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    2. 中國鋁工業的綠色答卷

      2024年03月08日 13:4 5779次瀏覽 來源:   分類: 鋁資訊   作者:

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      2023年,是全面貫徹黨的二十大精神的開局之年,是三年新冠疫情防控轉段后經濟恢復發展的一年,也是中國鋁工業在低碳綠色領域實現跨越式發展的一年。

      這一年,中國鋁工業在低碳綠色發展中劈波斬浪堅定前行,在能源結構、再生利用和危廢低碳處理、鋁材料低碳應用等方面都取得了舉世矚目的發展成就。

      從綠能著手

      推進產業綠色發展,是積極應對氣候變化、維護全球生態安全、構建人類命運共同體的重大舉措。2020年9月,我國明確提出了2030年前碳達峰與2060年前碳中和目標。對于電解鋁產業而言,用火電生產1噸電解鋁要產生約13.8噸的二氧化碳排放量,其中就有12噸的碳排放量是由火電生產環節產生,所以中國鋁工業減少碳排放的第一要務就是要從綠色能源著手。

      然而,對于我國已經發展成熟的煤電鋁發展模式而言,去掉碳足跡猶如釜底抽薪,是個不小的挑戰。俗話說,船小好調頭。而中國鋁工業早已是全球鋁工業體系中的一艘巨輪,改變航道又何其難?但是,面對降碳這樣一個時代命題,我國鋁工業不畏難、不退縮,中鋁集團、魏橋創業集團等頭部企業率先行動,開始向水電、光伏發電、風電等綠色能源領域全面進發。

      早在2018年,中鋁集團就開始在云南布局水電鋁產業,控股我國水電鋁產能最大企業云鋁股份,并在云南省布局了綠色低碳電解鋁產能。隨后,山東魏橋創業集團也開始將其位于濱州的部分煤電鋁產能轉移到水電豐富的云南省。

      截至2021年底,以水電為優勢的云南省擁有電解鋁合規產能約達800余萬噸,離當地千萬噸綠電鋁規劃藍圖只有一步之遙。除云南省外,在水電能源豐富的四川省也布局了水電鋁項目。

      除了水電能源,我國鋁產業還大力發展風電、光伏等綠色低碳能源,全面加快綠電能源開發的步伐。

      與此同時,全國各地的煤電鋁生產基地也加快向綠電鋁生產基地升級轉型。

      煤炭資源和風光資源豐富的內蒙古霍林河地區,早些年依靠其豐富優質的煤炭資源建設了煤電鋁產業集群,但隨著國家“雙碳”目標的不斷推進,當地政府積極推動風光資源開發,“挖煤發電”轉向“追風逐日”,從最初的“煤電鋁之城”逐漸蛻變為“綠電鋁之城”。目前該地區新能源并網裝機105萬千瓦,在建擬建新能源裝機600萬千瓦,全部建成投運后,總裝機容量將達到705萬千瓦,年可產生綠電約280億千瓦時。在霍林河產業園的骨干企業國家電投內蒙古公司霍煤鴻駿鋁電公司電解鋁生產環節的綠能替代率現已達到25%,采用綠色能源電解鋁的年產量已達到23萬噸。

      據不完全統計,2022年,中國電解鋁行業清潔能源占比已達25.5%,產能規模約1000萬噸。2023年的相關數據還沒有統計,但可以肯定的是綠電鋁的增速會呈幾何級數增長。

      據悉,截至2023年底,中鋁集團鋁冶煉綠色能源比例已達到45%。

      為更好地督促企業加快低碳發展步伐,推動我國綠電鋁市場與國際接軌,2023年4月22日,中國有色金屬工業協會綠色產品評價中心正式成立。據該評價中心的數據顯示,截至2023年底,已有60余家企業參與綠電鋁評價及交易。

