在全球气候危机加剧与净零碳排放目标驱动下，高耗能、高排放的电解铝行业正面临前所未有的转型压力。我国作为世界上最大的电解铝生产国和消费国，电解铝行业碳排放约占整个有色金属行业的64%，约占全国碳排放的4.5%，因此，其绿色低碳转型成效不仅事关我国碳达峰碳中和目标实现，而且将对全球迈向净零排放进程产生重要影响。

近年来，全球主要经济体在电解铝行业通过低碳技术创新、清洁能源替代和循环再生发展，已形成一些可复制的深度脱碳实践。随着我国“双碳”目标的深入推进，“十五五”期间电解铝行业也正面临深度降碳新要求。

基于此，本文梳理了当前全球电解铝行业低碳转型发展典型经验，深度分析我国电解铝产业绿色发展面临的挑战，提出“十五五”期间推进我国电解铝行业绿色低碳高质量发展的建议，提升未来我国铝业在全球的低碳竞争力，为全球气候治理贡献中国方案。

全球电解铝行业绿色低碳转型

趋势与做法

电解铝行业作为重要的基础原材料工业，其碳排放主要包括直接排放和间接排放两部分。其中直接排放涵盖阳极消耗产生的二氧化碳和阳极效应产生的全氟化碳。前者是指在电解铝生产过程中，阳极（通常由碳素材料制成）在高温电解槽中参与化学反应，导致碳素材料被消耗并释放二氧化碳；阳极效应是电解槽运行中的异常现象，此时会释放强效温室气体四氟化碳和六氟化二碳，虽然这类气体的排放量相对较小，但是其全球变暖潜势值极高。间接排放主要指铝冶炼进程中电力消耗产生的二氧化碳。现阶段，电解铝排放约占全球工业碳排放总量的1.5%～2%，其中电解铝生产过程中每吨铝约排放11～14吨二氧化碳。

加快低碳技术创新以突破传统工艺降碳改造的瓶颈

积极推动无碳冶炼技术在电解铝行业的商业化进程。一方面发展惰性阳极技术，如由力拓（Rio Tinto）与美铝（Alcoa）联合研发的ELYSIS™技术，采用非碳基阳极替代传统石墨阳极，从根本上消除铝电解过程中的二氧化碳排放。该技术已在加拿大魁北克完成工业化试验，计划于2025年前实现商业部署，预计可降低85%以上的全生命周期碳排放。另一方面，加快氧进化阳极（OEA）技术研发，如澳大利亚联邦科学与工业研究组织开发的OEA技术通过优化电解槽设计，使氧气直接从阳极释放而不是与碳反应生成CO2，实验室阶段验证碳减排潜力达90%。

加快数字化技术赋能力度以激发智能控制系统应用的降碳潜能。挪威海德鲁公司在其Karmøy电解铝厂部署人工智能技术驱动的实时能耗监控系统，通过动态调节电流强度与温度参数，实现单位产品电耗降低12%，年减排二氧化碳超过20万吨。

加快构建零碳电力体系以推进清洁能源替代

加大电解铝企业扩大风电、光伏等非化石能源应用支持力度。挪威Mosjøen铝厂通过签约284MW和330MW风电项目，实现100%绿电供应，成为全球首个完全依赖风能运行的大型电解铝厂。西班牙San Ciprián铝厂通过签订总装机容量314MW的风电PPA（购电协议），覆盖其厂区75%的用电需求，计划2025年实现全绿电运营。

积极探索跨区域绿电直供机制促进电解铝行业深度降碳。巴西北部Pará地区的Albras电解铝工厂，依托902MW光伏电站供电，并与圣保罗州政府合作建设跨区域绿电直供通道，打造“铝—光一体化”产业园，预计2044年前实现净零排放。

加快发展循环经济模式以提升资源利用效率

加快构建高效回收体系以促进再生铝产业发展。德国铝业协会（DAA）建立了全国性废铝分类标准，通过磁选、X射线检测等技术，将建筑铝材回收率从35%提升至95%，减少原生铝生产需求。美国拟实施铝业循环计划，投资10亿美元建设区域化再生铝中心，集成熔炼、精炼与铸造环节，旨在使再生铝占比从40%提升至60%。

