工业硅需求探析：铝硅合金

（报告出品方/作者：东证期货，孙伟东、孙文馨）

作为“硅能源”领域的上游原材料，工业硅在多晶硅、有机硅行业的应用被广泛关注，但其实铝硅合金对工业硅的需求同样值得重视。本文将通过对未来不同牌号铝硅合金的需求进行预测，结合各牌号铝硅合金的单位耗硅量，从而测算未来几年铝硅合金领域的总耗硅量。工业硅的下游产品主要聚集于三大应用领域，分别是生产有机硅、制取高纯度的晶体硅材料，以及配置硅铝合金。其中，有机硅产品涵盖了硅油、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂及气象白炭黑，涉及到建筑材料、电子电器和日化纺织等常见领域；晶体硅产品主要包括太阳能电池片、芯片，主要用于光伏和半导体产业；而铝硅合金产品是指添加了少量工业硅的铝产品，最重要的用途是汽车制造业以及建筑业。据统计，22 年我国工业硅总消费约为 358 万吨，其中有机硅仍为工业硅第一大消费领域，占比约为 31%；多晶硅占比由 21 年的 20%大幅提升至 29%，已基本与有机硅并驾齐驱；最后是铝硅合金与出口，占比均在 18%左右，对总消费量亦具有一定影响。

铝硅合金，是指以铝为基添加一定量硅元素的合金， 一般含硅量为 11%，同时加入少量铜、铁、镍以提高强度，属于铝合金的一种。因此铝硅合金既具有铝的质量轻、导热性能好的优点，又具备硅的强度硬度较高、耐蚀性能好的特质。除硅元素外，铝合金还有其他的常见添加元素，比如铜、镁、硅、锰、锌等。在原铝或者废铝的基础上，合金化元素的加入能够改善其组织和性能，使得自身具有更多纯铝以外的特性，从而满足多种用途。

铝硅合金属于铝合金的一种，是较为常见的铝加工产品，在实际生活中应用广泛。铝的生产冶炼主要分为四个步骤：铝矿石开采-氧化铝制取-电解铝冶炼-铝加工生产。在氧化铝制取过程中，原料主要用到由一水硬铝石、一水软铝石或三水铝石组成的铝土矿，工艺主要是拜耳法或烧结法，其中使用拜耳法生产出的氧化铝数量占到全球总产量的 95%以上。然后再以氧化铝为原料，用冰晶石-氧化铝融盐电解法生产出原铝，亦称电解铝。通过添加合金元素，将电解铝加工成铸造铝合金或变形铝合金，前者主要指通过铸造工艺加工成的铸造材，后者则包括通过挤压工艺加工成的铝型材，以及通过热轧等工艺生产的铝板带箔，进一步应用在建筑、电力、家电、交通等终端领域中。

铝硅合金属于铝合金中的一类，其终端消费领域与铝合金多有重合，以地产、汽车、家电等领域为主。目前市场中针对铝硅合金的分析较少，这里我们采用硅业分会对铝合金整体的终端消费情况的统计结果，作为接下来对铝硅合金分析的参考。对于铸造铝合金和变形铝合金来说，两者下游应用分布并不相同。在铸造铝合金下游应用中，最高的汽车占比在 63%左右，摩托车、电动车次之为 10%，接下来是机械制造、家用电器以及建筑五金等领域。变形铝合金下游应用方面，建筑领域占比最高，约为42%，其次是电力电子、耐用消费品、包装容器，分别占到 19%、17%和 8%。据了解，铝硅合金在以上领域均有分布，但具体消费比重与铝合金大类并不相同，还需要根据不同牌号铝硅合金在不同领域的实际应用情况进行进一步分析。下面从铝硅合金分类入手，对各牌号铝硅合金对应的消费终端进行大致了解。

作为铝合金的子集，铝硅合金的分类方式与铝合金较为相似，通常分为变形铝合金和铸造铝合金两大类，两者在加工方式、精密度、应用领域等方面存在差异。从加工方式看，变形铝合金是以各种压力加工方法制成管、棒、线、型等半成品的铝合金，因而具有强度较高、比强度高且易于塑性成型的特点；而铸造铝合金可用来直接浇铸多种形状的机械零件，因此具备具有低密度、 比强度高且抗蚀性和铸造工艺性好的特点。前文提到的铸造材属于铸造铝合金，而铝型材、铝板带箔则属于变形铝合金的范畴。此外，由于熔融浇注过程中铸件会产生收缩缝，严重影响产品质量，因此要求铸造铝合金中含有足够多的共晶型元素以增强流动性，对收缩缝进行填充。这里的共晶型元素主要是硅，所以铸造铝合金中的硅含量通常高于变形铝合金。从产品精度看，铸态下铝合金难以达到高精度，而机加工决定了变形铝合金能够取得较高精度。用途上，铸造铝合金主要应用于汽车、机械行业，包括汽车的轮毂、气缸盖、活塞仪器壳体，以及各类仪器的壳体和增压器泵体等零件；变形铝合金用途则更为广泛，其下游涵盖了建筑、汽车、光伏等多个领域。

根据能否热处理，变形铝合金和铸造铝合金可分为可热处理型铝合金和非热处理型铝合金，进一步按照铝合金中所含主要元素成分划分为不同牌号。铝合金的热处理是指对铝合金进行加热、保温、冷却的操作，并控制各环节的温度、速度及时长，改变合金的结构组织以提高其强度和硬度。而非热处理型合金主要通过冷加工工艺来得以强化。在众多牌号的铝合金中，硅含量相对较高的铝合金主要包括变形铝合金中的4 系、6 系铝合金以及铸造铝合金中的 Al-Si 系合金、Al-Cu-Si 系合金、Al-Cu-Mg-Si 系合金、Al-Mg-Si 系合金。 变形铝合金中的 4 系合金以 Si 为主要合金成分，Si 含量在 4.5%-13.5%之间。由于4 系合金熔点较低、熔体流动性好、不易产生脆性，因此是较为理想的铝合金焊料，常见的形态有焊条、焊丝、焊板等，用到的牌号主要为 4043，Si 含量在 4.5%-6.0%。另外，由于较为优秀的耐磨、耐高温性能，部分含 Si 量较高的 4 系铝合金也被用来制造活塞及耐热零件，主要用到 4032 牌号合金，Si 含量在 11%-13.5%。

与 4 系铝合金不同，6 系铝合金以 Mg 和 Si 为主要合金元素，其中 Mg 含量约为0.35%- 1.20%，Si 含量约为 0.2%-1.7%。6 系铝合金中 Mg、Si 总含量越高，合金的抗拉强度越高、伸长率越低，意味着力学性能越好。此外，选择合适的 Mg/ Si 之比亦十分重要，两者总含量固定时，增加 Si 含量会在提升强化效果的同时牺牲伸长率这一指标。6 系铝合金的下游应用中，占比最大的是地产、交通、光伏领域，此外在航空、家电领域亦有大量分布。地产方面，6 系铝合金主要用在门窗及幕墙，主要牌号为 6063，Si 含量在0.2%-0.6%。交通方面，6 系铝合金的使用部位主要在汽车车身外板、汽车车架、铁路车体，其中汽车车身外板、车架用 6061 牌号较多，Si 含量在 0.4%-0.8%，而铁路车体主要用到 6005A，Si 含量在 0.5%-0.9%。光伏领域，组件边框、分布式电站支架消耗大量的 6063 铝合金。此外，电视边框、手机边框外壳、汽车车架、飞机骨架蒙皮还会用到6061 铝合金。

铸造铝合金中，使用较为广泛的是 Al-Si 系以及 Al-Cu-Si 系铸造铝合金，且其硅含量高于大多数变形铝合金。Al-Si 系铸造铝合金的主要合金元素是 Si，Si 含量为 4%～22%。Al-Si 系合金的力学性能、物理性能、耐腐蚀性能、焊接性能都较为优秀，通常作为铸造大型、薄壁、复杂和有气密性要求零件的原材料。根据 Si 含量，Al-Si 系铸造铝合金可分为共晶铝硅合金（Si 含量 10%-13%）、过共晶铝硅合金（Si 含量 13%-21%）和亚共晶铝硅合金（Si 含量 4.8%-10%），其中归属于亚共晶铝硅合金的 ZL107 在汽车轮毂、气缸体应用广泛，而典型的共晶铝硅合金之一 ZL102 在机械零件中使用较多。综上，我们将铝硅合金的主要消费领域锚定在建筑、汽车、光伏以及城市轨道交通领域，接下来对以上行业逐一进行讨论。

