【决胜“十四五” 谋篇“十五五”】中国铝工业“十四五”答卷(下)
2025年10月27日 10:15 1538次浏览 来源: 中国有色金属报 分类: 铝 作者: 赵秀富
创新链存在短板
尽管“十四五”期间我国铝行业科技创新取得显著成果,但创新链仍存在诸多短板,在前沿技术研发、关键技术突破和高端材料供给等方面与国际先进水平存在差距。
在前沿性技术研发方面,国外企业在惰性阳极、垂直电极电解槽等颠覆性技术研发和商业化应用方面走在前列。惰性阳极技术可大幅降低电解铝能耗,减少碳排放,是未来电解铝行业技术发展的重要方向,目前国外部分企业已实现惰性阳极技术的小规模商业化应用,而我国仍处于实验室研发和中试阶段,与国外存在2~5年的技术差距。垂直电极电解槽技术通过改变电极布置方式,提高了电解效率,降低了电解槽占地面积,国外已开展工业化试验,国内尚未开展实质性研发工作,在该领域已出现技术断层风险。
在关键技术突破方面,低碳冶炼技术和赤泥综合利用技术亟待突破。虽然我国电解铝单位能耗已处于全球领先水平,但与“双碳”目标要求仍有差距,目前的电解铝生产工艺仍以高能耗的霍尔-埃鲁特法为主,低碳冶炼技术如低温电解、氯化铝电解等尚处于研发阶段,尚未取得实质性突破。赤泥综合利用方面,尽管我国赤泥综合利用率已超过30%,但仍以低端利用为主,如用于生产建筑用砖、水泥添加剂等,高附加值利用技术如赤泥提取稀有金属、制备高端陶瓷材料等仍未实现产业化,赤泥中大量有价元素未能得到有效回收,资源利用效率较低。
在高端应用材料供给方面,我国铝行业仍存在“大而不强”的问题。虽然在航空航天、新能源等领域高端材料研发取得突破,但部分高端铝材料如航空发动机用高温合金、高端电子信息用超高纯铝箔等,仍依赖进口,国内供给能力不足。同时,高端铝材料的生产工艺稳定性和产品质量一致性有待进一步提高,部分高端产品良品率较低,难以满足下游高端制造业对材料性能的严苛要求,制约了我国高端制造业的发展。
绿色发展压力大
“十四五”期间,我国铝行业绿色发展取得积极进展,但在节能减排降耗、用电结构优化、清洁能源应用等方面仍面临较大压力,绿色转型任务艰巨。
在节能减排降耗方面,行业面临技术瓶颈制约。目前,电解铝、氧化铝生产的主要节能技术已基本普及,进一步降低能耗的难度不断加大。例如,电解铝综合交流电耗已降至13300kWh/t左右,接近理论能耗极限,若要进一步降低能耗,需要突破现有的工艺技术体系,开发出颠覆性的节能技术,而该类技术研发周期长、投入大、风险高,短期内难以实现产业化应用。同时,铝行业污染物减排压力也不容忽视,虽然现有环保设施已能满足国家排放标准,但随着环保政策的日益严格,未来污染物排放标准将进一步提高,企业需要投入更多资金用于环保设施升级改造,环保成本不断增加。
在用电结构优化方面,铝行业仍以火电为主,清洁能源应用比例有待进一步提升。2024年,我国电解铝使用可再生能源占比达到25.2%,但仍有74.8%的电力来自火电,与“双碳”目标的要求还有较大的差距。虽然我国可再生能源发展迅速,但可再生能源具有间歇性、波动性的特点,大规模接入电网会对电网稳定性造成影响,限制了铝企业对可再生能源的消纳能力。同时,部分铝企业位于火电资源丰富地区,出于成本考虑和电网接入条件限制,短期内难以大规模转向清洁能源,用电结构优化面临较大挑战。
未来发展建议
加强资源保障
针对铝土矿资源对外依存度高、国内保障年限短的问题,我国铝行业应从国内资源开发和海外资源布局两方面入手,加强资源保障,确保行业可持续发展。
