2023年铝合金行业分析报告

2023年铝合金行业分析报告2023年5月目录TOC\o"1-4"\h\z\u一、铝合金结构件符合未来建筑发展趋势 41、铝合金结构件相对传统建筑材料优势明显 4（1）重量轻、比强度高 4（2）抗腐蚀性能好 5（3）具有良好的低温性能 5（4）安装、运输过程简便 5（5）易于挤压成型 5（6）可提升建筑物活荷载比 6（7）易于回收 62、铝合金建筑材料使用范围逐渐推广 6（1）铝合金网架和网壳结构 7（2）铝合金玻璃幕墙 8（3）铝合金桥梁 9（4）铝合金通信塔 103、建筑结构件属深加工产品，盈利能力较强 11二、石油钻杆进口替代前景看好 111、铝合金钻杆相比传统钢制钻杆性能优势显著 122、铝合金钻杆实际推广相对更为容易 13（1）铝合金钻杆在国外已得到成熟应用 13（2）其他新型钻杆在实际应用中均存在一定限制 14①超高强度钻杆 14②抗硫钻杆 15③钛合金钻杆 15④复合材料钻杆 163、国内油气资源西移与海上石油开采增加，带动铝合金石油钻杆需求量增加 16（1）国内油气资源西移与海上石油开采增加已成趋势 16（2）高难度油气井开采比例近年来逐渐提升 174、产品进口替代初期盈利能力较强 19（1）生产技术复杂，此前全部依赖国外进口 19（2）市场空间广阔，进口产品国产替代化初期盈利能力较强 19三、铝合金汽车零部件应用逐渐推广 201、轻量化已成为汽车行业发展趋势之一 202、铝合金材料在汽车零部件中应用比例逐渐提升 22（1）铝合金材料是实现汽车轻量化的重要替代材料之一 22（2）车用铝合金挤压材未来需求增长空间可期 23四、轨道交通用材受益国内交通行业快速发展 26一、铝合金结构件符合未来建筑发展趋势1、铝合金结构件相对传统建筑材料优势明显铝合金材料在建筑工程中应用已有超过百年的历史，以往多用在铝合金门窗外框、玻璃幕墙支撑体系以及铝合金的外包层等用途。欧美国家自上世纪50年代开始铝合金在建筑结构领域的应用，90年代以后逐渐得到推广应用。随着现代工程结构不断向轻质结构发展以及承受恶劣环境的需要，铝合金材料由于其重量轻、耐腐蚀、易于维护、施工方便等优点，除去传统的应用领域，其在建筑结构件领域的应用逐渐受到重视。与传统混凝土和钢材等传统建筑材料相比，铝合金结构具有明显优势。（1）重量轻、比强度高铝合金材料的密度为2.7g/cm3，大致为钢材的三分之一，而常用的6000系列铝合金材料的强度比一般常用的碳素钢强度还要高。如6061-T6型铝合金的屈服强度为245MPa，拉抗强度可达265MPa，已超过Q235钢的强度指标。高强度铝合金型材，如70XX-T6系列的屈服强度可达300MPa，甚至500MPa以上。因此，采用铝合金代替钢材或者混凝土可以大大减轻结构自重。由于上部结构较轻，不但减轻了施工强度，缩短施工周期而且对基础的要求降低，而且减少了下部结构的建造费用；（2）抗腐蚀性能好铝合金在大气的影响下，其表面能够自然的形成一层氧化层。这种氧化层可以在很大程度上防止铝合金材料的腐蚀，良好的耐腐蚀性可极大的减少建筑物的防腐和维护费用；在混凝土板和铝合金结构件起组合作用的情况下，由于铝合金材料的热膨胀系数（22×10-6）比钢筋混凝土大，所以在寒冷的环境下铝合金材料的收缩可以使混凝土中产生的微裂缝趋于封闭，使得水分和氯化物无法侵入，从而保护了钢筋；（3）具有良好的低温性能随着温度的降低，铝合金材料强度和延伸率反而有所增加且无低温脆性问题，因此可以用于制造寒冷地区的建筑结构；（4）安装、运输过程简便由于重量轻，铝合金构件或者整个结构大多可采用工厂预制、现场安装的方法，其预制、运输以及安装过程简单，时间短，费用较低，能够适应符合现代施工技术的工业化要求；（5）易于挤压成型铝合金材料表面具有特殊的光泽和质感，可以挤压成型，这是铝合金材料相对于钢材最主要的优点。挤压成型可以生产出热轧和焊接所不能得到的复杂截面型材，能够使构件的截面形式更加合理；（6）可提升建筑物活荷载比在既有建筑物的维修加固时，使用铝合金材料替代传统建筑材料，可以以较小的重量较大的承载力，提高建筑物承受活荷载的比例；（7）易于回收铝合金材料易于回收，再处理成本低，再利用率高，有利于环境保护，符合可持续发展要求。2、铝合金建筑材料使用范围逐渐推广铝合金材料由于其强度重量比高、断裂韧性好和疲劳强度高、耐腐蚀性好、可塑性和焊接性好，在机械、航空航天、造船、汽车制造、包装、军工等领域得到了广泛的应用。此前铝合金建筑型材多用在铝合金门窗外框等基础结构上，随着适用范围的推广，其逐渐应用到铝合金网壳结构、铝合金网架结构、玻璃幕墙铝合金支撑体系、通信塔、人行天桥等承重建筑结构件领域。从适用范围来看，铝合金结构件由于其自身轻量化、耐腐蚀等特点，在建筑结构跨度较大，地质环境相对恶劣的情况下优势更为明显。目前国内外比较成熟的应用领域包括，1）活荷载小于恒荷载的大跨度屋面系统；2）海洋气候和腐蚀环境下的建筑结构物；3）偏远山区和恶劣环境下的建筑结构物；4）各种用途的可拆装、可移动建筑物；5）建筑物的维护结构。在我国，铝合金网壳结构、铝合金网架结构、玻璃幕墙铝合金支撑体系、通信塔、人行天桥等已成为铝合金建筑结构件的主要应用领域。（1）铝合金网架和网壳结构网架结构是指由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构；网壳结构是指以杆件为基础，按一定的规律组成网格，并按壳体坐标进行布置的空间构架，它兼具杆系和壳体双重性质。