3.1、门窗：门窗面积与铝门窗市占率双增，22-25 年门窗用硅 CAGR 约9.4%

在铝硅合金的下游领域中，地产是最为关键的行业，主要应用在铝合金门窗、玻璃幕墙、建筑模板以及龙骨吊顶这四个部位当中。建筑领域通常用到变形铝合金，将其轧成铝板、铝箔、铝带等板材，或是挤压成铝棒、铝管等铝型材，最后经冷弯、切锯、钻孔、上色等工序加工而成。无论铝合金型材或是板材，在建筑领域的应用均具有得天独厚的优势，一是铝合金特有的质轻、高强的性质，导致其容重约为钢材料的1/3，从而大幅减轻建筑物的重量，降低原材料运输以及安装成本；二是铝合金型材及板材具有易加工性，可加工成多种形状，因此能够适应建筑中的各种连接工艺；三是铝合金材料本身硬度高、拉伸强度高、耐腐蚀性好等一系列优势所带来的稳定性，在此基础上选择合适的加工方法以及表面处理方法，能够有效铝合金产品较高的使用寿命。在铝合金具体牌号的选择上，建筑用铝合金主要使用 6063，这主要是由于 6063 铝合金良好的塑性、适中的热处理强度以及良好的焊接性能。

铝合金门窗是典型门窗种类之一，2021 年我国铝合金门窗市占率过半。门窗主要由门窗框、门窗扇、门窗梃以及门窗五金(铰链、插销、把手等)组成，而铝合金门窗是指门窗框、门窗梃原料为铝合金型材的门窗，铝木复合门窗也包括在内。铝合金门窗常见的分类方式有两种：一是根据门窗开启方式将其分为平开、对开、推拉、折叠、外翻门窗，二是根据门窗材质将其分为木门窗 、铝合金门窗、钢门窗、塑料门窗、塑钢门窗等。在我国的门窗市场发展史上，塑钢窗曾经凭借良好的耐腐蚀性、价格优势以及政策支持，取代铝合金门窗成为了主流产品，随后由于塑钢窗易黄变催化缺点的暴露以及政策支撑退坡，铝合金重回市场占比首位，2021 年铝合金门窗市占率超 50%。

铝合金门窗在实际安装及使用中有利有弊，一方面价格低廉且便于加工、安装，另一方面导热系数高导致房屋密封性差且不利于节能，但近年来兴起的断桥铝合金门窗一定程度上克服了这一缺点。在最新出版的《铝合金门窗》国家标准中，再次明确了门窗的各项性能，包括抗风压性、水/气密性、保温隔热性、耐火性等，并按照各性能指标将门窗分为普通型、隔声型、保温型以及隔热型等，可见保温性能对于门窗来讲至关重要。然而铝材天然的高导热性并不利于门窗的保温功能，其传热系数约为203W/(m 2·K），远远超过其它材料，比如钢材、玻璃、松木等。这种情况下断桥铝合金门窗应运而生，通过将隔热断桥铝型材与中空玻璃组合，从而减少一半左右的散热量。其中隔热断桥铝合金是指在铝型材中间穿入隔热条，将铝型材断开形成断桥来阻止热量的传导。

2023-2025 年，铝合金门窗仍占据市场主流，其中断桥铝门窗市占率或将明显提升，从而带来门窗单位面积用铝量的整体提高。根据优居研究院统计数据，2021 年我国普通铝合金门窗与断桥铝合金门窗合计市占率为 60%，其余的铝包木门窗、塑料门窗各占20%。未来铝合金门窗仍为市场主流，且将持续对耐久性与密闭性较差的塑料门窗进行替代，但铝合金门窗内部细分领域发展趋势存在分化。一方面，断桥铝门窗占比不断提升，并在 2027 年前后实现对普通铝合金的超车，预计 2025 年断桥铝门窗市占率将发展至 27%；另一方面，代表高端需求的铝包木门窗使用率不断提升，预计 2025 年铝包木门窗市占率将升至 16%，考虑到铝包木门窗价格较高且消费受众有限，因此我们认为铝木复合门窗市占率的上升相比断桥铝门窗更为缓慢。此外，普通铝门窗、断桥铝门窗、铝包木门窗的单位面积耗铝量由于结构差异而有所不同。采用双层型材结构的断桥铝门窗方面，根据《铝合金门窗》中展示的断桥铝合金门窗原材料采购实例，将有无副窗的断桥铝门窗 C1、C2 用铝量进行平均，总面积 259.2m 2，总用铝量 3196.05kg （实际采购量相比表中所示最小采购量增加 5%），单位用铝量约为 12.33kg/m 2；铝包木门窗用铝量可以参考森鹰窗业 2021 年数据，单位面积用铝量约为 6.23kg/m 2，由于该结构采用铝合金叠加木材，因此耗铝量最低；普通铝门窗用铝量适中，在 8kg/m 2 左右。

门窗主要有工业建筑和民用建筑两大类使用场景，前者主要指仓库厂房，而后者则包括住宅、办公楼和商业营业用房，不同类型建筑的窗地比有所不同。《建筑采光设计标准 2019》中曾按照窗地面积的比来进行采光值的估算，将采光值划分为Ⅰ到Ⅴ级，在Ⅱ到Ⅴ级的情况中民用建筑采光值要求均略低于工业建筑。此外，《设计标准2019》还规定建筑卧室、起居室的侧面采光分别不得小于Ⅳ级对应的 1/7，但这只是最低标准，根据门窗行业上市公司嘉寓股份数据，门窗面积通常占建筑面积的20%～25%。因此，我们假设工业建筑、民用建筑的采光值分别为 25%和 20%。

各类房屋竣工面积的增加会带来门窗面积的增长，从而带动门窗用铝量的提升。2022 年国内竣工端受疫情影响较为严重，地产总竣工面积同比增速-14.98%，远低于2021 年11.18%的同比增速。分月份来看，22 年 9-12 月地产竣工端边际增速向好，单月新增竣工面积由 9 月份的 4017.83 万平方米增至 12 月份的 30513.4 万平方米，主要原因是保交楼政策的稳步推进。分板块来看，住宅竣工端作为下半年保交楼的重点发力对象，9-12 月份出现明显好转，但全年来看表现依然不佳，住宅竣工面积同比增速录得-14.35%；而商业营业用房、办公楼受保交楼的促进影响相对较小，同时由于商业地产高库存以及疫情影响，因此 2022 年国内商业地产竣工端修复有限，商业营业用房与办公楼竣工面积同比增速分别录得-22.0%、-22.63%。展望未来 1-3 年内的住宅市场，在保交付以及金融 16 条持续发力下，房企竣工意愿较强，预计住宅竣工面积转增，同时销售端改善、回款加速会传导至开工端，或将对竣工端产生正向作用，2023 年住宅竣工面积增速或在 8%左右。而商业地产逻辑略有不同，近期竣工面积下滑关键取决于供给过剩的基本面情况，未来 1-3 年大宗存量项目供给增加、居民消费意愿和写字楼租赁需求难以明显反弹，预计 2023-2025 年商业地产竣工增速在 1%左右。经测算，预计 2025 年门窗对铝硅合金消耗量约为 279.11 万吨，工业硅消耗量约为 1.4 万吨，22-25 年 CAGR 约为9.37%。

3.2、幕墙：地产复苏驱动幕墙需求，22-25 年幕墙用硅 CAGR 约6.1%

建筑幕墙行业是建筑用铝材的另一个重要应用领域，铝硅合金主要用在玻璃幕墙的支承结构当中。建筑幕墙是指由面板和支承结构体系构成的、相对主体结构有一定位移能力且不承担主体结构重量的建筑外围护结构或装饰性结构，其中支承结构通常为铝合金或钢材料。建筑幕墙面板种类多样，可根据面层材料分为玻璃幕墙、金属幕墙、石材幕墙、组合幕墙等。由于重量较大的金属幕墙及石材幕墙通常采用钢支承结构，因此铝型材的使用部位主要包括玻璃幕墙中的支承结构和金属幕墙中的铝面板，其中支承结构用到 6063 铝合金，铝面板更多使用到 3 系及 5 系防锈铝合金。因此，铝硅合金在建筑幕墙中的使用集中在玻璃幕墙中的支承结构。其中玻璃幕墙由于在视觉上的统一感与美感得以广泛使用，据中国幕墙网，2021 年玻璃幕墙市占率在 50%左右，未来几年这一比例或将随着我国商业建筑市场的发展继续提升，但考虑到玻璃幕墙在成本、耗能方面的相对劣势，我们认为 2022-2025 年玻璃幕墙市占率将以年均复合增长率不超过 6%的速度稳步增长。

