金属材料行业分析：金属新材料行业深度研究及投资策略
金属材料行业分析：金属新材料行业深度研究及投资策略在生产能耗以及碳排放量方面，由于再生铝主要生产原料为废铝，无须经过前期从铝土矿 到氧化铝再到电解铝的高能耗、高碳排放量的流程。据 IAI“摇篮到大门”模型测算，生产 一吨电解铝平均碳排放量约为 17 吨（包含铝土矿的采掘、氧化铝的提取以及电解铝的冶 炼），而生产一吨再生铝平均碳排放量约为 0.6 吨（考虑新废铝及旧废铝的冶炼），仅为原 铝全流程的 3%。因此，除了有效控制高耗能、高碳排放电解铝产能、优化能源结构外，加 大废铝保级利用进而提高再生铝的使用率也是铝行业实现“双碳”目标的关键路径。再生铝碳排放量仅为原铝的 3%新能源及轻量化将持续拉动电解铝需求汽车轻量化是低碳发展的重要一环，据中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路 线图 2.0》，为实现汽车产业碳排放总量于 2028 年左右提前达峰等总体发展目标， 2025/2030/2035 年国内乘用车（含新能源）新车百公里油耗达到
长期：需求受益新能源，供给增速弱于需求
海外电解铝产能释放有限
虽然海外电解铝产能占比相对较低，且区域产能布局较为分散，但在国内电解铝产能设定天 花板前提下，未来全球新增产能主要在海外。但考虑当前包括欧盟、加拿大等在内的 29 个 国家或地区以纳入国家法律、提交协定或政策宣示的方式正式提出了碳中和及气候中和的相 关承诺，我们预计这些国家建设电解铝产能的难度将进一步增加。此外考虑为实现全球碳排 放量的下降以及最后的碳中和，不仅电解铝企业要实现碳减排，下游铝加工企业也将尽量减 少加工和生产过程中的碳足迹，这将倒逼电解铝企业优化能源结构，减少碳排放量。
当前非洲及除中国外的亚洲地区，电解铝产能仍以火电为主（其中非洲电解铝火电产 能占比近 50%，除中国外的亚洲地区火电产能占比近 97%），水电站的建设相较于火电需要更为完善的基础建设以及配套的法律法规，而我们预计当前预备建设条件的几内亚及印尼的 基础设施及政策条件，短期内暂不能支撑与电解铝产能配套的水电站的建设与运营。预计海 外电解铝产能投产节奏较为缓慢，预计至 2021-2025 年海外新增电解铝产 能约为 294 万吨/年。
新能源及轻量化将持续拉动电解铝需求
汽车轻量化是低碳发展的重要一环，据中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路 线图 2.0》，为实现汽车产业碳排放总量于 2028 年左右提前达峰等总体发展目标， 2025/2030/2035 年国内乘用车（含新能源）新车百公里油耗达到 4.6/3.2/2L，新能源汽车占 总销量分别为 20%/40%/大于 50%，乘用车轻量化系数平均下降 12.5%/21.5%/30%。铝作 为低密度轻质材料，提高铝在汽车中的广泛应用可有效减轻车身重量，而新能源对轻量化需 求更为迫切，当前国内新能源汽车单车用铝量约为 139kg，而燃油车单车用铝量约为 78kg。 我们预计伴随汽车轻量化的逐步推进以及新能源汽车的市占率不断提高，2025 年国内汽车 领域纯铝量将达到近 570 万吨，较 2021 年增长近 1 倍，伴随新能源需求加速驱动，电解铝 下游需求将持续向好。
再生铝有望缓解电解铝短缺
再生铝碳排放量仅为原铝的 3%
在生产能耗以及碳排放量方面，由于再生铝主要生产原料为废铝，无须经过前期从铝土矿 到氧化铝再到电解铝的高能耗、高碳排放量的流程。据 IAI“摇篮到大门”模型测算，生产 一吨电解铝平均碳排放量约为 17 吨（包含铝土矿的采掘、氧化铝的提取以及电解铝的冶 炼），而生产一吨再生铝平均碳排放量约为 0.6 吨（考虑新废铝及旧废铝的冶炼），仅为原 铝全流程的 3%。因此，除了有效控制高耗能、高碳排放电解铝产能、优化能源结构外，加 大废铝保级利用进而提高再生铝的使用率也是铝行业实现“双碳”目标的关键路径。
国内再生铝供给占比与全球仍有差距
2019 年全球铝产量（原生铝 再生铝）8032 万吨，其中再生铝产量 1666 万 吨，占比 20.7%。2019 年中国铝产量为 4283 万吨（原生铝 再生铝），占全球铝供应量约 53%，其中再生铝产量为 1139 万吨，占全球再生铝产量比重约为 41.4%，再生铝产量占国 内铝总产量比重为 16%。
总体来看，西方发达国家走在了前面，对铝资源再生的开发研究起步较早，废铝资源也较 丰富，因此废铝回收体系和法规相对完善、回收情况较好。发达国家的再生铝 产量占比已经普遍超过原铝产量（欧美日再生铝占铝总供应量比重超 50%，日本国内铝合 金生产已完全采用废铝作为生产原料，其余合金及铝制半成品需求依靠进口补充），从再生 铝占比来看，近十年来中国再生铝占总产量平均比重约为 15%，较全球平均值 19%仍有近 4pct 的上升空间，并远低于日、欧、美等国家的 97.8%、54.9%以及 48.8%。中国再生铝 工业起步较晚，上世纪 70 年代后期才初步形成雏形，但近年来我国再生铝产业发展较快， 产量持续增长，虽整体仍落后于发达国家，但未来的发展空间较为广阔。
