тел.: +38 (095) 083-75-04

тел.: +38 (067) 942-31-69

e-mail: office@ire.kiev.ua

Замовити дзвінок >
X

    Зворотній зв'язок








    Підтверджую відправлення листа.

    Огляд галузі виробництва Алюмінію та продукції з Алюмінію

    Сімонова Л.М..

    Ведучий акредитований член американського товариства оцінювачів,

    заслужений член Українського товариства оцінювачів,

    Вересень, 2017 року

     
    ТЕХНОЛОГІЯ ВИРОБНИЦТВА АЛЮМІНІЮ
     
    Алюмінієва промисловість — галузь кольорової металургії, на підприємствах якої з алюмінієвих руд (переважно бокситів) одержують глинозем (Al2О3) і далі шляхом електролізу — алюміній.
    Велике значення алюмінієвої промисловості визначається широким застосуванням алюмінію в авіаційній, автомобільній, електротехнічній промисловості, приладобудуванні, будівництві та інших галузях господарства. Алюміній є важливою стратегічною сировиною.
     
    Алюмінієва промисловість набула розвитку в кінці 19 ст. після винайдення електролітичного способу виробництва алюмінію та ефективного методу одержання глинозему.
    В СРСР алюмінієва промисловість створена як нова галузь промисловості в роки довоєнних п’ятирічок.
     
    В Україні виробництво алюмінію зосереджене на колишньому Дніпровському алюмінієвому заводі імені Кірова, а нині ПАТ «Запорізький виробничий алюмінієвий комбінат» в Запоріжжі, який працював на електроенергії Дніпрогесу. Відбудований і розширений на новій технічній основі завод у роки після 2-ой світової війни значно збільшив випуск продукції.
     
    ЕТАПИ ВИРОБНИЦТВА АЛЮМІНІЮ
     
    Алюмінієва промисловість охоплює наступні основні виробництва:
     

     
    Незважаючи на те, що алюміній найпоширеніший метал на нашій планеті, в чистому вигляді на Землі його не зустріти. Через високу хімічну активність атоми алюмінію легко утворюють з’єднання з іншими речовинами. При цьому «крилатий метал» не можна отримати плавленням руди в печі, як це відбувається, наприклад, з залізом. Процес отримання алюмінію значно складніше і заснований на використанні електрики величезної потужності. Тому алюмінієві заводи завжди будуються поряд з великими джерелами електроенергії — найчастіше гідроелектростанціями.
     
    Основною природною сировиною для отримання глинозему з метою подальшого отримання з нього алюмінію, є боксити. Для виробництва однієї тонни металевого алюмінію потрібно приблизно 1930 кг глинозему, 50 кг фтористих солей, 550 кг вугільних електродів (анодної маси або обпалених анодів) і електроенергія, яка часом складає до 30% собівартості. Алюмінієва промисловість — одна з найбільш енергоємних галузей промисловості, тому найважливішою умовою її розвитку є наявність потужних джерел дешевої електроенергії.
     
    СИРОВИННА БАЗА
     
    Боксит є основним мінеральним сировиною для алюмінієвої промисловості. Його запаси в світі розподілені дуже нерівномірно і обмежені. У світі існує сім бокситоносних районів:

    Мал. 1 Основні світові родовища, на яких видобувають боксити
     
    Мал. 1 Основні світові родовища, на яких видобувають боксити

     
    За даними Геологічної служби США світові ресурси бокситів оцінюються в 55 — 75 млрд. т, Близько 90% світових запасів бокситів зосереджена в країнах тропічного і субтропічного поясів — з них 73% припадає на п’ять країн: Гвінею, Бразилію, Ямайку, Австралію та Індію. У Гвінеї бокситів найбільше — 5,3 мільярда тонн (28,4%), при цьому вони високої якості, містять мінімальну кількість домішок і залягають практично на поверхні.
     
    Мал. 2 Найбільші країни з видобутку бокситів, 2014 рік
     Мал. 2 Найбільші країни з видобутку бокситів, 2014 рік

     
    Боксит вважається якісним, якщо він містить більше 50% оксиду алюмінію.
     
    Розуміючи важливість сировинної бази, найбільші виробники алюмінію в світі поділили основні родовища бокситів високої якості, з вмістом глинозему не менше 50%. Іншим компаніям залишається або купувати глинозем на відкритому ринку і бути цілком залежними від ринкового коливання цін, або об’єднувати зусилля з власниками родовищ.
     
    За структурою боксити бувають тверді і щільні або пухкі і розсипчасті. За кольором — як правило, цегляно-червоні, руді або коричневі через домішки оксиду заліза. При невеликому вмісті заліза боксити мають білий або сірий колір. Але іноді зустрічаються руди жовтого, темно–зеленого кольору і навіть строкаті — з блакитними, червоно-фіолетовими або чорними прожилками.
     
    Найчастіше видобуток бокситів ведеться відкритим способом — спеціальною технікою руду «зрізають» шар за шаром з поверхні землі і транспортують для подальшої переробки. Однак у світі є місця, де алюмінієва руда залягає дуже глибоко, і для її видобутку необхідно будувати шахти.
     