大力推进节能技改以推进铝电解槽能量流优化及余热梯级利用。澳大利亚Gladstone铝厂将电解槽余热用于氧化铝精炼和海水淡化，综合能源利用率提高了18%，每年减少天然气消耗12万吨。

我国电解铝行业绿色低碳转型的

主要进展与重要挑战

我国是全球最大的电解铝生产国和消费国。现阶段，我国电解铝产能达4500万吨/年，占全球60%以上。根据 Mysteel统计数据，2022年全球前十五大电解铝生产企业产量为4468万吨，占全球总产量的 65%。其中中国企业占据七个席位，产量共计2583万吨，贡献了全球产量的 37%。

近年来，我国陆续出台了《工业领域碳达峰实施方案》《有色金属行业碳达峰实施方案》《电解铝行业节能降碳专项行动计划》等规范性文件，要求电解铝行业以“双碳”目标为导向，通过技术革新、能源替代和产业升级推动绿色转型。到2025年，能效标杆水平以上产能占比需达到30%，可再生能源利用比例提升至25%以上，再生铝产量达1150万吨，且在2024—2025年形成约650万吨的二氧化碳减排能力；到2030年，单位产品能耗和碳排放显著下降，低温铝电解、惰性阳极电解等关键技术实现突破，高端铝材供给能力大幅提升。

为实现这些目标，提出了五大重点举措：一是优化产业布局，严格控制新增产能，淘汰200kA以下低效电解槽；二是推进节能降碳改造，推广高效整流设备、智能槽控系统等先进装备；三是实施非化石能源替代，扩大风电、光伏等清洁能源应用；四是推动产业链协同绿色发展，提升氧化铝、铝用阳极等原材料质量；五是加快数字化智能化升级，提升生产过程的能效管理水平。

得益于政策驱动和多方努力，我国电解铝行业的绿色低碳发展已取得阶段性成效，主要体现在：一是节能和高能效技术普及应用率持续提升。现阶段，脉冲式节能电解槽、预焙阳极改造等技术覆盖率超过70%。2023年全国电解铝行业平均综合交流电耗已降至13 324kWh/t，比全球平均水平低700kWh左右，比北美、欧洲等电解铝传统产地低2000kWh左右。

二是该行业与水电、风电、光伏等可再生能源融合发展初见成效。通过“上大压小”政策推动中部、东部地区产能向水电资源富集地区转移，水电资源丰富的西南地区电解铝产能占比从2015年的15%激增至2023年的35%，单位产品电耗下降15%。青海黄河上游水电基地为多家电解铝厂供电，绿电比例达85%，年减排CO2约300万吨。新疆天山铝业利用风电制氢还原氧化铝，已形成“风光氢铝”耦合产业链。

然而，在我国“双碳”目标深入推进之下，我国电解铝产业在低碳转型发展中也面临几个方面的严峻挑战。

1.关键低碳技术受制于人。我国的惰性阳极、低温电解等技术与国外先进水平仍存在差距。其中，惰性阳极技术被认为是未来电解铝行业实现零碳排放的关键技术之一，该技术目前主要由国外少数几家公司控制，俄铝和Elysis惰性阳极技术在2020年基本达到工业规模，且在铝电解工艺环节可实现近零排放。惰性阳极、纳米涂层等核心材料依赖进口，国产化率不足30%，制约低成本零碳技术推广。

2.能源结构仍高度依赖化石燃料。目前全国电解铝行业煤炭消费占比超70%，与发达国家的电解铝能源清洁度仍有较大差距。铝冶炼过程依赖连续、稳定的大规模电力，在欧洲、北美洲和南美洲，水电供应了铝冶炼80%以上的电力，而我国云南、贵州等地区“水电铝”模式受季节枯水期制约曾引发电解铝企业减产。