根据根据支承结构的不同，玻璃幕墙可分为框支承玻璃幕墙、全玻璃幕墙和点支承玻璃幕墙，全玻璃幕墙与点支承玻璃幕墙的结构特征对支承材料的承重、稳定性能要求较高，大多采用钢材料制作支承结构，因此框支承玻璃幕墙为铝型材消耗的主要用途。在框支承玻璃幕墙当中，可进一步根据金属框架显露程度划分为明框玻璃幕墙、隐框玻璃幕墙和半隐框玻璃幕墙，明框玻璃幕墙是指金属框架的构件显露于面板外表面，隐框玻璃幕墙和半隐框玻璃幕墙则是指金属框架完全不显露或是只有部分显露的情况。框支承玻璃幕墙还可按照安装方式分为构件式和单元式，前者是指在现场依次安装立柱、横梁和面板的框支承幕墙，后者是指由各种墙面板与支承框架在工厂制成完整的幕墙结构基本单位，直接安装在主体结构上的建筑幕墙。相比之下，单元式幕墙具有施工现场安装简便、快速，工程施工周期较短的优点，但同时原材料用量、运输成本较高，对单元式幕墙市占率的扩张形成一定制约。目前两种类型幕墙均有较多中标项目，且市场上缺乏详细的市占率数据，我们假设两者各占 50%。根据国内幕墙上市企业金螳螂的招股说明书，构件式幕墙的单位用铝量为 11.2kg/m 2，而单元式幕墙的单位用铝量为 17.2kg/m 2。

作为新增幕墙面积的主要使用场景，商业营业用房和办公楼新增竣工面积的提升将带动新增幕墙面积的增长。在使用场合方面，建筑幕墙使用范围包括商业营业用房、办公楼以及住宅，其中商业建筑占到 65%以上，公共建筑占比约为 30%，住宅占比仅为个位数。未来各板块发展有所分化，展望未来 1-3 年内的住宅市场，在保交付以及金融16 条持续发力下，2023 年住宅竣工面积增速或在 8%左右。而商业地产由于供给过剩的状况，未来 1-3 年增幅相对有限，预计 2023-2025 年商业地产竣工增速在 1%左右。综上，我们预计 2025 年国内新增幕墙面积约为 45686 万平方米，22-25 年 CAGR 约为3.51%。 2025 年，预计我国幕墙领域对铝硅合金消耗量约为 254.3 万吨，工业硅消耗量约为1.27 万吨，22-25 年均复合增长率在 6.1%左右。在幕墙安装建筑种类不发生明显改变的前提下，幕墙领域耗铝量的增长主要来自两部分：幕墙面积的增长与玻璃幕墙市占率的上升。未来需要密切关注国家在商业地产是否出台相关政策刺激需求。

3.3、模板：综合性能催生成长性，22-25 年建筑模板用硅 CAGR 约3.42%

建筑模板系统可分为铝模系统、木模系统以及钢模系统，其中发展势头最为迅猛的当属铝模系统。铝模系统产品是应用于建筑施工中混凝土浇筑成形的临时支护结构系统，由铝合金模板、支撑件、加固件和辅件四大构件组成。铝合金模板是铝模系统中的重要组成部分，前者主要包括平面模板、角模板、铝梁、支撑头、楼梯模板等，实际使用中充当直接接触混凝土的承力板，主要包括平面模板、角模板、铝梁、支撑头、楼梯模板等几大类。根据《建筑施工用铝合金模板与木模板的造价经济性分析》，单位建筑面积约需 3.5 倍建筑模板面积。

在实际使用中，铝合金模板相比木模板、钢模板具有显著优势，但成本劣势也相当明显。据志特新材数据，2020 年我国木模板市占率在 60%左右，铝合金模板占比增至30%，处于对木模板的替代阶段。综合来看，铝合金模板在实际使用中的优势较为明显，相对木模板来说它强度更大、更易储存、可多次循环使用，相比钢模板来说则更轻、施工更为便捷。但也存在一定缺点，最明显的就是成本高企所导致的价格劣势，据中国模板脚手架模板协会统计，2021 年国内铝合金模板平均销售单价主体区间为900-1100 元/m 2，而木模板平均销售单价远低于此。铝型材价格对铝合金模板成本影响较大，据志特新材，公司铝模系统的生产成本中铝型材占比在 70%以上，其采购价格主要包括铝锭价格和较为固定的加工费，而铝锭的市场价格具有一定的波动性。

然而这一缺点可通过铝合金模板的“以租代售”得以基本解决，叠加其自身实用性、国家产业政策支持，预计“以铝代木”进程将持续推动铝模板市占率进一步提升。铝合金模板的最大可周转次数在 300 次左右，循环使用可最大化发挥其价值，且其中约80%的模板为按照统一标准的规格尺寸制成的标准板，为铝合金模板在不同项目间的循环流转提供了客观条件。有学术论文对木模板与租赁模式下的铝合金模板使用成本进行对比分析，假设木模板单价为 10.17 元/m2，铝合金模板租赁费为 18 元/m 2（参照志特新材披露数据），再加上使用过程中产生的清理费用、人工费用等各项支出，得出木模板的综合单价约为 91.13 元/m 2，而租赁模式下铝合金模板的综合单价在71.83 元/m 2左右。说明采取租赁方式可以很好的解决自购模板周转次数少的问题，有助于企业在保证施工质量的基础上降低模板费用。近年来，国内主要几个铝模板上市公司的租赁业务收入规模均得以显著提升，且租赁业务对毛利率的贡献程度更为有力。此外，国家产业政策支持力度不容小觑，多项政策纷纷出台以推广铝合金模板应用。基于上述原因，我们假设铝合金模板市占率将以每年 2.5%的速度增长。

23-25 年国内新开工面积下滑，或将拖累铝模消费。国内施工面积大体取决于去年年底的未竣工面积以及今年的新开工面积。2022 年国内施工面积与竣工面积分别为90.5 亿平方米、8.6 亿平方米，同比下降 7.2%、15%，新开工面积跌幅更是达到 39.4%，主要系销售端表现较差、房企债务危机爆发，房企新开工、施工、竣工意愿及能力较弱，但后两者表现相对好些。23 年 1-2 月，国内竣工面积同比上升 8%，明显强于其他环节，显示出房企资金陆续到位后着重发力保交楼。预测未来施工面积的关键在于房地产销售，因为销售端位于地产链条的最前端，其状况决定着房企拿地、开工的信心和能力，而拿地也决定着新开工的上限，同时房企资金状况对竣工端亦影响重大。未来地产销售有望在供给侧与需求侧双重发力下发生边际改善，改善原因一方面是供给侧推进的保优质房企、保交楼政策，另一方面是需求侧实施的央行降息、放松限贷等措施，但考虑到支持资金落地偏慢、现有资金缺口较大、投机性需求萎缩以及居民债务压力较大，实际改善幅度或较为有限。我们预计 23 年商品房销售面积增速中枢在5%左右；24-25 年销售面积增速或有一定边际改善但不宜过分乐观。增速边际改善在于宏观政策、地产政策将给予地产行业更多的支持，比如五年期 LPR 利率或将继续下调以缓解居民负债压力，以及一、二线城市限购政策有望进一步放开，但“房住不炒”大环境下商品房销售向下趋势仍将延续。竣工方面，在保交付以及金融 16 条持续发力下，房企竣工意愿及能力有所提升，23 年住宅竣工面积增速或在 8%左右。新开工方面，预计 23 年新开工面积增速在-10%左右，主要是由于销售回落导致拿地走弱以及保交楼带来一定挤出效应；24-25 年新开工继续受到销售下滑拖累，且保交楼占用资金所产生的挤出效应依然存在，但考虑到供给、需求侧双重发力下销售降幅有望收窄，因此 24-25 年新开工面积增速或将上涨至-9%、8%。施工面积方面，将受到新开工拖累而有所下滑，但保交楼推进下施工端表现要强于开工端，23 年增速在-4%左右，24-25 年增速或将在销售端小幅转好背景下有所上调。

