为了深入了解铝供给与铝需求之间的关系，首先需要对铝矿开采的整体流程有一个清晰地了解。铝矿开采后的表现形式主要有氧化铝、电解铝和原铝。其中氧化铝主要作为分析试剂或者耐火材料，而电解铝则是由氧化铝通过电解得来，可加工成为原铝。原铝运用非常广泛，最多用于房地产和汽车等行业。

为进一步开展国别研究，我们对铝土矿、氧化铝、电解铝和原铝的供给和需求国进行统计排序，寻找与铝产业链最相关的几大国家进行研究分析。根据美国USGS数据显示，澳大利亚、中国、几内亚、巴西均为全球铝供给大国，而中国、美国、德国为全球铝需求大国。其中：

澳大利亚作为矿产丰富的资源大国在铝供给端占比最大。

美国和德国作为精炼铝消费量大国在铝需求端有重要贡献。

中国既是生产大国、加工大国也是消费大国，是铝产业链上的重要一环。

因此，我们将选择澳大利亚、中国、美国、德国四国针对“需求对供给的传导”进行分析。

根据当前可得数据，我们主要研究1950年至2017年间，长周期下铝需求的变化。我们认为长周期下铝需求增加与各国工业化进程有很大的关系，工业化中对铝下游行业的需求加大，从而导致铝需求增加。首先观察全球铝下游行业商品净装运量总量与变化率趋势图，可以发现总量趋于平稳上升中，在1992年之后增速加快，总量变化率出现一个小的波动周期。由于全球各国工业化进程开始时间不一，我们寻找下游消费端排名前三的国家，中国、美国、德国进行逐一分析。

中国

中国作为第三世界发展中国家，工业化进程开启最晚。根据总量趋势（图4）可以发现，1950年至1992年之间，中国铝需求量增长缓慢，而1992年之后开始明显高速增长。再看变化率趋势图可以发现1967年至1975年为一个小周期顶点，1997年至2005年为一个更明显的周期顶点，期间铝下游行业需求量明显增加。

1967-1975年铝需求增长依赖于特殊时期的快速发展。新中国成立后，通过中央集权控制的计划经济体制，通过抑制消费和以农补工、以轻补重的强制性积累方式，从建立和优先发展重工业入手，使我国从一个工业十分落后的农业国较快步入工业化国家行列。1952-1978年我国GDP增长了4.3倍，工业总产值增长了13.6倍，以年均增速来看，从50年代的2.5%上行至70年代的9.1%。根据对铝工业深入调查研究可以发现，虽然中国从新中国成立后开始发展铝工业，但是由于知识技术落后，设备资金不足等原因，仍发展缓慢。直至1960年初步形成五大电解厂格局，而1966年前三大氧化铝厂相继建成开始投产，1975年中国已形成更完善的八大电解铝厂的生产格局。因此，1967至1975年间由于国家政策的支持和建设投入，中国整体工业水平提高，需求增长，带来铝工业初步发展。

1978年开始，中国进入改革开放30年，中国铝工业新的发展格局开始形成。至改革开放中期1992年（提出了建立社会主义市场经济体制的目标）起，中国开始着力构建社会主义市场经济的基本框架，全面推进国有企业改革，民营经济开始迅速发展，大量吸引外资，逐渐成为世界贸易大国，人民生活水平相应改善。加上国家实施积极财政政策支持，因此铝下游行业需求大幅上升。

工业化与城镇化通常都是必然伴侣，城镇化的开始促进了工业化发展，两者相互作用。我们对比了中国1949至2018年以来人口城镇化率，观察中国城镇化高速发展时间与铝下游需求增长的相关性。从折线图（图6）上来看，1949至1977年中国城镇化进程缓慢，城镇化比率较低，在20%左右。而1977至1995年之间城镇化进程加快，比率从20%攀升到33%左右。1995年之后，城镇化进入飞速发展目前城镇化比率已接近60%。观察城镇化增长率（图7）可以发现城镇化发展最快的时间是从1995-2005年左右，增长率保持在4%。而这段时间也同样是铝需求周期的顶点。因此本文通过着重研究1995年至2005年时间段铝上游投资与下游需求变化关系来验证其中内在逻辑。

