中国铝工业“十四五”答卷(上)
2025年10月23日 9:29 136次浏览 来源: 中国有色金属报 分类: 非凡十四五 作者: 赵秀富
【开栏的话】“十四五”即将圆满收官,“十五五”又将扬帆起航。“十四五”时期是我国有色金属工业迈向高质量发展的关键5年,全行业在复杂形势下砥砺奋进,实现产量与效益的双增长,完成产业结构与用能结构的深度优化,为制造强国建设提供坚实支撑。为系统梳理行业发展成就、总结实践经验、展望未来方向、衔接“十五五”发展规划,本报特开设《决胜“十四五” 谋篇“十五五”》专栏,为推动有色金属工业高质量发展汇聚磅礴力量。
中国铝工业“十四五”答卷(上)
“十四五”时期,是我国迈向全面建设社会主义现代化国家新征程的关键阶段,也是中国铝工业在全球产业变革与国内“双碳”目标双重驱动下,实现质量变革、效率变革、动力变革的5年。作为支撑国民经济发展的基础性、战略性产业,中国铝工业以完整先进的产业链保障新能源、高端制造等领域的材料需求,在转型升级中走出一条高质量发展路径,牢牢保持并继续提升全球产业领先地位,为“十四五”收官交出一份优异的答卷。
发展成就亮眼
说起中国优势产业,人们首先想到的是航天、高铁、电动车,这些当然是令国人骄傲的标志性产业。但是,如果把目光聚焦到中国铝工业,你会发现这个产业的色彩更加亮眼——无论是产业规模、产业链完整性,还是技术工艺创新水平和绿色发展水平,都保持着全球同行业领先地位。

产业规模占全球大半壁江山
氧化铝5年总产量超过4亿吨,约占全球总产量的55%。铝加工材5年总产量为2.314亿吨,占全球总产量的60%。
“十四五”期间,国内市场对铝产品的需求也很强劲,氧化铝、电解铝和铝加工材的消费量占全球市场总消费量的一半以上。
产业链完整性全球独一无二
“十四五”期间,中国铝工业产业链继续细化、精化、深化,完整性无与伦比。
在上游资源环节,中国拥有专业的地质勘察队伍和设计院所,能够独立完成从矿山勘探到氧化铝厂、电解铝厂的全面设计与建设。尽管国内铝土矿品位相对较低且依赖部分进口,但强大的海外资源获取能力与国内庞大的氧化铝产能无缝衔接,确保原料供应基本稳定。
在中游冶炼环节,中国是全球唯一同时拥有巨量氧化铝和电解铝产能的国家。更关键的是,国家通过设定约4500万吨的电解铝产能“天花板”,倒逼行业内部进行结构性优化。产能从能源成本高的地区向拥有清洁能源优势的地区转移,这一过程本身就体现出产业链内部的动态调整和升级能力。
在下游加工环节,中国不仅是全球最大的铝材生产国,而且是产品品类最全的国家。从建筑型材到工业铝材,从高精尖的航空航天铝板、新能源汽车电池箔到生活日用品,中国都能实现大规模、高质量生产。这种深加工能力将原铝的价值最大化发挥出来,并直接服务于国内蓬勃发展的新能源、交通运输、包装等市场,形成“生产—消费”内循环驱动。
行业效益持续增长
“十四五”期间,我国铝行业效益实现稳步增长,这得益于国家政策引导下的供给侧结构性改革深入推进、持续的结构调整与科技创新以及积极构建的国内国际双循环发展格局。
供给侧结构性改革对铝行业效益提升起到了关键的基础性作用。在电解铝领域,通过严格实施产能置换政策,有效形成产能 “天花板”,遏制住产能无序扩张的局面,市场供需关系逐步趋于平衡。2020—2024年,电解铝行业产能基本稳定在4400万吨左右,产能利用率逐年提升,从2020年的约85%提高到2024年的约95%。市场供需结构的优化,推动电解铝价格在合理区间内波动上升,企业盈利能力显著增强。