22-25 年铝合金模板总消费量将出现 GACR 为 3.42%的温和增长，25 年建筑模板用铝量将至 219 万吨，对应工业硅消耗量约为 1.1 万吨。根据志特新材招股说明书及SMM 数据，铝模板展开面积与建筑面积之比约为 1：3，且每平方米铝模板大约消耗 25kg 铝型材。前文已经对 2023-2025 年度施工面积情况做出预测，铝合金模板市占率方面我们假设将以每年 2.5%的速度增长。此外，根据上市公司公告信息，目前铝合金模板所用铝材主要为 6061 牌号型材，单位面积铝合金模板用铝量约为 250 吨/万平方米。铝模年度周转次数为 120 次，每年存量铝模中的非标准板都需要进行更换，非标准板在整块铝模中占比约为 20%。此外，铝模报废周期普遍为 5 年。

3.4、龙骨吊顶：集成吊顶渗透率稳增，22-25 年龙骨吊顶用硅 CAGR 约9.3%

吊顶龙骨，即日常生活中的天花板，主要由龙骨、吊杆和饰面材料组成。龙骨即为框架，由吊杆悬挂在上层楼板底下，饰面材料则与龙骨固定，主要起到安全和装饰的作用。铝型材在龙骨吊顶中的应用主要集中在饰面材料，部分龙骨和饰面材料采用铝型材。具体来看，常见的龙骨材料有轻钢、型材以及木条。早期木龙骨比较流行，但强度低、易燃易霉变等缺点影响其规模扩张。轻钢龙骨则后来居上，它是由镀锌钢板经剪裁、冷弯、滚轧、冲压而制成的薄壁型钢，其强度、耐火性以及耐潮湿性能远超木龙骨，因此广泛应用于公共场合、住宅厨卫部分。铝龙骨性价比低于轻钢龙骨，目前市占率很低。饰面材料方面，常见的有石膏板、铝扣板等，一般来讲家装领域中卫生间及厨房区域基本都采用铝扣板，主要是厨房油烟易导致石膏由白变黄、卫生间水汽易导致石膏吸水潮湿，而铝扣板在上述方面均表现良好。此外，公装领域以及家装领域中除了厨卫外的其它部分之前均以石膏板为主。

近年来，集成吊顶的快速发展或将铝扣板推向客厅、餐厅，甚至办公楼、商场等场合。集成吊顶是将吊顶模块与电器模块，均制作成标准规格的可组合式模块，然后安装时集成在一起，其中大部分吊顶模块采用 6061 型号铝扣板，电器模块则主要包括各种灯、排风扇、空调以及浴霸等。集合吊顶能够有效合理排布各个电器安装位置、美化协调顶部造型，且功能模块拆分后电器的平均寿命将至少提升 3 倍。据奥维云网数据，2020 年我国集成吊顶行业总规模约为 280 亿元，2021 年约为 300 亿元，增速达7%以上。据观研网，2021 年,我国集成吊顶行业基础模块产量约为 21.45 亿片，功能模块产量 1915.02 亿片。未来，预计集成吊顶在家装和工装领域均有较大突破。家装方面，当前厨卫吊顶已基本得到市场认可，并取得较高的市场占有率约为 50%，但客厅、卧室及走廊的集成吊顶渗透率整体不足 10%，预计未来伴随集成吊顶从单一厨卫空间扩展至全屋定制吊顶空间，以集成吊顶为代表的家庭装修集成化产品有望迎来新一轮快速发展期。我们假设家装领域集成吊顶渗透率每年以 5%的速度增长。公装方面，考虑到各大集成吊顶企业对新型产品的研发进展，以及国家对于全建筑行业集成材料应用的支持，未来公装领域是集成吊顶行业的另一主力增长点，但其推广速度或将低于家装领域。我们假设家装与公装行业集成吊顶的渗透率以每年 1.5%的速度增长。

集成吊顶渗透率稳步提升背景下，龙骨吊顶用铝增速十分可观，预计 25 年龙骨吊顶用铝量将至 296 万吨，对应工业硅用量约 1.48 万吨，22-25 年 CAGR 约为 9.26%。我们假设，集成吊顶的模块规格一般都是 300*300 毫米，面积为 0.99 平方米，厚度为0.8 毫米，铝的比重为 2700kg/m 2，则一片模块的重量约为 1.6kg。

经汇总，可得未来几年我国建筑行业对铝型材消耗量将以年均 7.1%左右的速度增长，对应建筑型材对工业硅消耗增量增速亦较为可观。2025 年我国建筑用铝材或将达到1023 万吨，假设 6 系铝合金硅含量在 0.5%左右，则对应 2025 年工业硅消费量约为5.11 万吨，较 2022 年增加 0.95 万吨。由此可见虽然 22-25 年建筑用铝仍将维持 7%以上的增速，但由于变形铝合金含硅量较低，因此对工业硅消费的拉动作用十分有限。

汽车轻量化是指在满足汽车安全性能的基础上，通过对车体的减重来达到节能减排的目的。节约能源消耗一直是全世界普遍关注的问题，在影响汽车能耗的几大因素(车身设计、技术、交通状况等)中，无论是对于传统燃油车还是新能源车，车重都是影响能源的关键因素。工信部数据显示，汽车每减重 100 公斤，其行驶 100 公里就可节省0.4 升柴油或 0.6 千瓦时电力，而目前最具可行性与显著效果的途径就是实现铝材对钢材的替代。铝材是较为理想的汽车材料，最为突出的优点就是低密度，据估算同等体积的铝材重量大约只有钢材的 1/3，此外铝材的可塑性在较为成熟的加工技术下能够得以充分发挥，生产出各种满足实际需求的汽车部件，同时铝的耐腐蚀性也大大强于钢。在国务院印发的《中国制造 2025》中，明确提出要重点发展“节能与新能源汽车”，掌握汽车轻量化材料的工程化和产业化能力。《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》进一步明确了不同时期轻量化目标，该路线图计划 2025 年燃油乘用车和纯电动乘用车分别较 2020 年分别减重 10%、15%。

由于车重差距较大，新能源车的减重需求相对于燃油车更为迫切。据国际铝业协会数据，新能源车当中纯电动车的整备重量比燃油车重 100-250kg，其中动力系统重量差距较大。纯电动车没有燃油车的发动机和变速箱结构，但多出的动力电池重量相对更大，燃油车中常见的 4 缸发动机和自动挡变速箱重量一般在 150-200kg、70-90kg，而新能源车电池包则重得多，比如特斯拉 Modol3 电池包重量约 478kg、大众 ID3 电池包重量约 375kg、蔚来 ES8 电池包重量约 525kg。根据国际铝业协会预测，2023-2030 年我国新能源车平均用铝量均高于传统燃油车，2030 年预计纯电动车和燃油车的平均每车用铝量为 283.5kg、222.8kg，CAGR 分别为 5.63%、4.87%。

汽车不同部位的重量与结构不同，因此潜在减重空间与用铝需求大小存在差异，其中车身、底盘以及传动系统或将成为汽车中用铝最多的部位。从我国乘用车各子系统平均重量来看，车身（结构件+覆盖件）占比最高，在 37.2%左右，其次是底盘以及传动系统，分别占到约 23.8%、16.9%。因此车身减重至关重要，其中包括汽车骨架、“四门两盖”等部位用铝量的提升。此外，底盘系统中的轮毂、发动机缸体缸盖，以及传动系统中的变速箱壳体等都有较大的潜在用铝需求。汽车用铝合金以铝硅合金为主，常用牌号为 6063 和 A356。对于纯电动车与燃油车来说，2025 年铝合金重量分布亦有所不同。

汽车用铝合金主要包括变形铝合金和铸造铝合金，其中铸造铝合金占据主导地位，用量占比在 60%以上。其中铸造铝合金主要用于制造发动机缸体、缸盖、离合器壳、保险杠、车轮等，而变形铝合金主要用于车身，包括车身覆盖件与结构件，目前市占率不高但未来有广阔发展空间。我们从各型号铝硅合金需求量及单位合金耗硅量来估计工业硅需求，因此根据加工类型分开预测较为直观，主要分为型材、锻压件以及铸造材。

