2020年9月，习近平主席在第75届联合国大会一般性辩论上提出我国力争于2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标。铝工业是发展国民经济与提高人民生活水平的基础工业，也是高能耗高碳排放工业。其全生命周期各环节，包括铝土矿开采、氧化铝冶炼、原生铝电解、铝材、最终产品生产和再生铝回收利用，以及上游能源的生产过程，均会排放二氧化碳。探索铝工业减排路径对实现我国碳达峰与碳中和目标至关重要。
铝工业有望实现2030年碳达峰目标，但实现碳排放强度降低65%目标仍有难度
在长期跟踪和研究我国铝工业全生命周期物质流、能耗和温室气体排放的基础上，中国科学院、清华大学及复旦大学最近进行了一项联合研究，在现有的技术水平和能源结构下，预测了我国铝工业未来80年的碳排放量，得到以下预判：
第一，如果没有新的重要应用方式出现，氧化铝和原生铝产量可在2030年前达峰，而再生铝产量将持续上升，并预计可在2040年左右超过原生铝，成为铝材的主要原料。氧化铝冶炼和原生铝电解是铝工业碳排放最大的两个生产环节，其排放约占总排放量的9%和88%，决定了铝工业碳排放总量的峰值。如果没有技术突破带来重要的新用途出现，预计我国氧化铝和电解铝产量的峰值可在2028年左右达到，分别约为8400万吨和4100万吨。达峰的主要原因是铝需求量增长将趋缓，且再生铝产量将快速增加。随着越来越多在用铝存量进入报废期，铝废料的产生量将持续增加，并使得再生铝产量可在2040年前后超过原生铝产量。但考虑到铝具有轻质、高强、耐腐蚀、可多次循环利用等优势，以及技术的不断进步，铝在建筑、交通等领域的应用范围可能会扩大，并导致氧化铝和原生铝产量峰值的提高和达峰年限的推迟。
第二，在现有的技术水平和能源结构下，铝工业到2030年可实现碳达峰目标。达峰的关键在于氧化铝和电解铝产量的达峰。由于再生铝生产的能耗仅为原生铝的4.9%，碳排放仅为原生铝的4.2%，随着原生铝逐步被再生铝替代，原生铝产量在2030年前的达峰将推动碳排放达峰的实现。同时，铝工业有望实现2030年碳排放强度下降65%的目标。假设我国人均铝存量饱和水平为欧洲、美国和日本人均存量饱和水平均值的75%，要实现这一减排目标，到2030年我国再生铝的回收率需达到85%以上，铝工业的清洁能源比例需达到45%以上。虽然现有水平与这些指标尚存在较大差距，面临巨大的减排压力，但这些指标仍比世界先进水平低。因此，我国铝工业仍有望完成减排目标任务。
然而，值得注意的是，要实现2030年碳排放强度下降65%的目标，2030年铝工业的碳排放量应控制在11亿吨。而按照现有的技术水平和能源结构，预计2030年碳排放量约为20亿吨，铝工业单位国内生产总值二氧化碳排放量可比2005年下降43%，与65%的目标还有较大差距（>20%）。原因主要在于，一是铝废料的回收再生率较低，导致再生铝产量对原生铝的替代水平受限。二是如无颠覆性技术出现，通过提高生产技术水平来节能减排的空间已不大。根据国际铝协的数据，我国电解铝能耗强度已是世界领先水平；氧化铝冶炼能耗强度略高于世界先进水平，但差距不大。三是清洁能源比例低。我国能源以煤为主，铝工业清洁能源比例仅为13%。四是铝的需求量高，因此碳排放也居高不下。五是铝的隐含出口量大。我国每年出口产品中隐含的铝占消费量的20%以上，相当于为世界各国特别是发达国家承担了能耗与碳排放代价。
铝工业实现减排目标的建议
尽管我国铝工业已经采取了控制电解铝产量、淘汰落后产能等措施，但仅依靠产能调控和技术进步无法实现铝工业低碳化发展。为实现减排目标，建议从以下方面应对：
一是打造废铝闭环回收利用体系，推动再生铝替代原生铝。我国尚未建立完善的废铝回收利用体系，废铝回收行业小散乱现象严重，存在拆解技术水平落后、废铝预处理能力不足、降级使用等问题。建议建设更为集中化、专门化的废旧金属拆解、回收和清理园区。鼓励大型企业进入废铝回收与预处理领域，逐步限制、减少家庭作坊式的废铝回收厂家。推广废铝分类、破碎、除杂技术，提高再生铝的质量，避免降级使用。鼓励铝加工企业与再生铝企业联合，形成产业规模和供需合作关系。通过明确铝工业准入条件，对铝废料预处理环节的规模、能耗、碳排放等方面做出详细规定。
二是从全生命周期角度提高铝工业的技术水平，降低铝损失率和碳排放强度。除再生铝回收利用环节外，在铝土矿开采环节，应减少民采小型矿山采富弃贫的现象，提高开采技术，减少采矿损失量。在氧化铝冶炼环节，通过技术进步不断提高拜耳法的氧化铝回收率。在原生铝电解环节，加快淘汰落后的电解槽，不断提高电解铝厂的管理和电解操作水平。在铝材和最终产品生产环节，实现电解铝厂、铸件厂和铝材加工企业的优化组合，通过提高铝液直接铸轧的比例，省略铝的铸锭和重熔环节，从而减少烧损量和能源消耗量。
三是优化能源结构，提高铝工业清洁能源比例。鼓励企业主动调整用能结构，充分利用国内水电、风电、光伏和核电资源，尤其是推广水电铝项目。完善市场机制在减排方面的作用，如建立完善的碳交易市场，对高能耗高排放铝企业征收环境税等。
四是进一步控制氧化铝和原生铝总量。我国已对氧化铝和原生铝实行总量控制政策。目前，氧化铝和原生铝产能均高于预测产量的峰值。这说明现有的总量控制目标稍显宽松。考虑到我国铝工业仍存在一定的落后产能，建议继续实行氧化铝和原生铝总量控制政策，并设置更为合理的目标值。
五是推进铝工业产业升级，限制高资源、能源、排放强度产品的出口。建议调整关税政策，并辅以财政、金融和外交手段，限制出口高质量铝废料、未锻轧铝、再生铝和部分铝中间产品。暂时不对高附加值的铝中间产品如高端铝板带、铝箔和铝最终产品的进出口实行管制政策。支持我国企业到国外投资铝土矿山，建立全球性的铝废料回收与运输网络，开办氧化铝、电解铝和再生铝厂并进口相应的铝产品。
作者：陈伟强；王婉君；卢浩洁；代敏；石磊
来源：中国环境报
原文链接：
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