国内国际双循环发展格局的构建为铝行业开辟了广阔的市场空间,有力促进了行业效益增长。在国内市场,随着我国新型城镇化建设的加速推进、基础设施建设的持续投入以及战略性新兴产业的蓬勃发展,对铝产品的需求呈现出多样化、高端化的增长态势。在建筑领域,铝合金门窗、幕墙等产品的应用越来越广泛;新能源汽车产业的爆发式增长使得汽车用铝量大幅提升,从电池壳、车身结构件到轮毂等都大量采用铝合金材料。在国际市场,我国铝产品凭借质量和成本优势,出口规模保持稳定增长。我国积极参与“一带一路”建设,与沿线国家开展广泛的产能合作与贸易往来,带动了铝产品及相关技术、装备的出口。
技术创新成果丰硕
“十四五”期间,我国铝行业高度重视科技创新,持续加大研发投入,在产学研用协同创新机制的推动下,取得了丰硕的科技创新成果,为产业高质量发展提供了强大的技术支撑。
中国铝行业在省部级以上科技奖项和授权专利数量上实现了大幅增长。据不完全统计,“十四五”期间,中国铝行业累计获得省部级以上科技奖项超过200项,授权专利数量达到15000件以上。这些奖项和专利涵盖了从铝土矿开采、氧化铝生产、电解铝冶炼到铝加工以及再生铝利用等全产业链各个环节,充分展示了我国铝行业强大的科技创新实力。
在众多科技创新成果中,多项技术达到国际领先水平。在氧化铝生产技术方面,我国首创的石灰拜耳法、选矿拜耳法等技术,有效解决了中低品位铝土矿资源利用难题,大幅提高了资源利用率,降低了生产成本。其中,石灰拜耳法通过在传统拜耳法工艺中添加石灰,实现了对铝土矿中硅、钛等杂质的高效脱除,使氧化铝生产能耗降低了10%~15%,该技术已在国内多家氧化铝企业推广应用,并在国际上得到广泛关注。
在电解铝领域,500kA及以上大型电解槽技术的广泛应用,代表了我国电解铝技术的国际领先水平。以600kA大型铝电解槽为例,其在电流效率、节能降耗、环保性能等方面具有显著优势。与传统电解槽相比,600kA大型电解槽电流效率提高了2~3个百分点,综合交流电耗降低了500~800kWh/t,同时通过优化电解槽结构和废气处理系统,大幅减少了氟化物、粉尘等污染物的排放,成为全球电解铝行业技术升级的标杆。
在铝加工高端材料研发方面,我国自主研发的高强高韧铝合金材料,其强度、韧性等关键性能指标达到国际先进水平,成功应用于国产大飞机C919机身、机翼等关键部位,实现了航空用铝合金材料国产化替代,打破了国外长期以来的技术垄断。在轨道交通领域,研发的高性能铝合金型材具有轻量化、高强度、耐腐蚀等特点,广泛应用于高速列车车体制造,使列车运行速度更快、能耗更低、安全性更高。例如,铝合金型材应用于时速600公里高速磁浮列车,为我国轨道交通技术的领先发展提供了关键材料保障。
设备大型化与节能降耗技术实现了多项突破。160万吨氧化铝生产线的成功建设与稳定运行,展现了我国在氧化铝生产规模化与高效化方面的卓越能力,其先进的工艺流程和设备配置,大幅提高了氧化铝生产效率,降低了单位产品能耗。600千安及以上级大型铝电解槽技术的研发与应用,更是引领了全球铝电解行业的技术变革。
低品位铝土矿应用技术的突破。自主研发的“浮选脱硅”技术,通过物理选矿预先富集,有效分离矿石中的硅质成分,中国已成功掌握并工业化应用了对铝硅比(A/S)低至3.5~4左右的低品位一水硬铝石型铝土矿的开发利用技术。这是全球铝工业技术在资源高效利用领域的一项重大成就。对铝硅比低至3.5左右矿石的成功利用,意味着将过去被视为无开采价值的巨量“废矿石”复活,极大地拓展了铝土矿资源的实际边界,显著提升了铝产业资源安全保障能力。
