一、氧化鋁基礎介紹

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

（一）氧化鋁的化學特性及用途分類

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，熔點為2054℃，沸點為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過化學處理，除去硅、鐵、鈦等氧化物制得。氧化鋁有許多同質異晶體，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，其具有強吸附性和催活性，而剛玉結構在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。

氧化鋁根據用途分為冶金級氧化鋁和非冶金級氧化鋁（也叫精細氧化鋁），冶金級氧化鋁主要用于電解鋁生產，占氧化鋁消費量的95%，冶金級氧化鋁含有Fe2O3、SiO2、TiO2、V2O5等氧化物，這些元素在電解過程中將優先析出，影響電解鋁冶煉效果，因此冶金級氧化鋁要求較高純度，雜質含量要盡可能低。而非冶金級氧化鋁通常會再度加工成普通氧化鋁及化學品氧化鋁，按照化學成份分類，化學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、耐火材料、分析試劑、吸附劑制造等。

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（二）氧化鋁的生產工藝變化

全球氧化鋁的生產工藝包括拜耳法、燒結法和拜爾-燒結聯合法，拜耳法作為生產氧化鋁的主要方法，生產了占世界總量95%以上的氧化鋁。

燒結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行燒結，氧化鋁與純堿融合成為可溶于水的固體鋁酸鈉，燒結產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，經過焙燒后產出氧化鋁。

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，溶液與殘渣分離后，降低溫度加入氫氧化鋁作晶種，經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。氧化鋁生產會產生一定環境污染，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。

另外還有一種聯合生產法：燒結-拜耳聯合處理法。這是用于處理中等品位鋁土礦較為經濟的方法，這種方法的特點是可用燒結法系統得到的氯酸鈉溶液來補充拜耳法系統中的用堿損失。

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 二、 氧化鋁的產業鏈供需格局

鋁土礦是氧化鋁產業鏈上游的原料供給，鋁土礦主要指可提供工業利用的三水鋁石、一水鋁石為主要礦物組成的礦石統稱，鋁土礦產量的90%可用來生產氧化鋁進而冶煉成電解鋁，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。

衡量鋁土礦標準如下：

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：含量越高礦產品位越好。

c）鋁土礦所含礦物雜質：鋁土礦中礦物雜質對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）全球鋁土礦儲量豐富，資源富集發展中國家

世界鋁土礦資源總量豐富，根據USGS數據顯示，全球鋁土礦基礎資源儲量接近300億噸，產量接近3.7億噸，探明儲量的靜態保障年限是100年以上，但資源分布不均衡。從全球鋁土礦儲量分布結構來看，幾內亞儲量74億噸排名第一，占全球基礎儲量的24.7%，澳大利亞儲量60億噸排名第二（占比20%）,越南儲量排名第三（占比12.3%），中國儲量排名第七（占比3.3%）。

（二）國內鋁土礦資源透支，高度依賴海外礦產進口

我國雖不屬于鋁土礦資源豐富國家，但鋁土礦開采程度遠高于高儲量國家，我國鋁土礦靜態開采年限僅8.7年，中國鋁土礦資源正在超負荷透支。我國鋁土礦主要分布在山西、廣西、貴州、河南四省，四省資源儲量約占全國90%，其中山西資源保有儲量最大，占全國鋁土礦儲量30%，河南占22%，貴州占18%，廣西17%，其余擁有鋁土礦的15個省、自治區、直轄市儲量合計占全國儲量的13%，國內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，礦床規模以中、小型為主，礦產規模效應低，開采難度大。國內鋁土礦供應情況窘迫，環保整治、礦山整頓等相關政策出臺限制產量，并且國內礦產品位持續下滑，高品位鋁土礦嚴重不足。

鋁土礦進口主要來源于幾內亞、澳大利亞、印度尼西亞，進口規模占中國鋁土礦進口約九成，中國鋁土礦產進口量逐年遞增，自2016年起，中國鋁土礦進口>自產，進口依賴程度高，中國鋁土礦進口需求主要以三水鋁土礦為主，主要進口港為山東港（煙臺港），近年主要進口幾內亞、澳大利亞、印度尼西亞鋁土礦，2022年幾內亞進口礦占比56.1%，同比增長5個百分點，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個百分點。目前印度尼西亞自23年6月起將禁止其境內鋁土礦出口，市面上的印尼礦需求將向其他礦產富集地區轉移，國內氧化鋁企業已從21年起就開始尋求多元化的進口礦石渠道，幾內亞進口份額持續擴張，馬來西亞礦或成為替代礦源。

