跨国铝业公司碳减排路径分析及对我国铝行业的启示
对我国铝行业来说，碳减排不仅仅存在于电解铝环节，而是全产业链应该共同努力的目标。铝加工行业是铝产业链的下游，铝加工环节的排放量虽然较低，但是铝材产品承载着铝生产全生命周期的碳排放，原料的碳排放都会累计到铝材产品，形成铝材的“碳足迹”。根据IAI测算，全球铝材全生命周期的碳足迹平均为11.8t.CO2/t.铝材，安泰科的测算表明，由于中国铝材生产中，原铝原料占比较高，再生铝保级利用水平较低，且原铝生产的排放水平较高，使得中国铝材全生命周期的碳排放量明显高于全球平均水平，达到16 t.CO2/t.铝材。而另一方面，铝能够助力很多终端行业实现降碳目标，铝材是光伏等新能源产业发展的必需原材料，是交通运输轻量化的首选材料，也是建筑节能的优质材料，铝材作为连接铝行业和终端应用领域的纽带，要努力推动终端行业的降碳实践，为铝的“绿色”特质正名。
气候变化是全球面对的一个重大挑战，国际社会对此十分关注。1992年《联合国气候变化框架公约》的签署拉开了以法律形式应对全球气候变暖问题的序幕；到1997年，其补充条款《京都议定书》则对具体应对措施做了进一步规定，其中，就包括建议以市场化手段（即通过碳排放交易市场）来减少碳排放。2015年《巴黎协定》的签署，则对2020年之后的减排目标进行了设定，长期目标是将全球平均气温较前工业化时期的上升幅度控制在2℃以内，并努力将温度上升幅度限制在1.5℃以内。
全球目前已有欧盟、美国、日本、韩国、南非等121个国家及地区承诺在2050年之前实现碳中和，此外还有近100个国家正在研究制定各自的碳中和目标。碳减排问题又被比喻成第三次工业革命，将对全球经济和产业带来重大而深远的影响。据国际铝协统计，2018年全球铝行业碳排放总量为11.27亿吨，占全球总排放的2%。铝作为能源密集型行业，因用电量大且排放强度高，是减排的重点领域。
跨国铝业公司对碳减排及可持续发展问题十分关注，其统筹全产业链的减排思路非常值得中国铝行业和企业借鉴。安泰科近期分析研究了世界九大跨国铝业公司各自提出的碳中和路径，并得出了对我国铝行业和企业未来降碳路径的启示。
表1 世界主要国家碳中和进展情况
一、诺贝丽斯
诺贝丽斯是世界上规模最大、技术最先进的铝回收企业，可持续发展是公司的使命和核心。过去 10 年里，公司投资7亿美元打造回收能力，通过回收利用保留了铝合金的价值，在公司产品组合中更多使用回收利用的材料，最大限度地提高了环境效益，产品中回收材料占比59%。
诺贝丽斯碳减排路径主要是从其四大重点业务板块（铝罐、汽车、航空、专用材料）中逐步开展。
1、罐料
诺贝丽斯是世界上最大的铝合金罐料生产商，也是世界上最大的废旧饮料罐板材回收商。该公司在北美、南美、欧洲和亚洲均设有最先进的罐板生产线和回收中心，为可口可乐、科朗、波尔公司、Ardagh Group 和百威英博等极为知名的品牌提供服务，每年回收的铝罐数量超过740亿只。铝制饮料罐和饮料瓶是可持续包装的典范，“罐到罐”的再生循环周期平均仅为2个月，即今天回收的铝罐可在60天内重新上架。诺贝丽斯认为用回收材料制造罐料更有利于环境保护，可以提高客户收益，并推动公司业务增长。同时，诺贝丽斯为欧洲罐装业务提供材料认证，该资格认证在充分利用公司系统能力和进一步发展欧洲铝罐业务方面发挥着关键作用。
图1 铝罐包装的优势
2、汽车
诺贝丽斯拥有40余年的汽车行业涉猎经验，目前行驶在道路上的超过225 种不同车型中都能找到诺贝丽斯的产品。一辆铝合金汽车可以在整个生命周期内减少20%的能源消耗，减少17%的二氧化碳排放。面对市场持续快速的转型变革，诺贝丽斯从提高燃油效率标准、增加轻量化车辆、推进移动生态系统、延长电池续航里程等方面为行业顶尖汽车制造商提供创新、可持续的解决方案。
