摘要：氧化鋁主要用來作為金屬鋁制造的原材料。從應(yīng)用來看，全球90%氧化鋁用于鋁加工，被稱為冶金級氧化鋁（SGA），剩余的10%專用于非冶金市場，也就是用于工業(yè)用途。文章分析了我國高純氧化鋁工業(yè)的市場現(xiàn)狀，指出了存在的問題，探討了今后的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：高純氧化鋁；鋰電池隔膜；藍(lán)寶石；金屬鋁；鋁加工 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：F426 文章編號：1009-2374（2016）17-0138-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.17.067

高純氧化鋁是指最低純度為99.99%的氧化鋁，由于其具有多孔性、高分散性、絕緣性、耐熱性等突出特點，現(xiàn)已成為先進(jìn)無機(jī)非金屬材料中的一大重要分支。近年來，由于高純氧化鋁的應(yīng)用領(lǐng)域廣，產(chǎn)品系列化和延伸空間大，與其他高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的關(guān)聯(lián)度高，使得其現(xiàn)實市場十分可觀，而且隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大、產(chǎn)品不斷派生衍化和發(fā)展，高純氧化鋁市場前景極為看好。

1 高純氧化鋁的應(yīng)用

高純氧化鋁具有多孔性、高分散性、絕緣性、耐熱性等特點，優(yōu)勢特征為卓越的硬度、高亮度、隔電性（非導(dǎo)體）、超級耐磨損性和高耐腐蝕性，是20世紀(jì)以來新材料產(chǎn)業(yè)中產(chǎn)量大、產(chǎn)值高、用途廣的高端材料產(chǎn)業(yè)之一，在人工晶體、精細(xì)陶瓷、透明陶瓷、生物陶瓷、半導(dǎo)體集成電路基片等方面得到了廣泛的應(yīng)用。一般3N高純氧化鋁主要用于先進(jìn)陶瓷，4N高純氧化鋁主要用于熒光粉，5N高純氧化鋁則用于藍(lán)寶石晶體、鋰電池隔膜、高級陶瓷、PDP熒光粉及一些高性能材料。

高純氧化鋁大量用做藍(lán)寶石單晶體的原材料，一旦高純氧化鋁的粒徑達(dá)到納米級別，則更能應(yīng)用于性能要求更嚴(yán)苛的下游領(lǐng)域，包括鋰離子電池隔膜、透明陶瓷、高端結(jié)構(gòu)陶瓷、催化劑載體、拋光材料、導(dǎo)熱材料等。

2 高純氧化鋁市場分析

根據(jù)對高純氧化鋁性能要求的不同以及技術(shù)壁壘的高低，整個市場可以分為三個層次，即高端應(yīng)用、中端應(yīng)用、低端應(yīng)用。

近年來，高純氧化鋁應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，智能終端的藍(lán)寶石玻璃是一個新興的應(yīng)用領(lǐng)域。未來五年下游產(chǎn)業(yè)增速較快的主要是鋰電池隔膜涂層領(lǐng)域以及藍(lán)寶石領(lǐng)域。

2.1 鋰電池隔膜應(yīng)用領(lǐng)域

隨著鋰離子充電電池容量的不斷提高，其內(nèi)部蓄積能量越來越大，內(nèi)部溫度會提高，若溫度過高會使隔膜被融化而造成短路。由于高純納米氧化鋁具有絕緣、隔熱、耐高溫等特性，因此可將其用于鋰電池的涂層，在鋰電池隔膜上涂一層納米氧化鋁涂層，可避免電極之間短路，提高鋰電池使用安全性。此外，應(yīng)用高純納米氧化鋁對鈷酸鋰、錳酸鋰、鈦酸鋰和磷酸鐵鋰等材料進(jìn)行表面包覆還可大幅減小界面阻抗，額外提供電子傳輸隧道，有效阻止電解液對電極的侵蝕，此外還能容納粒子在Li+脫嵌過程中的體積變化，防止電極結(jié)構(gòu)的損壞。

近年來，隨著不斷增長的新能源汽車生產(chǎn)和銷售，大工廠在鋰離子電池材料的需求進(jìn)一步增加，材料供應(yīng)商現(xiàn)有的生產(chǎn)能力不能滿足需求。作為世界上最大的鋰電池生產(chǎn)基地，第二個最大的鋰電池生產(chǎn)商和出口商，我國日益增長的對隔膜的需求，特別是在擴(kuò)大的政策支持，后期隔膜將進(jìn)一步擴(kuò)大市場發(fā)展；與此同時，國內(nèi)隔膜技術(shù)不斷成熟。