这类建筑结构的主要优点是自重轻、施工速度快、建筑造型美观，适用于覆盖大跨度建筑结构。国际上，穹顶网壳的最大跨度单层可以达到131米，双层可以达到236.5米。近年来大型空间建筑的网架和网壳结构在实践中已得到大量应用，丰田博物馆、康涅狄格大学及夏威夷大学竞技场，贝尔经济中心，亚拉巴马国立大学直径80.77米圆盖，加利福尼亚州长滩盖云杉古柏的126.49米圆盖等。我国近几年在铝合金网架和网壳结构中的应用也在逐渐增加。1996年天津市平津战役纪念馆是我国首幢铝合金三角网格单层球面网壳结构，其底平面直径45.6米，建筑物高33.83米，最大球面直径48.945米，网壳重34.4吨，连同铝合金屋面板的总重为58.7吨。1997年建成的上海国际体操中心主馆，1999年建成的上海杂技馆，2018年建成长沙经济技术开发区招商服务中心等。（2）铝合金玻璃幕墙幕墙原材料主要为铝型材、玻璃、铝板材料，除了传统建筑材料所具备的一般建筑功能，其更具有节能和安全功能。建筑幕墙主要应用于城市高层建筑、大跨度建筑、异形建筑等建筑综合体。从具体分类来看，铝合金玻璃幕墙一般分为有框幕墙和隐框幕墙，其中隐框幕墙又分全隐、半隐两种，半隐又分竖隐横不隐和横隐竖不隐两种。随着近年来大型公共项目、商业项目和高档住宅的数量与体量不断增大，以及二三线城市化水平的提升，行业市场空间日趋扩大。产品的规格、品种也日益增加，档次不断提高。根据《中国建筑装饰行业“十四五”发展规划纲要》，建筑幕墙行业在2015年产值将达到4000亿元，年平均增长率在20%以上。我们认为随着行业的不断发展，铝合金幕墙行业呈现出三大特征：一是铝合金幕墙体积大、产品形成过程长，考虑到运输成本的因素，区域性优势逐渐加强；二是随着行业成熟度不断加大，中高端客户对铝合金边框型材加工企业规模的要求不断增大；三是客户对美观度的不断提升使得玻璃幕墙的技术逐渐进步，比如铝合金隐框玻璃幕墙正在得到客户的认可，这要求铝合金型材需要经过阳极氧化后再进行电泳涂漆，同时对其合金牌号（LD31/6063）、机械强度等都具有国家标准，产品质量较高、一致性较强的企业行业优势地位将更加明显。（3）铝合金桥梁随着桥梁结构设计理论与施工技术的不断进步，各种桥梁结构形式的最大跨度屡被刷新。但随着桥梁跨度的进一步增大，桥梁结构材料成为一个重要的制约因素。另一方面，采用钢筋混凝土、预应力混凝土与钢材等建造的桥梁也越来越暴露出一些问题，如混凝土盐化腐蚀、钢结构的锈蚀等耐久性问题也越来越严重。在这种背景下，强度更高、重量更轻、耐久性更好的材料用以替代传统材料成为桥梁结构成为行业发展的重点，铝合金材料在今后的城市人行天桥建设中将具有广泛的应用前景。国际上第一次采用铝合金结构的桥梁于1956年，在加拿大的Segena河上建造了总长152.5米的拱形公路桥。双曲拱跨度为88.5米，高度为14.1米，整个结构采用Al-Cu-Mg铝合金构成，重量181吨，相较同样结构钢制桥梁质量减轻254吨。建设周期仅仅用时三个半月。我国第一次采用铝合金桥梁结构建于2015年，位于杭州市核心区的庆春中河人行天桥。受中河高家梁底标高的控制以及桥下通行电车的需要，使得该处采用传统钢箱梁方案难以实施。采用铝合金结构后，其重量降低至同体积钢材的34%，行人通行高度达到2.5米-3.2米，桥下机动车通行高度达到4.8米-5.3米。（4）铝合金通信塔目前国内用于通讯或电力领域的塔架以钢结构为主，随着人们对通信塔架轻盈、美观要求的增强，以及腐蚀性强的海洋地区或重污染区域通信塔架构件的增多，铝合金材料需求量不断增加。在国外铝合金塔架结构已有一定应用，主要适用于通信、军事领域，以及监控、无线数据传输等业务。国内近年来也有少量铝合金塔架建成使用，其中最具代表性的是建立在福州的一个铝合金微波塔，建造在42米高的科研监测楼楼顶。由于铝合金在抗腐蚀性方面远远优于钢材，同时大量实验资料也表明，与镀锌板相比，其在耐腐蚀、耐磨、耐热性等方面优势明显。未来随着通信覆盖面积的不断扩大，基站范围逐渐向海岸、海岛、化工厂、化肥厂等污染严重、腐蚀性强的区域拓展，铝合金通信塔应用经济性将得到明显提升。3、建筑结构件属深加工产品，盈利能力较强2021年公司与中建钢构江苏有限公司签订了铝格栅型材制作合同，为其承揽的重庆国际博览中心提供深加工铝型材。产品为铝合金建筑构件，包括工字铝件、节点板（铝圆盘、角铝）、工字铝套管、铝合金结构件及辅助件，均为深加工产品，加工费相对较高。其中工字铝综合单价33000元/吨，矩形柱综合单价38000元/吨，经估算加工费可达到16000-21000元/吨以上，相对普通建筑型材4000-9000元/吨的加工费具备明显优势。我们认为铝合金承重结构件在体育、场馆等大跨度标致性建筑中应用前景广阔。中长期来看，国内结构建筑应用占比仍然明显低于国外发达国家，上升空间广阔；短期来看，受益于消费升级带来场馆、歌剧院等公共设施建设需求的上升，铝合金结构件行业需求总量增速依然看好二、石油钻杆进口替代前景看好随着石油和天然气工业及地质勘探业的急剧发展，对钻井和开采业提出了越来越高的技术要求。不仅是钻探数量的增加，而且由于地壳浅表资源和能源的“枯竭”，普查和钻探的深度成倍增加，这使得钻探的条件日趋复杂和恶劣；同时，还必须全面强化钻井的建设规模和过程，并日益增多在边远地区和海底的钻探量。