诺贝丽斯通过与汽车制造商合作来提高再生铝的使用率。例如公司Advanz™ s5754 RC系列铝合金汽车板中使用了75%以上的再生铝，并且应用到了捷豹XE 车身中。目前该系列汽车板已经成为捷豹汽车闭环生产项目“REALCAR”中重要的原件，此项目在2016年还获得了欧洲铝业奖。
另外，诺贝丽斯通过与捷豹以及其他交通领域的客户合作建立了第一个闭环系统，通过专用的往返铁路服务，在诺贝丽斯德国和英国的工厂之间高效地运送材料。该传送系统与传统铁路相比，可以减少80%二氧化碳当量排放量。
图2：诺贝丽斯Advanz™ s5754 RC系列铝合金汽车板
在北美，诺贝丽斯与福特合作为其卡车生产线打造了世界上最大的循环生产闭环系统项目。通过该项目，福特回收利用90%的废铝，这些废铝足以提供福特每个月3万辆 F-150的生产。
图3：诺贝丽斯与福特合作的闭环系统
3、航空航天业
诺贝丽斯根据标准或定制规范，专门生产机身和机翼结构件所用的铝压延板和板材，目前已经服务航空航天行业30余年。航天工业正在努力建造新型飞机来满足航空旅客数量不断增长的需求，并将老化、效率低下的飞机替换为更新、燃料效率更优秀的机型。铝合金能够提供极高的强度重量比、能源效率，且对极端温度的耐受性高，这些特点使其成为制造飞机的理想材料。铝合金还可以进行循环利用，因而对于追求可持续发展计划的各个制造商而言，是绝佳的选择。为了减少对原铝的消耗以及生产过程中的浪费，诺贝丽斯同客户一起打造了闭环回收系统，进行产业链优化。客户将生产废料运回工厂，再循环用于新产品的生产。
4、专用材料
诺贝丽斯与客户合作创造了举世瞩目且更具可持续性的建筑设计（例：武汉天河国际机场3号航站楼外幕墙）、有保护性和环保性的包装（例：食品、药物包装）、醒目鲜亮的标识和印刷物（例：广告标志、标识牌）、更轻便的商用车、更高效的工业和能源应用，以及耐用又有吸引力的消费电子产品。诺贝丽斯的团队与客户携手合作，为每个应用开发合适的解决方案，通过技术创新让新铝合金的回收率达到了80-90%，同时闭环回收系统提高了效率，减少了废弃物产生。
图4：武汉天河国际机场3号航站楼外幕墙
5、碳中和目标
诺贝丽斯致力于实现成为全球领先的低碳、可持续性铝材解决方案供应商的宏伟目标，推动企业自身、行业和社会享受循环经济的益处，实现“共同打造一个可持续发展世界”的宗旨。自建立基线（2007-2009财年）平均水平以来，诺贝丽斯温室气体排放减少了31%，用水量减少了26%，无浮渣垃圾填埋量减少了 40%，能源密集度降低了25%。诺贝丽斯承诺2026年前将二氧化碳排放量减少30%、将废弃物填埋量减少20%、将能源使用量减少10%、将水使用量减少10%（均以2016年为基准），2050年实现碳中和。
二、海德鲁
海德鲁是一家领先的工业公司，立志创造一个可持续发展的未来。公司经营范围涉及铝土矿和氧化铝、铝挤压材、建筑型材、低碳铝、再生铝等全产业链产品。海德鲁利用数字化、大数据和人工智能优化和自动化流程，通过绿色节能手段减少用户阶段的排放，并且公司70%以上的铝是通过可再生水力发电生产的，是世界上最环保的铝企业之一。
1、产品技术方面
为了减少下游企业碳足迹，海德鲁于2019年推出其低碳铝品牌CIRCAL和REDUXA，同时取得ISO 14064认证。承诺该产品碳排放最高为4kg CO2/ kg Al。低碳铝适用于汽车、建筑、包装等各个领域。
图5：海德鲁低碳铝家具制品