      在“雙碳”目標的推動下,2023年,我國鋁工業綠電項目建設迎來爆發期。公開消息顯示,多數鋁企的光伏發電項目實現并網發電:云鋁股份6大園區共計175.4MW分布式光伏特許經營項目相繼投產、中鋁股份青海分公司首個分布式光伏發電項目10MW(陰極片區)成功并網發電、中鋁華潤有限公司12.86MW分布式光伏項目實現并網發電、云南宏泰新型材料有限公司60.49MW屋頂分布式光伏直供電電解鋁項目正式建成投運、內蒙古錦聯鋁材有限公司80MW復合光伏項目按設計實現全容量并網、豫聯工業園區40MW光伏項目一期順利并網發電、中鋁河南洛陽鋁加工有限公司總容量9.1MW分布式光伏項目全容量并網發電、廣西南南鋁加工有限公司22.47MW屋頂分布式光伏發電項目實現全容量并網發電……

      一年間,光伏發電項目如雨后春筍般在各大鋁廠拔地而起,成為企業的一道亮麗風景線,彰顯著我國鋁工業綠色低碳發展成就。

      有了綠色電,就有低碳鋁。國家能源局最新數據顯示,2023年,我國可再生能源成為保障電力供應的新力量,總裝機年內達到14.5億千瓦,占全國發電總裝機超過50%,歷史性超過火電裝機。其中,風電光伏發電裝機突破10億千瓦。

      目前,我國已經基本形成了以新能源為主,火電能源兜底保障性電源的格局。

      在逐綠前行的道路上,電力企業和鋁業公司實現了雙向奔赴。

      更好的消息是,由國家電投集團云南國際電力投資有限公司、國家電投集團科學技術研究院和云南鋁業股份有限公司共同研發的分布式光伏直流接入電解鋁母排技術,成功運用于光伏直流電直接供給鋁冶煉生產項目,這意味著光伏發電直流接入電解鋁生產用電取得了重大突破。

      歲末年初之時,低碳能源再傳捷報。2023年12月6日,國家重大科技專項標志性成果、全球首座第四代核電站——華能石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程正式投入商業運行,標志著我國在第四代核電技術研發和應用領域達到世界領先水平。隨著新一代核能技術的不斷發展,作為一種安全、可靠、清潔、經濟的能源,目前已成為一些發達國家的首選,也成為我國能源發展的趨勢。這也為鋁工業低碳生產增添了另一份綠電保障。

      總之,為了實現低碳用能,中國鋁工業正在從煤電鋁向綠電鋁快速變革,盡管在實踐的過程中出現一些情況不盡如人意,比如,如何應對枯水期水電供應問題、一些高占比的綠電能源不能像國外一樣優先配給鋁工業生產等等,但相信在綠色發展的道路上我們已經邁出了最關鍵的一步,不久的將來這些問題都將會得到妥善解決。

      當下,中國鋁工業正在低碳能源的驅使下高速行進,未來,一定會有更大作為。

      向赤泥宣戰

      赤泥是指從鋁土礦中提煉氧化鋁后排出的工業固體廢物,是鋁工業發展道路中處理工業固體廢物的一道難題,也是鋁工業實現綠色發展的一道必答題。

      據粗略計算,截至2020年底,全球赤泥累計堆存量超過50億噸,另外還有每年2億噸的增量。

      我國作為全球鋁工業大國,赤泥歷史堆存量已超10億噸,按目前我國電解鋁產能天花板4500萬噸的量計算,每年還將新產生赤泥近1億噸。而在2022年,我國赤泥利用量還不足1000萬噸,年綜合利用率不足10%。根據國家發展改革委等十部委聯合印發的《關于“十四五”大宗固體廢棄物綜合利用的指導意見》,到2025年,赤泥年綜合利用量要達到6000萬噸。

      為了加快推進赤泥綠色利用技術開發步伐,中國有色金屬工業協會專門成立了赤泥綜合利用推進辦公室。2023年,在中國有色金屬工業協會的領導下,赤泥綜合利用辦公室的積極推動和各大鋁企的共同努力,開展了大量的調研和推進工作。中國鋁工業與交通、鋼鐵、建材等其他行業企業、社會團體積極溝通交流合作,推動赤泥跨行業應用,并取得了積極成效。

