השקעה באלומיניום: המתכת של העתיד

אלומיניום 101

היסטוריה קצרה של אלומיניום: ממתכת יוקרה לסחורה עולמית

מתכות מסוימות התפתחו עם הזמן מנדירות לסחורה. זה בהחלט המקרה עם אלומיניום, שהתגלה בצורת מתכת רק בשנת 1825, למרות היותה המתכת הנפוצה ביותר בקרום כדור הארץ, אפילו נפוצה יותר מברזל.

בעבר הוא שימש בצורה לא מזוקקת (אלום) לצביעת בדים וכדאודורנט.

ההבדל עם ברזל הוא שאלומיניום קשה ביותר לזיקוק, ודורש טמפרטורות גבוהות במיוחד. כתוצאה מכך, בתחילה הוא היה יקר יותר מזהב ושימש רק כמתכת יוקרה לתכשיטים וסכו"ם.

ידוע כי נפוליאון ערך משתה בו האורחים המכובדים ביותר קיבלו כלי אלומיניום בעוד שאחרים הסתפקו בזהב.

גבר מאוהיו, צ'ארלס מרטין הול, פיתח את תהליך המיצוי האלקטרוליטי של אלומיניום בסככת העצים של משפחתו בשנת 1886, רשם פטנט על ההמצאה, וסייע בהקמת החברה שתהפוך לימים לאלקואה.

מקור: היום במדע

האגדה מספרת שפרנק ג'ואט, שמונה לפרופסור לכימיה ומינרלוגיה באוברלין בשנת 1880, חילק גוש אלומיניום בכיתה, באומרו כי "כל אדם שיגלה תהליך שבאמצעותו ניתן לייצר אלומיניום בקנה מידה מסחרי יברך את האנושות ויעשה לעצמו הון".

המצאה זו החלה את הייצור בקנה מידה תעשייתי של אלומיניום, והפחיתה במהירות את עלויות הייצור.

בשנת 1886, מחיר האלומיניום עלה 6 דולר לפאונד. בשנת 1891, מחירו ירד לדולר לפאונד. כאשר ארכובה קלת משקל מאלומיניום למנוע שלהם אפשרה לאחים רייט לבצע את טיסתם הראשונה המפורסמת בשנת 1, מחיר המתכת עלה כ-1903 דולר לפאונד.

המחיר כיום עומד בקושי על 1.15 דולר לפאונד, ירידה מתמשכת ניכרת במחיר לאורך המאה ה-20, בהתחשב באינפלציה במשך יותר ממאה שנים.

כיצד מייצרים אלומיניום: מבוקסיט לאלומינה ומתכת

עיבוד בוקסיט משתמש בחשמל כדי להסיר את אטום החמצן מתחמוצת אלומיניום (הנקראת גם אלומינה), ומייצר מתכת אלומיניום טהורה באמצעות אלקטרוליזה.

אלומינה עצמה (Al2O3) מיוצרת מעפרת אלומיניום (הנקרא בוקסיט), המכיל תערובת של תרכובות אלומיניום כמו גיבסייט (אל(OH)3), בוהמיט, ו diaspore (AlO(OH)), כמו גם זיהומים ומינרלים אחרים. נדרשים שניים עד שלושה טון של בוקסיט לייצור טון של אלומינה.

מקור: מכירות פומביות של מינרלים

הפיכת בוקסיט לאלומינה היא תהליך פשוט יחסית, הנקרא תהליך באייר, הומצאה בשנת 1887 על ידי קרל יוזף באייר, וזוהי השיטה המשמשת עד היום:

1. בוקסיט נכתש, ולאחר מכן מומס בסודה קאוסטית (NaOH).
2. התערובת עוברת זיקוק להסרת זיהומים.
3. התמיסה הנותרת מוכנסת למיכל ומובילה לכך שהיא שוקעת.
4. המוצר הסופי נשטף ומחומם כדי להסיר את שאריות הסודה הקאוסטית והמים.