钻井深度增加，导致在一个钻探周期中直接加深井底所用的时间比率在减少，而用于更换被碎石磨损的工具的升降作业所用的时间比率大大增加。同时，排除钻井中故障和发生事故时进行处理的难度也增加了。一方面，这无疑对钻探过程中工艺的要求提升；另一方面，对钻探设备自身性能的也提出了更高的需求。1、铝合金钻杆相比传统钢制钻杆性能优势显著石油钻探设备主要包括成套地面设备、专用的钻井工具和钻井仪表。钻杆是钻探过程中进行起卸或旋转底部钻具组合的主要钻探装置，通常是为承托外部和内部的重大压力以及重大的扭力、弯曲力和振动力而设计。同时钻杆亦是将钻井液从钻头经过其金属管道元件输送到环孔的通道。它是一条中空的厚壁钢管，在钻油台上用于钻探过程。由于钻杆在钻油台井口装置与底部钻具组合（包括钻头）之间发挥连接作用，钻杆需要在通常深入地壳超过一英里的深度支撑本身的重量。一般而言，一个深度4000米的油井，钻杆将组成钻油台长度的90%。传统上石油钻杆的管体材料为低碳合金钢，然而随着钻井深度的增加，钻杆的重量、矿层的压力、工艺必需的钻井液的密度、钻井的用液加压的压力也随之增大；钻杆旋转时，阻力和克服阻力所必需的施加于钻杆的阻力也将增大。要求新选用的材料具有必要的强度和塑性，比钢的密度和弹性模数小；对应力集中的敏感度较小；在比较危险的介质中生产，即在腐蚀性介质中比较稳定；成批生产管材的工艺性较好；材料供应充足，能够满足大规模需求。与传统钢制钻杆相比，铝合金钻杆在质量、强度、塑性等方面都具有明显优势。铝合金的密度为2.78g/cm3，纵向弹性模量为71,000MPa，约为钢的1/3，但是强度重力比却是普通钢的1.5-2.0倍。铝合金钻柱的质量轻于普通钢钻杆，在同等钻机能力的前提下，可以钻成更深的井。具有优越的抗腐蚀稳定性，可以用于H2S和CO2等酸性环境。具有良好的延展性，在斜井、小曲率定向井和长水平段水平井中具有较小的弯曲应力。与井壁的摩阻小，可减少起下钻的阻卡。无磁性，方便随钻测量仪器的使用。铝合金钻柱对裸眼和套管的作用力小，能有效保护套管和裸眼井段；且其内的钻井液流动阻力小，可提高水力效率。发生井内事故时，可以用牙轮钻头钻掉铝合金钻具，钻速30m/h左右，方便事故处理。2、铝合金钻杆实际推广相对更为容易（1）铝合金钻杆在国外已得到成熟应用从应用角度来看，铝合金钻杆在全球范围内已实现大范围应用。铝合金变断面管材的生产工艺于1960年开始研制，但真正大规模用于钻探工业，还是70年代的事。1958年前苏联冶金机械科学研究所开始对B95、д16铝合金钻探管进行试验，1963年研制出首批用于石油钻探的铝合金变断面管材，并于1970年在莫斯科全苏轻金属研究院古比雪夫冶金工厂和卡明斯克冶金工厂分别建成了几条专门生产铝合金钻探管的生产线。与此同时，美国雷诺公司、法国彼西涅公司以及德国和日本等国也开发了不同规格和用途的铝合金钻探管。目前世界上的铝合金钻杆生产工艺成熟、设备先进、技术水平相当高，生产效率和经济效益都很好，但由于技术复杂并需要大型挤压机，所以仅分布在俄、美、法、德、日等少数几个国家。在俄罗斯采用铝合金钻探管的项目逐年增加，目前已达到总掘进数的50%以上，在美国更达到了60%以上。由于在油气井钻进中使用铝合金钻杆的高效率，在特别地质条件下的应用良好，以及与顾客和钻井企业的经常接触导致ADP生产的扩大。通过分析计算每米钻杆柱的费用以后，就可以发现使用铝合金钻杆的优势。相关研究表明，在目前的价位上，轻合金钻杆与钢质钻杆相比具有很强的竞争力。（2）其他新型钻杆在实际应用中均存在一定限制①超高强度钻杆超高强度钢钻杆是为实现超深井钻井而研制的，轻质、薄壁的超高强度钢钻杆可用于解决大位移井、超深井和深水钻井的钻井难题。但由于高强度钢在低温下具有脆性且很难在抗冲击韧性和抗拉强度间达到平衡，钢的延展性和刚性之比降低已成为阻碍高强度钢钻杆应用的一个重要难题。同时，在酸性油气井等特殊环境性难以适用。②抗硫钻杆抗硫钻杆是国内目前接触最多、应用最广的一种高性能钻具，主要用于酸性气田。其在国内得到了大量的应用，从95SS钢级的钻杆直到105SS钢级的钻杆。由于材料强度的提高，必然会导致材料硬度的提高，而材料硬度的提高，对腐蚀环境的敏感性就越强，发生腐蚀和应力腐蚀的风险性越高。因此，抗硫钻杆材料的强度受到了很大的限制。③钛合金钻杆与常规钢钻杆相比较，钛合金钻杆性能优势明显。1）钛合金密度为4.1×103kg/m3，钢密度为7.8×103kg/m3，钛比钢轻43%；2）钛合金弹性模量为119GPa，钢弹性模量为210GPa，钛合金是钢的57%；3）钛合金具有更好的耐腐蚀及抗侵蚀的能力；4）钛合金具有高抗疲劳特性，在空气和钻井液环境中其疲劳性能几乎相同；5）钛合金钻杆屈服强度为840MPa，约等于S-135钢钻杆强度重量比值的1.54倍。用于超短半径钻井的钛合金钻杆已经研制成功。在超短半径钻井、超深井和深水钻井应用中，钛合金钻杆具有明显的优势。但钛合金材料对疲劳缺口相当敏感，当长时间处于应力条件下时，其磨损速率极快。同时，钛合金钻杆的成本大约是常规钢钻杆的7-10倍，难以实现大规模使用。④复合材料钻杆复合材料钻杆是通过在卷筒上缠绕碳纤维，然后应用一种环氧基复合材料覆盖并密封而成。复合材料钻杆具有许多潜在的优势，包括质量轻、高的强度质量比、超高的抗腐蚀能力以及增强的抗疲劳能力。但与此同时，为达到一定结构强度要求，复合材料钻杆壁厚要大于普通钢钻杆；若减小内径则会增大压力损失，若增大外径，则会增加环空循环当量密度，这会引起密度窗口钻井井控问题。