节能减排扩大再生铝运用空间
根据我们估算，自 1954 年新中国建立第一个铝厂以来，至 2020 年我国共生产原铝约 4 亿 吨，目前有 85%以上正在使用。中国是传统的用铝大国，自 2000 年铝材产量突破 200 万 吨后，产量保持了快速增长，2001 年至 2019 年铝材产量复合增长率达到 19%，铝制品的 使用周期一般为 20 年左右，预计 2020 年以后我国再生铝资源将会更加丰富，为我国再生 铝行业发展提供有力支撑。从废铝回收率来看，中国在全球处于领先水平。
双碳及能耗政策的推进，一方面汽车轻量化、光伏等新能源产业用铝量持续上升，将继续作 为未来驱动铝需求的强劲动力；另一方面，国内电解铝产能天花板，“双碳”及能耗控制等政 策使原铝供给弹性逐渐减弱，原铝供给弹性将更多依赖于政策推进节奏；再生铝能耗及碳排 放量均低于原铝，未来伴随废铝保级利用以及回收体系的完善，再生铝的运用空间将持续打 开。对于铝供需平衡的测算，应综合考虑原生铝 再生铝的合并供需情况，在此我们假设 2025 年再生铝供应量不低于 1150 万吨（国家发改委《“十四五”循环经济发展规划》为再生铝产业 设定了在 2025 年达到 1150 万吨的年产量目标），再生铝占铝总需求占比不断提升，我们预 计至 2025 年全球铝（原生 再生）供需缺口将达到 27 万吨。
国六持续推进，气催驱动铂族新需求，2020 年全球探明铂族金属储量为 6.9 万吨，其中南非、俄罗斯、津巴布韦 和美国金属储量占比最大，占比分别为 90.9%、5.6%、1.7%以及 1.3%，四者合计占比超 99%，矿产资源集中。从近年来铂族供应量来看，2016 年以来，全球铂族（铂钯为主）供 应量（含回收供应）整体围绕 500-600 吨区间波动，其中矿产供应占比最大，平均占比为 70%。
从近年铂钯需求变动情况来看，铂族金属工业属性很大程度上受汽车市场影响，自 2016- 2019 年间，铂钯合计需求受汽车尾气催化剂驱动影响增长 10%，其中钯金受中国、欧洲以 及印度轻型汽车排放法规的进一步趋严增速明显，汽车催化剂需求带动用钯需求由 2016 年 250 吨增长 20%至 2019 年 300 吨。尽管 2020 年受疫情影响，铂族金属的汽车尾气催化剂 需求下降，但中国重卡产量的显著增长仍对铂族金属需求形成较强支撑。接下来，我们预计 伴随国六排放法规的持续推进，中国对铂族金属的需求有望进一步提升。
燃料电应用前景广阔，铂钯催化剂长期需求支撑强劲
氢能作为一种清洁高效的新能源，在能源、交通、工业、建筑等领域具有广阔的应用前景， 氢燃料电池在汽车等领域率先开展的示范应用成为氢能初期应用的突破口与主要市场，随着 氢能技术突破和规模化应用，氢能全产业链将迎来发展爆发期。
燃料电池电动汽车（FCEV）与纯电动汽车（BEV）均属于零排放新能源汽车，其能量转换 装置为燃料电池，电池通过电化学方式把燃料箱中的氢与进气口中的氧气结合，此过程中产 生电流驱动发动机，其中质子交换膜燃料电池（PEMFCs）因高效、低温快速启动、零污染 等优点成为当前主流产品。在完整的发电过程中，水是唯一排放物，因此发展燃料电池也将 成为全球新能源低碳高效发展的重要路径。因为燃料电池必须满足快速启动和在高可变负 载下高效运行的要求，铂族金属催化剂由于具有较好的降温效果，其在整个发电过程中担任 重要的催化作用。
除具有广阔发展空前外，在能源安全、气候变化和技术进步三大动力驱动下，各国政府先后 制定了氢能相关的产业政策。日本、韩国发布了详细的发展路线图，政策导向明确；欧盟利 用氢能助力低碳能源转型，发展形成合力；中国 2021 年多次强调支持氢能发展，拓宽应用 领域，在各国相关产业政策以及持续研发投入和财税补贴的推动下，氢能和燃料电池技术进 步和产业化推广将充分受益。铂族金属作为燃料电池催化剂中的关键元素，也将继续受益氢 能产业链的进一步深化与发展。
长期来看，氢能源燃料电池的发展将显著带动铂金需求，当前汽车及燃油车尾气催化单车铂 族金属用量约为 7-15 克，而其中由于铂金应用领域主要集中于柴油车占比较小，平均单车 用铂量不足 2 克，而燃料电池商用及乘用车单车平均用铂量约为 25-30g 之间，远超燃油用 铂量。据中国汽车工程学会，预计 2025 年国内氢燃料电池车运行车辆有望达 10 万辆，截 止 2020 年中国氢燃料汽车保有量约为 7000 万辆，假设 2025 年国内氢燃料汽车为 10 万 辆，则自 2020 年起中国氢燃料汽车需保持 70%年均增速，而在此背景下铂金将受下游燃料 汽车需求驱动，需求量将由 2020 年 0.2 吨增长近 10 倍至 2.2 吨。
