鋁生產商如何在高排放與淨零未來角色間尋求平衡 | 路透社

俄羅斯某冶煉廠內的鋁熔爐。熔鍊工序約佔該行業總排放量的80%。路透社/Alexander Manzyuk 5月7日電——從太陽能電池板框架到電動汽車車身，鋁作為應對氣候變化的核心材料被廣泛應用於眾多產品中。

這種以高強度重量比著稱的材料需求正因氣候行動預計到2050年激增40%。但鋁生產本身卻是温室氣體排放大户，因其冶煉過程需要消耗巨量電能並引發高温化學反應。據世界經濟論壇數據，2023年鋁行業二氧化碳當量排放達11.2億噸，約佔全球温室氣體排放總量的2%。力拓、挪威水電、德國TRIMET等西方鋁企正轉向碳捕集技術，並開創性研發替代熔鍊的新工藝——當前熔鍊排放約佔行業總排放量的80%。 熔鍊需在約960攝氏度下通過電解從氧化鋁（鋁土礦提純的原料）中提取鋁，平均每噸鋁需消耗14兆瓦時(MWh)電力——足以供英國一箇中等規模家庭使用五年——才能生產一噸鋁。2015年，中國鋁工業約90%的電力供應來自冶煉廠自備燃煤電廠。路透社/Jason Lee荷蘭ING銀行ESG研究副總裁Coco Zhang表示，在電網依賴化石燃料的國家，轉向可再生電力可減少約75%的排放，是鋁冶煉廠實現脱碳的"最有效途徑"。

中國生產全球60%的鋁，且極度依賴燃煤發電，每生產一噸鋁排放12.7噸二氧化碳，而全球平均水平為10.3噸。為解決這一問題，中國一直鼓勵冶煉企業從傳統的北方和東部工廠遷往擁有豐富廉價水電資源的西南地區。

全球能源監測組織(GEM）指出，最具影響力的搬遷案例來自全球最大鋁生產商之一山東魏橋鋁電有限公司。該公司曾通過運營大量自有燃煤電廠建立成本優勢。

2019年，魏橋將203萬噸產能（約佔其總產能三分之一）從東部沿海遷至雲南省，轉為水電站供電。COP28發起的全球倡議"工業轉型加速器"（ITA）材料技術負責人埃利奧特·馬裏表示，中國戰略已取得"良好進展"。他指出，2015年該行業約90%電力供應來自冶煉企業自備燃煤電廠，但到2023年這一比例已降至75%左右。中國長江三峽大壩。政府正鼓勵國內冶煉企業將工廠遷至更靠近水電資源的地方。路透社但也面臨挑戰。自2021年以來，嚴重乾旱已多次影響中國的水電站，迫使冶煉廠屢次減產。部分冶煉廠已轉向風能和太陽能。中國宏橋集團便是其中之一，該企業原本運營着自有的燃煤電廠電網。目前該公司正在中國北部內蒙古建設一座耗資9.2億美元的工廠，並宣稱將主要使用風電。

根據企業公告，新工廠年產能達35萬噸，將接入650兆瓦風電場和100兆瓦儲能站。

但綠色創新發展中心研究員俞阿建指出，冶煉廠使用風光能源並不容易，因其需要強勁穩定的電力輸出來維持設備持續運轉。

宏橋集團新工廠計劃於今年底投產。俞阿建表示，其電力中風電與燃煤發電的實際佔比仍有待觀察。

另一種方案是冶煉廠向電網運營商購買風光電力，依靠後者平衡波動性並保障穩定供電。阿聯酋環球鋁業公司自2021年起便採用此模式。

該公司表示其向兩家公用事業公司採購太陽能。根據最新信息顯示，該公司於2022年從阿布扎比能源部購買了110萬兆瓦時由阿聯酋水電公司供應的太陽能清潔能源證書。EGA表示，去年其生產了8萬噸被冠名為CelestiAL太陽能鋁的鋁產品。挪威海德魯公司在卡姆島的試點工廠生產氣候友好型節能鋁材。圖片來源：海德魯/Marius Motroen/路透社這家中東企業向包括德國汽車製造商寶馬在內的主要客户供應CelestiAL太陽能鋁。但該產品僅佔EGA去年銷售鑄鋁總量的約3%。在通常已使用水電的歐美地區，行業焦點在於消除電解工藝本身的碳排放。