根据设计参数，复合钻杆的壁厚可能要达到常规钢钻杆壁厚的2倍，其不适用于超长位移的大位移井和超深井的钻井施工。此外，目前复合材料钻杆价格为普通钢钻杆的3倍左右，这会增加投资，但是其整体综合成本还是要优于普通钢钻杆。3、国内油气资源西移与海上石油开采增加，带动铝合金石油钻杆需求量增加（1）国内油气资源西移与海上石油开采增加已成趋势我国石油探明储量27.87亿吨，其中陆地东部的松辽盆地和渤海湾盆地，累计探明石油地质储量占全国总探明储量的60%；陆地中西部的鄂尔多斯、准噶尔、吐哈、柴达木等主要含油气盆地，探明地质储量所占比例为26%，是极其重要的战略接替区；海域的渤海湾、珠江口和莺歌海等盆地，探明地质储量占14%，仍然有很大的增长空间。近几年我国石油产量维持在2亿吨左右，东部主要产油省黑龙江和山东处于稳产阶段，西部新疆和山西石油产量保持较高增长。我国天然气探明储量2.8万亿立方米，中国油气层探明储量区域相对集中，主要分布在西部，占资源总量的83%，东部和海域仅占17%。四川、鄂尔多斯、塔里木、松辽、柴达木和准噶尔盆地已成为陆上六大天然气主探区；莺－琼、东海成为近海的两大天然气主探区，八大天然气探区格局基本形成。我国天然气产量快速增长，新疆、四川和陕西三大天然气主产区占国内产量75.5%。（2）高难度油气井开采比例近年来逐渐提升随着我国易开发油气层的日渐枯竭及油气需求量的快速攀升，我国石油天然气战略的中J心逐渐由东部向西部的塔里木、准格尔和四川盆地转移。由于我国西部各主要含油气盆地普遍存在地质条件复杂和油藏埋藏深的特点，深井、超深井、酸性油气井、大水平位移井等在近年来在实际开采中的比例不断提升。深井通常是指完钻井深为4500-6000米的井，超深井通常指完钻井深为6000米以上的井。大水平位移井是继定向井、水平井之后出现的一种特殊工艺井，是在海滩、湖泊、沙漠等复杂条件下进行油气资源勘探和开发的经济而有效的技术手段。在大位移井中，当井料等于或大于86度，且有较长延长段的井称为大位移水平井。酸性油气田是指高HZS、高CO:的油气田，其在开采过程中容易发生氢脆事故。即在油气勘探开发过程中由于钻杆氢脆和应力腐蚀断裂问题，造成各类事故，特别是在钻井中井喷、钻杆氢脆断裂落井，更是容易发生大型安全事故。由于石油和天然气开采，特别是深井开采工作环境恶劣，传统钢制钻杆在水平井、高腐蚀介质井、超深井等施工中经常遇到钻杆摩擦热裂、氢脆、应力腐蚀断裂、钻井速度和效率降低、负载过大等问题。为进一步开发深层资源，超深井、水平井、高腐蚀介质井等复杂工况环境勘探开发井的数量近年来快速增多，由此将直接带动铝合金石油钻杆的需求量。从资源储量分布来看，我国天然气中H2S含量大于1%的天然气储量占全国天然气储量的1/4，主要分布在四川盆地、鄂尔多斯盆地和渤海湾盆地。特别是近几年在川东北三叠系飞仙关组发现的高含H2S天然气田，H2S含量平均高达10%，该气田对川渝地区东输供气工程天然气资源具有重要意义。铝合金钻杆具有优良的杭HzS特性，如果在我国含有HzS的油田使用铝合金钻杆，就可以有效地防止钻杆发生HzS应力腐蚀开裂事故，这也将成为国内铝合金钻杆的重要需求增长点之一。4、产品进口替代初期盈利能力较强（1）生产技术复杂，此前全部依赖国外进口目前世界上的率合金钻杆生产工艺成熟、设备先进、技术水平相当高，生产效率和经济效益都很好，但由于技术复杂并需要大型挤压机，所以仅有俄、美、法、德、日等少数几个国家掌握其生产技术。生产铝合金钻杆要求大吨位的反向挤压机；同时，其在硬质合金变形加工、内变径无缝管加工、产品加工精度等方面都有着极高的要求。我国的石油工业和地质事业都是建国以后才开始发展起来的，历史较短，目前钻探所用的钻杆几乎全部采用钢质钻杆。2017年，我国从俄罗斯进口的铝合金钻杆设备首次在塔里木油田使用，实际使用效果显示，这种钻杆能较好地适应高含硫化氢和二氧化碳的地层环境，满足高含硫地区的钻井需求。铝合金钻杆的应用目前尚处于推广起步阶段，且所用设备几乎全部来自于进口。（2）市场空间广阔，进口产品国产替代化初期盈利能力较强根据我国统计数据，每钻进1m，约需油井管62kg。我国目前需要钢质钻探杆10万吨左右，据初步估算，如果实现全铝化，全国共需铝钻杆5万吨左右。此外，我国今后一段相当长的期间要大力发展石化天然气工业、深层和海底地质勘查与钻探工作，如克拉玛依、柴达木盆地、吐鲁番、大庆油田以及渤海、东海、黄海、南海等海底油田的勘探与开发等，这些新开发项目，由于深度大、地质与地理条件复杂、技术难度大，都需要使用新型的铝合金杆钻具。按照10%的铝合金钻杆对钢制钻杆的替代率计算，国内每年平均需求量1万吨左右，随着钻机的更新换代，未来铝合金钻杆的比例会不断上升，市场应用的前景极为广阔。从需求角度来看，铝合金石油钻杆在国内市场空间广阔，且行业需求将在未来较长一段时间内处于快速增长期；从供给角度来看，由于铝合金石油钻杆用型材相对普通型材要求更高的同心度、精度和更低的表面粗糙度，因此目前国内掌握这一生产技术的厂家非常有限，此前全部依赖国外进口。由于进口产品在国产替代的初期盈利能力普遍较强，这一产品未来一旦实现规模化生产，业绩必将形成爆发式增长。三、铝合金汽车零部件应用逐渐推广1、轻量化已成为汽车行业发展趋势之一年初以来，我国华北、黄淮、江淮、江南等中东部地区相继出现大范围雾霾天气，其中尤以京津冀地区PM2.5问题最为严重。