铝加工行业的低碳发展之路

何向问,李 鹏

(1.中色科技股份有限公司，河南 洛阳 471039; 2.中国一拖集团有限公司，河南 洛阳 471000)

1 铝加工行业“双碳”目标及意义

我国在第75届联合国大会上提出力争于2030年前实现碳达峰、2060年实现碳中和的目标。铝工业作为国民经济发展和人民生活水平提高的重要基础工业，是国家“双碳”目标达成的重要组成部分。铝加工属于铝工业全生命周期中的一个重要环节，耗能相对较少，但其上承耗能较高的电解铝企业，下接社会应用的各个方面，其在节能降碳的重要性和广泛性上有着更深刻的影响。铝加工行业的“双碳”目标与国家“双碳”目标一致，需要通过优化产业结构，采用节能降碳的工艺和先进的低碳排放设备、采取绿色循环经济、采用低碳能源、树立全民低碳意识等多方面多举措才能加以实现。

铝加工行业实现“双碳”目标有着重要而深远的意义。首先，目前铝加工行业大多数产品产能过大过剩，因此降低铝加工产品的碳排放是响应国家高质量发展的必然需求。其次，实现“双碳”目标有利于限制和淘汰落后产能，有助于行业产业升级。再次，促进绿色循环经济的发展能有效达成“双碳”目标，使行业的发展走向良性循环之路。最后，实现“双碳”目标的过程就是中国铝加工不断争取在国际上的话语权，破除部分国家设置的国际低碳贸易壁垒的过程。

2 铝加工行业的碳足迹

铝加工行业的碳足迹主要是指铝加工企业各种机构、各项活动、各个产品所引起的温室气体排放的集合。这种排放又分为直接排放和间接排放。直接排放主要是生产生活中由于原辅材料、燃料等的使用直接产生温室气体二氧化碳；间接排放则是指生产生活中使用了其他能源，而这种能源需要产生温室气体才能得到。

铝加工行业的碳足迹涉及其原料、燃料、其他能源介质和各种加工工艺、设备设施，直到最终的排放废气、废渣等。典型铝加工产品生产全流程碳足迹见图1。

图1 典型铝加工产品生产全流程碳足迹简图Fig.1 Schematic diagram of carbon footprint of whole process of typical aluminum processing products

3 “双碳”政策对铝加工行业的影响

“双碳”政策的提出和实施，时间紧迫，任重道远，其对铝加工行业将会产生深远的影响。第一，铝加工产业结构将随之调整。循坏经济的需求日益迫切，矿山资源等消耗性原料占比将逐年降低。第二，铝加工的能源结构将逐步优化，清洁能源如水电、太阳能发电、风力发电等使用占比将逐年提高。第三，由于国内铝加工所需资源和能源的分布不同，铝加工的产业布局将随之发生重大变化。如我国西北地区太阳能发电、风力发电资源较丰富，而西南地区水电资源较丰富，因此铝加工企业为降低其碳排放，将会逐步向这些地区迁移，尤其是水电资源较为丰富的西南地区。目前很多原先在山东、河南的大型铝加工企业已经向此区域布局和发展。第四，铝加工企业更加倾向于集群式发展，工序上的上下游配套可以减少倒运和周转次数，减少不必要的碳排放。第五，铝加工企业的自动化和智能化水平将大大提升，用以提高生产效率，降低废品率，从而减少单位产品的碳排放。第六，减少碳排放的需求将催生很多新的发展机遇。如采用以铝代木，使用铝模板、铝制家具等可减少对木材的消耗，从而保护森林吸收二氧化碳间接的抵消了部分碳排放；采用以铝代钢，使汽车轻量化，能够运输更多的人员和货物，达到减少排放的目的；扩大铝应用，采用铝制公共设施，延长使用寿命，提高回收率，也可以大大减少碳的排放；清洁能源的发展得到鼓励从而引发铝制太阳能边框、风力发电设施用铝量的增长，均为铝加工的发展带来不小的机遇。

4 铝加工行业的低碳发展方向

“双碳”政策对现在的铝加工行业既提出了限制和挑战，又提供了方向和机遇。我们要在国家政策的指引下，大力向以下方向发展，以顺应趋势，达成“双碳”目标，实现铝加工行业的全方位整体提升。其主要考虑的方向如下：

