汽车用铝测算及汽车行业发展对铝金属的影响

　　1、背景

　　从发达国家的终端消费结构来看，交通运输行业是铝材的第一大应用领域，在美国、日本等发达国家占比均超过30%，其中汽车制造业、铁路及轨道车辆制造业、集装箱制造业是应用最广、增长最快的三大领域。近几年，我国交通用铝占比在逐渐上升，2018年占比达到21%，属于第二大用铝行业。

　　国内众多加工企业正在探索铝材在各高端工业领域的新应用，不断强化与汽车、客车、轨道车辆等终端领域客户的合作。相比发达国家而言，我国汽车铝化率进步空间巨大。因此，本文将从交通运输中的汽车板块着手，测算汽车行业用铝量，并预测未来汽车行业发展对铝消费的影响。

　　2、汽车行业用铝测算

　　2.1汽车轻量化

　　所谓汽车轻量化，就是在保证汽车强度和安全性能的前提下，尽可能降低汽车整车重量，从而提高汽车动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。近年来，由于环保和节能要求日趋严格，汽车轻量化已成为世界汽车发展势不可挡的趋势。据欧洲铝业协会报告，汽车质量每降低100kg，每百公里可节约0.6L燃油，减排二氧化碳800-900g。铝的密度仅为钢的1/3，且具有良好的可塑性和回收性，使用铝材的成本远低于碳纤维，因此铝材是理想的汽车轻量化材料。

　　自铝材进入汽车工业领域后，用量逐年增加，由最初的散热器、车轮毂慢慢过渡到发动机缸体、发动机罩、白车身等部位。不同的应用部位，也对应不同的加工工艺。接下来，本文将从汽车不同的部位来测算消耗铝的金属量。

　　2.2铝合金在汽车上的用途及用量测算

　　2.2.1车身

　　汽车车身是汽车中用材量且质量最大的部件，约占汽车总质量的30%，所以汽车车身的轻量化对于减轻汽车自重具有重要的意义。根据是否使用铝材作为车身，可以分为全铝车身汽车和非全铝车身汽车。目前国产全铝车身的乘用车品牌屈指可数：凯迪拉克CT6、捷豹XFL、捷豹XFL、路虎揽胜极光、蔚来ES8、奇瑞eQ1小蚂蚁。而客车和货运车的铝化率极低，不超过5%，虽有部分企业生产全铝化厢式挂车，但是产量不多，统计起来较为困难。

　　用于汽车车身板的铝合金主要有2000系、5000系和6000系合金，而蔚来ES8车身上某些部件上采用了7系铝合金，准确说是比较成熟的7003系，常被用于飞机的起落架，以及战斗机机身等需要最高材料强度的部位。

　　总体来说，用于汽车车身的铝合金含铝量均较高，在90%以上，因此将四种合金含铝比例取平均值94%，来计算各个车型车身铝合金的含铝量。结合2018年的生产量，推算得到这6种乘用车的铝车身消耗铝金属量约36720吨。

　　2.2.2车轮毂

　　相较于汽车车身，汽车轮毂用铝合金则比较广泛。铝合金轮毂以其质量轻、散热快、减震性能好、轮胎寿命长等优点，在汽车工业中脱颖而出，发展潜力巨大。铝轮毂使用的材料有AlSi系列合金、Mg合金、6061变形铝合金，其中AlSi7Mg合金用量最大，占比约90%。以A356.2合金为典型代表，其化学成分为：6.5-7.5 Si，0.30-0.45 Mg，0.13 Fe，0.1 Cu，0.05Zn，0.05 Mn，0.02Ti，0.05+0.15杂质，余量为Al。A356.2合金的含铝比例约为91.895%。

　　由于汽车车型不一致，对应使用的车轮毂的直径也不一致，因此在计算车轮毂用铝时需要将汽车进行分类。根据GB/T3730.1-2001标准，可以把汽车分为乘用车与商用车两种。其中，乘用车指的是车辆座位少于九座（含驾驶员位），以载客为主要目的的车辆。具体来说，乘用车又可以分为轿车、MPV车型、SUV车型以及交叉型等。商用车指车辆座位大于九座（含驾驶员位）或者以载货为主要目的的车辆，具体又分为客车、货车、牵引车等。

　　大货车和大客车需要长时间、高负荷运载，普遍采用钢制车轮毂而非铝合金车轮毂，因此在计算车轮毂用铝量时只考虑乘用车。我们从各个车型中选择2018年销量最高的品牌作为代表，计算单个轮毂用铝量，如表4所示。

　　2018年国内轿车、SUV、MPV、交叉型汽车的产量分别为11456448辆、9932167辆、1677611辆、422461辆。在轿车当中，A级车、B级车和C级车分别占比75%、20%和5%，因此可以估算得到2018年铝合金车轮毂的用铝金属量为486610吨。

　　2.2.3发动机

　　汽油发动机的缸体分铸铁和铸铝两种。在同等排量的发动机中，使用铝缸体发动机，比使用铸铁的缸体发动机要轻20kg左右的重量。汽车整车重量每减少10%，燃油的消耗可降低6%～8%。而铸铝缸体的发动机采用的合金主要来源于再生铝而非原铝，以ADC12为主，又称12号铝料，Al-Si-Cu系合金，是一种压铸铝合金，适合气缸盖罩盖、传感器支架、缸体类等，其化学成分为：10.8 Si，0.3 Mg，1.3 Fe，2.5 Cu，1.0 Zn，0.5 Mn，0.5 Ti，0.3杂质，余量为Al。ADC12合金的含铝比例约为82.8%。