建筑型材方面，海德鲁已成为世界领先的建筑系统供应商，包括节能屋顶、外墙和窗户解决方案，目前公司已交付第一批海德鲁 4.0 和海德鲁 75R 系列物理金属，低碳足迹有目共睹，消费后废料再生成分达到75%以上，创新高。欧盟委员会的可持续发展目标要求所有新建筑到2030年实现净零排放，所有建筑到2050年实现净零排放。海德鲁公司的CIRCAL 75R使建筑商和建筑师能够满足该的可持续发展目标。
2、海德鲁宣布已经实现碳中和
2013年，海德鲁定下了在生命周期中实现碳中和的目标。碳中和有很多定义，海德鲁将其定义为自身操作的直接和间接排放的平衡，以及在使用阶段海德鲁铝产品所减少的碳排放。2020年5月，海德鲁公司宣布，从产品生命周期的角度核算，已经提前实现碳中和的目标。核算结果显示，2019年海德鲁公司生产中的全部碳排放量低于其产品（部分）使用过程中的减排量，差值为21.9万吨CO2，这表明公司已经进入负碳生产时代。
在排放方面，公司在生产阶段的CO2直接排放为843.4万吨，间接排放为496.9万吨，森林砍伐导致的排放增加3.5万吨，合计排放1343.8万吨。而海德鲁的产品在使用阶段可获得的碳信用相当于1365.7万吨。排放和碳信用相抵消之后，海德鲁的碳排放为负值21.9万吨。海德鲁还在增加可再生能源的使用，如水电、风能和太阳能；开发用于电动汽车和电力存储的电池，以及它们的回收利用；从能源、工业生产以及使用的产品中去除更多的二氧化碳。
图6：海德鲁官网碳中和计算结果
3、未来减排目标
海德鲁承诺2030年将二氧化碳排放量减少30%，非二氧化碳温室气体排放减少50%。（以2017年为基准值）
三、肯联铝业
肯联铝业（ Constellium）是全球领先的高品质高附加值铝产品及其解决方案的制造商，产品主要用于航空航天，汽车工业，建筑工业和包装市场。肯联每年回收数千吨铝，并努力推动全球的回收率。
图7：肯联铝回收能力
提高能源效率是肯联限制碳足迹努力的核心，因为大部分温室气体排放是能源使用的产物。肯联正在采取各种措施来提高能源效率，包括使用LED照明，优化生产路线，升级设备上的闲置模式。在铸造作业中，肯联将继续采用最先进的技术，如电磁搅拌和蓄热式燃烧器。肯联打算通过调整能源结构来补充这些措施，并探索新的可能性，如使用可再生能源发电，或以更高效的能源替代高排放能源。
1、汽车领域
肯联与汽车制造商合作开发先进的轻型汽车解决方案。这些产品包括用于碰撞管理系统(CMS)和其他结构和安全部件的conellium HSA6®高性能挤压产品，以及用于要求高表面质量的外部部件的Surfalex®铝制轧制解决方案。肯联与英国的合作商正在进行几个汽车项目，并成功完成了碳铝混合动力汽车结构(CAAHS)计划。在此基础上开发了基于6xxx系列铝合金的新一代滚动底盘材料，将汽车车身结构的重量减轻了40%。
2、包装领域
肯联正在进行研发项目，使饮料罐的重量减少10%左右，以同样的比例改善其碳足迹。这些项目将在五年内完成，其重点是优化罐中最重的部分—罐子圆顶。
3、航空航天和运输部门领域
肯联提供创新的铝轧制和挤压产品，例如Airware®等一系列轻质铝锂合金，有助于轻型飞机和其他类型的车辆提高燃油效率。肯联还为地面交通运输市场生产轧制钢板、卷材和薄板，其产品如踏板可以减轻拖车重量和燃料消耗。
4、回收利用
作为对铝价值链的主要贡献之一，未来肯联将通过密切上下游产业链合作，提高废品回收率；创建更好、更有效的闭环回收系统及优化回收流程，评估与主要金属采购相关的温室气体排放，使用更多经铝管理倡议(ASI)认证的金属，并在优先使用可再生能源等方面进一步实施降碳路径。
5、碳中和目标
肯联未来的目标是2021年实现铝罐80%以上回收，2025年排放强度比2015年降低25%，2050年前实现碳中和。
四、日本联合铝业（UACJ）
