循環(huán)經(jīng)濟(jì)的中國(guó)樣本:從礦山到回爐,鋁如何成為可再生戰(zhàn)略資源?
鋁,被譽(yù)為“工業(yè)糧食”的金屬,在全球推進(jìn)碳中和的背景下,正以“永續(xù)金屬”的全新身份煥發(fā)活力。
鋁是可循環(huán)性最強(qiáng)的工業(yè)金屬之一,理論上可實(shí)現(xiàn)無(wú)限次回收且不喪失性能。每回收1噸鋁,可節(jié)約約95%的能源,減少約94%的溫室氣體排放。因此,再生鋁已成為鋁工業(yè)的重要發(fā)展方向,占比超過(guò)50%。
一、鋁的“永續(xù)生命周期”:全球趨勢(shì)與中國(guó)差距
全球鋁工業(yè)體系中,回收利用率已成為衡量鋁綠色化程度的關(guān)鍵指標(biāo)。中國(guó)是全球最大的鋁生產(chǎn)與消費(fèi)國(guó),然而再生鋁的使用占比卻低于20%,遠(yuǎn)落后于歐美。再生鋁來(lái)源不清、加工及回收體系分散、標(biāo)準(zhǔn)缺失或不統(tǒng)一等問(wèn)題長(zhǎng)期存在。此外,受限于傳統(tǒng)工藝和設(shè)備,回收鋁生產(chǎn)往往伴隨著高耗能且產(chǎn)品質(zhì)量低的問(wèn)題,只能降級(jí)用于五金、簡(jiǎn)易建筑等低端領(lǐng)域,可謂事倍功半。這些問(wèn)題都制約著中國(guó)鋁產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。
目前,國(guó)家政策層面已推出《“十四五”循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》《有色金屬行業(yè)碳達(dá)峰實(shí)施方案》等一系列措施,推動(dòng)再生鋁走向規(guī)范化和規(guī)模化。但政策傾斜之余,更需要企業(yè)從研發(fā)、投入和技術(shù)上積極破局。
二、閉環(huán)試驗(yàn):創(chuàng)新新材的技術(shù)深耕
創(chuàng)新新材料科技(山東)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“創(chuàng)新新材”),作為全球領(lǐng)先的鋁合金材料生產(chǎn)基地,很早就開(kāi)始增加再生鋁生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)和全產(chǎn)業(yè)鏈布局。
為了解決含塑鋁屑回收技術(shù)空白、回收鋁無(wú)法保級(jí)使用、回收鋁生產(chǎn)能耗過(guò)大等問(wèn)題,創(chuàng)新新材的金屬實(shí)驗(yàn)室與清華大學(xué)、武漢大學(xué)、山東大學(xué)等頂級(jí)學(xué)府和行業(yè)專(zhuān)家合作,經(jīng)過(guò)數(shù)十年探索,自主研發(fā)了行業(yè)領(lǐng)先的“全流程廢鋁保級(jí)回收技術(shù)”,包括鋁塑清洗與分離設(shè)備、再生鋁純化設(shè)備、雙室熔煉+在線(xiàn)除氣系統(tǒng)等,均領(lǐng)先全球。
這些新技術(shù)和新工藝突破了含塑鋁屑分離、熔煉能耗控制、雜質(zhì)元素調(diào)控等關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)回收鋁保級(jí)甚至升級(jí)利用。最終產(chǎn)出的鋁材純度穩(wěn)定在99.8%。這一純度遠(yuǎn)超行業(yè)普遍的鑄造鋁合金水平,完全滿(mǎn)足高端鋁型材的嚴(yán)苛要求,廣泛適用于3C、汽車(chē)輕量化、超強(qiáng)高導(dǎo)線(xiàn)纜、軌道交通、航空航天等領(lǐng)域。
2024年,該公司循環(huán)利用再生鋁達(dá)121.09萬(wàn)噸,其中80.79萬(wàn)噸來(lái)自外部回收,40.30萬(wàn)噸為自有產(chǎn)線(xiàn)回用。旗下子公司已實(shí)現(xiàn)再生鋁保級(jí)應(yīng)用產(chǎn)能達(dá)150萬(wàn)噸。擁有專(zhuān)利721項(xiàng),其中發(fā)明專(zhuān)利68項(xiàng);主編國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng),參與制修訂國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)11項(xiàng)。