　　与车轮毂用铝的测算方法类似，从各个车型中选择2018年销量最高的品牌作为代表，计算单个汽车发动机用铝量。但有一些不同的地方是：C级车，如奥迪A6L、宝马5系、奔驰E级车等，均采用铸铁发动机；交叉型汽车，如五菱宏光V等，也采用铸铁发动机。

　　根据2018年各种车型的产量，可以估算得到2018年铸铝发动机的用铝金属量为1768793吨。

　　2.2.4车用空调

　　过去汽车中的散热器普遍采用铜合金，即铜管，若采用铝管铝翅片散热器替代铜合金，质量可以减轻20%~45%，汽车轻量化的发展将逐渐推动我国的汽车空调散热器100%铝合金化。据铝道网推算，汽车空调平均每台耗用铝箔4kg左右，其中冷凝器每台用量2.5kg，蒸发器每台用量1.5kg。

　　汽车铝制热交换器是由通冷却水的铝管与起散热作用的散热片组成，铝管一般用1xxx和3xxx系铝合金经挤压、拉拔而成，散热翅片由3xxx系、6xxx系铝合金芯材与4xxx系、7xxx系铝合金钎焊层的复合箔制成。合金牌号众多，以3003合金为主，其化学成分为：0.6 Si，0.7 Fe，0.05-0.20 Cu，0.1 Zn，1.0-1.5 Mn，0.1+0.2杂质，余量为Al。3003铝合金的含铝比例约为96.925%。根据汽车工业协会公布的数据，2018年汽车产量约2780.92万量，车用空调的用铝金属量约为107816吨。

　　2.3小结

　　综上，从汽车车身、车轮毂、发动机和汽车空调这四个部位测算得到的2018年汽车用铝金属量约为2399939吨（36720+486610+1768793+107816），即240万吨左右。其中，约63.1万吨的金属量是由原铝贡献的，另外176.9万吨的金属量是由再生铝贡献的。

　　3、未来三年汽车行业发展对铝金属的需求量预测

　　3.1汽车行业现状

　　近年来，在经济快速发展与行业政策刺激等因素的作用下，我国的汽车的产销量不断上升，总的用铝金属量也在不断增加。但在高基数以及汽车的使用寿命不断提升的作用下，国内汽车的产销增速逐渐放缓。自2018年7月开始，中国汽车产销量同比已连续13个月下滑，在制造业大类中汽车行业下行明显。

　　根据汽车工业协会的统计数据，2019年1-7月，我国汽车产销1393.3万辆和1413.2万辆，同比下降13.5%和11.4%。其中乘用车产销1150.1万辆和1165.4万辆，同比下滑15.3%和12.8%；商用车产销243.2万辆和247.7万辆，同比下滑3.53%和4.36%。

　　3.2未来展望

　　2019年全年汽车产销增速大概率呈现前低后高的走势，但整体仍然呈现下滑。2019年上半年汽车产销增速同比下滑13.7%和12.4%，7月份的数据略有所好转。由于2016-2017年的1.6L及以下乘用车购置税低于2018年，相当于前两年透支了2018年的部分汽车消费，而2019年的1.6L及以下乘用车购置税与2018年相同，均为10%，汽车购置税优惠政策全面退出对2019年汽车的影响明显低于2018年。

　　国六排放标准将在2019年7月1日实施的预期对上半年汽车产销产生了较大影响。一方面是在上牌和过户上会受到一定的限制，同时一些二手车的迁入也会受到一定的影响，另一方面是车辆本身性能方面的影响，因为要达到更严苛的排放要求，动力系统也必然要经过重新调校，因此消费者处于观望的状态，等待国六政策落地。各个厂商和经销商都赶着在国六落地之前清理国五库存，所以很多滞销车型都出现了幅度非常大的降价行为，清理库存的同时也带走了本该是7、8月的一部分销量。目前，国六标准已经正式落地，消费抑制情况或有所好转。

　　应对经济增速下行压力，政府也采取各项措施来保增长，如保持积极的财政政策和稳健的货币政策。如果汽车产业持续表现不振，不排除政府采取其他方式促进汽车消费的可能性，例如年初出台的“汽车下乡”政策。而政策的实施效果需要一定的时间才能显现，因此下半年汽车产销增速相对于上半年或略有改善，评级机构穆迪预测2019年中国汽车销量增速约为-6.5%。虽有政策持续推出，但汽车行业仍在寻底的过程中，预计2020年销量或与2019年持平。

　　4、总结

　　从前面的计算中我们可以得知，2018年汽车行业贡献了约240.0万吨的用铝量，随着2019年汽车行业增速出现下滑，对铝金属的消费有一定的拖累，预计2019年汽车行业用铝金属量约为192.5万吨（其中再生铝为141.5万吨，原铝为51.0万吨），比2018年减少47.5万吨。但由于再生铝合金在其中占比很高，对ADC12等再生铝的价格影响更明显，导致再生铝价格低于原铝价格，形成了一段时期的倒挂。

　　相比之下，汽车行业萎靡对原铝消费影响则较为有限，还需结合原铝其他终端情况。基于下半年汽车产销增速会略有所改善的预期，同时特高压用铝出现好转，据SMM估计下半年至少贡献30万吨的需求增量；国电投8月21日完成开标后，下游招标定标陆续完成，预计9月进入国内竞价项目安装旺季，光伏对工业型材用铝也有一定拉动作用，下半年铝消费增速大概率与去年同期持平。由于电解铝产量增速下滑，新增及复产产能释放速度也不及预期，“金九银十”旺季到来铝锭或将延续去库。