    ВИРОБНИЦТВО ГЛИНОЗЕМУ
     
    Наступним етапом виробничого ланцюжка є переробка бокситів в глинозем — це оксид алюмінію Al2O3, який являє собою білий розсипчастий порошок. Основним способом отримання глинозему в світі є метод Байєра, відкритий понад сто років тому, але актуальний досі — близько 90% глинозему в світі виробляються саме так. Цей спосіб досить економічний, але використовувати його можна тільки при переробці високоякісних бокситів з порівняно низьким вмістом домішок — в першу чергу кремнезему.
     
    Метод Байєра заснований на наступному: кристалічні  гідроокис алюмінію, що входить до складу бокситу, добре розчиняється при високій температурі в розчині їдкого натру (каустичної лугу, NaOH) високої концентрації, а при зниженні температури і концентрації розчину знову кристалізується. Сторонні домішки, що входять до складу бокситу (так званий баласт), не переходять при цьому в розчинну форму або перекристалізовуються і випадають в осад до того, як проводиться кристалізація гідроокису алюмінію. Тому після розчинення гідроксиду алюмінію баласт легко може бути відділений — він називається червоний шлам.
     
    ЧЕРВОНИЙ ШЛАМ
     
    Це густа маса червоно-бурого кольору, що складається із з’єднань кремнію, заліза, титану та інших елементів. Його складують на ретельно ізольованих територіях — шламосховищах. Їх облаштовують таким чином, щоб наявні у відходах луги не проникали в ґрунтові води. Як тільки сховище відпрацьовує свій потенціал, територію можна повернути в первинний вигляд, покривши її піском, золою або дерном і посадивши певні види дерев і трав. На повне відновлення можуть піти роки, але в підсумку місцевість повертається в початковий стан.
     
    Багато фахівців не вважають червоний шлам відходом, так як він може служити сировиною для переробки. Наприклад, з нього витягують скандій для подальшого виробництва алюмінієво–скандієвих сплавів. Скандій надає таким сплавам особливу міцність, сфери використання — автомобіле- і ракетобудування, спортивна екіпіровка, виробництво електропроводів.
     
    Також червоний шлам може використовуватися для виробництва чавуну, бетону, отримання рідкоземельних металів.
     
    Великі частинки гідроксиду алюмінію легко відокремлюються від розчину фільтруванням, їх промивають водою, висушують і кальцинують — тобто нагрівають для видалення води. Так отримують глинозем.
     
    У глинозему немає терміну придатності, але зберігати його непросто, тому що при найменшій можливості він активно вбирає вологу — тому виробники вважають за краще якомога швидше відправляти його на алюмінієве виробництво.
     
    КРІОЛІТ
     
    Глинозем виступає безпосереднім джерелом металу в процесі виробництва алюмінію. Але для створення середовища, в якій цей процес буде відбуватися, необхідний ще один компонент — кріоліт.
     
    Це рідкісний мінерал з групи природних фторидів складу Na3AlF6. Зазвичай він утворює безбарвні, білі або димчасто–сірі кристалічні скупчення зі скляним блиском, іноді — майже чорні або червонувато–коричневі. Кріоліт крихкий і легко плавиться.
     
    Природних родовищ цього мінералу вкрай мало, тому в промисловості використовується штучний кріоліт. В сучасній металургії його отримують взаємодією плавикової кислоти з гідроксидом алюмінію і содою.
     
    ВИРОБНИЦТВО АЛЮМІНІЮ
     
    Отже, все готово для останньої стадії — електролізу алюмінію. Електролізний цех є серцем алюмінієвого заводу і не схожий на цехи інших металургійних підприємств, що виробляють, наприклад, чавун або сталь. Він складається з декількох прямокутних корпусів, протяжність яких найчастіше перевищує 1 км. Усередині рядами встановлені сотні електролізних ванн, послідовно підключених масивними проводами до електрики. Постійна напруга на електродах кожної ванни знаходиться в діапазоні всього 4–6 вольт, в той час як сила струму становить 300 кА, 400 кА і більше. Саме електричний струм є тут головною виробничою силою — людей в цьому цеху вкрай мало, всі процеси механізовані.
     
    У кожній ванні відбувається процес електролізу алюмінію. Ємність ванни заповнюється розплавленим кріолітом, який створює електролітичну (струмопровідну) середу при температурі 950° С. Роль катода виконує дно ванни, а анода — занурені у кріоліт вугільні блоки довжиною близько 1,5 метрів і шириною 0,5 метра, з боку вони виглядають як вражаючих розмірів молот.
     
    Кожні півгодини за допомогою автоматичної системи подачі глинозему в ванну завантажується нова порція сировини. Під впливом електричного струму зв’язок між алюмінієм і киснем розривається — алюміній осідає на дні ванни, утворюючи шар в 10–15 см, а кисень з’єднується з вуглецем, що входять до складу анодних блоків, і утворює вуглекислий газ.
     
    Приблизно раз в 2–4 діб алюміній видаляють з ванни за допомогою вакуумних ковшів. У застиглої на поверхні ванни кірці електроліту пробивають отвір, в який опускають трубу. Рідкий алюміній по ній засмоктується в ківш, з якого попередньо відкачано повітря. В середньому, з однієї ванни відкачується близько 1 тонни металу, а в один ківш вміщається близько 4 тонн розплавленого алюмінію. Далі цей ківш відправляється в ливарне виробництво.
     