סקירה כללית של שוק האלומיניום העולמי

היכן מיוצר אלומיניום? היצרנים המובילים בעולם

אלומיניום, יסוד המתכת הנפוץ ביותר על פני כדור הארץ, אינו משאב נדיר, עם מרבצים גדולים בכל יבשת.

מקור: ארה"ב גיאולוגי סקר

עם זאת, מכיוון שייצור אלומיניום הוא תהליך עתיר אנרגיה מאוד הדורש הרבה חשמל, כמו גם מפעלים ענקיים ועתירי הון, הייצור שלו מחולק פחות באופן שווה.

סין היא ללא ספק היצרנית הגדולה ביותר, אחראית לכמעט 60% מהייצור העולמי בשנת 2024. היצרניות הגדולות האחרות הן הודו, רוסיה, צפון אמריקה ומדינות המפרץ הערביות.

היצרנית הגדולה ביותר לנפש היא איסלנד, שם נעשה שימוש בשפע של אנרגיה הידרואלקטרית וגיאותרמית לייצור אלומיניום. שלושה מפעלי התכת אלומיניום צורכים 80% מייצור האנרגיה של המדינה.

מקור: אלומיניום בינלאומי

מקור האנרגיה הגדול ביותר לייצור אלומיניום הוא ללא ספק אנרגיה הידרואלקטרית, הודות לעלויות הנמוכות ולאמינות הגבוהה שלה, ואחריו פחם מאותן סיבות. האמינות הגבוהה היא קריטית, שכן כורי היתוך להתכת אלומיניום לעולם לא צריכים להתקרר ולהתמצק, דבר שעלול להרוס אותם.

מקור: אלומיניום בינלאומי

תחזית הביקוש לאלומיניום ומניעים מרכזיים עד 2030

הביקוש הגדול ביותר לאלומיניום מגיע גם מסין, עם 60% מהביקוש העולמי, דבר המשקף את הייצור התעשייתי העצום שלה, מה שמניע את הרעב שלה למתכת הכסופה. אחריה מגיעה ארה"ב (7% מהביקוש העולמי), גרמניה (3%), יפן (3%) והודו (2%).

מקור: תעשייה אוסטרליה

הביקוש העולמי לאלומיניום צפוי לגדול ב-40% עד 2030, מונע במידה רבה על ידי אנרגיות ירוקות, חשמול וביקוש לחומרים קלים.

מה מניע את מחירי האלומיניום? מגמות וניתוח

מחירי האלומיניום נוטים לעקוב אחר הבריאות הכללית של הכלכלה העולמית, כאשר מיתונים גורמים לירידה בביקוש ולעודף כושר ייצור.

המחירים היו גבוהים באופן כללי מאז 2021, אך כעת הם נמוכים יותר מהעלייה האחרונה במרץ 2022.

מקור: הבנק הפדרלי של סן לואיס

מחירים מקומיים עשויים להיות שונים גם מהמחירים הגלובליים, בהתאם לתנאי ההיצע והביקוש המקומיים. בנוסף לפעילות הכלכלית העולמית הכוללת, מחיר האלומיניום משתנה גם עם מחיר האנרגיה, מה שמסביר חלקית את נקודת השיא אליה הגיע בשנת 2008.

כיצד מכסים משפיעים על שוק האלומיניום

ייצור אלומיניום הוא נושא רגיש מבחינה פוליטית וגיאופוליטית כמתכת תעשייתית ואסטרטגית מרכזית, כולל עבור יישומים בחלל וחלל. לאחרונה, ממשל טראמפ השני השיק גל של מכסים של 25% על כל יבוא האלומיניום והפלדה.

ארה"ב היא יבואנית אלומיניום גדולה, כאשר רוב אספקת האלומיניום המיובאת שלה מגיעה מקנדה.

מקור: Mining.com

זה גרם לפילוג במחירים המקומיים, כאשר מחיר האלומיניום ירד בלונדון ועלה בארה"ב.