美国

为下文单独研究中国铝供需模型的有效性，我们这里对前三大铝需求经济体中的另两个需求主体——美国和德国对应时期的需求情况进行说明。

由于现有数据限制，暂无美国单个国家下游行业商品净装运量总量数据，只有美国、加拿大、墨西哥北美洲三国合并数据作为分析。因此我们选择了与铝下游商品净装运量数据最为接近的，衡量下游需求数据的美国精炼铝消费量与其比较，因为精炼铝是电解铝经过加工后的成品，可以直接制成铝制品。由于只有较短数据长度，我们比较了2006年至2017年铝下游端美国精炼铝消费量与这段时间的北美三国铝下游商品净装运量，观察美国在北美洲三国中的占比。根据图10可以发现，这十年中美国需求端消费量占比略有下降，从52%降至45%左右，但总体保持稳定。而美国作为三个国家中工业化开启最早的国家，确实会随着墨西哥和加拿大工业化兴起而缩小在铝下游行业商品净装运量的占比。

接着我们观察美加墨铝下游行业商品净装运量总量趋势图与变化率趋势图（图8、图9）可以发现，由于美国工业化进程开启早于现有数据时间段，自1950年起，总量增长较为平稳，在2008年左右受到金融危机影响有较大下滑。而变化率趋势也无明显上升周期，较为平稳，可见北美洲三国在这一时间段并没有明显的铝下游需求增长周期。

德国

与研究美国的方法相同，我们进一步排除相同时间区间内德国铝需求的异常变化可能性。由于数据原因，我们同样没有直接对应的德国铝下游行业商品净装运量总量，而通过选取德国精炼铝消费量自2006至2017年数据与欧洲铝下游行业商品净装运量进行比较，计算德国需求占欧洲需求的占比情况，根据图13可知，这十年德国占比基本平稳在16%-19%之间。由于欧洲发展较早，工业化开展时间也较早，所以近年变化不大可以理解。

由于欧洲是最早开启工业化进程的国家，而德国作为欧洲的重要经济体，早已完成迅猛发展，所以在1950年至2017年没有铝下游需求增长的明显周期。观察欧洲铝下游行业商品净装运量总量趋势图与变化率趋势图（图12、图13）可以发现，除了2008年左右金融危机的影响，欧洲总量趋势图基本呈现平稳上升，并无明显变化波动，而变化率也未现明显需求周期，总体平稳。

本文将研究视角放在最近的工业化周期中，因而本篇主要的传导机制聚焦于中国。伴随着这一轮工业化发展，中国在铝产业链上既是上游供给端，中游加工端，也是下游需求端，所以我们可以通过中国数据，探究整个铝产业链的逻辑关系。

首先从需求端出发，我们通过中国铝下游需求端各行业净装运量数据绘制出折线图和各行业装运量占总装运量比率折线图（图14）。从量的角度出发总体而言，1995年之前各行业铝需求几乎无波动，行业发展缓慢。而1995年之后各行业净装运量均开始上升，其中房屋建筑发展最为迅速与总装运量折线斜率基本相同。交通运输公路行业在2000至2008年之间也高速发展。

再关注比率折线图（图15）可以发现，近70年来房屋建筑一直占比较高，而除了机器器材制造占比出现明显下降，其余行业也均较为平稳。由于我们着重研究1997至2005年这个时间段，所以观察此区间占比最大的行业。1997年至2005年占比较大的行业为房屋建筑、机器器材制造和电线电缆行业。其中房屋建筑在1990年之后占比逐渐上升达到30%-40%左右，成为铝下游行业中占比最大的行业。根据前面的分析得知，影响长周期下铝需求变化的主要宏观因素是工业化与城镇化进程，而房屋建筑行业发展则与城镇化工业化进程息息相关。