4.1、铝合金型材的应用

铝合金型材在汽车中的应用部位广泛，包括保险杠防撞梁、吸能盒、车门防撞梁、仪表盘支架、车身结构件、油管、导轨、热交换器等截面一致且形状复杂的构件，其中用到铝硅合金的部位主要是前后防撞梁、仪表盘支架以及车身结构件，分别对以上三部分进行测算。 铝合金防撞梁由防撞横梁、吸能盒、安装底板和拖钩套筒组成，作用在于可以将碰撞时产生的巨大能量传递到能够吸收碰撞能量的吸能部件，从而缓和外界对车身的冲击，具体可分为前防撞梁及后防撞梁。相对钢制防撞梁，铝合金防撞梁兼具轻量化与安全性的优势：一方面，在满足相同碰撞和性能要求的条件下，铝合金防撞梁比钢防撞梁轻 35%～60%；另一方面，铝能够比钢多吸收 50%～70%的碰撞能量。然而防撞梁并非百分百使用铝合金，前防撞梁主要起到固定和连接的作用，因此大多使用铝合金，而后防撞梁的目的是保护后保险杠的外观完整性，所以仍以钢材为主。在具体型号上，防撞梁各零件以 6 系铝合金为主，仅有小部分防撞横梁采用 7系挤压铝型材。

我国汽车轻量化的持续推进叠加中高端车型销量占比提升，推动铝合金防撞梁需求量稳步扩大。目前铝合金前防撞梁较多使用在中高端车型中，并逐渐向低端车型推广普及。2021 年，铝合金防撞梁平均质量在 11 kg 左右，预计未来渗透率提升将带动每车平均铝防撞梁质量小幅上升。据国际铝业协会数据，在防撞梁领域，2025 年新能源乘用车的渗透率约为 71%，平均每车用铝约为 13.2kg；燃油车的轻量化进度相比之下则略为落后，2025 年的用铝渗透率为 61%，平均每车用铝约 12.1kg。 在国内宏观经济恢复的大背景下，国内汽车产销量有望实现温和增长，23 年国内汽车产销增速约为 3%左右。今年政府工作报告将 23 年 GDP 目标设定为 5%，并配合以一系列稳增长、促消费政策，汽车消费活力有望进一步释放。此外，需求释放还得益于三点因素：一是疫情放开后居民出行意愿增加，以及低收入群体收入改善带来消费能力提升；二是我国汽车出口发展势头良好，近年来凭借自身智能驾驶技术优势、较高的性价比以及相对较弱的供应链冲击，在海外市场中逐渐夺得一席之地，22 年中国汽车出口量 311 万辆、仅次于日本的 350 万辆，且出口量仍在扩张当中，23 年 1-2 月我国共出口 63 万辆汽车，同比增长 52.9%；三是“缺芯”问题或将改善，据 AFS 数据，22 年我国汽车因“缺芯”减产约 18.6 万辆，购车者因芯片不足而推迟交付的情况时有发生，而今年由于全球范围内的复工复产、芯片的国产替代以及各车企提前对接芯片厂，“缺芯”问题或将改善。但汽车消费复苏较为平稳，一是 23 年国内经济发展追求以稳为主，二是 22 年末对 23 年部分需求提前透支，长远来看还有人口出生率下降、结婚等级人数减少的趋势，预计 24-25 年国内汽车产销增速环比回落。

为摆脱石油依赖、实现产业弯道超车，国内新能源车渗透率 2025 年有望超预期出规划的 20%渗透率。受国内双碳政策对新能源车发展的长期支持基调影响和短期新能源车购置税延期取消的消费利好，消费者购车积极性将持续提升。同时，新能源车电池技术迭代推动续航里程的持续提升（特斯拉新款 Roadster 续航力预计达 1000km）和充电桩基础设施的全年覆盖，使得新能源车在 性价比上逐渐优于传统燃油车。不断丰富的车型和智能前卫的设计理念也符合年轻一代消费者的消费需求。在国内汽车市场逐渐成熟，每年新增汽车销量占汽车保有量比例趋于稳定的趋势下，我们预估新能源车销量在 2025 年达 937 万辆，占汽车年度销量的 38%。结合未来新能源乘用车以及传统燃油车年度产量预估，可得出 2025 年汽车防撞梁总用铝量约为 17.1 万吨，其中新能源车8.8 万吨，燃油车 8.3 万吨。

仪表盘支架是铝型材的另一重要应用，主要包括主管梁、侧端支架、管柱固定支架总成以及下支脚等零件。仪表板支架的作用主要是固定仪表板及其附属件，通常安装在驾驶室前端，隐藏在仪表板下方。根据材质可以分为金属及非金属支架，其中金属支架包括钢制和铝合金制。传统支架以钢制材料居多，但不利于轻量化设计，因此近年来铝支架市占率逐渐上升。目前单件铝合金仪表盘支架用铝量 2kg 左右，国际铝业协会估计铝制仪表盘支架平均每车最大用量在 5kg 左右，其中新能源乘用车约为 4.8kg，传统燃油车约为 5.6kg，预计 2030 年可基本达到。结合未来我国传统燃油车及新能源乘用车产量，可得 2025 年汽车仪表盘支架总用铝量约为 8.1 万吨，其中新能源车 2.9 万吨，燃油车 5.2 万吨。

车身结构件在汽车总重量中占据相当比重，铝制结构件的应用近年来得到众多关注。车身结构件是指完成焊接但未涂装、不包括四门两盖等运动件的车身，主要由前后纵梁、三对支柱和前后轮旋组成，亦称白车身。车身结构件主要负责承载其他部件，同时满足汽车的耐碰撞、耐久疲劳等性能。过去汽车结构件基本完全采用钢材料，近年来铝合金结构件开始兴起，但成本原因导致其应用车型主要局限在部分高端汽车。通过大幅提高铝合金在车身结构件中的使用比例，汽车厂商希望在保证车身刚度与碰撞安全性的基础上，实现动力提升与能耗节约的两大目标。近年来铝合金车身结构件在部分燃油乘用车高端车型中得以应用，例如 2020 年雪佛兰发售的高端跑车Corvette C8，其车身结构件以铝板材和铝型材为主，合计占比近 80%，钢冲压件用量极少。从具体重量看，该车型的车身结构件总重量（不含覆盖件）约为 285.7kg，其中铝合金用量约 228kg，其中以 6063 铝合金为主。通过采用铝型材增强嵌入式结构，将铝铸件插入铝型材，大大增强了铝型材的吸能效果，从而实现了 6063 铝合金对钢材的大量替代。

然而车身结构件中铝合金含量过高亦会引发问题，最值得关注的是铝合金强度不高所导致的安全性隐患。由于铝合金强度与刚度弱于热成型钢，过高的铝合金比例不利于车辆在碰撞事故中的安全性，因此汽车厂商面临着铝合金与热成型钢间的优化平衡。以最早推行全铝车身的奥迪为例，历代 A8 经历了从全铝车身向铝钢混合车身的转变，在第一代 249kg 的白车身重量的基础上，第二代减到 215kg，而后转而开始提升热成型钢的比重，直至第四代升至 282kg。在第四代 A8 中，整体框架多采用铝型材，个别关键部位使用铝制铸件进行连接以保证结构强度，在对强度要求更高的车厢部分则采用高强度合金钢，此外车厢后部采用了碳纤维材料以更好达到减重目的。从各材料重量分布来看，铝合金重量占 70%，热成型钢 20%，其他为镁合金及高强钢，厂商在铝合金和热成型钢用量之间寻求到了较为合适的比例。 目前铝合金在车身结构件领域的渗透率较低，据国际铝业协会数据，2022 年新能源乘用车与燃油车车身结构件中的铝合金渗透率均在 10%左右，这主要是由于全铝车身或铝材占比较高的铝钢混合车身应用仍局限在部分高端车型上，且未来几年这一局限性或将继续存在，因此预计 2021-2025 年国内汽车结构件用铝量的年均复合增长率较低。2025 年新能源车、燃油车平均每车结构件用铝量分别为 18.5kg、33.7kg，结合未来几年国内新能源车、燃油车销量，可得 2025 年对应总用铝量约为 70 万吨。

