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碳排放、碳中和对铝消费的拉动

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2021年07月02日 08:48:13
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今年以来,我国践行碳排放、碳中和的战略目标,伴随着光伏、新能源汽车等行业的大力发展,市场对于未来铝消费的前景充满信心。

  据测算,未来5年,国内光伏板块预计年均新增铝消费量将达到198.9万吨,全球将达到613.3万吨。未来10年,中国预计年均新增铝消费量将达到346.9万吨,全球达到1165.5万吨。未来5年,国内新能源汽车的铝需求量将增长至143万吨,全球对铝需求量增长至1465.7万吨。未来10年,中国对铝的需求量将增长至420万吨,全球对铝需求增长至5420.2万吨。

  背景

  2020年9月,中国在第七十五届联合国大会上提出,二氧化碳排放将力争于2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和的目标。作为工业生产中主要的碳排放行业之一,铝的生产加工各环节,包括铝土矿开采、氧化铝冶炼、原生铝电解、终产品生产和再生铝回收利用均会排放二氧化碳。因此,铝工业成为碳中和的重要关注对象。

  供应端方面,未来水电铝和再生铝比例有望提高。但是,由于今年前3月内蒙古能耗双控,虽然已于4~5月开始陆续恢复,但是自备电优势仍有所下降。云南方面,由于南方供电紧张,并且5月雨季却出现干旱情况,云南水电铝企业被迫限产限电。新疆自备电网有传言可能会并入国网。以上导致电费上涨,将使电解铝产能增长不及预期。

  需求端方面,全球进入能源革命时代,位于下游的新能源行业如光伏及新能源汽车等发展迅速。由于铝及铝合金材料具备可塑性强,强度高、质量轻、厚度薄、耐腐蚀、良好的焊接性能、加工成型性能好等一系列特征,相关行业的用铝需求增速会大大提高,将大力拉动铝消费。

  光伏发展推动铝需求

  自我国提出2030年碳达峰和2060年碳中和的目标后,光伏产业受到前所未有的关注,行业发展提速。中国光伏业协会预计,至2025年,乐观估计全球累计光伏装机量将达到约389吉瓦(GW),保守估计也将达到约274吉瓦。

  光伏发电是利用半导体界 面的光生伏应,将光能直接转变为电能的一种技术,其关键元件是太阳能电池。由于铝的物理和化学性质,在光伏装机中被广泛应用。一是光伏组件边框,光伏组件边框主要由铝合金型材制成;二是支架,光伏发电系统和应用产品的安装也采用铝合金型材,使得阳光透过硅片后不再穿透铝浆层,阳光被折射后可以形成光能二次吸收。据统计,每吉瓦光伏装机容量铝消费量达1.7万~2万吨。

  随着光伏行业的进一步发展,全球新增光伏装机量将开启大幅增长模式,铝材的消费量将被拉动。中国光伏业协会预计,在光伏板块铝消费量方面,2021和2022年,乐观估计全球将会达到约275.65万吨和477.3万吨,保守估计也将分别达到259万吨与355.2万吨。而在中国范围内,2021年和2022年,乐观估计光伏板块铝消费量达到约116.55万吨与142.45万吨,保守估计则达到103.6万吨与107.3万吨。

  由此可见,光伏行业的不断发展将有利于原铝消费。从全球范围来看,未来5年光伏行业将带动铝消费年均增量在50万~88万吨之间,从中国范围来看,未来5年光伏行业将带动铝消费年均增量在13万~22万吨之间。

  《可再生能源中长期发展规划》显示,未来几年,国家电投还将进一步加大光伏投资。报告预计,2025年和2035年,中国光伏发电总装机规模将分别达到730吉瓦和3000吉瓦,而到2050年,该数据将达到5000吉瓦,光伏将成为中国大能源,约占当年全国用电量的40%左右。这意味着,太阳能光伏发电装机容量2020~2025年将新增524.5吉瓦,2025~2035年,光伏发电总装机规模将新增2270吉瓦,2035~2050年光伏发电总装机规模将新增2000吉瓦。