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可吸入肺颗粒物，含有大量有毒、有害物质，且在大气中的停留时间长、输送距离远。雾霾形成的主要原因在于燃煤、机动车、工业、扬尘等污染源的排放，其中虽然关于机动车尾气排放在其中所占比例尚未得到学术界的共识，但降低尾气排放量，提高环保门槛已经成为未来汽车行业发展的明确趋势。从政策上看，自2月1日起，北京将实施“京V'，机动车排放标准，同时近期出台的北京市大气排放污染防治条例(草稿送审稿)亦提出“北京市人民政府可以根据大气环境质量状况，按照车辆的排放水平、使用年限或者车型，在一定区域内采取限制机动车行驶的交通管制措施。”从降低机动车尾气污染排放的方式来看，主要包括以下途径，一是控制机动车新增数量，二是降低汽车尾气排放量，三是提升油品质量，四是以天然气、锉电等新能源动力替代传统的汽油能源。我们认为从实际操作来看，后两项虽然效果明显，但技术难度较高。相对而言，降低汽车尾气排放量是一条相对有效且可行的途径，而汽车轻量化正是实现这一目标的行之有效的措施之一。研究数据表明，燃料消耗的50%是由质量引起的，汽车质量每减轻100kg，燃料经济性就能够改善8%左右，二氧化碳、氮氧化物等污染物的排放也将随之大大降低。此外，通过降低汽车自身重量，还可以达到节约能源、提高安全性、驾驶舒适性的目的。轻量化有利于改善车的行驶、转向、加速、制动等运动性能和排气性能等，其中发动机的轻量化还可以改善前轮荷重分担率，进而改善汽车的操纵稳定性，还可以降低噪声、振动，为实现大功率化创造条件;另一效果是波及效果，汽车各部分的质量是相互关联的，例如发动机质量的减轻使有关底盘部分也可以相应地减轻，即整车减少的质量大于发动机减少质量，又如车身零部件的轻量化使支承它的行驶系(车架、车桥、车轮、悬架等)负荷下降;尺寸和质量即可适当减小，同时发动机和制动器也可以相地减小、减轻。通常，当平衡系统中某个部位质量减轻1kg时，给予整个系统的波及效果是质量减轻1.5kg至2.0kg。2、铝合金材料在汽车零部件中应用比例逐渐提升（1）铝合金材料是实现汽车轻量化的重要替代材料之一实现车身结构轻量化的途径主要有两条:一是采用合理的设计结构优化车身框架结构;二是在车身制造上采用轻质材料。由于第一种方式改进空间相对有限，因此第二种方式逐渐成为近年来车身轻量化的主流。目前，具备推广意义的汽车轻量化材料主要包括高强度钢、铝合金、镁合金、工程塑料等。其中高强度钢板在汽车行业中已得到广泛应用，近两年新上市的轿车中，高强度、超高强度钢使用量比例达到50%-70%以上;镁合金由于价格和高温杭蠕变问题尚未得到有效解决，目前主要应用于仪表盘基座、风扇架、作为框架、方向盘轴、灯托架和灯罩等;工程塑料回收和性能问题，目前主要应用于内部装饰结构。相比较而言，铭合金材料是实现汽车轻量化的首选材料。实验数据表明，铝合金代替传统的钢铁制造汽车，可使整车重量减轻30%到40%。铝制造发动机可减重30%，铝质散热器比相同的铜制品轻20%到40%，轿车铝车身比原钢材制品轻40%以上，汽车铝车轮可减重30%左右。研究表明，汽车每使用1千克铝，可降低自重2.5千克，减重效应高达125%，在汽车整个使用寿命周期内可以减少废气排放20千克。此外，铝回收简便，是钢铁以外能最大限度回收利用的材料，几乎90%的汽车用铝回收并循环利用。同时，铝合金具有良好的物理和化学性能，工业生产中的铸、锻、冲工艺均能适用，是少数几种可采用多种铸造工艺生产零件的金属。此外，铝资源在全球范围内储量相对丰富，使之成为次于钢的结构材料，成为汽车轻量化中经济适用和最有竞争力的材料。全球铝合金材料在汽车重量中的占比已由1980年的4%提高到2018年的29%，并且这一上升趋势还在持续，预计到2015年可达到35%以上，美、欧、日等国单台汽车铝材消费可达到280kg以上。从这一角度来看，汽车用铝合金材料行业需求空间及前景相当广阔。（2）车用铝合金挤压材未来需求增长空间可期汽车用铝合金材料主要分为两大类，铸造铝合金和变形铝合金，其中铸造铝合金，约占80%（质量占比）；变形铝合金约19%，其他（铝基复化材料、泡沫铝、铝粉）低于1%。铸造铝合金在汽车上用于压铸与铸造发动机、传动机构、转向系统、制动器、行走系零件及各种附件等；变形铝合金是以板、带、箔、管、棒、型材、线材及锻件、冲挤件等的形式用于制造各种结构件，铝箔用于制造空调器的散热器。具体来看，汽车用铝合金挤压材90%以上为6×××系铝合金生产，此外少量采用3×××系、5×××系和7×××系合金挤压材。其中型材与管材用得较多，棒材的用量很少，主要应用于切削加工一些小的零件。目前小轿车的车身框架主要为钢板单壳结构，车身占整车质量的30%。铝合金的可挤压性能好，可生产断面复杂的中空薄壁型材，用其制造车身结构和保险杠，车身质量可以减轻30%至40%，且与钢结构的具有同等的抗冲击强度，当汽车发生碰撞等意外事故时，能有效地吸收碰撞冲击能，保护人身安全。近年来汽车结构中承力加固件也都越来越多的使用铝合金型材制造，比如6061-T6、7003-T5、7016-T5、7021-T62、7029-T62、7129-T62、7046-T63、7N01-T5等。2017年世界汽车工业用的挤压铝合金型材品种与规格已超过250种。