电解铝行业节能减排的路径

电解铝是碳排放重要责任主体，减排压力大

电解铝是高耗能、高碳排放行业。每吨电解铝生产的碳排放超过每吨钢铁的 6倍。据安泰科数据，2019年我国电解铝行业二氧化碳总排放量约为4.12 亿吨，约占当年全 国二氧化碳净排放量的 5%，也是有色行业排放量最高的品种。全球来看，目前电解铝行业产生的碳排放量已经超过 10 亿吨，占全球总碳排放量比例超过 3%。

电力环节是电解铝产业链主要碳排放量来源。据 IAI 数据，2019 年单吨电解铝碳排放结构中，电力环节排放量约 10.7 吨，占比 64.8%，居首位；其次是热能和生产过 程中的直接排放，分别为 2.1、1.5 吨，占比 12.5%、9.3%；非 CO2排放 1.1 吨（6.4%）， 辅料排放 0.6 吨（3.8%），运输过程中排放 0.5 吨（3.2%）。

即便如此，电解法仍是现在全球工业生产原铝的唯一工艺，并且近15年电解环节的碳排放量占比不断提升，从 2006 年的57%上升到2019 年的 65%。

我国电力环节碳排放量高于全球平均值，主因能源结构中煤电占比高。2019 年，全球原铝生产的电力结构中，煤电占比 64%，水电占比 25%，天然气、核能分别占比 10%、1%。而我国电力结构中，煤电占比高达 88%，水电仅为 11%。由于煤电碳排 放量远高于水电，我国电力环节的排放量达 12.8tCO2/t 铝。而全球平均水平为 10.4tCO2/t 铝，较我国低 18.8%。

电解铝行业节能减排路径可从“量”和“结构”两个维度进行拆解。

1）维度一：降低电解铝行业能耗总量，从而实现减少碳排放的目标。在此维度下，减排思路有二：一是通过技术工艺的改进使得电解铝单吨电耗下降，二是限制高能耗的新产能投放及淘汰落后产能；

2）维度二：从根本上进行能源消费结构的转型，即使能耗量不变， 碳排放也将有所下降。此维度又将为我们提供两条可能的减排路径：一是发展水电 等清洁能源代替火电的使用，二是循环利用再生铝资源。

工艺技术革新空间有限，减排或从能源转型及严控新产能投放出发。我国电解铝工艺技术已处于较为领先的水平，冶炼过程中单吨能耗或难有下探空间。据 IAI 数据， 2019 年我国电解铝单吨能耗为13531kWh，属于全球能耗第二低的地区，与世界平均能耗水平13321kWh/吨相差无几。因此，我们认为进行根本上的能源转型、严控新产能投放及淘汰落后产能或为节能减排的主要发展方向，下文将围绕这几条路径 详细阐述碳中和对电解铝行业供给端的影响。

路径一：行业准入标准提升，新增产能投放难度或加大

供给侧改革明确电解铝产能红线。由于未批先建的违规行为严重，我国电解铝产能自2010 年以来快速扩张，导致供给端过剩严重。为引导行业健康发展，2017 年 4 月***等四部委出台《清理整顿电解铝行业违法违规项目专项行动工作方案》，整顿在产在建的违法违规项目。2017 年 6 月、2018 年 1 月国家又先后下发《关于开展 燃煤自备电厂规范建设及运行转型督查的通知》、《关于电解铝企业通过兼并重组等 方式实施产能置换有关事项的通知》，进一步清理自备电厂的违规产能，同时明确电 解铝产能置换的方式、可用于置换指标的范围以及截至时间。在以上几个政策的指 导下，我国电解铝远期产能预计被锁定在4500万吨左右。

产能红线+碳中和，行业准入门槛或进一步提高，强化新增产能投放难度。国家宏观调控下的产能红线导致对电解铝新产能的审批要求严苛。而在碳中和背景下，能耗双控压力加大，针对高耗能行业的产能禁入政策或更为严格，进一步削弱供给弹性。例如内蒙古***于3月9日印发《关于确保完成“十四五”能耗双控目标若干保 障措施》的通知，确定 2021 年全区能耗双控目标为单位GDP能耗下降 3%，能耗增量控制在 500 万吨标准煤左右，能耗总量增速控制在1.9%左右，单位工业增加值 能耗（等价值）下降 4%以上，并明确表示自 2021 年不再审批氧化铝（高铝粉煤灰 提取氧化铝除外）、电解铝等高耗能行业的新增产能。