三、綠色供應(yīng)鏈實(shí)踐:與世界巨頭企業(yè)共同推進(jìn)材料閉環(huán)
在全球碳中和從目標(biāo)走向執(zhí)行的當(dāng)下,越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始重視產(chǎn)品的低碳屬性,要求產(chǎn)品使用不同程度的再生鋁。創(chuàng)新新材作為奔馳、特斯拉、微軟、三星等巨頭企業(yè)的重要供應(yīng)商,開(kāi)始攻克回溯難和生產(chǎn)散的問(wèn)題。
創(chuàng)新新材與上下游企業(yè)合作,并不斷拓展產(chǎn)業(yè)鏈,獲得了內(nèi)外部可長(zhǎng)期供應(yīng)的廢鋁材料,企業(yè)ESG報(bào)告中表示:“從鋁水直供、短流程生產(chǎn),到再生鋁保級(jí)應(yīng)用,每個(gè)環(huán)節(jié)都在為碳減排貢獻(xiàn)力量?!?/p>
目前,公司已通過(guò)SCS回收成分認(rèn)證、UL全球回收材料認(rèn)證,并牽頭制定多項(xiàng)再生鋁國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建起從廢舊鋁回收、提純到高端材料生產(chǎn)的完整產(chǎn)業(yè)鏈。
通過(guò)研發(fā)建立智能化可追溯系統(tǒng),創(chuàng)新新材也獲得了可量化可追溯的碳排管理,部分產(chǎn)品已使用100%再生鋁材料,為客戶(hù)提供高效且精準(zhǔn)的碳足跡管控和零碳排產(chǎn)品。
四、經(jīng)濟(jì)與環(huán)保雙贏:再生鋁的效率與成本優(yōu)勢(shì)
使用再生鋁不僅關(guān)乎環(huán)保,也具備顯著經(jīng)濟(jì)效益。再生鋁能耗僅為原鋁的5%。其采用的“鋁液直輸”模式,減少了重熔環(huán)節(jié),將電解鋁液直接輸送至生產(chǎn)車(chē)間,進(jìn)一步降低能耗與運(yùn)輸成本。2024年,公司電解鋁液采購(gòu)量350.25萬(wàn)噸,占電解鋁原料總量90.86% 。
在生產(chǎn)過(guò)程中,創(chuàng)新新材更新了中頻爐系統(tǒng),利用電磁感應(yīng)加熱原理,將加熱效率提升了約30.8%,燒損率降低了約50%,能源節(jié)約和材料利用效果顯著。且相比于傳統(tǒng)中頻爐系統(tǒng),創(chuàng)新新材的中頻爐減少了煙塵排放和廢氣排放,進(jìn)一步降低對(duì)環(huán)境的影響。
五、政策驅(qū)動(dòng)與未來(lái)展望
伴隨國(guó)家政策持續(xù)推動(dòng),中國(guó)再生鋁產(chǎn)業(yè)正迎來(lái)關(guān)鍵發(fā)展期。工信部提出2025年再生鋁產(chǎn)量目標(biāo)為1150萬(wàn)噸,專(zhuān)家預(yù)測(cè)實(shí)際可能達(dá)到1200萬(wàn)噸。2030年再生金屬供應(yīng)占比預(yù)計(jì)提升至30%以上。
創(chuàng)新新材積極參與《再生鋁原料系列國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的研制與推廣》等多項(xiàng)國(guó)家與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定,為產(chǎn)業(yè)規(guī)范化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。公司還聯(lián)合清華大學(xué)等高校開(kāi)展碳中和能力提升項(xiàng)目,推動(dòng)再生鋁技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。
若20世紀(jì)的工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)以“產(chǎn)能”為核心,21世紀(jì)則轉(zhuǎn)向“可持續(xù)效率”的較量。作為“世界工廠(chǎng)”,中國(guó)如能率先構(gòu)建綠色材料閉環(huán)體系,不僅將推動(dòng)環(huán)保革命,更有望重塑全球產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值與話(huà)語(yǔ)權(quán)。
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