高纯超高纯基新材料的突破。随着我国航空航天、电子信息、新能源汽车等战略性新兴产业的快速发展,对高端铝基材料的需求日益增长。我国铝加工企业和科研机构紧密合作,加大研发投入,成功开发出一系列高纯超高纯铝基新材料,如超高纯铝、高性能铝合金等。这些材料在纯度、强度、韧性、耐腐蚀性等性能指标上达到国际先进水平,有效保障了我国关键领域对高端铝基材料的需求。
数智化发展的突破。通过引入物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术,中国铝产业开始了由传统产线转向数字化智能化的迭代升级。铝企业实现了生产过程的智能化管控、设备故障的精准预测与诊断以及能源消耗的优化管理。企业利用传感器实时采集生产设备的运行数据,通过大数据分析平台进行深度挖掘与分析,为生产决策提供科学依据。利用人工智能算法对电解铝生产过程中的电流、电压、温度等参数进行实时优化控制,有效提高了电流效率,降低了能耗。有色行业人工智能坤安大模型的成功研发,更是为铝产业数字化转型注入了强大动力。该大模型能够对铝产业的生产、销售、市场等多方面数据进行综合分析与预测,帮助企业优化生产流程、精准把握市场需求、提升管理效率,引领了全球铝产业数字化发展新趋势。
绿色发展快速推进
“十四五”期间,我国铝行业积极响应国家碳达峰、碳中和战略目标,将绿色发展理念贯穿于产业发展全过程,在节能减排、绿色矿山与工厂建设、清洁能源利用等方面取得了显著成效,有力推动了行业绿色低碳转型。
绿色用电。中国电解铝产业的用能结构实现了历史性跨越,绿色低碳转型成效显著,5年间,全行业火电占比已从约85%显著下降至约75%,其中行业龙头企业中铝集团火电占比更是下降了30个百分点。尽管火电仍是中国铝产业最主要的电力来源,但十个百分点的下降意味着全行业年碳排放量减少超亿吨。
绿色采矿。铝行业绿色矿山建设取得了显著进展,建成了一批国家级绿色矿山和绿色工厂。这些绿色矿山在资源开采过程中,注重生态环境保护与修复,采用先进的开采技术和设备,实现了资源的高效开采和废弃物的最小化排放。在铝土矿开采中,采用分层剥离、分区开采、边开采边复垦等技术,有效减少了对土地资源的破坏,提高了土地复垦率。绿色工厂则在生产过程中,通过优化生产流程、采用节能环保设备、加强能源管理等措施,实现了清洁生产和绿色制造。
绿色生产。在电解铝生产环节,通过推广应用新型阴极结构、智能控制系统等节能技术,有效降低了电解过程中的电能消耗。到2024年,中国电解铝综合交流电耗降至13300kWh/t左右,比世界平均水平低800kWh,处于全球领先水平。在氧化铝生产过程中,通过改进溶出、沉降、蒸发等工艺环节,优化设备运行参数,实现了单位产品能耗持续降低。
废铝再生。随着国内废铝回收体系的逐步完善以及再生铝生产技术的不断进步,再生铝产量从2020年的不足800万吨,快速增长至2024年的1050万吨左右。再生铝企业通过采用先进的熔炼工艺、高效的除杂技术以及智能化的生产设备,实现了废铝资源的高效回收与利用,不仅降低了对原生铝土矿资源的依赖,还减少了生产过程中的能源消耗和环境污染。一些先进的再生铝企业,其再生铝产品的质量已达到甚至超过原生铝水平,广泛应用于汽车制造、建筑装饰、电子电器等多个领域。
赤泥综合利用。赤泥作为氧化铝生产过程中的固体废弃物,长期以来的大量堆存不仅占用土地资源,还对环境造成潜在威胁。中国铝行业科研人员开发出多种赤泥综合利用技术,如赤泥提铁、提钛技术,赤泥制备建筑材料、环保材料技术等。通过这些技术的推广应用,我国赤泥综合利用率大幅提高,部分地区赤泥综合利用率已超过30%,不仅实现了废弃物的资源化利用,还创造了可观的经济效益和环境效益。
