铝的产业链主要由 铝土矿 开采、 氧化铝 提炼、 原铝 生产和 铝材 加工四个环节组成:首先是铝土矿开采,再通过对铝土矿溶解、过滤、酸化和灼烧等工序提炼出氧化铝,然后通过电解熔融的方式制备电解铝。电解铝经过重熔提纯后可进一步加工成各种铝材、铝合金以及铝粉等。小到饮料铝罐、手机背壳,大到高铁、波音“777”和“神舟”太空飞船,铝材和铝合金材料应用十分广泛,涵盖了从建筑装饰、电子电器,交通运输、机械设备等各个领域,涉及生活、科技的方方面面。
2015年,全球共生产精炼铝大约5700万吨,中国作为全球第一的铝生产和消费国,产量达到全球的55%,随后依次为俄罗斯、加拿大、印度、澳大利亚、美国、挪威、巴西等国,基本都是重要的铝资源地或消费国,8国的产能占据全球的78.3%,产能集中度非常高,发展中国家的产出占据更大比重。
再生铝的产量也逐年提高,2015年达到1125万吨,仅占全部铝产量的16.5%。由于从铝土矿到原铝的生产过程需要消耗大量的铝土矿资源和能源,而随着铝的应用越来越广泛,越来越多的废铝随之产生,废铝的回收利用可以比铝土矿到电解铝的生产节约95%以上的能源消耗,90%以上的二氧化碳排放,对于环境和经济效应都有很大的改善作用。目前再生铝最大的生产国是美国,产量占全球的30%。中国、日本、意大利、德国、巴西、挪威和西班牙分列其后,前八大生产国占据全球总产量的76.1%,集中度同样非常高,而再生铝的生产国中,发达国家的产出占比明显提高,主要原因还是发达国家的铝材存量更大。
电解铝依然是当前的绝对主流,占原铝总产量的83.5%。从电解铝的生产流程可以看到,其主要成本是氧化铝、电力和阳极炭。中长期来看,铝土矿和氧化铝的供应相对充裕,电解铝厂自备阳极炭的比例将提高,电力成本将成为影响电解铝成本最重要的变量。
铝是地球上非常丰富的金属资源,在地壳元素中占比第三,仅次于氧和硅,占比达到7.73%。然而对于铝的工业应用仅仅只有100余年,属于一个相对新兴的工业金属。铝具有极强的可锻造性,延展性和易加工性能并且具有很好的耐蚀性和耐久性。无论是从数量还是价值的角度,铝都超过了除铁之外的其他金属,并且在世界经济的很多环节扮演着重要的角色。
铝土矿,即以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为主要矿物所组成的矿石的统称,根据2015年的统计数据,全球铝土矿储量达到275.4亿吨,其中几内亚和澳大利亚储量分别为74亿吨和62亿吨,占全球储量比例26.87%,22.51%,大大超过全球其他国家的储量。中国的铝土矿资源并不丰富,以8.3亿吨排第八位。2015年全球铝土矿出2.74亿吨,储产比接近100,铝土矿的资源的保证程度很高。