全铝车是近年来行业发展的又一大趋势，是指在目前的技术条件下，实现可用铝合金制造零件的全铝化，即制造车身用材料包括板材、型材与框架型材压铸连接件等全部由铝合金材料制成。以AudiA8为例，其车身由铝型材、铝板与压铸件制成，自身质量比钢制车身轻40％，用铝合金挤压材制成的空间框架（ASF）如同人体的骨骼支撑着铝薄板等零部件，而车身外覆盖件以铝合金薄板冲制而成。美国铝业公司与郑州宇通客车公司设计制造的大型铝合金公共汽车车身框架与内饰件用铝合金型材制造，与钢结构相比，框架减重800kg、车轮减重170kg、车身钣金件减重550kg、内饰件减重400kg。全铝宇通汽车的自身质量的减轻近2吨（减重46%）。2017年全世界汽车工业消费铝挤压材约1300Kt，占世界铝消费总量的2.4%，占汽车工业用铝量的13.5%左右。我国目前挤压铝材在汽车中的应用还相对较少，从应用范围来看，也仅仅限于轿车热传输系统管路、动力系统管路、导轨、车窗框架、镶饰等领域，2017年我国车用挤压铝材总消费量约280Kt。我国用挤压铝材制造轿车车身框架很少。随着国内汽车轻量化的快速发展，在车身系统部件以及其他零配件上，铝合金挤压材需求量也将经历一个快速增长阶段，比如车门、车身骨架、底盘、座椅、保险杠、底盘、装饰件等部分，在中高端轿车以及全铝车中可得到大范围推广应用。我们预计未来10年内，国内汽车用铝合金挤压材需求量年均增长率可达到15%以上。从生产工艺角度来看，汽车用挤压铝型材在质量要求上非常高，要求成分合格、组织致密均匀，具有优秀的静态与动态轻度，同时在热处理后具备良好的延展性和韧性。因此，铝合金型材加工企业在生产中要对从磨具设计，到合金配比、溶液净化，挤压和淬火环节中对温度、速度的控制，各道工序的工艺参数都必须严格控制。四、轨道交通用材受益国内交通行业快速发展为了适应我国高速铁路的发展，根据铁道部动车组列车（200km/h~300km/h）的需求，我国铝加工企业自2001年即开始自主研发大截面铝合金车体型材挤压生产工艺。轨道交通车体制造对铝型材生产的技术要求高，生产过程难度大，6005A铝合金是动车组列车的首选材料，该合金属于Al-Si-Mg系可热处理强化变形铝合金，可以经过在线淬火后人工时效获得中等强度，广泛用于动车组列车的车体及结构件。车体铝合金型材多为超长度（20m-26m）、大截面、多腔空心、形状复杂的型材，对型材的尺寸和形位公差、综合性能和组织要求较高。生产这种高质量的铝合金型材需要有55MN以上的油压挤压机、在线精密淬火装置和28m长精确控温时效炉等设备，以及成熟的挤压生产工艺。国内600余家铝型材生产厂商中，具备大型挤压机的不超过20家；同时，由于在生产过程中需要专业技术人员优化挤压磨具，并在挤压生产中根据车体型材断面图纸对铝合金铸锭的加热温度、挤压速度、淬火温度等进一步优化，对生产技术水平的要求非常高，能够满足南车和北车质量标准，为其提供轨道交通铝型材的加工企业数量极为有限。目前，铁道部制定货运、客运车厢合格供应商全国仅有辽宁忠旺、吉林麦达斯、青岛丛林、南山铝业和利源铝业五家企业。根据我国《中长期铁路网规划》，计划在2021年前建成客运专线1.6万km以上。规划中主要包括“四纵”客运专线、“四横”客运专线及一些主要路段的客运专线，另外在长江三角洲、珠江三角洲、京津冀地区等经济发达人口稠密的区域发展城际轨道交通。至2015年前后，北京、上海、广州等22个城市拟建79条轨道交通线路，总长2259.84km。综上，我国目前到2023年前后，我国建成和拟建轨道交通线路里程将达4,189km。按照目前我国每公里需3.5辆车计算，共需车辆超1.47万辆。依目前铝合金车辆在轨道交通所用车辆中50%比例，以及每辆车用铝量10.3吨计算，2015年前需要车体铝型材超过7.55万吨。在铝合金机车车辆制造中，挤压材用量约占78%，其他铝材占比22%左右；其中须用大于80MN挤压机生产的仅占不到20%，需用45MN-80MN挤压机生产的占55%，而可用40MN级及以下的挤压机生产的约占25%。

2023年电梯行业分析报告目录TOC\o"1-4"\h\z\u一、电梯行业的属性 41、全球主要电梯公司的市值与估值水平 42、电梯行业的安全感品牌属性——利润率的稳定性 6二、中国电梯企业未来十年的重大机遇和挑战 91、中外电梯市场集中度的差异以及对盈利能力的影响 102、电梯行业目前“中国特色”隐含的巨大长期风险 113、集中度提升与厂家维保的实现路径与催化剂 13（1）政府出台厂家认证更新和维保政策 14（2）政府推行强制保险 14（3）电梯老化 14（4）房价上升导致品牌电梯对于地产商的成本影响缩小 15三、电梯公司在中国市场的竞争战略与投资机会 151、日系电梯在中国领先欧美品牌的原因初探 15（1）文化差异——职业经理人制度的利弊 15①体现在合资对象的选择 16②体现在生产和销售方面 16（2）对中国市场的战略重视度——日系别无选择 172、民营品牌与合资品牌的定位差异、风险和估值 18（1）民营企业的优势 18①股权结构 18②营销手段灵活 18③区域性优势 18（2）民营企业需要面对的困难 19①技术积累 19②安全风险 19③品牌定位与安全 19④保有量与售后服务 19四、投资策略 201、中国电梯行业：长期有价值，投资正当时 202、选股逻辑：三个条件，两种风格 21一、电梯行业的属性研究海外电梯公司的估值，目的是研究其估值背后的盈利能力，以及盈利能力背后的行业规律与属性。