日本联合铝业公司是一个铝材生产及制造深加工产品的跨国铝业集团，它生产与经营的产业由五个板块组成：轧制（平轧产品）业务、挤压业务、制箔业务、铸锻业务、铜管业务、加工业务。
为实现可持续发展的社会，UACJ在产品的开发、生产、销售、使用、再生的整个寿命周期中，努力为保护地球环境作贡献。将保护地球环境和形成循环型社会作为最重要的经营课题之一，在所有的业务活动中，努力降低环境负荷。
2019年，UACJ集团在环境保护方面投资近5亿日元，主要包括：在日本Oyama挤压公司的铸造车间安装除尘设备、在福井工厂为热处理炉更换燃料、在名古屋挤压公司对屋顶进行绝缘、更新空调设备，并在多个生产基地安装LED照明设备。
UACJ集团的每一个工厂都建立了环境管理体系，几乎所有的工厂都获得了ISO14001认证。其中一些小型工厂已经按照日本环境部制定的指导方针获得了“生态行动21”认证。2015年9月更新的ISO14001标准发布后，每个工厂都在努力达到新标准的要求。截至2018年7月，所有工厂都成功更新了环境认证。
表2 2019年UACJ获得的环境保护荣誉
UACJ集团在遵守环境相关法律及内部规定的同时，构建环境管理体系，评估所有活动对环境的影响，制定环境改善措施与目标值，积极开展公害防治、节能、废弃物削减、循环再生及有害化学物质使用削减等的持续性环保活动，不懈探索铝材可能性，减少环境负荷，创造循环高效的轻盈世界。
2021年5月26日，日本国会参议院正式通过修订后的《全球变暖对策推进法》，以立法的形式明确了日本政府提出的到2050年实现碳中和的目标。
为此，UACJ承诺以下8点：
①在应对全球变暖和减少二氧化碳方面，UACJ对节能设施的推进会进一步加强，并进行燃料转化的深入研究。
②在发展以循环为导向的社会方面，UACJ将推进3R（Reduce, Reuse, Recycle）资源保护措施，同时提高废品利用率，减少工业废弃物、垃圾填埋的产生。
③在使用化学物质方面，UACJ将做到有效控制产品中的化学物质，包括减少挥发性有机化合物的使用以及建立客户信赖的环境质量管理体系。
④在法律方面，UACJ严格遵守本港及海外的法例及条例。
⑤在环境管理制度方面，UACJ透过推行环境管理系统，持续改善及加强公司的环境管理工作。
⑥在环保教育方面，UACJ定期组织相关课程，提高员工的环保意识。
⑦在铝材方面，UACJ努力改善铝产品的环保性能，通过开发和供应材料，最大限度地发挥铝材的环保特性，为减少下游客户产品的碳足迹做出贡献。
⑧为当地社区环保做出贡献
五、力拓集团
力拓集团是全球最大的资源开采和矿产品供应商之一，世界第二大铁矿石生产商，在勘探、开采和加工矿产资源方面的全球佼佼者，主要产品包括铝、铜、钻石、能源产品(煤和铀)、金、工业矿物和铁矿等。
力拓应对气候变化战略的四大支柱为：生产低碳未来所需的材料、减少运营业务的碳足迹、携手合作伙伴（国际合作）减少整个产业链的碳足迹、加强应对气候物理风险的能力。
1、生产低碳未来所需的材料方面
2018年力拓彻底剥离煤炭业务后，不再开采化石燃料，转而专注于生产低碳未来所需的材料，资产组合为向低碳经济的转型做好了准备。到2020年，力拓承诺将解决自身价值链的排放问题。
2、减少运营业务的碳足迹方面
2010年以来，力拓管理运营业务中的绝对排放减少了39%，主要表现为可再生能源使用增加和工艺用热技术改进，车辆用柴油和工艺技术也得到了突破。
3、国际合作方面
力拓与行业领先的产业链合作，例如，在钢铁行业，力拓与中国宝武钢铁集团、清华大学、新日铁公司等开展合作；在铝行业中，力拓的合资企业ELYSIS也在开发无碳电解铝技术。
4、加强应对气候物理风险的能力方面