  预计未来5年,国内年均新增铝消费量将达到194万吨。2025年到2035年期间,光伏装机增速将达到高峰,年均铝消费量也将达到约420万吨的高点。

  2035~2050年期间,光伏新增装机量将放缓,预计年均新增铝消费量为247万吨。

  根据全球碳中和的步伐,同时结合能源发展的趋势来看,未来30年主要的终端能源形式,九成以上的电力将由新能源为主体的新型电力系统来供应,作为清洁能源之一的太阳能光伏将会占据能源消费的重要席位。光伏发电设备的使用年限也较长,一般达20~25年之久。预计到2030年,可再生能源在总能源结构中将占到30%以上,太阳能光伏发电在总电力供应中的占比也将达到10%以上。至2040年,则分别达到50%和20%以上。由此可见,太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位,其对应的铝消费前景广阔,未来可能会对铝市场产生重大影响。

  新能源汽车强力拉动铝需求

  由于新能源汽车大都采用全铝底盘件,部分车型甚至采用全铝车身以实现轻量化。锂电池模块封装要使用3003铝合金,快速充电桩也要需装配铝型材轨道和铝线缆。一辆新能源车平均铝消费量达210千克,比传统燃油车多用铝约80千克~120千克。因此,新能源汽车行业对于铝消费量需求呈现增加趋势。

  1.新能源汽车产量提升

  受新冠疫情影响,消费者购车需求下降,2020年,国内汽车产量同比下降2.05%。但是,在国家及地方政策驱动和厂商经销商促销策略带动下,国内新能源汽车去年产量达到132.29万辆,同比增长9.69%,实现逆市增长。

  今年前4个月,中国汽车工业协会数据显示,新能源汽车产量和销量分别达到75万辆和73.2万辆,同比增长2.6倍和2.5倍,渗透率达到8.3%,同比增长2.9%。其中,纯电动汽车产量为63.7万辆,同比增长3倍;插电式混合动力汽车产量为11.3万辆,同比增长1.2倍;燃料电池汽车产量为140万辆和188万辆,同比下降52.1%。2020年10月发布的我国《节能与新能源汽车技术路线图2.0》预计,到2025年和2030年,新能源汽车产量将从2020年的136.6万辆分别达到540万辆和1200万辆,渗透率将分别达到20%和40%,新能源汽车逐步成为主流。

  同时,海外新能源汽车也进入加速阶段。今年5月,美参议院财政委员会通过了《美国清洁能源法案》提案,提案包括取消车企销量超20万辆后需要一年内退坡的限制。退税补贴只有在电动车占当年汽车总销量的50%之后才退坡。单车补贴金额上限由7500美元上修至12500美元。美国新能源汽车政策出台,利好美国本土汽车制造商,全球新能源车产业链景气提升。

  2.汽车轻量化要求提高

  汽车制造业是工业铝型材的主要应用领域之一。汽车轻量化有助传统燃油车节能减排,因而与二氧化碳排放有着较为直接的关系。研究数据表明,若汽车整车质量减少10%,燃油效率可提高6%~8%;汽车质量减少1%,油耗可降低0.7%;汽车整备质量每减少100公斤,百公里油耗可降低0.3L~0.6L,二氧化碳排放可减少约5克/公里。因此,汽车轻量化作为汽车节能减排的重要手段,成为未来汽车工业的发展方向。

  由于铝合金具有减重效果好、性能好等优点,成为汽车轻量化目标的主要应用材料。轻量化要求越来越高,对铝合金需求量也随之增大,2020年,铝合金占据汽车轻量化市场近65%。