      2023年2月,中國有色金屬工業協會、百色市人民政府、中國鋁業集團有限公司、中國有色金屬綠色低碳發展創新聯合體共同主辦了以“創新、賦能、協同、聯動”為主題的第二屆赤泥綠色利用大會,吹響加快推進赤泥應用的號角。在第二屆赤泥綠色利用大會后,各地積極行動,多措并舉推動赤泥綠色利用工作。

      2023年4月24日,又啟動了《赤泥綜合利用政策研究與行動計劃》編制工作。

      2023年12月,中國有色金屬工業協會與國際鋁業協會在河南鄭州共同主辦2023赤泥綠色利用國際論壇。第十三屆全國政協常委,中國有色金屬工業協會黨委書記、會長葛紅林在會上發表的題為《集全球之力 破世界難題》的致辭中提出,中國鋁行業企業一定要發揮鋁行業大國的責任感,勇于創新,率先垂范,走在全球赤泥綠色利用的前列。

      經過大家的共同努力,2023年,我國赤泥綠色利用工作得到了行業的空前重視和多方面的支持,從政府、科技、產業等層面都取得了顯著成效,一批生產路基材料、膠凝材料和建筑材料的項目已經建成,我國赤泥綠色利用量達到歷史最高。

      與赤泥綠色利用相關的國家重點研發計劃陸續啟動??萍疾繃抑攸c研發計劃“循環經濟關鍵技術與裝備”專項中,與赤泥綠色利用技術和裝備相關的源頭減量、鋼鐵塵泥、硅鋁質復合水泥等項目陸續啟動。2023年4月份,中南大學冶金與環境學院周秋生教授主持的國家重點研發計劃“鋁土礦拜耳法溶出赤泥源頭減量及大規模工程示范”項目啟動。為了進一步推動赤泥綠色利用,科技部發布并組織實施“十四五”重點研發計劃。

      中州鋁業成功實現了從赤泥中“淘寶”,提煉出合格的鐵粉和低鈉赤泥兩種產品。其中,鐵粉產品作為鐵礦石、鐵精粉補充原料,用于鋼鐵冶煉,低鈉赤泥可替代鐵渣、鉛渣,用作水泥生產原料,有效地減少了天然礦石開采,節能降碳效果顯著。

      另外,我國氧化鋁生產重地廣西百色的赤泥應用也卓有成效,已有8家赤泥綜合利用企業,形成赤泥提鐵每年221.3萬噸、提鎵每年180噸的規模,路基材料使用取得新突破。為了更好地做好赤泥綜合利用工作,百色市還印發了《百色市赤泥綜合利用工作方案》,并明確提出,到2025 年,百色市應用和推廣3 項以上規?;贸嗄嗟南冗M適用技術,培育3 家以上年綜合利用赤泥量超過100 萬噸的重點骨干企業,新增赤泥綜合利用率力爭達到30%,實現歷史堆存逐步消化。

      據悉,廣西平果鋁積極推廣赤泥路用技術,目前赤泥綜合利用率達到31.55%。

      在全國綠色發展的背景下,一些應用行業的企業也在積極參與推動赤泥應用,尤其一些央企在綠色低碳和社會責任方面起到了示范引領作用。

      目前,中建八局第一建設有限公司依托在山東章丘的中國建筑綠色產業園,正在積極開拓赤泥等固廢資源綜合利用,擬建設一期年產30萬噸固廢專用激發劑及膠結料生產線,二期100萬噸赤泥綠色利用示范項目正在規劃中,并希望對接當地政府和氧化鋁企業,共同推動赤泥大規模低成本應用示范項目。

      生態環境部在印發關于水泥等行業的環評通知文件中明確表示,支持赤泥在水泥行業應用,在保證水泥質量的前提下,提高赤泥替代石灰石比重。2023年12月27日,《赤泥路用環境污染防控技術規范》被列入2023年廣西地方標準擬立項項目清單。該規范將從赤泥改性激發路用材料中特征污染物識別、赤泥改性激發材料路用的環境風險評估等方面,提出赤泥路用的環境風險評估及污染控制要求,對赤泥路用技術推廣和項目建設具有重大意義。