    При виробництві кожної тонни алюмінію виділяється 280 000 м3 газів. Тому кожен електролізер незалежно від його конструкції оснащений системою газозбору, яка вловлює ці гази і направляє їх в систему газоочистки. Сучасні «сухі» системи газоочистки для уловлювання шкідливих фтористих з’єднань використовують саме, а глинозем. Тому перед тим як використовувати для виробництва алюмінію, глинозем насправді спочатку бере участь в очищенні газів, які утворилися в процесі виробництва металу раніше. Ось такий замкнений цикл.
     
    Для процесу електролізу алюмінію потрібна величезна кількість електроенергії, тому важливо використовувати поновлювані джерела, які не забруднюють навколишнє середовище. Найчастіше для цього використовуються гідроелектростанції — вони володіють достатньою потужністю і не мають викидів в атмосферу. Наприклад, в Росії 95% алюмінієвого потужностей забезпечені гідрогенерацією. Однак є в світі місця, де вугільна генерація поки домінує — зокрема, в Китаї на неї припадає 93% виробництва алюмінію.
     
    ЛИВАРНЕ ВИРОБНИЦТВО
     
    Розплавлений алюміній в ковшах доставляється в ливарний цех алюмінієвого заводу. На цій стадії метал все ще містить невелику кількість домішок заліза, кремнію, міді та інших елементів. Але навіть частки відсотка, що припадають на домішки, можуть змінити властивості алюмінію, тому тут їх видаляють методом переплавки в спеціальній печі при температурі 800°С. Отриманий чистий алюміній розливають в спеціальні форми, в яких метал набуває свою тверду форму.
     
    Найменші злитки алюмінію називаються чушками, вони мають вагу від 6 до 22,5 кг. Отримавши алюміній в чушках, споживачі знову розплавляють його і надають той склад і форму, які потрібні для їх цілей.
     
    Найбільші злитки — 30-тонні паралелепіпеди довжиною 11,5 метрів. Їх виготовляють в спеціальних формах, що йдуть в землю приблизно на 13 метрів. Гарячий алюміній заливається в неї протягом двох годин — злиток «росте» в формі як бурулька, тільки в зворотному напрямку. Одночасно його охолоджують водою і до моменту завершення виливання він вже готовий до подальшого транспортування. Прямокутні злитки називаються слябами (від англ. Slabs) — вони використовуються для прокату в тонкі листи і виробництва алюмінієвої фольги, банок для напоїв або, наприклад, автомобільних кузовів.
     
    Алюміній в формі циліндричних зливків досягає в довжину 7 метрів — їх використовують для екструзії, тобто видавлювання через отвір необхідної форми. Саме так виробляється велика частина алюмінієвих виробів.
     
    У ливарному цеху алюмінію надають не тільки різні форми, але і склад, тому що в чистому вигляді цей метал використовується набагато рідше, ніж у вигляді сплавів.
     
    Сплави виробляються шляхом введення в алюміній різних металів (так званих легуючих добавок) — одні підвищують його твердість, інші щільність, треті призводять до зміни його теплопровідності і т.д. Як добавки використовуються бор, залізо, кремній, магній, марганець, мідь, нікель, свинець, титан, хром, цинк, цирконій, літій, скандій, срібло та ін. Крім цих елементів, в алюмінієвих сплавах можуть бути присутніми ще близько десятка легуючих добавок, таких як стронцій, фосфор і інші, що значно збільшує можливу кількість сплавів. На сьогоднішній день в промисловості використовується понад 100 марок алюмінієвих сплавів.
     
    НОВІ ТЕХНОЛОГІЇ
     
    Виробники алюмінію постійно вдосконалюють свої технології, щоб навчитися виробляти метал найкращої якості з найменшими витратами і мінімальним впливом на екологію. Уже сконструйовані і працюють електролізери, потужність сили струму у який по 400 і 500кА, модернізуються електролізери минулих поколінь.
     
    Одна з передових світових розробок — виробництво металу з використанням інертного анода. Ця унікальна революційна технологія дозволить виробникам алюмінію відмовитися від використання вугільних анодів. Інертний анод, спрощено кажучи, вічний, але що найважливіше — при його використанні в атмосферу виділяється не вуглекислий газ, а найчистіше кисень.
     
    Основний недолік алюмінію як конструкційного матеріалу — мала міцність, тому для зміцнення його зазвичай сплавляють з невеликою кількістю міді і магнію (сплав називається дюралюміній).
     
    Електропровідність алюмінію всього в 1,7 рази менше, ніж у міді, при цьому алюміній приблизно в 4 рази дешевше за кілограм, але, за рахунок, того, що його щільність в 3,3 рази менше, для отримання рівного опору його потрібно приблизно в 2 рази менше за вагою. Тому він широко застосовується в електротехніці для виготовлення проводів, їх екранування і навіть в мікроелектроніці при напиленні провідників на поверхні кристалів мікросхем. Меншу електропровідність алюмінію (3,7 × 107 См / м) в порівнянні з міддю (5,84 × 107 См / м), для збереження однакового електричного опору, компенсують збільшенням площі перетину алюмінієвих проводів. Недоліком алюмінію як електротехнічного матеріалу є утворення на його поверхні міцної діелектричної оксидної плівки, що утрудняє пайку і за рахунок погіршення контактного опору викликає підвищене нагрівання в місцях електричних з’єднань, що, в свою чергу, негативно позначається на надійності електричного контакту і стані ізоляції.
     
