車兩大類。乘用車是指座位數(shù)少于9座、以載客為主要目的的車輛，具體可以分為轎車、MPV和SUV等類型。商用車是指座位數(shù)大于9座或者主要用于載貨的車輛，包括客車、貨車和牽引車等。乘用車和商用車用鋁量的差異主要在于鋁車輪轂占比不同，以及汽車大小導(dǎo)致的總用量不同。目前，我國中高檔乘用車所用輪轂以鋁制輪轂為主，經(jīng)濟型乘用車所用輪轂以鋼制輪轂為主。整體而言，乘用車用鋁合金車輪轂的比例為30%—40%。相比乘用車，商用車由于車身重量大、載重要求高，鋼制車輪轂更為適用，鋁合金車輪轂使用比例目前只有5%—15%。
汽車按動力可以分為傳統(tǒng)汽車和新能源汽車兩大類。傳統(tǒng)燃油車是指采用汽油或柴油內(nèi)燃機驅(qū)動的汽車，新能源汽車是指采用新型能源驅(qū)動的汽車，主要包括純電動汽車、插電式混合動力汽車和燃料電池汽車等類型。新能源汽車單位用鋁量大于傳統(tǒng)汽車用鋁量，主要有以下兩個原因：一是受動力電池容量和續(xù)航里程要求的制約，新能源汽車輕量化需求明顯，對鋁材的需求也更加急切；二是新能源汽車的電池托架和電池殼幾乎全部是用鋁材制作的。
2.機構(gòu)對汽車單位用鋁量的預(yù)估
不同機構(gòu)對汽車單位用鋁量的估算也存在不同。
根據(jù)CM Group發(fā)表的《中國汽車工業(yè)用鋁量評估報告（2016—2030）》，2021年中國燃油車單位用鋁量預(yù)計為150kg/輛，新能源車單位用鋁量預(yù)計為220kg/輛；2022年傳統(tǒng)汽車產(chǎn)量為2699.6萬輛，新能源汽車產(chǎn)量為704.1萬輛。以此測算，2022年我國汽車用鋁為559.2萬噸。
國際鋁業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2022年純電動乘用車單位用鋁量為188kg/輛，燃油乘用車單位用鋁量154kg/輛。預(yù)計到2025年純電動乘用車和燃油乘用車單位用鋁量將分別增加至250kg/輛、230kg/輛。
中國汽車工程學會發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》預(yù)計，截至2025年、2030年，汽車輕量化技術(shù)預(yù)計實現(xiàn)單車用鋁量將分別達到250kg/輛、350kg/輛。（作者單位：國聯(lián)期貨）