在国内资源开发方面,首先要加大铝土矿地质勘探力度,力争发现新的大型铝土矿矿床,增加国内铝土矿资源储量。同时,要继续加强低品位铝土矿利用技术研发,通过选矿、焙烧等技术手段,提高低品位铝土矿的铝硅比,拓展国内铝土矿资源利用范围。此外,要规范国内铝土矿开采秩序,严格执行矿山开采环境影响评价制度和矿山地质环境恢复治理保证金制度,实现铝土矿资源的绿色开采和可持续利用。
在海外资源布局方面,应坚持“多元、稳定、安全”的原则,有序推进海外铝土矿资源开发。一方面,要拓展资源来源地,减少对单一国家的依赖,加强与澳大利亚、几内亚、加纳、巴西等铝土矿资源丰富国家的合作,通过签订长期供货协议、投资入股当地矿山企业等方式,建立稳定的海外铝土矿供应基地。另一方面,要加强海外资源开发的统筹协调,避免国内企业在海外资源开发过程中出现无序竞争、相互压价的情况。可由行业协会牵头,建立海外资源开发协调机制,引导企业有序参与海外资源开发,共享资源信息和市场渠道,提高我国企业在国际铝土矿市场的话语权和竞争力。同时,要加强海外投资风险防控,建立海外投资风险评估体系,及时识别和防范政治风险、政策风险、市场风险等,保障海外资源开发项目的顺利实施。
优化产业布局
为解决铝行业产能盲目扩张问题,应加强产业政策引导,合理规划产能布局,优化产业结构,促进铝行业健康可持续发展。
在产能调控方面,要严格执行氧化铝、电解铝产能总量控制政策。对于氧化铝行业,应根据市场需求和资源供应情况,合理控制新增产能规模,对不符合产业政策、环保标准、能耗标准的新建项目坚决不予审批。同时,要加快淘汰落后产能,对生产规模小、技术水平低、能耗高、污染重的氧化铝企业实施兼并重组或关停退出,提高行业集中度。对于电解铝行业,要严格落实产能置换政策,严禁新增产能,同时加强对产能置换项目的监管,确保置换产能真实有效,防止“以假置换”“变相新增产能”等行为。此外,要加强对海外铝产能的引导和规范,引导企业在海外投资建设铝项目时,充分考虑当地资源禀赋、市场需求、政策环境等因素,避免盲目跟风。鼓励企业通过与当地企业合作、参与国际产能合作联盟等方式,实现海外铝产能的有序布局和协同发展。
在产业结构优化方面,要推动铝产业向高端化、智能化、绿色化方向转型升级。加大对高端铝产品研发和生产的支持力度,提高高端铝产品在行业产品结构中的占比,减少对中低端产品的依赖。鼓励企业开展智能制造试点示范项目,推广应用数字化、网络化、智能化技术,提升企业生产效率和管理水平。持续推进铝产业绿色发展,加强节能减排技术研发和应用,提高资源综合利用效率,降低行业碳排放,打造绿色铝产业体系。
在区域布局优化上,要结合国内各地区资源、能源、市场等条件,引导铝产业向优势区域集聚。在铝土矿资源丰富的山西、广西、贵州等地,重点发展氧化铝产业,形成规模化、集约化的氧化铝生产基地。在水电、风电、光伏等清洁能源富集的云南、内蒙古、新疆等地,有序发展电解铝产业,降低能源成本,提高绿色能源在铝产业中的应用比例。在制造业发达、市场需求旺盛的长三角、珠三角、京津冀等地,大力发展铝加工产业,加强铝加工技术研发和创新,提高铝加工产品的附加值,满足高端制造业对铝产品的需求。通过优化区域布局,实现铝产业与区域经济、资源环境的协调发展。
强化科技创新
科技创新是推动铝行业高质量发展的核心动力,针对当前创新链存在的短板,我国铝行业应加大研发投入,完善创新机制,加强关键技术攻关,提高科技成果转化能力,以科技创新引领产业升级。
