铝生产商如何在高排放与净零未来角色间寻求平衡 | 路透社

俄罗斯某冶炼厂内的铝熔炉。熔炼工序约占该行业总排放量的80%。路透社/Alexander Manzyuk 5月7日电——从太阳能电池板框架到电动汽车车身，铝作为应对气候变化的核心材料被广泛应用于众多产品中。

这种以高强度重量比著称的材料需求正因气候行动预计到2050年激增40%。但铝生产本身却是温室气体排放大户，因其冶炼过程需要消耗巨量电能并引发高温化学反应。据世界经济论坛数据，2023年铝行业二氧化碳当量排放达11.2亿吨，约占全球温室气体排放总量的2%。力拓、挪威水电、德国TRIMET等西方铝企正转向碳捕集技术，并开创性研发替代熔炼的新工艺——当前熔炼排放约占行业总排放量的80%。 熔炼需在约960摄氏度下通过电解从氧化铝（铝土矿提纯的原料）中提取铝，平均每吨铝需消耗14兆瓦时(MWh)电力——足以供英国一个中等规模家庭使用五年——才能生产一吨铝。2015年，中国铝工业约90%的电力供应来自冶炼厂自备燃煤电厂。路透社/Jason Lee荷兰ING银行ESG研究副总裁Coco Zhang表示，在电网依赖化石燃料的国家，转向可再生电力可减少约75%的排放，是铝冶炼厂实现脱碳的"最有效途径"。

中国生产全球60%的铝，且极度依赖燃煤发电，每生产一吨铝排放12.7吨二氧化碳，而全球平均水平为10.3吨。为解决这一问题，中国一直鼓励冶炼企业从传统的北方和东部工厂迁往拥有丰富廉价水电资源的西南地区。

全球能源监测组织(GEM）指出，最具影响力的搬迁案例来自全球最大铝生产商之一山东魏桥铝电有限公司。该公司曾通过运营大量自有燃煤电厂建立成本优势。

2019年，魏桥将203万吨产能（约占其总产能三分之一）从东部沿海迁至云南省，转为水电站供电。COP28发起的全球倡议"工业转型加速器"（ITA）材料技术负责人埃利奥特·马里表示，中国战略已取得"良好进展"。他指出，2015年该行业约90%电力供应来自冶炼企业自备燃煤电厂，但到2023年这一比例已降至75%左右。中国长江三峡大坝。政府正鼓励国内冶炼企业将工厂迁至更靠近水电资源的地方。路透社但也面临挑战。自2021年以来，严重干旱已多次影响中国的水电站，迫使冶炼厂屡次减产。部分冶炼厂已转向风能和太阳能。中国宏桥集团便是其中之一，该企业原本运营着自有的燃煤电厂电网。目前该公司正在中国北部内蒙古建设一座耗资9.2亿美元的工厂，并宣称将主要使用风电。

根据企业公告，新工厂年产能达35万吨，将接入650兆瓦风电场和100兆瓦储能站。

但绿色创新发展中心研究员俞阿建指出，冶炼厂使用风光能源并不容易，因其需要强劲稳定的电力输出来维持设备持续运转。

宏桥集团新工厂计划于今年底投产。俞阿建表示，其电力中风电与燃煤发电的实际占比仍有待观察。

另一种方案是冶炼厂向电网运营商购买风光电力，依靠后者平衡波动性并保障稳定供电。阿联酋环球铝业公司自2021年起便采用此模式。

该公司表示其向两家公用事业公司采购太阳能。根据最新信息显示，该公司于2022年从阿布扎比能源部购买了110万兆瓦时由阿联酋水电公司供应的太阳能清洁能源证书。EGA表示，去年其生产了8万吨被冠名为CelestiAL太阳能铝的铝产品。挪威海德鲁公司在卡姆岛的试点工厂生产气候友好型节能铝材。图片来源：海德鲁/Marius Motroen/路透社这家中东企业向包括德国汽车制造商宝马在内的主要客户供应CelestiAL太阳能铝。但该产品仅占EGA去年销售铸铝总量的约3%。在通常已使用水电的欧美地区，行业焦点在于消除电解工艺本身的碳排放。