מקור: אלקואה

הדומיננטיות של סין בייצור מתכות נדירות וזיקוק אלומיניום

ידוע היטב שסין היא יצרנית מרכזית של יסודות אדמה נדירים (98% מהייצור העולמי), מה שמעניק לה יתרון מכריע באנרגיה ירוקה, כמו גם הופך אותה לספקית מרכזית של מתכות אלו הנדרשות לטכנולוגיות מתקדמות, מטילים ועד מוליכים למחצה.

עם זאת, פחות ידוע שמרכיב מפתח בשליטתה של סין בשוק זה הוא נוכחותה החזקה בזיקוק אלומיניום.

ממשלת סין מחייבת על פי חוק שכל בתי הזיקוק של אלומיניום יטהרו גם יסודות אדמה נדירים הכלולים בעפרות הבוקסיט והאלומינה, דבר שאינו נדרש עבור יצרני אלומיניום אחרים.

לכן, בעוד שמחירי האלומיניום הם הגורם העיקרי לרווחים של מפעלי התכת אלומיניום, ייתכן שבעתיד, יצרני אלומיניום שאינם סינים יגויסו על ידי ממשלותיהם כדי להפחית את התלות ביבוא יסודות אדמה נדירים ויטופלו כנכסים אסטרטגיים.

כיצד משתמשים באלומיניום: יישומים מרכזיים בתעשיות השונות

מדוע עדיף אלומיניום: תכונות ויתרונות

90.9 מיליון טון של אלומיניום יוצרו בשנת 2024, כמות שעולה על כל ייצור מתכת אחר מלבד ברזל.

מקור: חזותית חזותית

אלומיניום כמעט תמיד מעורבב עם מתכות אחרות, מה שמשפר באופן משמעותי את תכונותיו המכניות.

חומרי הסגסוגת העיקריים עבור אלומיניום יצוק ואלומיניום מעובד הם נחושת, אבץ, מגנזיום, מנגן וסיליקון.

סגסוגות אלומיניום מיוחדות יכולות לשמש גם עבור יישומים נישה, וסגסוגות אלומיניום חדשות נבדקות על ידי מדענים כדי להפוך את האלומיניום לחזק יותר או אפילו עמיד יותר בפני קורוזיה.

בסך הכל, אלומיניום עדיף על פני פלדה כאשר המוצר הסופי דורש אחד או יותר מהמאפיינים הבאים:

• קורוזיה ההתנגדות.
• קל משקל אך עם שלמות מבנית חזקה.
• קל יותר לעיבוד צורות מורכבות.
• מוליכות תרמית או חשמלית גבוהה יותר.
• העלויות הגבוהות יותר בהשוואה לפלדה אינן דאגה עיקרית.

מקור: להקים מדרגה

אלומיניום בתחבורה: מכוניות, רכבות ושימושים ימיים

אלומיניום נמצא בשימוש נרחב בתעשיית הרכב, כמו גם עבור כלי שיט, קרונות רכבת, אופניים ועוד.

הוא מתפקד היטב ביישומים אלה הודות לחוזקו בשילוב עם משקלו הקל, מה שמשפר את יעילות הדלק.

אלומיניום גם קל לעיבוד שבבי וללחיצה לצורות מורכבות, מה שהופך אותו לבחירה טובה עבור קווי הרכבה אוטומטיים והמגמה בתעשיית הרכב לכיוון ה"ג'יגה-פרס".

מקור: HAOMEI

 אלומיניום ביישומים בתחום התעופה והחלל ועמידות בפני קרינת UV

בעוד שמשקלו הנמוך של אלומיניום הוא סיבה עיקרית לשימושו ביישומי תעופה וחלל, הוא אינו הגורם המכריע היחיד. עמידותו בפני קורוזיה הופכת אותו לחומר מפתח במנועי סילון, ובמיוחד סגסוגות ניקל-אלומיניום, הידועות גם בשם... אלומיניום ברמה של מטוסים.

יתרון מרכזי נוסף של אלומיניום הוא עמידותו הגבוהה בפני פירוק על ידי קרינת UV. מסיבה זו, אלומיניום משמש גם, אפילו בנייר כסף דק, לכל חומר שעלול להינזק מקרינת UV.