力拓进行书面审核和案例研究、气候建模等工作，并对生产运营单位韧性、关键风险进行评估。2020 年，为了更好地进行企业内部指导及管控落实，力拓制定了一系列管控方法，完善了整体管控架构，以形成一致的、高质量的集团管控方针。例如，力拓在西澳皮尔巴拉的铁矿石运营业务中实施了一系列控制措施，以应对极端天气的威胁，如应急响应计划、应对热带气旋的设施固定流程、洪涝风险管理方案、通讯方案，并与地方、地区和西澳州的相关机构进行协调。2020年，力拓仍在继续努力提高运营业务所涉资产的应变能力，已经启动了兰伯特港A码头的防波堤和加固工程的施工。施工工程还包括更换靠系泊设施、纵向加固防波堤、修复保护涂层，工程预计将在2022年初完成。
图7：力拓的排放目标
2021年，力拓还提出将会更明确地关联高管薪酬与气候变化目标。目标是到2030年，在2018年权益份额排放量的基准之上，将绝对排放量减少15%，排放强度减少30%，即相对于2010年绝对排放量减少45%，这也与政府间气候变化专门委员会（IPCC） 的全球升温1.5℃路径一致，2050年实现净零排放。为了支持这些目标，力拓承诺将在十年目标期的第一个五年内，在减排项目上投入约10亿美元。
六、俄铝
俄铝 (UC RUSAL)是俄罗斯蓬勃发展的大型公司之一，也是世界铝业主导型公司之一。公司成立于2000年3月，联合了俄罗斯和国外制铝工业中最有实力的公司，构成了一个从原料开采、加工到初级铝、半成品、合金铝和成品铝的全部生产流程。俄铝是一家有社会责任感的公司，公司坚持在人权保护、劳资关系、环境保护和反腐败领域保持最佳的标准和做法，并以透明和公开的方式开展业务，在其设厂的国家和地区，俄铝严格遵守当地法律的要求和规则。
1、环境保护方面
自2007年以来，俄铝克拉斯诺亚尔斯克铝冶炼厂一直在减少温室气体排放。在此期间，该工厂完全配备了现代化的两级气体净化设备。俄铝减少温室气体排放的战略包括有效处理生产废物，开发基于惰性阳极的铝生产用无碳技术以及一项为期5年的大规模造林项目。俄铝接管了克拉斯诺亚尔斯克地区和伊尔库茨克州250公顷土地上100万棵松树的种植和护理。同时在库拉金斯基（Kuraginsky）林业领域内进行大气保护工作，面积超过60万公顷。
2、产品技术研发方面
2017年11月2日，俄铝推出其崭新的低碳铝品牌'ALLOW'，该品牌个别的温室气体排放量远低于业内碳足迹的平均值：ALLOW品牌的低碳铝平均吨铝碳足迹为2.4吨二氧化碳当量，符合不断变化的低碳铝市场需求，即吨铝生产二氧化碳排放当量不得超过4吨，比全球约12吨的平均水平低数倍。
2020年6月，俄铝宣布开始对一种惰性阳极的试点工业电解池进行测试，这种阳极具有改进的设计和创纪录的低碳排放。降低碳排放到创纪录的2吨CO2/吨铝，并降低生产过程中的运营成本。
2020年10月，俄铝启动波古汉斯基铝厂电解生产线，波古汉斯基铝厂是波古汉尼能源—金属联合体（BogyChany Energy and Meta1s Complx，BEMO）的一部分，依靠其先进的技术与全部采用水电的优势，可提供高质量和低碳足迹的重熔用铝锭。
3、碳中和目标
2021年1月18日， 俄铝集团公布了到2050年实现净零排放和到2030年将温室气体排放至少减少35%的目标。这些延目标涵盖了所有业务的全部排放，包括铝生产和热电生产。
七、美铝
美铝公司是世界领先的氧化铝、电解铝和铝加工产品的生产商，产品涉猎航空航天、汽车、包装、建筑、商业运输、消费电子等市场，美铝公司致力于生产铝这种具有可持续性的产品，自1888年以来，约75％的铝至今仍在使用。
2020年，美铝实现能源强度降低1.1%，78%电力来自可再生能源，减少二氧化碳当量排放1.6%，填埋垃圾减少4.2%等。