鋰離子電池隔膜的產(chǎn)量完全取決于其下游鋰離子電池的產(chǎn)銷量情況，而鋰離子電池未來的增長主要來自于新能源汽車和能源存儲。預(yù)計到2015年鋰離子電池生產(chǎn)將達(dá)到16.8億平方米，增長到2017年的35.5平方米。

對于中國市場，下游需求驅(qū)動和整個國內(nèi)隔膜對進(jìn)口隔膜更換會有明顯的效果，而且會有隔膜的一部分企業(yè)出口其產(chǎn)品，所以隔膜生產(chǎn)在中國將遠(yuǎn)高于世界的增長，到2015年，中國隔膜將達(dá)到9.5億平方米，在2017年將達(dá)到22.5億平方米，成為世界上重要的隔膜生產(chǎn)的國家。中國鋰電池隔膜，2016年將達(dá)到1.2萬噸，對高純氧化鋁的需求到2017年將達(dá)到1.9萬噸。

2.2 LED領(lǐng)域

高純氧化鋁是LED產(chǎn)業(yè)鏈的上游，受下游應(yīng)用領(lǐng)域需求影響較大。隨著LED產(chǎn)業(yè)的復(fù)蘇，對藍(lán)寶石襯底的需求也穩(wěn)步增長。預(yù)計2016年全球在LED領(lǐng)域消耗高純氧化鋁將達(dá)7135噸，年復(fù)合增速約17%；2016年國內(nèi)LED襯底片生產(chǎn)將消耗高純氧化鋁3100多噸。

2.3 藍(lán)寶石應(yīng)用領(lǐng)域

高純氧化鋁另一個重要用途是LED藍(lán)寶石襯底和窗口屏幕藍(lán)寶石。藍(lán)寶石窗口屏將成為一個新的增量應(yīng)用領(lǐng)域，主要應(yīng)用在手表殼、手機(jī)攝像頭殼和蘋果手機(jī)home鍵，特別是手機(jī)屏和智能穿戴設(shè)備的應(yīng)用將是潛在爆發(fā)增長點，預(yù)計未來3年窗口屏藍(lán)寶石需求量會有爆發(fā)式增長，華為和金立的高端智能機(jī)已率先使用藍(lán)寶石窗口屏，蘋果公司的apple Watch也已使用藍(lán)寶石作為視窗材料。

預(yù)計2016年LED襯底和消費電子領(lǐng)域?qū)?yīng)藍(lán)寶石的銷量為18730萬平方毫米，大約折合為2.34億片2寸片藍(lán)寶石，相對于2013年的增速為160%。以年產(chǎn)每萬片2寸藍(lán)寶石襯底需要用500噸高純氧化鋁材料計算，需要11700噸高純氧化鋁，如果再算上良率和切削損耗（以效率7成大致計算），需求為16714噸。

2.4 其他低端領(lǐng)域

高純氧化鋁低端市場主要用于在集成電路基板、LED熒光粉、氧化鋁陶瓷、消費電子、紫外固化涂料等領(lǐng)域。預(yù)計2016年共需6146噸的高純氧化鋁，2014～2016年年復(fù)合增速約3%，基本保持平穩(wěn)增長。

總體來看，2013年中國消耗的中高端高純氧化鋁占全球需求的20%，隨后三年保持超100%的復(fù)合增速，隨著國內(nèi)鋰電池隔膜產(chǎn)量的快速增長和LED產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能釋放，中高端高純氧化鋁的需求正在迅速向國內(nèi)集中。另外，藍(lán)寶石領(lǐng)域的快速增長也大量增加了對高純氧化鋁的需求。根據(jù)上述市場供求不完全統(tǒng)計數(shù)據(jù)與分析預(yù)測，在不考慮進(jìn)口前提下，未來幾年中國國內(nèi)4N～5N級高純氧化鋁市場的供應(yīng)缺口為9000～17000噸，具有廣闊的市場前景。

3 國內(nèi)外部分高純氧化鋁廠商和產(chǎn)能分析

3.1 國外產(chǎn)能

目前全球的高純氧化鋁生產(chǎn)廠家主要集中在日本和中國。國外企業(yè)主要集中在日本，以住友化學(xué)為主，總產(chǎn)能合計約在2萬噸。

其中日本的住友化學(xué)株式會社采用醇鋁法在愛媛縣工廠產(chǎn)能為3200噸，在韓國工廠的產(chǎn)能為1600噸，共計4800噸。韓國工廠主要用于鋰電池的耐熱隔膜和電極圖層的生產(chǎn)。加拿大的Orbite Aluminaelnc公司通過獨特工藝可生產(chǎn)出純度為5N～6N的高純氧化鋁，產(chǎn)能為2000噸。韓國的Dongwoo公司（住友子公司）和日本輕金屬株式會社產(chǎn)能分別為1600噸和1000噸。其他國外知名企業(yè)RHT、HMR、沙索爾等產(chǎn)能合計約1萬噸。