加大对前沿性、颠覆性技术的研发投入是当务之急。对于惰性阳极、垂直电极电解槽等具有变革性的技术,政府和企业应共同设立专项研发基金,吸引高校、科研机构和企业的研发力量协同攻关。政府可通过税收优惠、财政补贴等政策手段,鼓励企业加大研发投入,例如对研发投入占销售收入一定比例以上的企业,给予研发费用加计扣除等税收优惠政策。企业自身要提高对前沿技术研发的重视程度,将更多资源向研发部门倾斜,建立健全研发投入长效增长机制。同时,加强国际科技合作与交流,积极参与国际前沿技术研发项目,引进国外先进技术和人才,缩短与国际先进水平的技术差距。
完善创新机制是保障科技创新持续推进的关键。一方面,要建立产学研用深度融合的协同创新机制。加强高校、科研机构与企业之间的合作,通过共建研发中心、产业技术创新联盟等形式,促进知识创新、技术创新和产品创新的有机衔接。高校和科研机构发挥基础研究和前沿技术研发优势,为企业提供技术源头供给;企业则根据市场需求,将科研成果进行工程化和产业化应用,实现科技成果的价值转化。另一方面,要完善知识产权保护机制,加强对铝行业科技创新成果的知识产权保护力度,提高侵权成本,鼓励企业和科研人员积极开展科技创新活动,激发创新活力。
加强关键技术攻关是突破创新链短板的核心任务。在低碳冶炼技术方面,集中力量开展低温电解、氯化铝电解等技术的研究,争取在降低能耗、减少碳排放方面取得实质性突破。组织行业内优势企业、科研机构和高校联合开展技术攻关,建立跨学科、跨领域的研发团队,整合各方资源,协同推进技术研发。在赤泥综合利用技术方面,加大对高附加值利用技术的研发投入,如赤泥提取稀有金属、制备高端陶瓷材料等技术的研究,提高赤泥资源利用效率,减少环境污染。同时,加强对现有成熟技术的推广应用,提高行业整体技术水平。
提高科技成果转化能力是实现科技创新价值的重要环节。建立健全科技成果转化服务平台,为科技成果供需双方提供信息交流、技术评估、交易对接等一站式服务,降低科技成果转化成本,提高转化效率。鼓励企业积极参与科技成果转化项目,通过技术入股、技术转让、合作开发等多种方式,将高校和科研机构的科技成果引入企业生产实践。政府应出台相关政策,对科技成果转化成效显著的企业给予奖励和支持,例如设立科技成果转化专项资金,对成功转化重大科技成果的企业给予资金补助,推动科技成果快速转化为现实生产力,以科技创新引领铝产业升级发展。
传统产业智能化发展是未来最大的赛道,我国铝行业要及早准备、提前入场参赛、奋力融入拼争,接住AI带来的泼天洪福。
坚持绿色发展
面对铝行业绿色发展的压力,必须持续推进绿色低碳技术进步,优化用电结构,提高清洁能源应用比例,降低行业碳排放,实现铝工业的绿色可持续发展。
持续推进绿色低碳技术进步是绿色发展的根本支撑。在节能减排降耗技术研发上,加大对新型节能材料、高效节能设备以及先进生产工艺的研发投入。例如,研发新型隔热材料用于电解铝槽和氧化铝窑炉的保温,减少热量散失,降低能耗;开发高效节能的电机、泵类等设备,提高能源转换效率。同时,加强对现有生产工艺的优化升级,通过数字化、智能化技术实现生产过程的精准控制,进一步降低能源消耗和污染物排放。鼓励企业开展绿色低碳技术创新试点示范项目,对在节能减排降耗方面取得突出成绩的企业给予表彰和奖励,发挥示范引领作用,带动全行业绿色低碳技术水平提升。