  对于新能源车而言,轻量化也有利于增加续航里程,促进其推广应用。虽然简单增加电池容量可以快速提高电动汽车续航里程,但这必然导致整车的质量增加,而整车质量的增加也会降低新能源车的续航里程。中国产业信息网相关数据显示,新能源汽车总重量每增重10%,里程减少约5.6%;总重量每减重10%,里程增加约7%。因此想要提高电动汽车的续航里程,除了增加电池容量外,采用轻量化工艺、结构、材质等降低电动车重量同样尤为重要。铝代钢是目前新能源汽车普遍采用的轻量化途径,铝制零部件可以应用在汽车的各个方面,包括车身、发动机壳体、底盘、电池组外壳等,预计随着汽车轻量化发展趋势,铝制零部件将得到更多的应用。

  3.充电桩及铝线缆需求上升

  除了新能源汽车车身外,充电桩主体也由铝材构成,虽然总用铝量不大,但是也呈现高速发展趋势。截至今年3月底,全国充电桩总计保有量达到178.8万台。在碳排放、碳中和背景下,未来新能源汽车保有量稳步增长,将会进一步促进充电桩需求扩大。

  2015~2019年,我国公用桩和桩的保有量都在稳步上升,车桩比(新能源汽车保有量/充电桩数量)也呈逐年改善态势。从2015年的7.41∶1增长至2019年的3.13∶1。目前国内车桩比约3∶1,工信部规划到2025年建成公共桩200万个,私人桩1000万个,预计到2025年,车桩比应在2∶1到3∶1之间,到2030年车桩比会接近1∶1的合理值。

  4.新能源汽车用铝量测算

  总体来看,根据我国《节能与新能源汽车技术路线图》,2030年,单车用铝量将超过350千克,较2020年的210千克增长67%,可以得出单车用铝量年均复合增长率为4.75%。

  未来10年,我国新能源汽车用铝量,将从2020年的28.6万吨增加至2030年的480万吨,年均复合增长率达27.6%。

  从政策角度看,新能源汽车作为国家战略性新兴产业之一,随着标准、基础设施建设等标准逐步发布,相关政策体系逐步,新能源汽车行业的长续发展前景良好。随着补贴政策、双积分政策、限行限购等相关政策的推进,将进一步拉动对新能源汽车需求,从而使得新能源汽车由政策驱动向市场驱动过渡。另外,我国目前汽车千人保有量为186辆,日本为591辆,美国为910辆,可见我国汽车渗透率低于欧美、日本、韩国等经济体。随着经济的回暖、城市化建设的逐步,预计购车需求还将逐步增加。因此,汽车的新能源化是推动交通运输行业实现碳排放、碳中和的重要举措。

  依据国际铝业协会发布《中国汽车工业用铝量评估报告(2016-2030)》预测,随着新能源汽车的崛起,2030年中国汽车行业总体用铝量将增加两倍多,从2020年的380万吨增加到2030年的910万吨,其中,新能源车铝消费量占全国铝消费总量的比重,将从2018年的0.42%提升到2030年的7.22%。可见新能源板块对于铝消费的推动不可忽视。

  总结

  2020年和2021年,国内光伏和新能源汽车板块,铝的消费量分别从86.2万吨和28.6万吨,增长至110.1万吨和49.4万吨,合计边际增量达到41.7万吨。至2025年,该数据将分别达到198.9万吨和143万吨。而到2030年,光伏和新能源汽车的铝消费量将分别达到346.9万吨和420万吨,较2020年年均增长约64.9万吨,年均增长率达20.6%。

  全球光伏和新能源汽车板块对铝的需求也在同步增加。2020年和2021年,光伏和新能源汽车板块铝消费量分别从247.9万吨和158.8万吨,增长至267.3万吨和253.1万吨,合计边际增量达到了86.7万吨。至2025年,铝消费量将分别达到613.3万吨和1465.7万吨。而到2030年,光伏和新能源汽车的铝消费量将达到1165.5万吨和5420.2万吨,较2020年年均增长约615.2万吨,年均复合增长率达31.26%

  由此可见,碳中和目标的推动将进一步带动铝消费,铝行业未来市场前景良好。


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