    ПЕРЕРОБКА
     
    Алюміній володіє корисною властивістю — не втрачати своїх властивостей в процесі використання, тому вироби з нього можуть піддаватися переплавки і вторинній переробці в нові вироби. Це дозволяє зберегти ту колосальну енергію, яка вже витрачена на первинне виробництво алюмінію.
     
    За розрахунками Міжнародного алюмінієвого інституту з 1880 року в світі зроблено майже 1 млрд тонн алюмінію і три чверті всього цього обсягу до сих пір використовується. Близько 35% в будівлях і спорудах, 30% — в електричних кабелях і обладнанні і 30% – в транспорті.
     
    По всьому світу збирають відходи алюмінію — в побуті це, в основному, алюмінієві банки з під напоїв. Підраховано, що 1 кг зібраних і зданих в переробку банок дозволяє заощадити 8 кг бокситу, 4 кг різних фторидів і 14 кВт/год електроенергії. Крім цього, це дозволяє істотно скоротити екологічну шкоду від звалищ. Розвиток екологічної відповідальності робить все більш популярною ідею роздільного збору сміття в усьому світі.
     

    Таблиця 1 Виробники первинного алюмінію і сплавів у 2005-му-2009-му рр.,

     

    Країна 2005 2006 2007 2008 2009
    Австралія 1,903 1,932 1,957 1,974 1,943
    Азербайджан 32 32 39 40 30
    Аргентина 271 273 271 394 400
    Бахрейн 751 872 865 872 870
    Боснія і Герцеговина 131 136 122 123 96
    Бразилія 1,499 1,605 1,655 1,661 1,536
    Венесуела 615 610 610 610 610
    Гана 13 8 0 0 0
    Греція 165 163 166 160 160
    Єгипет 244 252 258 260 265
    Індія 942 1,105 1,222 1,308 1,400
    Індонезія 252 250 242 243 250
    Іран 220 205 216 248 250
    Ісландія 272 320 398 787 785
    Іспанія 394 349 408 408 408
    Італія 193 194 183 180 180
    Казахстан 0 0 0 106 127
    Камерун 90 88 87 91 73
    Канада 2,894 3,051 3,083 3 12 3,030
    Катар 0 0 0 0 10
    Китай 7,800 9,360 12,600 13,200 12,900
    Мозамбік 555 564 564 536 545
    Нігерія 0 0 0 11 13
    Нідерланди 325 312 301 301 300
    Німеччина 648 516 551 606 292
    Нова Зеландія 351 337 353 316 271
    Норвегія 1,372 1,331 1,357 1,358 1,130
    Об’єднане Королівство 369 360 365 326 253
    Об’єднані Арабські Емірати 722 861 890 948 1,010
    Оман 0 0 0 49 351
    Південна Африка 846 931 914 811 809
    Польща 55 58 59 48 47
    Росія 3,647 3,718 3,955 4,190 3,815
    Румунія 239 256 283 265 229
    Словаччина 162 158 160 163 150
    Словенія 139 118 111 83 85
    США 2,481 2,284 2,554 2,658 1,727
    Таджикистан 380 414 419 339 359
    Туреччина 60 60 65 65 65
    Угорщина 31 34 0 0 0
    Україна 114 113 113 113 50
    Франція 442 442 428 389 345
    Чорногорія 117 122 124 107 64
    Швейцарія 45 12 0 0 0
    Швеція 102 101 98 112 70
    Японія 7 7 7 7 7
    Разом 31,900 33,900 38,100 39,600 37,300

     

    Табл. 2 Основні виробники первинного алюмінію та їх потужності у 2015-2016 рр

     

    Країна Production (виробництво) Yearend capacity (потужність)
    2015 2016 2015 2016
    США 1,587 840 2,000 1,730
    Австралія 1,650 1,680 1,720 1,720
    Бахрейн 961 970 970 970
    Бразилія 772 790 1,400 1,400
    Канада 2,880 3,250 3,270 3,270
    Китай 31,400 31,000 38,600 40,100
    Ісландія 800 800 840 840
    Індія 2,360 2,750 3,850 3,850
    Норвегія 1,230 1,230 1,550 1,550
    Катар 610 640 640 640
    Росія 3,530 3,580 4,180 4,180
    Саудівська Аравія 682 740 740 740
    Південна Африка 695 690 715 715
    Об’єднані Арабські Емірати 2,400 2,400 2,400 2,400
    Інші країни 5,900 6,240 8,350 8,370
    Всього в світі (округлено) 57,500 57,600 71,200 72,500

     
    Кількість downstream–виробників в світі обчислюється тисячами. Їхня продукція — це величезний спектр товарів, починаючи від алюмінієвих напівфабрикатів і закінчуючи готовими алюмінієвими виробами.
     
    Серед найбільших downstream–виробників — американські Novelis і Aleris, британська Rexam, європейські Constellium і SAPA і багато інших компаній, що виробляють алюмінієві банки, фасадні деталі, частини фюзеляжу і корпусів автомобілів, матеріали упаковки, труби, панелі, профілі та інші види величезного списку алюмінієвої продукції.
     