1、全球主要电梯公司的市值与估值水平电梯是地产基建的派生需求，中国电梯市场第一品牌是上海三菱，其母公司上海机电过去一年的PE在10倍附近。估值隐含的假设是，电梯行业属夕阳行业。如果电梯行业在中国是夕阳行业，那么在保有量较高的欧美，电梯行业应该接近深夜。根据全球最大的电梯公司OTIS预测，2020-2021年几乎所有的新机销量来自于金砖四国，也意味着欧美市场的保有量已经接近饱和。全球市场份额来看，奥的斯、迅达和通力是最大的三家电梯公司，合计市场份额接近45%。我们很惊讶地发现，三家公司的市值合计接近人民币3600亿元。我们也一度怀疑，是否欧美电梯公司在金砖四国的市场份额很高，贡献了主要的利润和估值。但是：1、占全球新机2/3份额的中国，领先的独立品牌是三菱和日立；2、从主要欧美电梯公司2022年营收的地域分布来看，亚太区域只贡献1/4至1/3的收入，但却足以支撑其千亿市值。市盈率往往与行业长期成长空间挂钩，而欧美电梯企业市盈率普遍高于国内企业，而市净率超出更多。换言之，欧美三大电梯公司市值超过3600亿元，但是他们主要收入来自于比中国更“夕阳”的欧美市场。尽管这三大电梯公司在占全球2/3新机市场的中国并未取得领先地位，但是资本市场仍然给予了15~23倍的市盈率。2、电梯行业的安全感品牌属性——利润率的稳定性联合技术UTC是位列美国道琼斯30家成份股的多元化制造企业，旗下子公司包括开利空调、汉胜宇航、奥的斯电梯、P&W飞机发动机、西科斯基直升机公司、联合技术消防安防公司和联合技术动力公司(燃料电池)。如果按照A股流行的逻辑，无疑联合技术的军工、发动机、通用航空、燃料电池和安防都是高壁垒且性感的业务，只有电梯是大家心目中既缺乏壁垒又夕阳的板块。有趣的是，联合技术五大业务板块中，电梯却成为营业利润率最高的板块。为什么看似技术壁垒远低于其他业务的电梯板块，反而定价能力最强？只有少数产品客户在购买时，会把安全作为购买的前提要素——例如食品、药品等。用巴菲特的话来讲，消费者对于放进嘴里的东西特别慎重。如果客户关注安全感，价格不再成为品牌选择的最重要因素，品牌厂商可以通过定价获得超额收益。机械行业里，“安全感”成为购买关键要素的产品不多，主要是民航飞机和电梯。尽管民航业在大部分国家是资本杀手，但波音和空客垄断了全球民航客机的制造。我们认为安全感商品对行业属性的影响主要体现在两个方面：定价能力提升；行业集中度提升。如果客户重视安全感且无法通过直观感受判断产品的安全程度，往往可以推动品牌集中度的提升。但与食品不同，涉及安全感的电梯，由于购买者地产商与使用者购房人的分离，有品牌的电梯厂商定价能力和毛利率往往不如食品，但是仍然可以维持在较为合理的水平。尽管我们通过逻辑分析，可以得到电梯行业集中度高和利润稳定的判断，但是从实证角度观察中国电梯市场，尚未表现出海外市场的普遍规律。中国电梯行业将走向某些行业“劣币驱逐良币”的悲哀结局，还是走向符合产品自身属性和成熟国家普遍规律？我们倾向于乐观，原因将在后面展开讨论。电梯行业的“产品+服务”属性——收入结构的生命周期电梯与手机、自行车甚至挖掘机等其他制造业产品不同之处在于：消费者期望电梯的安全使用寿命与房屋的寿命（70年）接近；电梯故障会影响人身安全，起码造成巨大恐慌。因此，尽管大多数机械产品都有售后服务的概念，但是电梯的独特性在于——电梯售后维护保养和更新业务的规模，可以与新机销售媲美。海外四大电梯公司售后的维护保养和产品改造服务占收入的45-55%。欧美电梯公司的收入结构呈现了售前和售后的“产品+服务”特征，对于企业的盈利稳定性和估值都提供了重要的支撑。以奥的斯为例，2022年欧洲营建支出比07年下滑了接近19%，但是奥的斯欧洲的服务收入仍比07年保持正增长。根据欧洲电梯协会的估计，欧洲电梯目前70%梯龄超过10年，45%梯龄超过20年。欧洲人口密度较美国高，电梯占全球存量接近50%。存量大且梯龄老，是电梯服务市场壮大的必要条件。必须指出，中国目前的现状是大部分电梯由小型服务公司提供维保，电梯主机厂商及其经销商提供维保的比例远远低于国外的同行。如果只有新机制造并且只专注于国内市场，长期来看，中国机械行业大部分子行业都会随着城镇化速度放缓而见顶。如果能够实现“产品+服务”的双轮驱动模式，企业的成长周期就会大大地延展——电梯行业具有天然的属性，显然符合这一条件。二、中国电梯企业未来十年的重大机遇和挑战中国电梯格局未来十年，将继续“劣币驱逐良币”，还是回归全球电梯行业规律，实现品牌的集中、价格的回升和品牌厂商提供维保服务的趋势？我们相信，中国电梯行业的现状给社会和居民带来了极大的风险。随着制度带来的技术风险逐渐暴露，监管层的认识逐渐提高，电梯行业正处于变革的前夜。1、中外电梯市场集中度的差异以及对盈利能力的影响中国拥有电梯生产许可证的厂商接近500家，不过我们调研访谈的专家估计，剔除代工产生的重复统计等因素，估计实际品牌数约200家。表面上看，中国电梯新机市场的品牌集中度和全球差别并不显著。全球市场前8大厂商的市场份额约75%，而中国前8大厂商的市场份额约65%。但考虑到全世界大部分非领先企业生产的电梯都是在中国生产，中国和发达国家相比，市场集中度差异很大。中小品牌对领先品牌的负面影响关键不在量，而在于价格。我们可以通过中国市场电梯新机销量和金额的市场份额差异，以及营业利润率和ROE观察到这一现象。海外电梯利润率普遍比国内高，而净资产收益率的差距更为显著，我们分析的原因在于——由于维保业务属于轻资产模式，随着电梯企业维保业务收入占比的提高，电梯企业的ROE也会随之提升。