第一，大力发展再生铝。铝加工的原料主要来源于电解铝液和再生铝。目前电解铝的生产耗能较高，在没有突破性的技术出现之前，国家政策一步步收紧，使电解铝总体产能受限，原则上不再新增产能，同时很多原有的电解铝厂不得不转移或者关停，使可以有效供应的电解铝大大减少，因此新建项目如果要采用电解铝作为原料，必然会受到限制。铝加工要继续发展就需要大力发展另一个原料市场—再生铝。而再生铝的回收周期已经到来。按照铝的回收周期为20年计算，2000以后铝加工的爆发式发展，为目前再生铝的回收提供了足够的原料保障，门窗料、汽车拆解料等再生原料近些年只会持续增长。有了可靠的原料来源，再生铝回收的政策文件也逐步完善起来了。再生铝作为目前国家鼓励的循环经济范畴，相关的国家标准、行业标准和地方规范等文件正在密集出台。同时，再生铝的回收体系也正在不断的建立和完善。再生铝的应用有助于在保持铝加工产量的同时降低碳排放，使企业尽早完成碳中和的任务。国内各大铝加工企业受限于“双碳”压力，已经在开始布局再生铝方向，而很多新进铝加工的企业更是直接开始就以再生铝作为主要原料。

第二，创新使用短流程工艺。短流程工艺技术相对于传统的工艺技术路线，减少了生产工序和设备数量，降低了设备能耗，大大减少了人力的投入。它以能耗低、占地面积小、生产成本低，人员占用少的优点在特定产品的竞争中占尽优势。短流程技术有铸轧和连铸连轧，在特殊产品中优势较大的典型技术有汽车板领域的MicroMill连铸连轧技术和铝箔坯料、建筑维护板、交通用板等产品可用的Hazelett连铸连轧技术。短流程工艺均会受到产品牌号和种类的限制，如果需要将其作用最大程度的发挥出来，只有不断的探索，创新出更多可以用短流程工艺生产的新产品，铝加工的低碳之路才能不断被拓宽。

第三，积极扩大铝应用。除目前已经较为普及的铝合金门窗、铝包装、铝罐料、汽车轮毂、3C产品等方面的应用，还应积极扩大在铝制家具、铝模板、铝制公共设施(如天桥、凉亭、路灯杆等)、铝篷房、铝制维护板、轨道交通设施、汽车板等方面的应用。通过替代木材和钢制产品，将这些领域的产品均纳入循环经济范畴，从全社会的角度降低碳的排放。

第四，促进智能化发展。此处的智能化一方面包括智能化设备，另一方面包括各种智能化系统。智能化设备可以通过对设备工况的分析，优化操作动作，减少设备能耗；而智能化系统则可以通过匹配各个不同的设备节拍，使设备尽量减少空转等待的时间，从而减少能耗。智能化设备和智能化系统的配合使用，能使铝加工行业的能耗最大程度的降低，为行业的低碳做出贡献。

第五，发展集群经济。最大限度的上下游配套，避免上下游物料不必要的转运，可以减少运输带来的碳的排放。同时，靠近发展，可以不必存放过多物料，使存放的不必要物料被节省下来，降低全社会范围内的有效需求量，使碳排放从源头上减少。如果是已建成的企业，可以考虑将上下游尽量填平补齐，这样可以减少运输量和储运量，大大降低社会总的碳排放。

第六，发展低碳概念铝加工产品。低碳概念铝加工产品，包括由于“双碳”政策的提出而快速增长的铝加工产品。如太阳能边框，由于太阳能这种洁净能源的占比将逐渐增大，相应的太阳能边框产量则会需求量增加；如电池箔，随着燃油汽车生存空间的不断缩小，电动汽车发展迅速，因此汽车所用的电池箔需求大增；又如汽车上的各种铝部件，由于电动汽车的迅猛发展，电池的续航问题仍未能很好的解决，只能通过减少车身重量才提高续航里程，因此汽车行业迎来了轻量化的另一个机会。其他在风力发电系统、轨道交通、航空航天等方面均有了低碳排放带来的发展机会，行业内一定要抓住机遇，赶上这次低碳运动的风潮。

5 结论

从国家层面来看，铝加工行业的低碳发展虽然只是国家“双碳”目标下很小的一个方面，但其对国家“双碳”目标的实现有着积极的贡献；从铝加工行业自身来看，低碳之路正是铝加工行业转型升级，高质量发展的重要契机；对于各个企业来说，低碳发展将为企业带来巨大的机遇与挑战。企业应顺应大势，积极应对，抓住机遇，迎接挑战。

在行业的转型升级中，企业应围绕国家“双碳”目标的实现调整自身产业结构，增加绿色能源比重，创新发展低碳工艺，打造低碳概念产品，配套上下游布局，发展循环经济，同时应关心国际“双碳”形势的变化和国家政策的变化，尽量避免因为碳排放的原因被各种限制，积极主动的打破低碳贸易壁垒，争取更大的国际话语权。