    Останнім часом серед upstream–компаній намітилася тенденція до розвитку власних downstream–напрямків, що дозволяє їм отримувати додатковий прибуток. Наприклад, Alcoa заявила, що взяла курс на трансформацію бізнес–моделі і більше не буде чисто сировинною компанією. Норвезька Hydro, залишаючись одним з лідерів по виробництву первинного металу, також є одним з провідних європейських виробників downstream–продукції. Російський виробник алюмінію РУСАЛ теж має downstream–сегмент — виробництво всіх видів алюмінієвої фольги для потреб харчової, будівельної та електротехнічної галузей промисловості.
     
    ПОПИТ
     
    Виробництво алюмінію в світі з року в рік збільшується слідуючи за безперервно зростаючим попитом на цей метал.

    В середньому світова потреба в алюмінії збільшується на 5–7% щорічно. Так, світове споживання первинного алюмінію в 2014 році в порівнянні з 2013 роком збільшилася на 7% — до 54,8 млн тонн. А за підсумками 2015 року світовий попит виріс ще на 6% — до 58 млн тонн.

    Мал. 3 Виробництво і споживання алюмінію в світі

    Мал. 3 Виробництво і споживання алюмінію в світі

    Глобальний алюмінієвий ринок сьогодні можна умовно розділити на дві частини: Китай і всі інші країни. За останнє десятиліття Китай продемонстрував феноменальні темпи економічного зростання, і в тому числі став найбільшим в світі виробником і споживачем алюмінію.
     
    На КНР сьогодні припадає половина всього світового обсягу виробництва і споживання алюмінію, жодна інша країна не може наблизитися до Китаю за цим показником. При цьому всі свої потреби в первинному металі Китай закриває виключно власним же виробництвом, яке багато в чому існує завдяки протекціонізму. У той же час Китай активно нарощує експорт алюмінієвих напівфабрикатів, конкуруючи на глобальному ринку з західними компаніями.
     
    На другому і третьому місцях за обсягами споживання алюмінію — ринки Європи і США, де попит історично дуже великий через високого рівня промисловий розвиток економік цих країн. Ще один великий ринок — Японія, не тільки країна з розвиненою економікою, а й батьківщина величезної кількості технічних новинок в сфері електроніки та приладобудування. При цьому, Японія імпортує весь необхідний їй первинний метал, абсолютно не маючи власного алюмінієвого виробництва. Причина — у відсутності на її території потужних і дешевих джерел електроенергії.
     
    Також постійний хороший приріст споживання показують країни Південно–Східної Азії.
     
    Найбільша кількість алюмінію йде на потреби транспортної та будівельної галузей — в 2014 році на них припало 27% і 25% відповідно. З алюмінієвих сплавів роблять деталі фюзеляжу літаків, частини корпусів автомобілів і потягів, деталі паливних систем, систем кондиціонування, частини моторів, деталі крісел і внутрішньої відділи, яхти і морські судна, космічні шатли і тверде ракетне паливо. У наше століття в моді легкість, швидкість і надійність, а гарантувати все це може тільки алюміній.
    Мал. 4 Споживання по галузях (тис. тонн)
     

    Мал. 4 Споживання по галузях (тис. тонн)

     
    АЛЮМІНІЄВА БАНКА
     
    Алюмінієва банка — самий часто перероблюваний продукт. Приблизно через 6 тижнів після використання вони знову опиняються на полицях магазинів.
     
    Щорічно в світі виробляється більше 220 млрд банок для напоїв, в Європі 90% з них вдруге переробляються — причому найчастіше знову в банки, тому саме алюмінієву банку називають вічною. Але переробити можна що завгодно — і корпуси автомобілів, і використану фольгу для запікання, і раму велосипеда.
     
    У будівництві цей метал також завоював досить міцні позиції: без нього не обходиться жоден хмарочос, жодні металокаркасні будівлі, та й звичайний житловий будинок. Віконні і дверні панелі, покрівля, будівельні каркаси, фасадні та несучі конструкції, елементи зовнішнього декору, сайдинги, сходи, системи кондиціонування та опалення — все це сьогодні робиться з використанням алюмінію і сплавів на його основі.
     
    Наступними за обсягом за галузями використання є упаковка і енергетика — 16 і 13%. Алюміній незамінний при виробництві ліній електропередач і телефонних проводів, радіолокаторів, конденсаторів і так далі. У сфері упаковки головні позиції займають харчова фольга і алюмінієва банка для напоїв. У світі щорічно виробляється більше 200 млрд банок для напоїв, ну і нічого зручнішого і якісного, ніж упаковка з алюмінієвої фольги, людство поки що не придумало.
     
    Алюміній також використовується як добавка в інші сплави, для ювелірних виробів (біжутерія), для виготовлення столових приладів, в скловарній, в енергетичній, в військовій промисловостях, в ракетній техніці, в алюмоенергетиці.
     
    ТОРГІВЛЯ
     
    Алюміній є біржовим товаром. Але, не дивлячись на поширену оману, фізична торгівля цим металом в переважній більшості випадків відбувається аж ніяк не на біржі. Більше 90% продажів алюмінію з фізичною поставкою відбувається за прямими контрактами між виробниками і покупцями металу.
     
    Біржові товари мають стандартизовані споживчі властивості — споживачеві байдуже, яка саме компанія виробила їх. Вони взаємозамінні, легко транспортуються і зберігаються, можуть дробитися на партії. Саме тому на сировинних біржах торгується upstream–продукція, а не напівфабрикати або готові вироби.
     