4.2、铝合金锻压件的应用

铝硅合金锻压件在汽车中的应用较为集中，主要以板材形式用于汽车覆盖件。车身覆盖件主要包括“四门两盖”、顶棚以及翼子板，其中“四门两盖”包含前后车门、引擎盖、后备箱盖。覆盖板刚度性能与汽车密闭性、安全性、乘坐舒适性息息相关，因此其结构设计与选材十分重要。对于在外观方面有一定要求的乘用车来说，覆盖件结构主要采用内外板组合式，因此车身覆盖件又可进一步分为内板、外板，其中内板主要使用 2 系和 5 系铝合金，而外板通常使用 6 系铝合金，常用 6061、6111。外板对于材料的成形性、烤漆硬化能力、应力腐蚀性能以及抗凹性能要求较高，以上要求缺一不可。从性能角度看，2 系、5 系和 6 系铝合金的拉长率均较高，说明其成形性能良好，然而 2 系铝合金的烤漆硬化能力较差、5 系铝合金的表面质量问题严重，相比之下综合性能较为优异的 6 系铝合金在车身外板中得以广泛应用。

在覆盖件领域实现“以铝代钢”带来的轻量化效果相当可观，但车厂需要在轻量化与成本控制之间进行权衡取舍，因此渗透率大幅提升面临瓶颈。一般情况下，采用铝合金覆盖件替代钢覆盖件将带来 10%-15%的减重效果，但铝材价格相比钢材价格高的多，此外铝板遭受冲击变形后难以钣金修复从而只能整块换掉，因此铝合金覆盖件的原材料成本及修理成本增加不容忽视。在一定程度上，以上成本增量对铝合金覆盖件的渗透率形成限制，且渗透率在不同价位车型中的应用比例分化较大。从各大品牌开发铝合金车身的情况看，全铝合金覆盖件主要集中在价格≥50 万元以上的高端车型，近年来出现了逐渐向中低端车型扩张的趋势，比如平均售价低于 10 万元的奇瑞小蚂蚁也采用了铝合金车身结构件及覆盖件。 预计 2023-2025 年铝合金覆盖件渗透率稳步提升，叠加该部件用铝基数较大，因此铝合金汽车板需求或将明显放量。从国际铝业协会估测的单车覆盖件最大用铝量来看，新能源乘用车约为 59.1kg，略低于燃油车的 68.2kg，可能是考虑到未来碳纤维或将在部分高端新能源车型中得以应用。分部位来看，车门用铝潜力最大，占比超 50%，剩下依次为引擎盖、顶棚和后备箱盖、翼子板。未来随着中高端车型占比提升以及技术进步带来的成本下降，铝合金覆盖件平均单车用量将明显增加，其中新能源车用量始终高于燃油车。2021 年，新能源乘用车平均每车覆盖件用铝量约为 13.3kg，2025 年约为23.3kg；燃油乘用车平均每车覆盖件用铝量约为 8.6kg，2025 年约为 14.2kg。结合未来我国汽车产量，可测算出 2025 年汽车覆盖件总用铝量约为 44 万吨，其中新能源车、燃油车均为 22 万吨左右。

4.3、铝合金铸造材的应用

汽车行业铸造材主要应用在底盘系统中，包括副车架、转向架、轮毂等多种零部件。底盘系统通常可视作驱动系统、转向系统、制动系统、传动系统和燃油系统的集合，作用是支承、安装汽车发动机及其各部件。在汽车重量分布方面，底盘系统的重量占比仅次于车身，占到整车质量的 23.8%左右。此外，大部分底盘系统零件属于簧下质量，其减重后效果为簧上零件的数倍，因此底盘减重的重要性不言而喻。目前底盘主要采用铝合金材料进行减重，牌号上以铝硅合金 A356、ADC12 为主。底盘系统的多个子系统均对其有所使用，比如（1）驱动系统中的轮毂、副车架和发动机缸体缸盖；（2）转向系统中的转向节；（3）传动系统中的离合器壳、变速箱壳。从牌号来看，发动机缸体缸盖、离合器壳、变速箱壳主要用到 ADC12，其它零部件则通常使用A356。

铸造铝合金轮毂减重效果好、价格合理，当前已得到广泛运用，未来渗透率提升空间相对有限。轮毂是轮胎内廓支撑轮胎的、中心装在轴上的金属部件，常用材料分为钢和铝，其中载重量较大的大货车、大客车通常采用钢轮毂，乘用车则一般使用铝轮毂。铝轮毂在重量及安全性方面具备优势，平均每个铝轮毂比钢轮毂轻 2kg，从而带来节省能耗、增大发动机寿命的效果，此外铝合金散热性更好，有利于防止轮胎温度过高而发生爆胎的情况。目前铝轮毂已经得到广泛应用，2021 年铝合金汽轮渗透率已达73.24%，预计 2025 年新能源乘用车、燃油乘用车渗透率均可达到 96%左右。据《汽车材料及轻量化趋势》，平均每个铝轮毂用铝量 6.5kg，每车四个轮毂，主要采用铸造铝合金 A356。基于以上观点，可测算出 2025 年我国汽车轮毂总用铝量约为 62 万吨，22- 25 年 CAGR 约为 14.8%。

底盘系统中，副车架、发动机缸体缸盖、转向节、离合器壳、变速箱壳均属底盘系统中用铝最多的部分。副车架是连接车桥、悬挂与“正车架”的结构，作用是阻隔振动和噪声，所以通常在中高档轿车和越野车中使用。其中，铝合金副车架造价明显高于高强度钢，因此仅在部分高档车型中应用，假设 2023 年铝副车架渗透率在 28%左右，铝合金副车架单个重量在 5kg 左右。发动机缸体缸盖形状通常较为复杂，材料上多采取铝合金铸材。铝合金缸体缸盖具有质轻、导热性好的优点，有利于实现轻量化、提高发动机效率，铝合金缸体缸盖总重量约 20kg。转向节是转向桥中的零件之一，作用是传递并承受汽车前部载荷，带动前轮绕主销转动从而使汽车转向，因此转向节对材料强度要求很高，近年来轻量化背景下铝合金转向节渗透率显著提升，每个铝合金转向节可以降低约 2kg 左右的车重。一般情况下，单个铝合金转向节重约 2.5kg，每辆车通常使用两个转向节。近年来新生产的离合器壳、变速箱壳材料多选择铝合金，主要是因为铝合金能够有效消散汽车行驶过程中的热量。对以上零部件分别测算，可得2025 年我国汽车底盘（除轮毂）总用铝量约为 62 万吨。

此外，汽车中仍有部分 A356 铝铸件得以使用，比如活塞、进气歧管、水泵泵体等，种类多且单项用铝量较小，此处列为铝铸件中的其他项目。虽然以上零件看起来不如车架、缸体缸盖等关键，但此类零件质量的好坏对整个汽车的安全性影响重大。而且厂商可以通过规模经济摊低生产成本，因此在汽车厂商中得以广泛应用。加总后，发现这部分大概燃油车单车用量在 60.7kg 左右。2025 年，假设国内汽车总销量为2488 万辆，则此部分铝铸件消费量可达 151 万吨。以上是对于传统燃油车的假设，据国际铝业协会数据，新能源车的电池包、电驱壳体、OBC 壳体较燃油车的发动机系统重25- 30kg，这里假设为 27.5kg，则新能源车电池包、电驱壳体、OBC 壳体用铝量相对增加25.8 万吨。

综上，在汽车轻量化及汽车产销变动的共同作用下，2022-2025 年国内乘用车用铝量呈现波动趋势。预计 2023 年乘用车用铝需求有所回升，2024 年小幅回落后，2025 年或将达到近几年来的峰值。2025 年，预计我国乘用车总用铝量为 802.7 万吨，对应用硅量为25.5 万吨。这里仍设定 6 系铝合金含硅量为 0.5%，A356 为 7.5%，ADC12 则由于原料中已有部分硅含量，实际添加比例在 5.5%左右。