      近年來,一批生產路基材料、膠凝材料和建筑材料的項目已經建成或正在建設,我國赤泥綠色利用量不斷刷新。在此過程中,眾多生產和應用企業更加重視赤泥的減排和綠色利用工作,一批企業和企業家已經成為中國赤泥綠色利用產業發展的開路先鋒,如中鋁集團、山東高速集團、寶武集團在積極推動赤泥綠色利用方面做了大量工作。

      2023年,我國赤泥產生量1.07億噸,利用量超過1000萬噸,同比增長25%,利用率達9.8%,年利用量超過100萬噸的省份有:廣西326萬噸、山東297萬噸、山西135萬噸、河南135萬噸。與往年相比,赤泥利用量取得了重大突破。

      當下,盡管在行業同仁的共同努力下,赤泥綠色利用取得了較大成就,但赤泥利用的路還很長,在赤泥問題的解決上,仍須再接再厲。一方面要加強赤泥應用技術市場的開發,加快赤泥市場消費速度;另一方面要倡議減量產生赤泥,將氧化鋁產能轉移到國外,增加進口氧化鋁產品以滿足國內鋁工業需求。

      眾人同心,其利斷金。相信在全行業的共同努力和與相關領域的精誠合作下,一定能夠早日解決鋁工業赤泥綠色利用的世界性難題。

      為應用減碳

      中國鋁工業之所以應該冠其綠色產業,不僅僅是因為產業本身在追求低碳生產,而是貴在還能為下游應用行業大大降低碳排放。

      鋁因其質輕、易回收等優點,與生俱來被賦予了在應用領域節能減碳的優勢。比如,當前輕量化成了交通領域低碳發展的首選路徑,鋁材料也成了汽車輕量化升級的關鍵材料。

      尤其是,中鋁集團和魏橋創業集團等骨干企業圍繞交通運輸領域的輕量化和減碳需求做了大量的工作,并取得了開創性突破。

      近年來,中鋁集團相繼與中國一汽、上汽集團等多家汽車企業簽署戰略合作協議,在推進汽車用鋁合金材料及應用技術開發、申請科研項目等領域展開合作。

      在第19屆亞運會現場,一輛輛酷炫的亞運會火炬傳遞保障車、嘉賓接待車極氪001格外“吸睛”。極氪001是全球首款全部使用中鋁瑞閩汽車內外板的高端新能源轎車,也是國產汽車鋁合金外板材料首次替代進口材料量產的高端車型。另外,還有吉利旗下“禮帽”專車提供的補充應急出行服務。該輕量化全鋁車身設計由中鋁集團主導開發,車身鋁化率達到了97%,在國內同級別車型中尚屬首例。

      中鋁集團相關單位歷經多年的研發攻關,系統開展了“汽車輕量化用高性能鋁合金板的成分—工藝—組織—性能”關聯性研究,突破了車身覆蓋件用高性能鋁合金板材及制備關鍵技術,研制了新型6系鋁合金,解決了汽車覆蓋件鋁板表面平整度級別低、包邊性能差的難題,顯著提升了覆蓋件用鋁板漆刷線和包邊性能。

      近年來,中鋁集團深耕汽車輕量化用鋁領域,旗下中鋁材料院汽車輕量化團隊集行業人才精銳,以科技創新為制勝法寶,專“啃”行業“硬骨頭”。2023年9月,全國首條高速公路重卡換電綠色物流專線——“寧德廈門干線”正式啟用。由中鋁材料院配套供應全鋁換電裝置的新能源換電重卡成為該專線上的首批運行車輛,以輕量化之“鋁”助力交通運輸行業綠色低碳轉型發展。在該項目中,中鋁材料院汽車輕量化團隊充分發揮鋁合金型材的斷面設計優勢,采用鋁合金型材搭建的結構設計形式,保障了電池包內模塊單元安全可靠性的同時實現了輕量化程度達到45%,居行業先進水平。