    Коли товарно–сировинні біржі тільки створювалися, вони служили місцем для укладення фізичних контрактів на поставку таких біржових товарів, проте зі збільшенням обсягів торгів і розвитком фінансових інструментів роль бірж змінилася.
     
    Сьогодні на них торгуються ф’ючерсні контракти на сировину – фінансові інструменти, які практично ніколи не тягнуть за собою реальну фізичну поставку (разом з тим така можливість не виключається). В результаті торгів встановлюється ціна, що служить орієнтиром для виробників і споживачів по всьому світу.
     
    У світі існує кілька товарно-сировинних бірж, які торгують металами, які розташовані в регіонах з найбільшим попитом на них. У Китаї – це Шанхайська ф’ючерсна біржа (SHFE), в Північній Америці – Чиказька товарна біржа (CME). Однак найбільшої в світі біржею з торгівлі металами в цілому і алюмінієм зокрема є Лондонська біржа металів (LME), утворена ще в 1877 році. Сьогодні на LME щорічно торгуються близько 3,7 млрд тонн різних металів на суму приблизно $ 14,5 трлн.
     
    Алюміній є найбільшим за обсягом торгів біржовим товаром серед всіх металів в світі. На нього припадає майже третина укладених на LME контрактів. На біржі торгуються понад 100 марок алюмінію від провідних виробників, вона працює більш ніж з 700 різними спеціалізованими складами для металів в 14 країнах світу. Це необхідно, щоб покупець завжди міг фізично придбати куплений метал, оскільки, не дивлячись на те, що левова частка контрактів – ф’ючерсні угоди, ніхто не забороняє купувати алюміній на біржі реального промислового покупцеві для виробничих потреб. Така функція біржі отримала назву «ринок останньої надії». На практиці це означає, що покупець завжди може купити, а продавець завжди може продати метал за біржовим контрактом за встановленою біржовою ціною і отримати або поставити товар на один з біржових складів.
     
    Біржова ціна, що встановлюється в ході торгів, – ключовий ціновий орієнтир (price benchmark) для продавців і покупців алюмінію по всьому світу, але це не кінцева вартість металу.
     
    Сьогодні підсумкова ціна на алюміній для споживача складається, як правило, з трьох складових: біржової ціни, регіональної премії, яка залежить від доступності металу на конкретному ринку, а також продуктової націнки в залежності від типу продукції. Якщо ціновим орієнтиром в світовій торгівлі служать котирування алюмінію на LME, то в переговорах про розмір премії за фізичну поставку виробники і споживачі орієнтуються на дані про премії, що публікуються в авторитетних спеціалізованих журналах, таких як Platts, Metal Bulletin, Nikkei.
     
    Сполучною ланкою між виробниками і споживачами металу найчастіше виступають трейдери. Вони забезпечують обробку середніх і невеликих замовлень, беруть на себе частину фінансових ризиків угоди, мають у своєму розпорядженні власні мережі складів, зручно розташованих для споживачів, а також надають інші супутні послуги.
     
    КРИЗА 2008 РОКУ
     
    Коли біржі тільки з’являлися, вважалося, що ціна, яка формується на них, найбільш справедлива, оскільки відображає реальний баланс попиту і пропозиції. Однак світова фінансова криза 2008 року виявила суттєві недоліки біржового ціноутворення.
     
    Спад споживчої активності і промислового виробництва, який наступив в результаті кризи, став серйозним випробуванням для алюмінієвої галузі. Попит на алюміній різко скоротився, а ціна за тонну алюмінію впала з $ 3200 до $ 1200. Виробники були змушені поставляти алюміній за контрактами LME, оскільки не могли так само швидко скоротити обсяги виплавленого металу слідом за падінням попиту. В результаті за кілька років обсяг металу, що зберігався на складах LME, зріс з 1 до 5 млн тонн.
     
    Ситуацією скористалися фінансові гравці: алюміній став для них фінансовим інструментом з гарантованою прибутковістю за рахунок доступного дешевого фінансування і цінового контанго — ситуації, при якій майбутня ціна на метал вище поточної. У підсумку обсяг біржової торгівлі алюмінієм на LME з 2007 по 2014 рік виріс в 34 рази (+ 3300%), тоді як в дійсності реальний фізичний попит за цей же період збільшився не більше, ніж на 40%.
     
    Фінансові операції «заморозили» весь накопичений на складах обсяг алюмінію, оскільки кожна така угода повинна бути забезпечена реальним металом. Покупці, що бажали придбати алюміній по біржовим контрактом, були змушені очікувати поставки зі складу протягом півтора року і більше. Сформувалися черги на відвантаження алюмінію зі складів LME. У свою чергу це призвело до зростання премій за негайну поставку металу — їх розмір в середині 2014 року перевищував 20% біржової ціни алюмінію. Тоді як середній рівень премії за останні 25 років коливався в розмірі $ 60-80 за тонну, тобто в межах 5%.
     
    Лондонська біржа спробувала повернути ринок у збалансований стан, провівши внутрішню реформу, в ході якої було встановлено нові правила завантаження та відвантаження металу зі складів, що істотно обмежило можливості фінансових гравців.
     