发展特点
产业链完整先进
中国铝工业构建了从铝土矿开采、氧化铝生产、电解铝冶炼,到铝加工以及再生铝利用的完整产业链,且在各个环节都具备先进的技术和装备,在全球铝产业链中占据显著优势地位。
在铝土矿开采环节,拥有成熟的露天开采和地下开采技术,能够根据不同的矿床地质条件选择合适的开采方式,确保资源的高效开采。同时,在开采过程中注重环境保护和资源综合利用,采用先进的开采设备和工艺,提高开采效率,降低资源浪费。
氧化铝生产技术处于国际领先水平。中国自主研发的石灰拜耳法、选矿拜耳法等工艺,有效解决了我国铝土矿资源品位复杂的问题,提高了氧化铝的提取率,降低了生产成本。建成的全球最大单条氧化铝生产线,其生产规模和技术水平均居世界前列,展现了我国在氧化铝生产领域的强大实力。
电解铝冶炼技术不断创新突破。500kA及以上大型预焙槽技术的广泛应用,在节能降耗、提高电流效率等方面取得显著成效。新型阴极结构、惰性电极等技术的研发和应用,进一步提升了电解铝生产的技术水平和竞争力。中国电解铝单位能耗全球最低,充分体现了在该领域的技术优势。
铝加工行业具备强大的生产能力和多样化的产品供应能力。从普通铝板带箔到高端的航空航天用铝合金材料、汽车轻量化铝合金材料等,中国铝加工企业能够满足不同行业、不同领域的多样化需求。在高精铝板带箔生产方面,掌握了先进的铸轧、冷轧、箔轧等技术,产品质量达到国际先进水平;在大型工业型材生产方面,具备生产复杂截面、高精度铝合金型材的能力,广泛应用于轨道交通、建筑幕墙等领域。
再生铝产业发展迅速,形成了较为完善的回收体系和先进的生产技术。通过建立废铝回收网络,提高废铝回收利用率,采用先进的熔炼、精炼技术,能够生产出高质量的再生铝产品,实现了铝资源的循环利用,显著降低了能耗,降低了对原生铝土矿资源的依赖。
创新驱动强劲有力
“十四五”期间,无论是在节能降耗技术、智能制造技术还是高端材料研发等方面,都充分体现了创新驱动的发展特点。
在节能降耗技术创新方面,除了600千安及以上级大型铝电解槽技术的广泛应用外,新型阴极结构技术也实现了规模化推广。该技术通过优化阴极材料成分与结构设计,减少了电解过程中的电压降,使电解铝综合交流电耗进一步降低约200kWh/t。氧化铝生产中的高效溶出技术、低温焙烧技术等不断升级,通过优化工艺参数和引入新型催化剂,使氧化铝生产能耗持续下降,部分先进企业氧化铝综合能耗已降至450千克标煤/吨以下,达到国际领先水平。
智能制造技术的创新应用,加速了铝产业数字化转型进程。在生产过程管控方面,铝企业广泛应用数字孪生技术,构建了与实际生产线1∶1映射的虚拟模型,实现了生产全流程的可视化监控与模拟优化。通过实时采集生产数据并与虚拟模型进行对比分析,可及时发现生产异常,调整工艺参数,生产效率提升了10%~15%。在设备管理领域,基于物联网和人工智能的预测性维护系统得到普及,通过对设备振动、温度、电流等数据的实时监测与分析,能够提前预测设备故障风险,故障预警准确率超过90%,设备停机时间减少30%以上,有效保障了生产线的稳定运行。此外,智能物流系统在铝加工企业中的应用,实现了原材料、半成品、成品的自动化仓储、运输与调度,物流效率提升20%,人力成本降低15%。