      在與北京京深深向科技有限公司(簡稱DEEPWAY)簽訂某車型鋁合金換電框架產品開發定點協議后,中鋁材料院配套供應的換電裝置DEEPWAY“深向星辰”新能源換電重卡成功應用,采用底部換電技術的重卡將電池模組直接集成到車輛支架/底盤,電池組和車輛可以實現快速分離,實現6分鐘換滿電,續航500公里,有效地降低了碳排放。

      魏橋創業集團控股北京汽車制造廠,足以見得該集團在汽車用鋁市場的“大手筆”。2023年2月,魏橋創業集團收購了青島富路71%的股權,后者擁有北京汽車制造廠。

      在大力推動“輕量化、綠色化、智能化”特色新能源汽車產業發展上,魏橋創業集團的表現可謂不遺余力。在收購青島富路之前,魏橋創業集團已并購河北領途,使其取得了新能源汽車生產資質。而在更早之前,魏橋創業集團還圍繞加快交通運輸輕量化產業的發展,開展了一系列準備和部署:2016年成立魏橋蘇州大學研究院,2019年共建魏橋國科研究院、建設魏橋輕量化基地,攻克了輕量化高端鋁材及零部件、先進金屬材料、低碳可持續發展等關鍵技術。

      另外,魏橋創業集團還同步規劃布局建設新能源汽車產業基地,打造新能源汽車可循環鋁車身、電池、電機電控等核心零部件制造產業集群。

      2023年12月12日,魏橋創業集團汽車輕量化大型一體化壓鑄一期項目竣工投產。該項目主要產品為減震塔、縱梁、后底板、電池殼、變速箱殼體等汽車一體化壓鑄鋁合金結構件,主要產品將面向特斯拉、理想、比亞迪、寧德時代、奇瑞、長城、東風、北汽等國內外知名汽車主機廠。

      另外,寶武鋁業在汽車輕量化方面也開始收獲。2023年11月底,華為智選車模式下的首款轎車智界S7正式開啟預售,寶鋼股份中央研究院寶武鋁業技術中心開發的5182-RSS和6014-T4P汽車鋁板在該車型成功實現批量應用。該款車型定位為中大型轎跑,由華為和奇瑞共同打造,搭載了華為全棧智能汽車解決方案,全車有多個鋁板零件,全由寶武鋁業提供。

      2023年11月底,華晨寶馬與河南神火集團有限公司、帥翼馳新材料集團有限公司分別簽訂自2024年至2030年針對綠色電解鋁和再生鋁的備忘錄。兩份備忘錄不僅保障了寶馬汽車生產對優質低碳鋁的需求,更從源頭減少汽車生產的碳足跡。

      長華集團日前宣布,其輕量化汽車鋁部件工廠進入試產階段,年產20億件汽車高強度緊固件生產線建設項目(一期)已進入設備導入和調試階段,輕量化汽車鋁部件智能化生產基地項目已進入樣件試作和客戶評價階段。

      沃爾沃鋁合金后下臂國產化項目投產,其供應商重慶三友集團于2023年年底舉行了沃爾沃XC60后下控制臂國產化投產儀式,正式實現了國內零件自主供應,應用于沃爾沃EM90。

      可以說,近年來,鋁工業助力汽車產業實現輕量化卓有成效,不論汽車主機廠還是各大鋁企業都對未來市場十分看好。

      據國際鋁業協會(IAI)進行的分析預計,到2050年,隨著能源、運輸、建筑和包裝行業尋求脫碳,鋁的需求量將增長81%;到2030年,這一需求將增長近40%,其中三分之二的增長將來自中國。

      可見,中國鋁工業正在承載著一個助力下游行業低碳發展的光榮使命。

      過去的一年,中國鋁工業以“刀刃”向內,自我革命的勇氣,敢于向低碳發展挑戰,并取得了可喜的成就。

      2023年底召開的中央經濟工作會議,明確提出要深入推進生態文明建設和綠色低碳發展,積極穩妥推進碳達峰碳中和,加快打造綠色低碳供應鏈。

      作為一個鋁工業大國,未來中國鋁工業仍將不遺余力地將低碳革命進行到底,在綠色低碳的發展道路上開足馬力,交出更高質量的高分答卷。

       

      責任編輯:王慧

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