2020年9月，習(xí)近平主席在第75屆聯(lián)合國大會一般性辯論上提出我國力爭于2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。鋁工業(yè)是發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)與提高人民生活水平的基礎(chǔ)工業(yè)，也是高能耗高碳排放工業(yè)。其全生命周期各環(huán)節(jié)，包括鋁土礦開采、氧化鋁冶煉、原生鋁電解、鋁材、最終產(chǎn)品生產(chǎn)和再生鋁回收利用，以及上游能源的生產(chǎn)過程，均會排放二氧化碳。探索鋁工業(yè)減排路徑對實(shí)現(xiàn)我國碳達(dá)峰與碳中和目標(biāo)至關(guān)重要。
　　鋁工業(yè)有望實(shí)現(xiàn)2030年碳達(dá)峰目標(biāo)，但實(shí)現(xiàn)碳排放強(qiáng)度降低65%目標(biāo)仍有難度
　　在長期跟蹤和研究我國鋁工業(yè)全生命周期物質(zhì)流、能耗和溫室氣體排放的基礎(chǔ)上，中國科學(xué)院、清華大學(xué)及復(fù)旦大學(xué)最近進(jìn)行了一項(xiàng)聯(lián)合研究，在現(xiàn)有的技術(shù)水平和能源結(jié)構(gòu)下，預(yù)測了我國鋁工業(yè)未來80年的碳排放量，得到以下預(yù)判：
　　第一，如果沒有新的重要應(yīng)用方式出現(xiàn)，氧化鋁和原生鋁產(chǎn)量可在2030年前達(dá)峰，而再生鋁產(chǎn)量將持續(xù)上升，并預(yù)計(jì)可在2040年左右超過原生鋁，成為鋁材的主要原料。氧化鋁冶煉和原生鋁電解是鋁工業(yè)碳排放最大的兩個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，其排放約占總排放量的9%和88%，決定了鋁工業(yè)碳排放總量的峰值。如果沒有技術(shù)突破帶來重要的新用途出現(xiàn)，預(yù)計(jì)我國氧化鋁和電解鋁產(chǎn)量的峰值可在2028年左右達(dá)到，分別約為8400萬噸和4100萬噸。達(dá)峰的主要原因是鋁需求量增長將趨緩，且再生鋁產(chǎn)量將快速增加。隨著越來越多的在用鋁存量進(jìn)入報(bào)廢期，鋁廢料的產(chǎn)生量將持續(xù)增加，并使得再生鋁產(chǎn)量可在2040年前后超過原生鋁產(chǎn)量。但考慮到鋁具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕、可多次循環(huán)利用等優(yōu)勢，以及技術(shù)的不斷進(jìn)步，鋁在建筑、交通等領(lǐng)域的應(yīng)用范圍可能會擴(kuò)大，并導(dǎo)致氧化鋁和原生鋁產(chǎn)量峰值的提高和達(dá)峰年限的推遲。
　　第二，在現(xiàn)有的技術(shù)水平和能源結(jié)構(gòu)下，鋁工業(yè)到2030年可實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)。達(dá)峰的關(guān)鍵在于氧化鋁和電解鋁產(chǎn)量的達(dá)峰。由于再生鋁生產(chǎn)的能耗僅為原生鋁的4.9%，碳排放僅為原生鋁的4.2%，隨著原生鋁逐步被再生鋁替代，原生鋁產(chǎn)量在2030年前的達(dá)峰將推動碳排放達(dá)峰的實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，鋁工業(yè)有望實(shí)現(xiàn)2030年碳排放強(qiáng)度下降65%的目標(biāo)。假設(shè)我國人均鋁存量飽和水平為歐洲、美國和日本人均存量飽和水平均值的75%，要實(shí)現(xiàn)這一減排目標(biāo)，到2030年我國再生鋁的回收率需達(dá)到85%以上，鋁工業(yè)的清潔能源比例需達(dá)到45%以上。雖然現(xiàn)有水平與這些指標(biāo)尚存在較大差距，面臨巨大的減排壓力，但這些指標(biāo)仍比世界先進(jìn)水平低。因此，我國鋁工業(yè)仍有望完成減排目標(biāo)任務(wù)。
　　然而，值得注意的是，要實(shí)現(xiàn)2030年碳排放強(qiáng)度下降65%的目標(biāo)，2030年鋁工業(yè)的碳排放量應(yīng)控制在11億噸。而按照現(xiàn)有的技術(shù)水平和能源結(jié)構(gòu)，預(yù)計(jì)2030年碳排放量約為20億噸，鋁工業(yè)單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放量可比2005下降43%，與65%的目標(biāo)還有較大差距（>20%）。原因主要在于，一是鋁廢料的回收再生率較低，導(dǎo)致再生鋁產(chǎn)量對原生鋁的替代水平受限。二是如無顛覆性技術(shù)出現(xiàn)，通過提高生產(chǎn)技術(shù)水平來節(jié)能減排的空間已不大。根據(jù)國際鋁協(xié)的數(shù)據(jù)，我國電解鋁能耗強(qiáng)度已是世界領(lǐng)先水平；氧化鋁冶煉能耗強(qiáng)度略高于世界先進(jìn)水平，但差距不大。三是清潔能源比例低。我國能源以煤為主，鋁工業(yè)清潔能源比例僅為13%。四是鋁的需求量高，因此碳排放也居高不下。五是鋁的隱含出口量大。我國每年出口產(chǎn)品中隱含的鋁占消費(fèi)量的20%以上，相當(dāng)于為世界各國特別是發(fā)達(dá)國家承擔(dān)了能耗與碳排放代價(jià)。