מקור: ThyssenKrupp

שימושים תעשייתיים ותשתיתיים לאלומיניום

תשתיות רבות דורשות גם עמידות בפני קורוזיה כדי לשאת כימיקלים ותרכובות ריאקטיביות אחרות, במיוחד צינורות, פתחי אוורור, שסתומים, משאבות וכו'.

זה גם הופך את האלומיניום לחומר חשוב לציוד עיבוד, כלים ומכונות תעשייתיות אחרות.

 אלומיניום בבנייה ואדריכלות

אלומיניום נמצא בשימוש נרחב בבנייה, במיוחד עבור חומרים חשופים כמו חלונות, דלתות, חיפויי קירות, חיפויי גגות וכו'.

זהו גם חומר פופולרי לבניית חממות וכל בנייה באקלים קשה או עם חשיפה קבועה למים, שם אפילו נירוסטה תתחיל בסופו של דבר להחליד.

אלומיניום בהדפסה תלת-ממדית וייצור תוספי

מכיוון שהדפסה תלת-ממדית משמשת בעיקר ליצירת חלקים מורכבים וקלים יותר משיטות יציקת מתכת מסורתיות, הגיוני שאלומיניום היא אחת המתכות העיקריות המשמשות בהדפסה תלת-ממדית. רובן הן סגסוגות אלומיניום עם מגנזיום ו/או סיליקון.

לדוגמה, פורשה הדפיסה בתלת מימד בוכנות אלומיניום עבור דגם הדגל שלה, ה-GT3 RS.

מקור: ווקסל ענייני

ניתן להשתמש בשיטות רבות ושונות להדפסה תלת-ממדית של אלומיניום, כולל היתוך מצע אבקה מתכתי בלייזר (L-PBF), הזרקת חומר דבק (binder jetting), איחוד קינטי והדפסה תלת-ממדית מבוססת חוט.

שימושים יומיומיים: אריזות, נייר כסף ומוצרים ביתיים

נייר אלומיניום, פחיות, תבניות אפייה ומוצרים אחרים הקשורים למזון נמצאים בכל מקום במטבח המודרני ובסופרמרקטים. הסיבה לכך היא שאלומיניום אינו מחליד, עמיד לטמפרטורות גבוהות, אינו רעיל, אינו סופג חומרים ועמיד בפני שבבים.

מאותה סיבה, המתכת משמשת בדרך כלל בכלי בישול אחרים כמו סירים, כמו גם רהיטים, כיסויים לסמארטפונים וכו'.

אלומיניום באנרגיה: קווי תמסורת, מסגרות סולאריות ועוד

כמתכת מוליכה מאוד, אלומיניום עדיף על פני נחושת עבור כבלי הולכת חשמל למרחקים ארוכים. הודות למשקלו הקל יותר, אלומיניום מאפשר הרבה פחות עמודי תמיכה.

מקור: כבלי יי פאנג

מוליכות חשמלית גבוהה זו ממונפת גם בייצור מנועים, גנרטורים, שנאים, קבלים וכו' מבוססי אלומיניום.

אלומיניום הוא גם המתכת העיקרית המשמשת במסגרת של פאנלים סולאריים, והוא מהווה יותר מ-85% מרוב הרכיבים הפוטו-וולטאיים הסולאריים.

אלומיניום בר-קיימא: מיחזור, אנרגיה מתחדשת וטכנולוגיה ירוקה

הפחתת פחמן בייצור אלומיניום באמצעות אנרגיה נקייה

אחת הדאגות העיקריות בייצור אלומיניום היא צריכת האנרגיה הגבוהה שלורוב האלומיניום כיום מיוצר באמצעות אנרגיית הידרואלקטרית ניטרלית פחמן, אך חלק ניכר עדיין מופעל על ידי פחם.

החלפת ייצור האלומיניום המבוסס על פחם באנרגיה גרעינית או הידרואלקטרית תהיה צעד חשוב בהפחתת פליטות עולמיות.

מכיוון שהתהליך מונע בעיקר על ידי חשמל (אלקטרוליזה של אלומינה לאלומיניום) או חום קל לחשמל (התכה של בוקסיט לאלומינה), זהו תהליך תעשייתי שקשה יותר להפוך אותו לירוק מאשר ייצור פלדה.