2、电梯行业目前“中国特色”隐含的巨大长期风险从全球经验看，电梯行业集中度高，且售后服务主要由主流品牌厂商完成。而中国目前的情况与发达国家市场差异显著。我们认为“中国特色”已经给消费者和厂商造成巨大的风险，未来几年风险可能会逐步暴露。我们建议投资者看完我们的报告后，即使不认同我们的投资逻辑，起码在购房时切记关注电梯的品牌，因为涉及您和家人十年后的人身安全。在典型的成熟市场欧洲，约45%的电梯超过十年，20%超过20年。目前中国接近15%的电梯梯龄超过10年，预计2016年接近25%，并且该比例将持续上升。谁知道200多个品牌10年甚至20年后剩下多少个？如果某家厂商消失，备件和维保怎么办？太多的电梯品牌给购房者和我们整个社会带来的长期风险在于：十年或二十年后难以购买备件。电梯并不是完全标准化的产品，因而不同品牌的备件互换性低。电梯型号每年都在更新，有些厂商十年后消失了，幸存者中的部分厂商可能无力维持十年前型号备件的生产，甚至图纸已经丢失。部分中小厂商无力建立和长期维持服务网络。如果说新机生产具有规模效应，那么存量机器售后服务的规模效应可能更明显。我们估计前十大品牌以外的厂商，平均年销量只有1000多台，而厂家要长期维系全国服务网络，必须要很大的保有量做支撑。目前中国大部分电梯由第三方电梯维护公司提供维保服务，但是我们认为这一服务模式同样隐含了巨大风险：第三方服务公司技术专注程度不够。为了实现规模经济，第三方服务公司往往同时维护多品牌电梯，不利于专业能力的积累和风险的防范。第三方服务公司难以维持多品牌备件体系。第三方服务公司资质良莠不齐，人员流动性大，品质难以保持和监管。第三方服务公司规模小，承担赔偿能力弱。一旦出事故，往往迫使政府出于维稳需要而出面解决。如果未来中国推行强制保险，保险公司自然会逐步对于品牌厂商维保和第三方维保进行差异定价，削弱第三方服务公司目前的价格优势。3、集中度提升与厂家维保的实现路径与催化剂如前所述，我们认为中国电梯行业集中度较低导致了利润率较低，继而影响了资本市场的估值。中国空调行业07年之前四年与之后七年，年化内销增速恰好都是11%。但是07年之后市场集中度持续提升，格力电器的净利润率从06年的2.7%上升到13年的7.5%。我们认为电梯行业的集中度提升以及OEM（厂家提供维保），道路漫长但是方向确定。由于涉及人身安全并且风险会随着梯龄而增大，电梯集中度提升的必要性和紧迫度比家电更甚。我们估计中国电梯行业变革的路径和催化剂包括：（1）政府出台厂家认证更新和维保政策业内有传闻政府在酝酿未来只有厂家认证的服务商才能提供更新和维保。从政府角度，可以降低其自身承担的社会风险。但是目前的障碍是，中国维保市场的劣币驱逐良币，导致品牌厂商在维保服务市场份额极低，缺乏成熟的服务团队。因此，尽管“厂家认证维保”可以增加厂商的收入，但是厂商出于风险考虑，未必会积极推动此事。政府和厂商各有考虑，而住户作为沉默的大多数，又缺乏足够的知识和行动力。（2）政府推行强制保险如果推行强制保险，保险公司出于自身利益，自然会对原厂维保、原厂认证维保和无认证第三方维保进行差别化定价，从而提高原厂维保的价格竞争力。（3）电梯老化随着多品牌电梯老化，重大事故经过媒体传播改变消费者观念，推动政府立法；这是我们不愿意看到的路径，但是风险是客观存在的。（4）房价上升导致品牌电梯对于地产商的成本影响缩小中国房地产市场的集中度低和拿地不规范，大量不考虑长期品牌的项目公司在市场上，也是电梯品牌集中度低的重要原因。不过我们注意到，大型地产公司早已高度重视电梯问题。例如中海地产与上海三菱，万科与广日电梯的合作。在中国，很多行业都出现了长期的劣币驱逐良币的过程。但是对于电梯这样一个涉及人身安全的产品，我们还是倾向于判断，未来十年可以象家电行业那样实现集中，象海外那样70%以上的电梯由厂商提供OEM维保和设备更新。从投资角度，这只是一种推测，需要观察和跟踪。三、电梯公司在中国市场的竞争战略与投资机会1、日系电梯在中国领先欧美品牌的原因初探欧美四大品牌包括奥的斯、迅达、通力和蒂森克虏伯，这也是全球四大电梯企业。日系的三菱和日立的全球市场份额均低于欧美四大品牌。然而，三菱和日立却成为中国市场的领导者。通过市场调研，我们初步认为，是软件而不是硬件，导致了两个体系在中国市场的差异。（1）文化差异——职业经理人制度的利弊我们访谈的数位电梯行业专家，均指出欧美品牌有着优秀的职业经理人，但是往往又无法摆脱对职业经理人的“短期业绩压力”。但是电梯的“安全感属性”，导致短期业绩与长期成长未必目标一致。这种行为特征，①体现在合资对象的选择欧美品牌不仅收购中国小品牌厂，还与不同的中方成立合资公司。这种广泛收购与合资策略有利于快速形成产能，但未必有利于品质管理和品牌定位；而三菱和日立在中国，均只选择了一家合作对象，且不管是上海机电还是广日集团，均有军工制造背景和多年的电梯研发制造经验。②体现在生产和销售方面欧美体系具有更进取的文化，其优势更多地体现在营销和管理方面。而日系重点在于研发和制造。以上海三菱为例，生产线工人收入长期高于同行，但是营销体系收入反而低于同行。两种体系各有利弊，但是需要强调，电梯是“安全感品牌”；中国电梯行业没有格力空调那样具有世界一流自主技术的企业。因此，电梯技术掌握在外方手里，所以客观地讲，中方的话语权都是有限的。但是对于电梯这种每年产