我们认为长周期下受到宏观因素刺激（这里是中国工业化与城镇化发展开始）后，铝下游行业投资增加，从而影响下游铝需求。选取略长于目标区间1997至2005年的数据，1991年至2007年房屋建筑、机器器材制造与电线电缆三大与铝需求相关行业固定资产投资年度数据与中国氧化铝产量数据进行分析。由于并未直接找到这三大行业固定资产投资数据，实际操作中我们选取房地产开发投资、建筑安装工程投资、通用机器制造投资和电气机械及器材制造投资数据。

房地产开发包括土地开发和房屋建设两类，由于土地开发与房屋建设通常同时发生，相辅相成，所以房屋建设在房地产开发中占比稳定，选用房地产开发数据代表房屋建设较有说服力。再详细分析可知，房屋建设中主要在早期结构搭建和后期门窗等装饰时需要用到铝合金作为建材，而建筑安装工程投资包括占总价10%-20%的采暖、给排水、电气、通风、空调、燃气和占比80%左右的土建，即主要用铝的结构、装饰部分。所以选用建筑安装投资对铝下游房屋建设需求进行分析更为精确。

机器器材制造业中铝需求较高主要是由于需要铝型材制作机器机身以及精密铝合金制作零部件。接着，由于机器制造业范围较大，我们选用通用性强，用途最为广泛的通用机器制造业数据代替机器器材制造业，对用制造需求较小，制作繁琐，原料各异的专用机器制造业暂时不予考虑。

最后，因为电线电缆行业隶属于电气机械及器材制造业分类，并且近年是该行业20多个细分行业中产值最大的行业，约占四分之一的产值规模，我们选用电气机械及器材制造业数据代替电线电缆行业。

根据图16“四大行业总量与氧化铝产量折线图”可以发现各行业投资总量基本处于上升趋势，各行业都高速发展中。2002年由于我国政府部门出台多项政策对房地产行业进行宏观调控，规范市场，以满足广大中低收入居民家庭住房需求为出发点，落实住房分配货币化、改善住房供应、扩大个人住房贷款、搞活和规范市场、发展物业管理、推进住宅产业现代化。因此建筑安装工程和房地产开发投资都在2002年左右出现拐点，之后增长变快。而2004年中国经济进入新一轮扩张期，工业化正向重化工业化阶段推进。居民消费结构升级加快，以市场为导向的企业自主投资比重明显上升，国际制造业向我国产业转移趋势明显。因此通用机器制造业和电气机械及器材制造业均在2004年左右出现拐点，之后增速上升。而氧化铝产量在2005年有一个明显拐点，在这之后增速变快。铝下游各行业投资拐点都在氧化铝产量拐点之前，符合投资上升后需求产量上升这一逻辑。

进一步对比图17-20四大行业投资增速与氧化铝产量增速折线图可以发现，氧化铝产量增速趋势线普遍滞后于四大铝下游需求行业。而经过相关性分析，房地产投资与氧化铝产量增速同期呈现负相关，但当氧化铝产量滞后于房地产投资4个周期（4年），两者呈现强正相关，相关性达到0.67。建筑安装工程投资与氧化铝产量增速同期相关性不大，但当氧化铝产量滞后3个周期（3年）时，两者相关性达到0.52，属于较强正相关。房地产投资与建筑安装工程投资是从不同维度分析房屋建设与氧化铝产量之间关系的，根据分析可知房屋建设投资确实高度影响下游铝产量，而中间滞后期在3至4年左右。通过资料搜集发现，一般一个房地产项目从启动开始计算，包括拿到土地、规划设计、手续报批、施工建设、预售、竣工验收、交房，大约需要3-4年左右的时间，鉴于铝材需求通常在建造后期或即将完成时作为装修用材，所以从房屋建设投资增加反映到下游铝需求增加需要3-4年左右。