4.4、非乘用车中的铝材

除了上述在乘用车中的应用以外，铝硅合金在卡车、公交车、特种车辆以及 2 轮/3 轮车中仍有大量使用。卡车方面，卡车的总重量主要受卡车类型的限制，因此其自身重量对最大承载量影响极大，车身较轻意味着可以装载更多的货物，从而获得更多的利润。当前，铝主要用于卡车的变速箱外壳、油箱和热交换器，铝合金车身和拖车渗透率依然较低，未来发展潜力可期。单车用铝量方面，预计将从 2022 年的 146.7kg/辆增长到 2025 年的 181.4kg/辆。随着中国卡车运输市场的成熟，对卡车的需求更有可能来自车队的更换，因此我们假设 2023-2025 年国内卡车产量的 CAGR 将为 2%，22-25 年我国卡车产销量将从 353 万辆增长到 374 万辆。客车方面，目前主要用于车轮、电池外壳，覆盖件，未来最大发展空间仍在车身。近年来可以看到国内一线城市已出现全铝车身的旅游巴士和城市公共巴士，这一趋势将持续下去。客车的单位用铝量方面，预计将从 2022 年的 138kgpv 增加到 2025 年的 163kgpv。客车市场需求量将继续受到高铁发展的影响，但由于旅游业的扩大和新能源客车的推广，2023-2025 年年度客车新增产量将会先恢复到 2020 年的水平，而后以 1%的速度小幅增长。

铝在光伏领域的应用主要集中在组件边框以及支架，铝浆消费占比极低。铝在光伏领域的应用包括组件边框、支架以及铝浆，消耗量上以边框、支架为主。铝浆通常作为阳极浆料涂在电池片背面以提高电性能，实际消耗量较少，2021 年光伏电池铝浆用量仅 2 万吨左右，且随着 N 型电池 TOPCon 和 HJT（不使用铝浆）市占率越来越高，单位 GW 耗铝浆量将继续减少。组件边框用于固定、密封太阳能电池组件，从而保护玻璃边缘、加强组件密封性能与机械强度。支架的作用是摆放、安装、固定光伏面板，当前国内铝支架与钢支架并存。组件铝边框与铝支架通常采用 6063 牌号铝合金。

在组件边框领域，新增光伏装机量高景气叠加单瓦用铝量微降，总用铝量表现为稳步增长。边框单瓦用铝方面，据鑫铂股份数据，2022 年组件边框平均每吉瓦用铝量为0.6 万吨左右，预计 2023-2025 年国内组件功率持续优化，同时铝价较高驱使企业减少组件铝边框厚度，因此 2023-2025 年组件边框单瓦用铝量或将小幅减少。铝边框渗透率方面，2022 年铝合金边框渗透率约为 95%，其余部分主要是钢边框。从铝边框和钢边框的性能来看，两者均满足组件边框对于材料强度和稳定性的要求，然而钢组件在防腐能力、运输成本以及和玻璃形变的同步程度上处于劣势，决定了铝合金在组件边框中不可替代的地位。近年来由于铝价高企给组件厂成本带来压力，部分组件厂开始积极寻求用钢边框替代铝边框，但预计难以形成较大比例替代。因此我们预计 2023-2025 年渗透率基本稳定在 95%左右。

光伏支架方面，铝合金支架基本用于分布式光伏场景中，未来需求有望受到分布式光伏新增装机带动。铝支架相比钢支架在重量上存在较大优势，单位面积铝支架重1.5k g 左右，钢支架约为 3.5kg，而分布式光伏大多安装在屋顶上，因此铝支架毫无疑问更适合应用在分布式光伏。此外，在风沙、水中等腐蚀性较强的场景，支架均需采用铝合金。从单位用铝量看，2022 年光伏支架平均每吉瓦用铝量为 0.35 万吨左右，预计2023- 2025 年光伏支架单瓦用铝量基本保持稳定。

全球对环保目标下的净零排放已基本达成共识，叠加光伏项目经济性逐渐显露，各国积极探索发展可再生能源发电。近年来，世界各国纷纷做出实现碳减排的承诺，温室气体主要排放国大多制定了相应的可再生能源目标，可再生能源装机量空间巨大。IRENA 基于 1.5℃的温控目标，预测 2030 年全球可再生能源装机可达 10.8TW。此外，据 WOODMac 数 据， 中 国、 印 度、 美 国等 国 家太 阳 能发 电 的平 准 化度电成本（LCOE）已低于最便宜的化石能源，未来还将进一步下降。各国政策的积极推动以及光伏发电自身的经济性，导致近年来全球及中国光伏累计装机量的稳步增长。2012- 2022 年，全球光伏累计装机量从 104.3GW 上升至约 1,071.5GW，我国光伏累计装机量更是从 6.7GW 上升到 387GW 左右，实现了超 56 倍的增长。此外，2022 年我国新增光伏装机约 80GW，占全球新增装机规模的 36%左右。这主要得益于我国丰富均匀的光能资源分布、完善发达的上下游以及国家政策的大力支持，在此期间我国发挥出了光伏发电的巨大潜力，累计装机规模占比从不足 6.5%跃升至 36.12%。

未来全球及我国新增光伏装机规模方面，考虑到上游硅料降价对下游装机需求的刺激作用，预计在乐观和保守两种情况下，2025 年全球新增装机规模分别为 416、456GW，国内新增装机规模分别为 138、150GW。

基于每年新增装机规模，我们对 2021-2025 年光伏组件边框以及支架的总用铝量进行了测算，预计 2025 年国内光伏组件边框用铝量约为 326.6 万吨，终端光伏装机乐观及保守情况下国内光伏支架用铝量约为 33 万吨、30 万吨。2021-2025 年光伏用铝需求或将迎来快速释放，光伏装机乐观及保守情况下 CAGR 将达到 24.8%、24.4%左右。

6.1、铝合金在高速列车中的应用

铁路方面，铝硅合金广泛用作动车车厢材料，已经基本完成了对不锈钢材料的替代。业内专家指出，时速 300 公里以上的高速列车车体必须采用轻量化的铝合金材料，350 公里以上的列车车厢除底盘外全部使用铝型材。铝合金车厢对不锈钢车厢的取代基于几点优势：首先，铝合金更有利于车身轻量化，与含铜耐磨钢车体结构相比，不锈钢车体的质量可降低 15%左右，铝合金车体的质量可降低 35%以上。减重后可增加运输量 10%，能够对铝合金高出的价格进行弥补；其次，新技术的开发应用大大改善了铝合金的抗疲劳性和抗冲击性，使其更适合作为车厢材料；此外，铝合金有更好的耐腐蚀性。一个高铁车厢使用的铝合金大概有 10 吨左右，整个车身的重量要比全部使用钢材减轻 30%-50%。

2023-2025 年，我国铁路及高铁新增营业里程将持续增长，从而拉动对相关铝合金材料的需求。2018-2022 年，全国铁路新增营业里程从 13.17 万公里升至 15.5 万公里，高铁新增营业里程从 2.9 万公里增至 4.2 万公里，CAGR 分别为 4.2%、9.7%。根据《现代综合交通运输体系五年发展规划》，预计 2025 年全国铁路营业里程将达到 17 万公里左右，其中高铁（含城际铁路）5 万公里左右，铁路基本覆盖城区人口 20 万以上城市，高铁覆盖 98%城区人口 50 万以上城市。《新时代交通强国铁路先行规划纲要》也规划到2035 年我国高铁运营里程要达到 7.0 万公里左右。2019-2021 年，我国动车配备密度稳定在 71%-73%，考虑到 2011-2018 年配备密度均在 80%以上，属于较为恰当的水平，因此预计 2022-2025 年配备密度将从 72%增至 73.5%左右，2030 年可达 76%。由此可得，2025 年我国动车保有量在 36500 辆左右，年度动车产量为 2440 辆。

目前动车组保有量中约有 90%的车体材料为铝合金，在动车组新增产量基本全部车体都采用铝合金，主要使用 5 系、6 系铝合金。我国动车组分为“ 复兴号”、“和谐号”两大商业品牌，其中和谐号动车组简称 CRH 动车组，目前国内绝大多数动车组（CRH2、CRH3、CRH5、CRH6、CRH380A/B/C/D）车体都采用铝合金材料，只有CRH1 型动车组（1A、1B、1E）采用了不锈钢材料，而且最新出厂的新一代 CRH1A 也已经改换成铝合金车体，复兴号则基本全部使用铝合金。对于一般动车组，除司机室铝结构蒙皮型材采用 6008 外，其他部位都采用合金 6005A，即使是受力比较大的部位，如牵枕部位也采用合金 6005A。350 km/h 车体对于不同的受力部位选用的材料是不一样的，对于受力大的牵枕部位，采用了屈强比和抗拉强度更高的 6082 铝合金外，在车体板材主要采用 5083-H111，而 250km/h 车体板材主要采用 5754-H22 和 6082-T6。根据上海有色网数据，目前每辆高铁大约用铝量 13.8 吨，其中 85%为铝型材，此外6 系铝合金约占 60%，考虑到国内高铁继续提速激发对车身轻量化需求，铝合金用量或将小幅增长。此外，在高强度、轻量化铝合金车体的基础上，“复兴号”在车体局部结构件中使用了更轻、阻燃性更强的碳纤维复合材料，如果碳纤维复合材料能够解决原材料价格和工艺成本高昂的问题，那么这种高性能先进复合材料的发展空间值得期待。