    У той же час з урахуванням високих обсягів алюмінію, що зберігається на складах, найбільші виробники алюмінію скоротили частину свого виробництва за рахунок застарілих і нерентабельних потужностей. Зокрема, були зупинені підприємства, що працювали з використанням вугільної генерації і не відповідають сучасному погляду на нормативи викидів вуглекислого газу, що зробило галузь в цілому більш ефективною і екологічною. Саме в цей час почалось згортання виробництва на ПАТ «ЗАлК».
     
    Найбільш активними в цьому процесі були такі компанії, як РУСАЛ і Alcoa, тоді як виробники Китаю та Близького Сходу, навпаки, продовжили нарощування обсягів випуску. Близькосхідні компанії виходять з того, що наявність дешевої електроенергії за рахунок використання попутного газу дозволяє їм мати вкрай низьку собівартість алюмінію і вигідно продавати метал навіть при низьких цінах. Що ж стосується Китаю, то на перший план тут виходять питання забезпечення робочих місць і підтримки високих темпів економічного зростання, протекціонізму.
     
    В той же час, РУСАЛ відмовився від виробництва алюмінію в Україні та фактично «закрив» це виробництво, оскільки продавці електроенергії відмовились надати знижки на електроенергію.
     
    Незважаючи на всі складнощі, прогнозується, що споживання алюмінію продовжить динамічно зростати. До 2030 року обсяг споживання крилатого металу може перевалити за 80 млн тонн, таким чином дозволяючи алюмінію не тільки відстояти, але і зміцнити свої лідерські позиції як ключового конструктивного матеріалу нашого часу.

    На малюнку 5 наведено світове виробництво алюмінію у 20-му і на початку 21-го століття.
     
    Мал. 5 Виробництво алюмінію у 20-му і на початку 21-го століття, млн т

     

    Мал. 5 Виробництво алюмінію у 20-му і на початку 21-го століття, млн т

     
    ЦІНИ НА АЛЮМІНІЙ.
     
    Фактичні ціна на первинний алюміній наведені на малюнках 6-7.
     
    Ціни на алюміній (на торгах міжнародних сировинних бірж) з 2007 по 2015 роки становили в середньому 1253 — 3291 доларів за тонну.
     
    Як видно на малюнку, після кризової ціни у 2008-му році, в середині 2011-го року ціни на алюміній досягли свого піку, після чого вони падали декілька років поспіль і досягли нижньої точки наприкінці 2015-го року. Протягом усього 2016-го року ціна на первинний алюміній зростали і прогнози свідчать, що найближчим часом ціна на первинний алюміній продовжить зростання.
     
    Мал. 6 Ціни на первинний алюміній на Лондонській біржі металів
     

    Мал. 6 Ціни на первинний алюміній на Лондонській біржі металів

     

    Мал. 7 Ціни на первинний алюміній на Лондонській біржі металів з травня 2007 року по червень 2017 року

     

     

    Мал. 7 Ціни на первинний алюміній на Лондонській біржі металів з травня 2007 року по червень 2017 року

     

     

     

    Мал. 8 Зміна цін на первинний алюміній з аналізом мінімальної ціни в розрізі спротив (resistance) /підтримка (support)

     

    Мал. 8 Зміна цін на первинний алюміній з аналізом мінімальної ціни в розрізі спротив (resistance) /підтримка (support)

     

    Сайт 2017 metalMiner annual outlook пише:
     
    Початок цитати: «З моменту, коли ціна алюмінію на LME впала нижче $ 1500 / т, було неодноразово зазначено, що деякі із 60-70% алюмінієвих заводів втрачають гроші.
     
    Загальновідомо, що електроенергія складає третину вартості алюмінієвого злитку, хоча це твердження дискусійне і залежить від ціни на алюміній.
     
    Як і в сталеливарній промисловості, багато проблем алюмінієвої галузі виникають не тільки в зв’язку із низьким завантаженням виробничих потужностей, але із низькими цінами продажів.
     
    Незважаючи на те, що нові заводи можуть бути ближче до 12500 кВт/год на тонну алюмінію, більшість виробників споживають електроенергії на 14500-15000 кВтг/тонну виробленого злитка. З ціною на Лондонській біржі металів у розмірі $ 1300/тонна це означає, що електрична енергія має коштувати для типового виробника $ 0,029/кВтг.
     
    Зрозуміло, що виробники алюмінію не поспішають розкривати свої контракти на вартість електроенергії, тому що важко перевірити, наскільки поширене це число, хоча багато заводів знаходяться на контрактах із змінними цінами з постачальниками електроенергії, так що генерації платять фіксований відсоток від світової ціни злитка. Якщо вважати, що це третина, то тоді виходить, що не тільки алюмінієві заводи втрачають гроші, але багато генерацій також.
     
    За даними Інформаційної Адміністрації в Енергетиці в середньому промислові і комерційні національні споживачі електроенергії в США платять $ 0,0706/кВтг і $ 0,1013/кВт на рік відповідно. Тому ціна у $0,029/кВт для алюмінієвих виробників є шалено субсидованою. Насправді, витрати на електроенергію невеликих американських заводів, ймовірно, вище, ніж наведена і пояснює, чому багато хто з них були скорочені або зупинені, але цікаво те, що це саме джерело дає конкретні енергетичні ціни для Тихоокеанського Північно-Заходу в розмірі двох третин від середнього по країні, припускаючи, що багато Північно-західних алюмінієвих заводів дійсно можуть ще отримувати електроенергію, ціна якої залежить від ціни злитка.
     