עם זאת, הסתמכות בלעדית על אנרגיה מתחדשת שאינה הידרואלקטרית צפויה לקחת זמן עד להתפתחות מערכות סוללות או מקורות אנרגיה מתחדשים אחרים (כמו אנרגיה גיאותרמית).

הסיבה לכך היא שייצור אלומיניום דורש אספקת חשמל אמינה ויציבה ב-100% כדי למנוע מהאלקטרוליזרים שלו להתמצק ולהיהרס לצמיתות. לכן, כל מפעל להתכת אלומיניום יקבל רק את מקור החשמל האמין ביותר, דבר שמקורות אנרגיה לסירוגין כמו אנרגיית רוח ואנרגיה סולארית כנראה לא יוכלו לספק בקנה מידה גדול בעשור הקרוב, אך ייתכן שיוכלו לעשות זאת בהמשך עם מערכות סוללות ענקיות.

מיחזור אלומיניום: פוטנציאל אינסופי וחיסכון באנרגיה

דרך נוספת להפוך אלומיניום לבר-קיימא יותר היא להשתמש ביותר מיחזור של מוצרי אלומיניום. בתיאוריה, אלומיניום ניתן למחזור אינסופי, בניגוד לפלסטיק, למשל, שנוטה להתכלות עם כל מחזור מיחזור.

75% מכלל האלומיניום שיוצר אי פעם עדיין נמצא בשימוש כיום. מדינות מסוימות צעד אחד קדימה בתחום זה, כאשר 80% מהייצור בארה"ב כיום מיועד לייצור אלומיניום ממוחזר (או משני), לעומת ייצור ממוחזר של 20-30% בשנות ה-1980.

אלומיניום הוא גם בר-קיימא יותר באופן כללי. לדוגמה, פחיות משקה מאלומיניום מכילים הרבה יותר תוכן ממוחזר מאשר זכוכית או פלסטיק וחוסכים כמויות עצומות של אנרגיה בהובלה ובקירור.

משאבי הקלט שהיא משתמשת בהם, בוקסיט וסודה קאוסטית, זמינים גם הם בכמויות כמעט בלתי מוגבלות.

עתיד האלומיניום: ננוטכנולוגיה, סגסוגות-על וסוללות מהדור הבא

בעוד שייצור תעשייתי של אלומיניום הוא טכנולוגיה בת כמעט מאה וחצי, הוא רחוק מלהיות קיפאון. שיטות ייצור חדשות וסגסוגות חדשות הממנפות ננוטכנולוגיה יכולות להפוך אותו למתכת העתיד אפילו יותר ממה שהוא כיום.

לדוגמה, הוספת סקנדיום לאלומיניום בשיטה ליצירת ננו-חלקיקים מדויקים של אלומיניום-מגנזיום-סקנדיום יכולה להפוך את סגסוגת האלומיניום לחזקה ב-40% ועמידה פי 5 בפני נזקי מימן..

Or מורכב קוואזי-גבישים נוצר בעת ערבוב אלומיניום עם זירקוניום, מה שיכול להפוך את הסגסוגת לטובה בהרבה עבור יישומי הדפסה תלת-ממדית.

או א סגסוגת סופר-אלסטית מבוססת טיטניום-אלומיניום (Ti-Al) המסוגלת להגיב מינימלית למגוון רחב של תנאים וטמפרטורות.

אלומיניום יכול למצוא גם יישומים חדשים, כמו למשל סוללות אלומיניום-יון שיחליפו סוללות ליתיום-יון באמצעות עקרונות דומים, או aסוללות אלומיניום-אוויר המשתמשות בחמצון אלומיניום כדלק ליצירת אחסון אנרגיה צפוף במיוחד עבור רכבים חשמליים.

מחשבות אחרונות: האם אלומיניום היא השקעה חכמה לטווח ארוך?