6.2、铝合金在城轨交通中的应用

除高速铁路外，铝合金还在城市轨道交通系统中有所应用，其中以地铁为主。城市轨道交通主要分为磁悬浮、地铁、轻轨、有轨、单轨等，其中无论是从线路长度还是配备车辆数来看，地铁都占据主要地位。据统计，2011-2021 年地铁营运里程均占据城轨交通系统总营运里程的 80%以上，且 2011-2021 年地铁配备车辆数均占据城轨交通系统总配备车辆的 90%以上。在《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》中，提出要在 2025 年实现新增城市轨道交通运营里程3000 公里，结合各省市新增城轨项目规划，预计这一目标达成基本可行。因此预计 2025 年全国地铁运营里程可达 9265 公里左右。2018-2021 年，全国地铁车辆配备密度由5.11 辆/ 公里升至 5.81 辆/公里，预计未来几年将回到 6 辆/公里左右，因此 2025 年地铁车辆保有量约为 54571 辆，较上一年增加 2624 辆左右。

地铁用铝渗透率仍然较低，未来或将贡献相对增量。地铁对铝合金的应用集中在车体材料上，主要采用大断面中空挤压铝型材模块化车体结构设计，轻量化驱动下对传统不锈钢车体形成一定替代。铝合金在地铁中的应用主要包括车体、车钩及缓冲器、车门系统、转向架、空气制动、空调和通风等，其中以车体为主。相比不锈钢车体，铝合金车体的优势主要在于低密度带来的减重效果以及零件数量少、焊接工作量少带来的制造工艺简化。早在 2001 年，我国第一条地铁车辆用大型合金型材生产线就已正式投产,之后我国铝型材大厂纷纷开始探索，相关产品在地铁系统中得以广泛应用。据上海有色网数据，目前平均每辆（列）地铁用铝量约为 56 吨，预计随着铝合金车体渗透率的提升，平均每辆地铁车厢用铝量会呈现小幅增长，GACR 约为 3%左右。结合对年度地铁新增车辆的预估，可得出 2025 年地铁车厢对铝硅合金需求量约为 11.1 万吨，对应用硅量约为 0.06 万吨。

作为“硅能源”领域的上游原材料，工业硅在多晶硅、有机硅行业的应用被广泛关注，但其实铝硅合金对工业硅的需求同样值得重视。铝硅合金产品是指添加了少量工业硅的铝产品，最重要的用途是汽车制造业以及建筑业。据统计，22 年我国工业硅总消费约为 358 万吨，其中有机硅仍为工业硅第一大消费领域，占比约为 31%；多晶硅占比由 21 年的 20%大幅提升至 29%，已基本与有机硅并驾齐驱；最后是铝硅合金与出口，占比均在 18%左右，对总消费量亦具有一定影响。 作为铝合金的子集，铝硅合金的分类方式与铝合金较为相似，通常分为变形铝合金和铸造铝合金两大类，两者在加工方式、精密度、应用领域等方面存在差异。变形铝合金通常采取各种压力加工方法来制成管、棒、线、型等半成品，而铸造铝合金主要是用来直接浇铸多种形状的机械零件，加工方式决定了变形铝合金能够取得更高的精度。用途方面，铸造铝合金主要应用于汽车、机械行业，包括汽车的轮毂、气缸盖、活塞仪器壳体，以及各类仪器的壳体和增压器泵体等零件；变形铝合金用途则更为广泛，其下游涵盖了建筑、汽车、光伏等多个领域。

在铝硅合金的下游领域中，地产是最为关键的行业之一，主要应用在铝合金门窗、玻璃幕墙、建筑模板以及龙骨吊顶这四个部位当中。建筑用铝合金主要使用 6063，这主要是由于 6063 铝合金良好的塑性、适中的热处理强度以及良好的焊接性能。经加总测算，未来几年我国建筑行业对铝型材消耗量将出现 10%以上的增长，对应建筑型材对工业硅消耗增量增速亦较为可观。2025 年，预计我国建筑型材用硅量约为 5.2 万吨，22-25 年 CAGR 约为 6.5%。细分领域来看，幕墙、吊顶为最大消费领域，门窗、吊顶消费增速则较为可观，CAGR 均在 9%以上。 汽车则是最为关键的行业之二，考虑到汽车用到大量含硅量高的铸造铝合金，因此汽车行业对于铝硅合金耗硅量的影响更为关键。汽车用铝主要是受到轻量化目标的驱动，汽车不同部位的潜在减重空间与用铝需求大小存在差异。在乘用车中，铝合金型材主要用于前后防撞梁、仪表盘支架以及车身结构件，铝硅合金锻压件集中在汽车覆盖件，铸造材主要应用在底盘系统中，包括副车架、转向架、轮毂等多种零部件，2025 年预计我国乘用车总用铝量为 298 万吨，对应用硅量为 24.3 万吨，22-25 年CAGR 约为 4%。在非乘用车，也就是卡车、公交车、特种车辆以及 2 轮/3 轮车当中，铝硅合金仍有大量使用，预测 2025 年非乘用车总用铝量将达到 163 万吨，对应用硅量12 万吨，22-25 年 CAGR 约为 7.2%。其中，卡车、2/3 轮车体量更占优势，而特种车当前用铝部件的低渗透率将带来广泛增量空间。2025 年，我国汽车行业总用硅量约36.5 万吨，22-25 年 CAGR 约为 3%。

铝在光伏领域的应用包括组件边框、支架以及铝浆，消耗量上以边框、支架为主。组件边框用于固定、密封太阳能电池组件；光伏支架方面，铝合金支架基本用于分布式光伏场景中，未来需求有望受到分布式光伏新增装机带动。预计 2025 年国内光伏组件边框用铝量约为 326.6 万吨，乐观及保守情况下国内光伏支架用铝量约为 33 万吨、30 万吨。光伏装机中性情况下，2025 年国内光伏行业用铝量约为 358.2 万吨，对应用硅量1.79 万吨，22-25 年 CAGR 约为 24.4%。 铝在轨道交通方面的应用主要集中在动车及地铁领域，未来具有较好发展潜力。目前动车组动车组新增产量基本全部车体都采用铝合金，意味着动车组用铝渗透率已处于较高水平，未来增量空间主要来自动车车厢产销量的增长，预计 2025 年我国动车总用铝量约为 17.1 万吨。相比之下地铁用铝渗透率仍然较低，未来或将贡献更大增量，预计 2025 年地铁车厢对铝硅合金需求量约为 11.1 万吨。2025 年，动车与地铁领域的耗硅量合计在 0.14 万吨左右，CAGR 约为 11.9%。

综上，若考虑到铝材加工过程中的损耗，并假设实际光伏装机处于中性情况，则预计2023 年建筑、汽车、光伏以及轨道交通行业对铝硅合金的总消费量在 1788 万吨左右，结合不同类型铝硅合金各自的耗硅量，可得 2023 年铝硅合金对工业硅的消耗量约为67.7 万吨。22-25 年，铝硅合金下游消费领域变化各异，预计总体用硅量将以年均3.47%的增速稳步增长至 72 万吨。23 年 1-2 月工业硅出口同比下滑 8%左右，且海外持续处于加息周期导致经济景气度未见起色，假设 23 年我国工业硅出口量下滑8%左右，叠加此前我们对于多晶硅耗硅量 143 万吨、有机硅耗硅量 90 万吨的预测，我们认为 23 年铝硅合金仍占到工业硅消费总量的 18%左右。此外，多晶硅耗硅量占比或将由29%升至 37%、有机硅耗硅量占比由 31%降至 24%，铝硅合金依然是工业硅第三大消费领域。

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精选报告来源：【未来智库】。