    Для порівняння, китайські виробники стали більш відкритими з витратами енергії. За інформацією China Mining Гуанскі виробники алюмінію зазвичай споживають 14500 кВтг/т і платять $ 0,050 — 0,055/кВт*год. Вартість електроенергії у розмірі на $ 0,0525/кВт, та споживання 14500 кВтг/т призводить до $ 760/т. Відповідно до SHFE, внутрішні ціни в Китаї, в даний час $ 1725/т, і тоді виходить, що внутрішня електроенергія коштує близько 44% від вартості злитка і це може пояснити, чому китайські заводи в поєднанні з низьким рівнем використання виробничих потужностей через зниження попиту, опинились у червоній зоні,  навіть при високій ціні для злитка.
     
    Так само як і Китай, Австралія має порівняно високу частку виробництва електроенергії з вугілля, хоча будучи одним з основних виробників вугілля, місцеві ціни на вугілля нижче в Австралії, ніж в Китаї. Проте організація під назвою Earthlife Africa оцінює австралійських тарифів на електроенергію приблизно такі ж $ 0,053/кВтг, як Китай, який з цінами на злитки LME в розмірі $ 1300/тонна можна було б припустити, що Австралійські заводи витрачають 59% вартості готового злитку на електроенергію! Ми підозрюємо, що витрати на електроенергію можуть бути прив’язані до злитка ціни в Австралії, оскільки основними виробниками, що діють там виступають Alcoa, Rio і т.д. А вони добре розбираються в тактиці левериджу, використовуючи кращу пропозицію з боку місцевих і федеральних органів державної влади в обмін на інвестиції у виробництво алюмінію. На додаток, австралійські витрати на алюміній можуть враховувати додаткову вигоду від витрат на боксити, ніж китайці, оскільки транспортні витрати повинні бути мінімальними, що може допомогти нівелювати недоліки цін на електроенергію.
     
    Російські заводи з іншого боку побудовані поруч з масивними джерелами гідроенергії, в яких вони володіють акціями (паями). Витрати на електроенергію в РУСАЛ оцінюється в $ 128/т, а поточна вартість виробництва всього за $ 1000/т, так що РУСАЛ ще отримують прибуток, навіть з ціною LME у $ 1300/т. Цікаво, що ж такий самий звіт каже, що вартість електроенергії становить лише 12% від вартості продукції, а витрати на глинозем, кріоліт, вугільні аноди і т.д. сукупно складають близько $ 880/т.
     
    Для тих заводів, які достатньо розумні або достатньо везучі, у яких витрати на електроенергію прив’язані до ціни третини злитка, при ціні на LME у розмірі $ 1300/т буде дуже добре, якщо їх діяльність буде беззбитково. Додайте в дійсності той факт, що багато заводів працюють на значно нижче, ніж оптимальна потужність, а собівартість тонни виробленого передбачає, що вони дійсно втрачають гроші. Тому виникає питання, чому ще більше заводів не було закрито?” – кінець цитати.
     
    Як свідчить наведений вище огляд ринку і особливо співставлення цін на електроенергію на цін на метал на Лондонській біржі металів, для успішного виробництва алюмінію по конкурентній ціні необхідно мати особливі договірні умови із виробниками електроенергії. Більш того, виробники електроенергії повинні бути зацікавленими у постачанні електроенергії виробникам алюмінію.
     
    ВИСНОВКИ
     
    1) Виробництво алюмінію здійснюють багато країн світу, а попит на легкий метал весь час зростає. Алюміній та його сплави застосовуються у багатьох галузях, особливо на транспорті, у будівництві, у товарах широкого вжитку, у машинобудуванні, фользі та упаковці і т.і. Найбільш поширеними товарами із алюмінію є пивні банки та електричні дроти.
     
    2) Виробники алюмінію діляться на первинних (виробників первинного алюмінію і сплавів) та вторинних (які виробляють продукцію із первинного алюмінію), а також тих, хто здійснює вторинну переробку із скрапу.
     
    3) Не дивлячись на високий попит на алюміній, виробники алюмінію пережили суттєве падіння цін на продукцію первинного алюмінію у 2009-му та у 2015-му роках, а ціна на електроенергію має суттєвий вплив на рішення про продовження виробництва або його закриття, оскільки складає не менше 30% у собівартості первинного алюмінію. При суттєвому падінні цін виробники намагаються прив’язати ціну електроенергії до ціни злитку, оскільки зупинка алюмінієвого виробництва може також призвести до проблем у виробників електроенергії. Але відновлення виробництва може коштувати набагато дорожче, ніж його продовження у несприятливі часи, тому втрати від несприятливої ціни фактично ділять між собою виробники електроенергії та алюмінію.
     
    4) Використання гідроелектричної енергії дозволяє суттєво економити витрати на електроенергію, тому бувшому власнику пакету (компанії РУСАЛ), виявилось набагато вигіднішим зупинити виробництво в Україні в часи падіння цін на алюміній та розвивати виробництво заводу, який використовує енергію Братської ГЕС, якою він володіє.
     

    ©Thomas&Simonova 2017