　　鋁工業(yè)實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)的建議
　　盡管我國鋁工業(yè)已經(jīng)采取了控制電解鋁產(chǎn)量、淘汰落后產(chǎn)能等措施，但僅依靠產(chǎn)能調(diào)控和技術(shù)進(jìn)步無法實(shí)現(xiàn)鋁工業(yè)低碳化發(fā)展。為實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)，建議從以下方面應(yīng)對：
　　一是打造廢鋁閉環(huán)回收利用體系，推動再生鋁替代原生鋁。我國尚未建立完善的廢鋁回收利用體系，廢鋁回收行業(yè)小散亂現(xiàn)象嚴(yán)重，存在拆解技術(shù)水平落后、廢鋁預(yù)處理能力不足、降級使用等問題。建議建設(shè)更為集中化、專門化的廢舊金屬拆解、回收和清理園區(qū)。鼓勵大型企業(yè)進(jìn)入廢鋁回收與預(yù)處理領(lǐng)域，逐步限制、減少家庭作坊式的廢鋁回收廠家。推廣廢鋁分類、破碎、除雜技術(shù)，提高再生鋁的質(zhì)量，避免降級使用。鼓勵鋁加工企業(yè)與再生鋁企業(yè)聯(lián)合，形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模和供需合作關(guān)系。通過明確鋁工業(yè)準(zhǔn)入條件，對鋁廢料預(yù)處理環(huán)節(jié)的規(guī)模、能耗、碳排放等方面做出詳細(xì)的規(guī)定。
　　二是從全生命周期角度提高鋁工業(yè)的技術(shù)水平，降低鋁損失率和碳排放強(qiáng)度。除再生鋁回收利用環(huán)節(jié)外，在鋁土礦開采環(huán)節(jié)，應(yīng)減少民采小型礦山采富棄貧的現(xiàn)象，提高開采技術(shù)，減少采礦損失量。在氧化鋁冶煉環(huán)節(jié)，通過技術(shù)進(jìn)步不斷提高拜耳法的氧化鋁回收率。在原生鋁電解環(huán)節(jié)，加快淘汰落后的電解槽，不斷提高電解鋁廠的管理和電解操作水平。在鋁材和最終產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)電解鋁廠、鑄件廠和鋁材加工企業(yè)的優(yōu)化組合，通過提高鋁液直接鑄軋的比例，省略鋁的鑄錠和重熔環(huán)節(jié)，從而減少燒損量和能源消耗量。
　　三是優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高鋁工業(yè)清潔能源比例。鼓勵企業(yè)主動調(diào)整用能結(jié)構(gòu)，充分利用國內(nèi)水電、風(fēng)電、光伏和核電資源，尤其是推廣水電鋁項(xiàng)目。完善市場機(jī)制在減排方面的作用，如建立完善的碳交易市場，對高能耗高排放鋁企業(yè)征收環(huán)境稅等。
　　四是進(jìn)一步控制氧化鋁和原生鋁總量。我國已對氧化鋁和原生鋁實(shí)行總量控制政策。目前，氧化鋁和原生鋁產(chǎn)能均高于預(yù)測產(chǎn)量的峰值。這說明現(xiàn)有的總量控制目標(biāo)稍顯寬松?？紤]到我國鋁工業(yè)仍存在一定的落后產(chǎn)能，建議繼續(xù)實(shí)行氧化鋁和原生鋁總量控制政策，并設(shè)置更為合理的目標(biāo)值。
　　五是推進(jìn)鋁工業(yè)產(chǎn)業(yè)升級，限制高資源、能源、排放強(qiáng)度產(chǎn)品的出口。建議調(diào)整關(guān)稅政策，并輔以財(cái)政、金融和外交手段，限制出口高質(zhì)量鋁廢料、未鍛軋鋁、再生鋁和部分鋁中間產(chǎn)品。暫時(shí)不對高附加值的鋁中間產(chǎn)品如高端鋁板帶、鋁箔和鋁最終產(chǎn)品的進(jìn)出口實(shí)行管制政策。支持我國企業(yè)到國外投資鋁土礦山，建立全球性的鋁廢料回收與運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，開辦氧化鋁、電解鋁和再生鋁廠并進(jìn)口相應(yīng)的鋁產(chǎn)品。
　　作者單位：陳偉強(qiáng)、王婉君、盧浩潔，中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所；代敏，復(fù)旦大學(xué)；石磊，清華大學(xué)