目前幾乎所有鋁冶煉廠都使用碳陽極組件，電解過程中的化學反應會釋放二氧化碳。據Mari稱，這類排放約佔全球鋁價值鏈總排放量的15%。

碳陽極可被所謂的"惰性陽極"替代，這種釋放純氧作為反應產物。力拓集團與美國鋁業正通過2018年在加拿大成立的合資企業ELYSIS開發該技術，並獲得了魁北克和加拿大政府的資金支持。該聯盟還獲得了iPhone製造商蘋果公司1000萬美元的投資，蘋果將ELYSIS鋁視為實現其2030年碳中和目標的關鍵材料，並已將其應用於iPhone SE和Macbook Pro。

力拓集團正在建設示範工廠，該工廠計劃從2027年起每年生產2500噸鋁材。蘋果公司投資了ELYSIS鋁材——這種材料在生產過程中會釋放純氧，並已將其用於iPhone SE。路透社/Mike Segar ELYSIS面臨的一個障礙是需繳納25%的特朗普政府關税。加拿大90%的鋁材出口至美國，而美國本土產量極少。

在歐洲，TRIMET與冰島Arctus鋁業合作開發惰性陽極技術。據《輕金屬時代》報道，兩家公司去年在德國建立了示範設施，以工業規模測試該技術，目標是在2030年實現商業化。

另一種方案正由挪威水電公司推進，這家挪威鋁業與可再生能源企業計劃在電解前將氧化鋁轉化為氯化鋁，從而徹底消除二氧化碳排放。該公司計劃今年內用該技術生產首批鋁材，到2030年實現工業級試點生產。部分企業則試圖通過捕獲電解過程中產生的二氧化碳來解決問題，C4Capture聯盟（由力拓、TRIMET與法國鋁業敦刻爾克、法孚集團組成）正採用這一路徑。但工業轉型加速器的Mari指出，碳捕集封存技術"極具挑戰性"，因為捕獲的二氧化碳"濃度極低"，而惰性陽極和碳捕集技術部署成本高昂，很可能推高最終金屬產品的價格。

ING銀行的Zhang表示，鋁的多功能性"意味着（製造商）能擁有大量潛在客户，但有多少（客户）願意真正為溢價買單？"

瑞士某回收公司的廢舊鋁輪轂。再生鋁的碳排放量僅為原鋁生產的一小部分。路透社/Arnd Wiegmann全球正在探索一條更經濟的脱碳路徑——增加廢鋁回收量，這種工藝的能耗僅為原鋁生產的5%。

由於鋁可以無限循環利用且品質不衰減，歷史上生產的15億噸鋁中有近75%至今仍在使用。預計到2050年，再生鋁需求將增長兩倍。

阿聯酋環球鋁業首席執行官阿卜杜勒納賽爾·本·卡爾班表示，公司已開始在阿聯酋建設年產17萬噸的再生鋁工廠，並收購了德國和美國的相關設施。其CelestiAL太陽能鋁產品也採用了再生金屬原料。

在美國，鋁業公司諾貝麗斯正牽頭推進閉環回收與製造計劃，尤其關注汽車行業客户。中國政府要求鋁行業在今年底前實現廢鋁生產1150萬噸，約佔年總產量的26%。去年這一比例約為24%。

芬蘭智庫能源與清潔空氣研究中心研究員沈欣怡對該行業脱碳前景表示樂觀，特別是隨着歐盟碳邊境調節機制(CBAM)等政策開始顯現效力。

中國已要求鋁冶煉企業自今年起通過國家碳排放交易體系核算排放量。據《中國環境報》報道，CBAM帶來的外部壓力正推動中國將這一體系擴展至更多重工業領域。

GEM的Yu指出，目前CBAM尚未涵蓋鋁冶煉廠的間接排放，這意味着他們無需報告與所用電力相關的排放量。

“但這並不意味着未來不會被納入，“她強調説。

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