אלומיניום היה מתכת מכרעת לפיתוח טכנולוגיות חדשות, החל מתחום התעופה בתחילת שנות ה-20.^th מהמאה ה-3, ועד לחלליות של ימינו, חלקים מודפסים בתלת-ממד ומערכות אנרגיה מתקדמות.

סביר להניח שעלותו הנמוכה, משאביו השופעים ותכונותיו הייחודיות יהפכו אותו לפופולרי עוד יותר בעתיד.

זה יכול להיות באמצעות שימוש באלומיניום כמרכיב מפתח במערכות סוללות מתקדמות. או יצירת סגסוגות-על חדשות המותאמות לתנאים מיוחדים, כמו הובלה ואחסון של מימן, עבודה בחלל, או שיהיו קלות יותר לזיוף באמצעות מדפסות תלת-ממד לייזר.

הורדת עלויות האנרגיה, בין אם מטכנולוגיה גרעינית מתקדמת, גיאותרמית, או אנרגיית רוח ואנרגיה סולארית עם סוללות, אמורה גם להפוך את ייצורה לזול עוד יותר, ולכן פופולרית יותר לשימוש.

בכל מקרה, אלומיניום, כמו פלדה, צפוי להישאר במרכז כושר הייצור והבנייה שלנו, מה שהופך אותו לחומר מעניין עבור משקיעים להיחשף אליו.

השקעה במגזר האלומיניום

אלקואה: הזדמנות השקעה מובילה באלומיניום

אלקואה היא חברת אלומיניום גלובלית עם נוכחות ברחבי העולם ובכל שרשרת האספקה ​​של אלומיניום, מעפרת בוקסיט ועד אלומיניום מתכתי ואלומינה (המוצר הביניים בין בוקסיט לאלומיניום). היא נוסדה בתחילה בשנת 1907 כחברת האלומיניום של אמריקה.

מקור: אלקואה

פעילות החברה בייצור בוקסיט של 41.3 מיליון טון מטרי יבש (Mdmt) בשנת 2024 שולחת 85% ממשלוחיה לבתי זיקוק של אלקואה.

רק 32% מתוך 13.2 מיליון טון של אלומינה המיוצרת נשלחים לבתי היציקה של אלקואה, שייצרו 2.6 מיליון טון אלומיניום בשנת 2024, כאשר השאר נמכר לצדדים שלישיים.

מקור: אלקואה

החברה מייצרת אלומיניום בצורות שונות כדי להתאים לדרישות של תעשיות ייצור רבות ושונות.

מקור: אלקואה

בסך הכל, ייצור אלומיניום הוא פעילות עתירת אנרגיה מאוד, הצורכת חשמל ישירות להתכת, נפט לכרייה, פחם לאספקת פחמן בתהליך ההתכת, כמו גם צריכת חומרים עתירי אנרגיה כמו כימיקלים קאוסטיים.

ועדיין, אלקואה עשתה מאמצים רבים להפחית את טביעת הרגל הפחמנית שלה, מה שהופך אותה למובילה בתעשייה מבחינת פליטות פחמן, בין היתר הודות למתקני אנרגיה הידרואלקטרית בברזיל, קנדה ואיסלנד. היא מציעה גם את קו המוצרים של אלקואה סוסטנה, עם פליטות פחמן מופחתות ותכולת מתכת ממוחזרת גבוהה יותר.

מקור: אלקואה

מכסים עלולים להשפיע על החברה, שכן מפעלים בקנדה ובברזיל (בין היתר) עומדים בפני מכסים גבוהים על מכירה לארה"ב. עם זאת, לחברה יש גם מתקני ייצור בארה"ב, וערך האלומיניום המיוצר בארץ עלה בהתאם, מה שאמור להגביר את הרווחיות של בתי היציקה האמריקאיים של אלקואה.

מקור: אלקואה

בסך הכל, אלקואה היא הימור מוצק על הפופולריות המתמשכת של אלומיניום עבור ייצור מתקדם, תעופה וחלל ורשת חשמל, כולם מגזרים שבהם הביקוש צפוי לגדול בשנים הקרובות.

חדשות והתפתחויות אחרונות במניות אלקואה (AA)