优化用电结构,提高清洁能源应用比例是降低碳排放的关键举措。一方面,加大可再生能源发电在铝行业的应用规模。鼓励铝企业与可再生能源发电企业开展合作,通过签订长期购电协议、参与绿电交易等方式,增加可再生能源电力消费。在水电资源丰富的地区,推动电解铝企业与水电站直接交易,实现水电直供;在风能、太阳能资源富集地区,支持铝企业建设自备风电场、光伏电站,实现能源自给自足。另一方面,加强电网基础设施建设和智能化改造,提高电网对可再生能源电力的消纳能力。通过建设智能电网,实现对电力供需的精准预测和调度,有效解决可再生能源发电间歇性、波动性问题,保障铝企业稳定用电。同时,政府应出台相关政策,对使用清洁能源的铝企业给予电价补贴、税收优惠等支持,引导企业积极采用清洁能源,优化用电结构。
降低行业碳排放,实现铝工业的绿色发展,还需加强行业碳排放管理。建立健全铝行业碳排放监测、报告和核查体系,对企业碳排放数据进行准确监测和统计,确保数据真实可靠。加强对铝企业碳排放的监管,对超排放企业依法依规进行处罚,督促企业履行碳排放减排责任。鼓励企业开展碳足迹核算和碳标签认证,向市场展示产品的低碳环保特性,提升企业绿色形象。此外,积极探索碳捕获、利用与封存(CCUS)技术在铝行业的应用,通过捕获生产过程中产生的二氧化碳,并进行资源化利用或封存,进一步降低行业碳排放,推动铝工业向绿色低碳方向转型,实现可持续发展。
结语
“十四五”时期,是我国铝工业在机遇与挑战中实现跨越式发展的关键5年。回望这5年,我国铝工业以亮眼的答卷证明了其作为国民经济基础产业的硬核实力——从氧化铝、电解铝到铝加工材,产量与消费量持续稳居全球首位,构建起全球最完整、最先进的铝产业链供应链;从600千安大型电解槽到超高纯铝箔,技术创新不断突破“卡脖子”难题,推动产业向高端化、智能化转型;从绿色矿山建设到可再生能源应用,低碳发展理念深度融入生产全流程,为“双碳”目标落地提供了有力支撑。在新能源汽车、航空航天、光伏等战略性新兴产业的拉动下,铝产品应用边界不断拓宽,成为拉动工业经济增长的重要引擎,也为全球铝产业的稳定发展注入了 “中国动能”。
然而,这份答卷并非完美无缺。资源对外依存度高的痛点、产能盲目扩张的隐忧、创新链短板的瓶颈以及绿色转型的压力,仍在提醒我们:中国铝工业虽已实现大起来,但距离强起来还有一段征程。铝土矿静态保障年限不足7年的现实、海外产能布局的风险、惰性阳极等前沿技术的差距,以及火电占比过高的用电结构,既是行业未来发展必须跨越的障碍,也是推动产业升级的重要契机。
站在“十四五”收官与“十五五”谋划的历史交汇点,我国铝工业的发展方向已然清晰。未来,行业需以“资源安全”为底线,通过国内勘探与海外协同布局,筑牢铝土矿供应“安全网”;以“创新驱动”为核心,加大前沿技术研发投入,补齐低碳冶炼、高端材料等创新短板,让“中国制造”向“中国智造”加速迈进;以“绿色低碳”为路径,持续优化用电结构,推动CCUS等技术落地,让铝工业成为绿色工业的典范;以“布局优化”为抓手,严控产能无序扩张,推动产业向资源富集、能源清洁的区域集聚,实现供需平衡与效益提升的双赢。
作为支撑新能源、高端制造等国家战略的关键材料产业,我国铝工业的未来不仅关乎自身发展,更与国家产业竞争力、能源安全和生态安全紧密相连。全行业要在“十四五”奠定的坚实基础上,继续突破瓶颈、补齐短板,实现更高质量、更有效率、更加公平、更可持续、更为安全的发展,为全面建设中国式现代化国家贡献更多“铝”力量,书写出更加精彩的产业发展新篇章。
责任编辑:任飞
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