接着，观察到电气机械及器材制造氧化铝产量增速同期成正相关，但当氧化铝产量滞后1个周期（1年）时，相关性最强，达到0.6。因此电线电缆投资对下游铝产量确实呈现正向影响。由于电线电缆制作周期较短，而且铝作为原材料，在制作初期作为首道工序（拉丝）便要使用，所以铝需求对电气机械及器材制造投资的反应较快，滞后期在0至1年之间。而通用机器制造投资与氧化铝产量增速虽然同期也呈现正相关，氧化铝产量滞后1个周期（1年）时，正相关性最强，达到0.66。因此机器器材投资对下游铝产量确实有正向影响。虽然通用机器制造包含机器类别较多，各类机器制作方法不尽相同，但通常需要钢铁和铝合金作为制作原料在制作初期使用，所以铝需求对通用机器制造投资的反应较快，滞后期在1年左右。

综上，铝下游需求占比较大的三大行业（房屋建造、电线电缆、机器器材）投资增速的变化，对下游铝产量产生较大影响（相关性均高于0.5），同时由于行业属性不同，滞后期也不相同，周期较长的房屋建造业投资与铝需求产量滞后期为3-4年，周期较短的电线电缆月机器器材制造投资与铝需求产量滞后期为1年。符合一般的经验逻辑。

下面对铝供给端进行分析：

中国虽然本身也是开采铝土矿大国，但由于消费端需求量快速增长，且本国铝矿质量一般，不能满足自给自足。根据资料显示，为保障铝土矿供应，中国从1982年开始进口铝土矿，且进口量逐年增加，从1982年不足50万吨大幅增长到2016年5178万吨，对外依存度也从不足5%提高到2016年的38%。而2007年之前，中国主要矿源国是印度尼西亚，随后澳大利亚和印度开始占据一定份额。由于此次我们研究的样本区间在1997-2005年之间，略微扩宽区间至1991-2007年进行研究，我们需要寻找中国和印度尼西亚此时间段铝土矿采矿业相关数据以做更精确研究。但因数据限制，此次我们暂未找到1991-2007年之间有关印度尼西亚铝土矿开采的数据。并且在此时间段内中国铝土矿仍以自给自足为主，进口为辅，因此此次只研究中国供给端对需求端的影响。

我们认为长周期下由于铝下游需求持续（铝材，铝合金）增加，上游供给端加大产能后仍出现供不应求情况时，供给端将会加大开采投资额，以满足铝需求供应。由于缺乏1991年至2007年关于铝土矿开采和投资等直接数据，我们暂时选用中国有色金属矿选业投资数据代替铝矿投资数据。有色金属又称为非铁金属，包含范围较广，包括重金属（铜铅锌），轻金属（铝镁）、贵金属（金银铂）和稀有金属。而我国有色金属矿资源较为丰富，基本都有探明储量，所以有色金属矿采选业投资并不能完美代替铝土矿采选投资。

根据有色金属采选业投资与氧化铝产量折线图和相关性分析可以发现（图25、图26），两者波动率相似，且同期相关性很高，达到0.629，即供给端投资对需求端产量增速的反应迅速，基本同期发生，基本符合逻辑。但由于有色金属矿采选业投资数据的替代性不高，而且数据为年度数据，频率较低，对于先行滞后期的判断可能不够精确，长周期中本文只能对中国供给端做粗略分析，具体周期留待后续专题《短周期传导》进一步分析。

本文对铝整个产业链进行分析，首先在铝需求大国中寻找出影响铝需求变化的宏观变量为工业化和城镇化发展。接着以中国为例，寻找出下游铝相关行业投资与铝需求产量的变化关系，发现铝需求产量变化确实滞后于铝下游行业投资变化，且各行业滞后期不相同，主要与产业周期相关。最后，寻找铝供给与铝需求之间的关系，由于数据缺乏的原因，大致寻找出铝供给投资与铝需求产量增速为正相关，但基本无滞后期，同时发生变化。