高端材料研发的创新突破,拓展了铝产品的应用领域。在航空航天材料领域,除了应用于国产大飞机C919的高强高韧铝合金,还成功研发出耐超高温铝合金材料,可在300℃以上的高温环境下保持稳定性能,打破了国外对该类材料的垄断,为我国新一代航空发动机的研制提供了关键材料支撑。在新能源材料领域,高纯度铝箔研发取得重大进展,纯度达到99.999%以上的超高纯铝箔,具有优异的导电性和延展性,成功应用于锂离子电池正极集流体,使电池能量密度提升约5%,充电效率提高10%,推动了新能源汽车动力电池性能的升级。在电子信息材料领域,超薄铝箔产品厚度突破5微米,且平整度、表面光洁度达到国际一流水平,广泛应用于柔性显示屏、电子标签等高端电子元器件,满足了电子信息产业向轻薄化、高精度方向发展的需求。
绿色发展步子加快
“十四五”期间,铝行业在降低能耗、提高可再生能源利用、推进废弃物循环利用等方面取得显著进展,推动行业向绿色可持续方向转型的步子加快。
在能耗降低方面,电解铝、氧化铝生产能耗持续下降,铝加工环节的节能技术也不断突破。铝加工企业广泛采用等温挤压技术、低温轧制技术等,通过精准控制加工温度和压力,减少了加工过程中的能量损耗。某铝型材企业引入等温挤压技术后,型材生产能耗降低约15%,同时产品成型精度提高,废品率下降3%~5%。此外,行业通过优化生产工艺流程,实现了能源的梯级利用。例如,氧化铝生产过程中产生的高温烟气,先用于加热原料,再用于发电或供暖,能源综合利用率提升至90%以上,有效减少了能源浪费。
可再生能源利用比例的提升,是铝行业绿色低碳发展的重要体现。除了云南、贵州、内蒙古等地区的电解铝企业大规模使用水电、风电、光伏电力,部分铝加工企业也开始布局分布式可再生能源项目。
废弃物循环利用体系的不断完善,助力铝行业实现“资源—产品—废弃物—再生资源”的闭环发展。除了赤泥综合利用率超过30%,铝加工过程中产生的铝屑、边角料等废弃物回收利用率已达到95%以上。这些废弃物经过分类收集、清洗、熔炼、精炼等工艺处理后,重新制成铝合金锭,用于生产各类铝产品,实现了资源的高效循环利用。此外,铝行业还积极探索与其他行业的协同废弃物处理模式,如利用铝厂余热烘干周边钢铁企业的污泥,实现了跨行业的资源共享与废弃物减量化。
市场导向明确
“十四五”期间,中国铝行业紧密围绕市场需求变化,不断调整产品结构,扩大铝在新能源汽车、航空航天、光伏等新兴领域的应用,同时优化传统应用市场供给,以市场为导向的发展特点十分突出,有效推动了产业高质量发展。

在新能源汽车领域,随着全球新能源汽车产业的爆发式增长,铝行业及时调整产品结构,加大了汽车用铝合金材料的研发与生产力度。针对新能源汽车轻量化、高安全性、长续航的需求,研发出高强度铝合金车身板材、一体化压铸铝合金、电池壳用铝合金等专用材料。其中,一体化压铸铝合金材料通过一次性压铸成型技术,将传统汽车车身的上百个零部件整合为1~2个大型部件,不仅大幅减轻车身重量(减重20%~30%),还提高了车身强度和生产效率,生产成本降低15%~20%。2024年,我国汽车用铝量达到650万吨,较2020年增长85%,其中新能源汽车用铝量占比超过40%,成为拉动铝消费增长的核心动力。
航空航天领域对高端铝材料的需求持续增长,铝行业精准对接市场需求,加大了高性能铝合金材料的供给能力。除了应用于国产大飞机和航空发动机的铝合金材料外,针对航天器轻量化和耐极端环境的需求,研发出低密度、高模量的铝锂合金材料。该材料密度较传统铝合金降低约10%,强度提高约20%,成功应用于我国新一代运载火箭和卫星结构件,有效降低了航天器发射重量,提升了运载能力。2024年,我国航空航天用高端铝材料产量达到30万吨,较2020年增长50%,基本满足了国内航空航天产业的发展需求,部分产品还实现了出口。