數據來源：IFIND 廣州期貨研究中心

（三）全球氧化鋁供應表現過剩，國內產量增量超額

2022年，根據USGS數據，全球氧化鋁產量1.4億噸，全球原鋁產量0.68億噸，正常情況下，氧化鋁冶煉電解鋁比例在1.92：1，實際全球氧化鋁冶煉電解鋁比例在2.06:1，供應表現過剩。截至2022年年底，我國氧化鋁建成產能9970萬噸，運行產能7520噸，產能利用率78%，同期電解鋁建成產能4494.8萬噸，運行產能4069.8萬噸，開工率為91%，截至日前，氧化鋁產能已破億萬噸大關。氧化鋁的產能利用率自2021年后一直不及電解鋁產能利用率高，氧化鋁的建成產能持續擴張，運行產能較建成產能擴張增速偏緩，國內氧化鋁生產產能顯著過剩。

全球氧化鋁產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，中國氧化鋁產量占全球約一半產量。據鋼聯數據，2022年全球氧化鋁產量為1.4億噸，中國氧化鋁產量0.76億噸，占全球產量54.3%，澳大利亞氧化鋁產量排名第二，澳大利亞、印度、巴西傾向將需求外一定數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）國內氧化鋁生產布局靠近礦區或港口

據IFIND，截至2022年，國內氧化鋁產量主要集中在山東（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%），我國的氧化鋁生產分布也具有明顯的資源導向性，出于對原料供應的穩定性需求及經營成本降本增效要求，氧化鋁生產多聚集于鋁礦產地或港口。其中山東作為中國電解鋁產量第一大省依靠港口優勢建起氧化鋁廠，當地有煙臺港、日照港等眾多大規模港口，山東通過海港進口的海外高品位鋁土礦約占全國進口礦總量6成以上。山西作為我國氧化鋁產能第二大省，當地的氧化鋁企業主要分布在呂梁、晉中、運城、忻州及陽泉5個地區，主要生產企業有中鋁、中電投等,由于山西電解鋁產能較低，當地生產氧化鋁多向外輸出。廣西作為對我國氧化鋁產能第三大省，主要的氧化鋁企業分布在百色市，廣西鋁土礦為三水型，礦產品位較高，省內既有自有儲量資源又有沿海港口優勢，廣西氧化鋁冶煉具有較強的成本優勢。河南氧化鋁產能多分布在三門峽、鄭州、洛陽和焦作等地，作為傳統的火電大省，當地有著良好的工業基礎和原料儲備，河南電解鋁產能曾列全國首位，但隨著能耗雙控及雙碳目標的提出，當地產能逐漸向綠電省份遷移。貴州的氧化鋁產能約占全國的6%，產能主要分布在貴陽、遵義等地區，貴州鋁土礦資源豐富，水、煤資源充裕，電力供應充足，未來貴州地區氧化鋁及電解鋁產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礦進行生產，四省鋁土礦儲量可占全國90%。

數據來源：鋼聯 IFind 廣州期貨研究中心

（五）國內氧化鋁內耗量大，進口量大于出口

隨著我國氧化鋁產能的不斷釋放，基本能實現自給自足，國內氧化鋁出口較少，對進口氧化鋁有較大需求，2022年全球-中國累計進口氧化鋁202萬噸，其中從澳大利亞進口113.23萬噸，進口占比56%，澳大利亞是我國最大的氧化鋁進口依賴國，其次是印度尼西亞。

從歷史上看，我國氧化鋁僅在2018年及2022年出現過凈進口的現象，18年是由于有色冶煉龍頭海德魯大幅減產導致內外價差倒掛，我國氧化鋁出口增加、進口減少，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。

數據來源：鋼聯 IFind 廣州期貨研究中心

 （六）國內氧化鋁對下游電解鋁需求基本可實現覆蓋

由于氧化鋁主要使用拜耳法冶煉，使用拜耳法每生產一噸氧化鋁，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，氧化鋁的生產成本主要由礦石成本、燒堿成本以及能源成本構成，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%，氧化鋁價格變化對電解鋁冶煉成本影響較大。

數據來源：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，我們取得一個合理中值1.93:1，推測出相應的年度氧化鋁消耗量如下：

數據來源：SMM 鋼聯 廣州期貨研究中心

截至2023年4月，國內氧化鋁總建成產能超過億萬噸，新增部分對下游電解鋁需求存量及增量基本可實現覆蓋。