3.循环经济体系亟待完善。我国再生铝保级利用水平较低。据了解，我国每年仅有20%左右的再生铝能够重新生产相应牌号的变形铝合金，且达成保级回收利用，而在发达国家的再生铝产品结构中，变形铝合金的占比超过一半。再生铝原料回收产业链较为松散，回收以中小企业和个体经营户为主，约70%废铝依赖分散的个体回收商，回收专业化不足，建筑废铝分类率不足20%，再生铝品质不稳定导致回炉率仅35%，再生铝企业难以获得稳定、高品位的废铝原料，加剧了生产不稳定性。

4.市场机制亟需健全。电解铝与水泥、钢铁行业是第二批纳入全国碳排放交易市场的行业。2024—2026年为启动实施阶段，且2024年是首个管控年度，2025年底前完成首次履约工作。当前，电解铝行业的碳排放数据质量亟待改善，且电解铝企业碳配额免费分配比例过高，减排动力不足；绿电交易价格波动大，影响企业长期规划稳定性。

关于提升我国铝业在全球的

低碳竞争力的建议

电解铝行业的绿色转型是一场涉及技术、能源与商业模式的系统性变革。我国可考虑借鉴国际先进经验，夯实低碳技术突破、用能结构重塑与循环再生发展三大绿色支柱，激活“十五五”期间电解铝行业深度降碳新动能。

强化低碳技术攻关与标准化体系建设

创新机制设立专项研发基金。探索组建“电解铝零碳技术国家实验室”，对惰性阳极、低温电解等前沿技术给予定向资助。积极推动构建产学研用创新联合体，鼓励头部企业牵头组建以电解铝绿色低碳变革为发展目标的国家级技术联盟。

健全完善标准与认证体系。以贯彻落实GBT 44905《温室气体产品碳足迹量化方法与要求电解铝》为契机，加快电解铝产品碳足迹背景数据库建设，规范企业全生命周期碳排放核算工作，加强供应链、价值链中的碳排放管理。积极参与国际标准化活动，推动国内铝优势特色标准转化为国际标准，提升话语权。结合国内实际，探索开展“绿色铝”标识制度建设与认证工作，对达到EUI（单位能耗强度）不超过一定阈值（如≤13 000kWh/t）的企业给予税收优惠或绿色信贷支持。

多措并举加速能源结构清洁化转型

扩大绿电直供规模。鼓励企业参与光伏、风电等可再生能源和氢能、储能系统开发建设。在云南、四川等水电大省试点“源网荷储”一体化项目，允许电解铝厂参与电力现货交易，优先配置水电资源，加快发展一批具有国际竞争力的绿色低碳铝产品。对新建电解铝项目设定绿电占比准入门槛（如绿电占比≥60%），未达标者不予审批。

创新金融支持工具。鼓励金融机构发行专项债券支持电解铝企业配套建设分布式光伏、储能设施，并给予相应的利率补贴。结合全国碳市场发展进程，适时激活碳市场的金融属性，引导金融机构开发“碳减排挂钩贷款”等气候投融资产品，将电解铝企业融资成本与单位产品碳强度挂钩。

创新资源再生利用路径构建循环经济生态圈

积极打通废铝回收链条。在长三角、珠三角等消费集中区建设区域再生铝枢纽，推进再生铝原料规范化回收和精细化分选，推广“互联网+回收”模式。推进“城市矿产”示范基地建设，完善废旧铝制品分类回收网络。尽快研制《再生铝质量分级标准》，建立第三方检测平台，保障再生铝品质稳定性，支持铝加工企业提升再生铝使用比例，推动再生铝与原铝、铝加工融合发展和高值化利用。

加快推动固废资源化利用。将电解槽残极炭素材料转化为活性炭吸附剂，开发氟化盐提纯再利用技术，促进危废综合利用率提升。支持企业建设赤泥提取氧化钪、氧化锆示范项目，拓展副产物高值化途径。

作者丨冯相昭、吴彦颉，中国电子产业发展研究院

编辑丨王秋蓉

来源丨《可持续发展经济导刊》2025年7月刊

原文标题丨《我国推进电解铝行业深度脱碳的挑战与建议》

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