3.2 國內(nèi)產(chǎn)能

隨著藍(lán)寶石產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)的蓬勃發(fā)展，國內(nèi)也大量新增高純氧化鋁產(chǎn)能。目前共計約2萬噸產(chǎn)能，另有2000噸在建。

主要生產(chǎn)企業(yè)有上海銥銘材料科技有限公司采用直接水解法產(chǎn)能為2000噸（5N）、5000噸（4N），國內(nèi)熒光粉市場領(lǐng)域占有量達(dá)到75%以上；大連海藍(lán)光電材料有限公司采用醇鹽水解法產(chǎn)能為2000噸（5N）；宣城晶瑞新材料有限公司采用醇鋁水解法產(chǎn)能2000噸（5N）；山東晶鑫晶體科技有限公司產(chǎn)能1000噸（4N8）；無錫拓博達(dá)鈦白制品有限公司產(chǎn)能為1500噸（5N），1000噸納米氧化鋁；淄博宏赫化工有限公司產(chǎn)能2000噸（5N）；邯鄲曲周縣產(chǎn)能1000噸；山東科恒晶體材料科技有限公司產(chǎn)能1200噸以及國瓷材料、淄博鑫美宇氧化鋁有限公司、營口興泰光電材料有限公司、重慶任丙科技有限公司、揚州高能新材料有限公司、蘇州華澤納米材料有限公司等。

4 高純氧化鋁國內(nèi)現(xiàn)狀及發(fā)展方向

國內(nèi)眾多生產(chǎn)高純氧化鋁的企業(yè)名義產(chǎn)能都在千噸數(shù)量級，實際上大多集中在熒光粉等低端市場。但是部分國內(nèi)企業(yè)純度已經(jīng)達(dá)到4N5以上，在純度方面已經(jīng)與國外領(lǐng)先企業(yè)沒有差距，在藍(lán)寶石襯底方向的應(yīng)用已經(jīng)可以實現(xiàn)進(jìn)口替代。但是在粒徑上，國外企業(yè)能夠做到30nm（納米）以下，國內(nèi)大部分企業(yè)尚有一定的差距。因此，目前鋰電池隔膜用氧化鋁目前主要還是由住友化學(xué)等國外廠家提供。

在藍(lán)寶石應(yīng)用領(lǐng)域，國內(nèi)高純氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)性價比優(yōu)勢明顯、地域上更靠近客戶，無疑會有巨大的優(yōu)勢，同時在高端高純氧化鋁領(lǐng)域，隨著國內(nèi)企業(yè)技術(shù)不斷進(jìn)步，技術(shù)領(lǐng)先、具備高性價比的國內(nèi)優(yōu)勢企業(yè)將迅速實現(xiàn)進(jìn)口替代，并且進(jìn)軍國際市場出口高純氧化鋁。

由于國內(nèi)高純氧化鋁市場中高端進(jìn)口壟斷、低端飽和，因此高純氧化鋁替代進(jìn)口，滿足國內(nèi)市場需求將是發(fā)展趨勢。

未來幾年，隨著眾多小規(guī)模生產(chǎn)商的加入，市場供給不斷增加，高純氧化鋁市場需求也將保持高速的復(fù)合增長率，但是生產(chǎn)技術(shù)革新將不斷降低生產(chǎn)成本，因此價格將持續(xù)降低。

5 結(jié)語

綜合以上分析不難看出，國內(nèi)市場未來幾年對高純氧化鋁，尤其是高端高純氧化鋁的市場需求量將大幅增加，因此未來幾年是高純氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的最佳時機(jī)，而產(chǎn)品的技術(shù)含量和品質(zhì)將成為各企業(yè)進(jìn)行市場競爭的最有力的武器。

另外需注意的是，基于高端高純氧化鋁市場前景的持續(xù)繁榮與高價帶來的高利潤，會吸引資本大量、快速涌入，產(chǎn)能與產(chǎn)量將迅速增加，以滿足市場需求，可以預(yù)計不久的將來，供給將大于需求，導(dǎo)致價格與利潤降低到合理的范圍內(nèi)。

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作者簡介：王彧（1980-），男，遼寧沈陽人，東北大學(xué)設(shè)計研究院（有限公司）高級工程師，研究方向：氧化鋁工藝。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）