光伏产业的快速发展,为铝行业带来了新的市场机遇。针对光伏产业对铝型材精度、耐候性的高要求,铝加工企业研发出高精度光伏边框型材,尺寸公差控制在±0.1mm以内,表面采用新型防腐涂层处理,使用寿命可达25年以上,满足了光伏电站长期稳定运行的需求。同时,为适应光伏组件大型化趋势,开发出大截面光伏支架铝合金型材,承载能力提升30%,可支撑更大尺寸的光伏组件。2024年,我国光伏用铝量达到280万吨,较2020年增长120%,成为铝消费增长的重要增长点。
在传统应用领域,铝行业也根据市场需求变化不断优化产品结构。在建筑领域,研发出节能型铝合金门窗、幕墙材料,通过改进型材结构和填充保温材料,门窗传热系数降低至1.5W/(m2K)以下,达到国家一级节能标准,市场占有率逐年提升。在包装领域,推出超薄、高强度铝箔包装材料,用于食品、药品包装,不仅减少了材料用量,还提高了包装的密封性和保鲜性,满足了消费者对绿色环保包装的需求。
主要存在的问题
“十四五”期间,中国铝工业发展取得了令人瞩目的成就,但也存在一些亟待解决的问题。
资源对外依存度高
2024年,中国进口铝土矿达到1.6亿吨,创历史新高,其中从单一国家进口量占比高达70%,资源来源地高度集中。这种过度依赖单一来源国的局面,使得我国铝土矿供应易受国际政治局势、贸易政策、资源国产能变化等因素影响,供应稳定性难以保障。例如,若该来源国调整出口关税或限制出口配额,将直接导致我国铝土矿进口成本大幅上升,甚至出现供应短缺,严重影响国内氧化铝生产企业的正常运营。
从国内铝土矿资源状况来看,储量有限且保障年限短。我国铝土矿以一水硬铝石型为主,具有高铝、高硅、低铁的特点,开采难度较大,且经过多年开采,优质铝土矿资源日益减少。目前,国内铝土矿静态保障年限不足7年,远低于全球平均水平,随着国内氧化铝产能的持续增长,国内铝土矿资源供需缺口将进一步扩大,资源“饭碗”面临严重威胁。此外,国内铝土矿开采还面临生态环境保护的压力,部分铝土矿开采区位于生态敏感区域,开采活动受到严格限制,进一步加剧了国内铝土矿资源供应的紧张局面。
产能盲目扩张隐患
“十四五”期间,我国铝工业部分环节产能扩张速度过快,存在盲目扩张隐患,可能对行业供需平衡和健康发展造成不利影响。
在氧化铝领域,截至2024年,我国氧化铝建成产能已超过1亿吨,同时在建产能近1500万吨。随着这些在建产能的逐步释放,预计未来氧化铝产能将进一步增至1.15亿吨以上。而从市场需求来看,2024年我国氧化铝消费量约8200万吨,产能过剩压力逐渐显现。部分企业为追求规模效应,在缺乏充分市场调研和风险评估的情况下盲目新建氧化铝项目,不仅导致资源浪费和环境污染,还可能引发行业恶性竞争,压低产品价格,影响全行业盈利能力。
在海外铝产能布局方面,中资企业海外在建、已建氧化铝产能已超过1200万吨,同时电解铝海外建厂热情高涨。部分企业出于规避国内产能政策限制、获取廉价资源和能源等目的,在海外大规模投资建设铝项目。然而,海外投资面临着政治风险、政策风险、文化差异、物流成本高等诸多不确定性因素。若海外项目不能有效控制成本和风险,将可能面临亏损困境。更重要的是,海外铝产能的大量释放,将增加全球铝产品供应,可能冲击国际铝市场价格,进而影响国内铝企业的出口业务。同时,国内电解铝企业将产能转移至海外,可能削弱国内产能“天花板”政策的调控效果,导致全球铝产能无序扩张,破坏全球铝产业供需平衡。
责任编辑:孟庆科
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