目前几乎所有铝冶炼厂都使用碳阳极组件，电解过程中的化学反应会释放二氧化碳。据Mari称，这类排放约占全球铝价值链总排放量的15%。

碳阳极可被所谓的"惰性阳极"替代，这种释放纯氧作为反应产物。力拓集团与美国铝业正通过2018年在加拿大成立的合资企业ELYSIS开发该技术，并获得了魁北克和加拿大政府的资金支持。该联盟还获得了iPhone制造商苹果公司1000万美元的投资，苹果将ELYSIS铝视为实现其2030年碳中和目标的关键材料，并已将其应用于iPhone SE和Macbook Pro。

力拓集团正在建设示范工厂，该工厂计划从2027年起每年生产2500吨铝材。苹果公司投资了ELYSIS铝材——这种材料在生产过程中会释放纯氧，并已将其用于iPhone SE。路透社/Mike Segar ELYSIS面临的一个障碍是需缴纳25%的特朗普政府关税。加拿大90%的铝材出口至美国，而美国本土产量极少。

在欧洲，TRIMET与冰岛Arctus铝业合作开发惰性阳极技术。据《轻金属时代》报道，两家公司去年在德国建立了示范设施，以工业规模测试该技术，目标是在2030年实现商业化。

另一种方案正由挪威水电公司推进，这家挪威铝业与可再生能源企业计划在电解前将氧化铝转化为氯化铝，从而彻底消除二氧化碳排放。该公司计划今年内用该技术生产首批铝材，到2030年实现工业级试点生产。部分企业则试图通过捕获电解过程中产生的二氧化碳来解决问题，C4Capture联盟（由力拓、TRIMET与法国铝业敦刻尔克、法孚集团组成）正采用这一路径。但工业转型加速器的Mari指出，碳捕集封存技术"极具挑战性"，因为捕获的二氧化碳"浓度极低"，而惰性阳极和碳捕集技术部署成本高昂，很可能推高最终金属产品的价格。

ING银行的Zhang表示，铝的多功能性"意味着（制造商）能拥有大量潜在客户，但有多少（客户）愿意真正为溢价买单？"

瑞士某回收公司的废旧铝轮毂。再生铝的碳排放量仅为原铝生产的一小部分。路透社/Arnd Wiegmann全球正在探索一条更经济的脱碳路径——增加废铝回收量，这种工艺的能耗仅为原铝生产的5%。

由于铝可以无限循环利用且品质不衰减，历史上生产的15亿吨铝中有近75%至今仍在使用。预计到2050年，再生铝需求将增长两倍。

阿联酋环球铝业首席执行官阿卜杜勒纳赛尔·本·卡尔班表示，公司已开始在阿联酋建设年产17万吨的再生铝工厂，并收购了德国和美国的相关设施。其CelestiAL太阳能铝产品也采用了再生金属原料。

在美国，铝业公司诺贝丽斯正牵头推进闭环回收与制造计划，尤其关注汽车行业客户。中国政府要求铝行业在今年底前实现废铝生产1150万吨，约占年总产量的26%。去年这一比例约为24%。

芬兰智库能源与清洁空气研究中心研究员沈欣怡对该行业脱碳前景表示乐观，特别是随着欧盟碳边境调节机制(CBAM)等政策开始显现效力。

中国已要求铝冶炼企业自今年起通过国家碳排放交易体系核算排放量。据《中国环境报》报道，CBAM带来的外部压力正推动中国将这一体系扩展至更多重工业领域。

GEM的Yu指出，目前CBAM尚未涵盖铝冶炼厂的间接排放，这意味着他们无需报告与所用电力相关的排放量。

“但这并不意味着未来不会被纳入，“她强调说。

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