1、废铝回收利用方面
美铝的铸造作业回收外部购买的废料。EcoDura铝至少由50%的废铝，包括来自有认证来源的清洁废料，以确保产品没有质量问题。2020年，美铝在全球业务中消耗了大约12.3万吨废铝。美铝一直致力于提高沃瑞克生产的铝板带的可回收含量，2020年的可回收含量为38.3%，同比上升9.9%。
2、产品技术研发方面
美铝的全球氧化铝厂投资组合已经是全球生产商中碳足迹最低的，目前打算通过工艺改进和投资组合评估来降低铝冶炼过程中的温室气体足迹，其中包括将可再生能源在冶炼厂能源消耗中的比例从2020年的78%提高到2025年的85%以上。
美铝的精炼业务正在努力开发一条途径，使氧化铝精炼过程脱碳。第一步是演示机械蒸汽再压缩技术，该技术可以实现蒸汽发电的经济电气化，并减少化石燃料锅炉的利用。美铝也在研究太阳能热作为一种方法来提供过程热，以取代化石燃料。研发革命性的ELYSIS合资技术也在研发之中，它消除了传统冶炼过程中的所有直接温室气体排放，该工艺排放纯氧，目前正在通过额外的开发工作扩大到工业规模，目标是在2024年获得商业许可证。2020年12月，ELYSIS宣布在加拿大Saguenay-Lac-Saint-Jean完成ELYSIS工业研发中心的建设。
3、国际合作方面
另外，通过美国铝业基金会及世界资源研究所合作，美铝也积极支持和参与IAI和部门的工作，确定工业脱碳的途径和机会。
4、未来减排目标
2020年，美铝定了新的长期目标，将温室气体(直接+间接)减排目标与《巴黎气候协定》规定的2℃以下脱碳路线相一致。承诺到2025年将温室气体排放强度降低30%，到2030年降低50%（以2015年为基准值）。到2020年，已经实现了比基准下降14.6%的目标。
八、美国世纪铝业
世纪铝业是一家全球原铝生产商，在美国和冰岛经营铝冶炼厂，原铝总产能101.6万吨。其中在美国经营三家铝冶炼厂，分别位于肯塔基州的Hawesville (Hawesville)、肯塔基州的Robards (Sebree)和南卡罗来纳州的Mt. Holly (Mt. Holly)，以及冰岛Grundartangi (Grundartangi)的一家冶炼厂。
1、产品技术研发方面
世纪铝业通过技术创新重新设计了弗利森根碳阳极设施以及设计新的电解槽，以优化能源使用和生产能力。其结果是产量增加约20%，同时减少能源消耗10%。2020年霍利冶炼厂通过执行设备修整解决扬尘排放问题。包括提高阳极质量，降低阳极制造废料率，以及减少聚光线上的早期阳极故障，所有这些都对减少排放有帮助。2020年世纪铝业推出NaturAl™ 绿色铝产品。
2、低碳宣传方面
在北欧，世纪铝业还设置配备了电动汽车(EV)充电站的停车场，员工可以免费向电动汽车充电。在诺多拉尔还有一个拼车通勤计划，不仅减少汽车尾气对环境的影响，而且有助于员工建立一种社区意识。这两个项目的目标都是减少公司和员工的碳足迹，并促进环保运输发展。
3、未来减排目标
世纪铝业承诺到2030年温室气体排放和废物减少40%。（以2015年为基准线）
九、嘉能可
嘉能可集团总部设于瑞士巴尔，是全球最大的大宗商品贸易商。经营范围覆盖生产、采购、加工、冶炼、运输、储存、融资、金属和矿产品、能源产品和农产品的供应。
嘉能可支持《联合国气候变化框架公约》和《巴黎协定》提出的全球气候变化目标。并通过将资金优先投向再生金属、与上下游产业链合作、支持减排技术的吸收和整合、利用技术提高资源利用效率、采用透明的管理方法等措施进一步减少产品碳足迹。
嘉能可承诺到2035年将总排放量绝对值减少40%（以2019年为基准），到2050年实现净零排放。