路径二：能源转型有望加速，水电占比料将提升

水电铝碳排放量较火电铝减少 86%。

据安泰科数据，用火电生产一吨电解铝的碳排放总量约为13 吨，其中发电环节碳排放11.2 吨，电解环节碳排放 1.8 吨。而用水电生产电解铝时，单吨排放量仅为1.8 吨，其中发电环节无碳排放，仅有电解环节产生1.8 吨的 CO2。

目前我国电解铝产业布局正在经历“北铝南移”的过程。受电力成本的推动，我国电解铝产能自 2012 年以来共经历了两次区域上的迁移。第一次是 2012 开始，河南等传统电解铝大省的产能主动清退，向新疆、内蒙等低电价地区转移。第二次则是2017以来，电解铝产能逐渐从新疆、山东为主的火电区域向云南为主的水电区域转 移。神火股份、魏桥铝电、中国宏桥等龙头企业纷纷向西南地区转移产能指标，据 SMM 统计，云南、四川、广西三省 2020、2021 年合计新增电解铝产能分别为 245.6、 248.3 万吨，占全国新增总产能的比例达 86%、79%。

碳中和背景下，水电成本将更具优势，“北铝南移”进程有望加速。除受益于能源优势外，新疆内蒙等地电力成本低廉的一个重要原因为政策补贴。而在碳中和承诺下， 煤电电价优惠政策或将逐步取消，拉升火电铝成本，倒逼企业进行能源转型。例如，为落实国家加强能耗总量的任务，内蒙古明确表示：1）自2021年2月10日起取消蒙西地区电解铝行业基本电费折算每千瓦时3.39分的电价政策，取消蒙西电网倒阶梯输配电价政策；2）自备电厂按自发自用电量缴纳政策性交叉补贴，蒙西、蒙东 电网征收标准分别为每千瓦时 0.01 元、0.02 元（含税）。以单吨电耗 13500kWh 计 算，内蒙古此项政策将提升电解铝成本 135-270 元/吨。

路径三：充分利用循环再生技术，再生铝占比有望提升

铝的生产从原料来源不同，可以分为原铝和再生铝两大类。传统的原铝生产是以自然界的铝土矿为原料，首先将其通过化学方法提取为氧化铝，然后通过电解得到液态电解铝（铝水），铝水可以铸造成原铝，或加入少量的其他金属成分，如镁、铜、 锰、硅等制成铝合金。再生铝是废铝料经熔化、合金化、精炼等工艺生成的铝合金。由于铝金属的抗腐蚀性强，在使用期间损失极少，可以多次重复循环利用，因此， 铝具有很强的可回收性。

我国再生铝产量占比远低于全球平均水平，未来提升空间巨大。2019 年我国铝供应总量约为4203万吨，其中原铝产量3513 万吨，占比 84%；再生铝产量约为690万吨，占比仅16%。而据IAI，2019年全球铝供应量约 9552 万吨，其中再生铝3183万吨，占比达 33.3%。此外，欧洲、北美等发达国家或地区再生铝产量已普遍超过原铝产量，日本国内全部采用再生铝生产。

再生铝生产工艺流程较原铝更为简单，单吨碳排放量较原铝减少 11 吨。废铝原料经过分选预处理、熔炼和铸锭即可得到铝合金，无需经历原铝生产过程中电解的工艺程序，能耗因此大幅降低。据 IAI，生产一吨原铝的碳排放量约为 11.2 吨，而生 产一吨再生铝的碳排放量仅为0.2 吨。2018 年，全球再生铝产量约 3074 万吨，占铝供应总量的 31.6%，但碳排放量仅为铝行业碳排放总量的 1.7%。我们认为，目前我国对再生铝资源的利用尚不充分，未来随着碳中和加强人们对更为环保的资源类型 的重视，再生铝产量占铝行业总供应的比例有望实现大幅的提升。

文章内容摘自未来智库《电解铝行业研究报告：碳中和重塑铝供给结构，高盈利或成常态》