“双碳”要求致金属矿业承压巨大，粗钢碳排放量列我国主要金属末位

根据国家统计局的数据，2021年前三季度，我国金属矿业（包含有色金属矿业、黑色金属矿业、有色金属冶炼及压延加工业、黑色金属冶炼及压延加工业）实现营业收入12.95万亿元、录得利润总额7054.4亿元，分别占前三季度规模以上经济行业营业收入的7.94%、利润额的11.12%，支撑了我国经济的增长。

 

根据国家统计局的数据，2020年我国10种有色金属产量为6168.0万吨，同比增长5.5%，2000年后始终保持年同比正增长。在2020年的产量中，电解铝3708万吨，精炼铜1003万吨，精炼锌642.5万吨，铅644.3万吨，镍（金属量）约130万吨。这5种商品合计产量约为6128万吨，占10种有色金属产量的比例超过99%。

 

金属矿业的生产工艺和特点决定了各种金属的生产均是高能耗、高排放。2020年，中国钢铁行业综合能耗5.8亿吨标准煤，折合二氧化碳排放量15.6亿吨；有色金属行业综合能耗2.5亿吨标准煤，折合二氧化碳排放量6.6亿吨。两者合计占当年全国二氧化碳排放总量的近17%，其中，钢铁行业占比11.6%，有色行业占比5.0%。

 

第一，钢铁行业每吨粗钢二氧化碳排放量为1.46吨，但因超10亿吨的粗钢产量导致行业碳排放量居全国第二位。2020年，钢铁行业二氧化碳排放量达到15.6亿吨，仅低于电力行业。但是，如果按每吨金属计算二氧化碳排放量，我国钢铁行业吨钢排放量仅1.46吨、折合标煤543千克左右，低于据世界钢协统计数据计算的吨钢二氧化碳排放量1.89吨的平均水平。这充分印证了中国钢铁工业近年来推进超低排放改造取得的成果，也证明了我国钢铁工业碳排放技术全球领先的水平。

 

第二，有色金属行业碳排放总量6.6亿吨，铝行业“独占”2/3的份额。数据统计结果显示，2020年，我国有色金属行业二氧化碳总排放量约6.6亿吨，占全国总排放量的4.7%。其中，有色金属冶炼行业二氧化碳排放量5.88亿吨，占有色金属行业总排放量的89%；矿山采选和压延加工业碳排放量分别占全行业总排放量的1%和10%。在有色金属行业中，吨原铝综合二氧化碳排放量为11.6吨、折合4.31吨标准煤，行业二氧化碳总排放量4.30亿吨，占有色金属全行业的65%；镍、锌、铜、铅行业的碳排放量占比则分别为6%、5%、4%、2%。可见，铝行业是有色金属行业碳排放第一大户，一直被国家列入碳排放、去产能的名单。

 

从能耗上看，2020年我国仅原铝电解环节的平均综合电耗就达到13543千瓦时/吨（折合1666千克标准煤/吨），按当年3708万吨的电解铝产量折算，2020年电解铝生产用电量占到我国全年社会用电量的6.7%左右。同时，生产1吨电解铝的碳排放量约为11.6吨，是生产1吨粗钢碳排放量的7.9倍以上。2020年，我国铝行业碳排放总量约4.3亿吨，约占全国碳排放总量的5%；折合能源消耗约1.6亿吨标准煤，占全国标准煤消耗总量的3.2%。

 

从生产主要环节上看，铝土矿至氧化铝环节，以中国国内氧化铝生产主流的100万吨产能项目为例，采用拜耳法每生产1吨氧化铝的原材料用量为2.11吨铝土矿、170千克石灰、244千克片碱（主成分氢氧化钠，又称苛性碱）和870.5千克煤炭。从电解生产过程上看，以我国国内主流的50万吨电解铝生产为例，电解槽熔盐电解法每生产1吨电解铝需要氧化铝1.911吨，需要消耗阳极碳棒405千克~490千克，需要消耗电力12430千瓦时。

 

从以上数据看，有色金属行业要实现碳达峰，电解铝行业必须率先达标。今后一段时间，我国电解铝行业继续去产能的压力极大。

 

第三，铜、铅、锌、镍行业合计贡献1.1亿吨以上的碳排放量，未来产业压力较大。首先，镍及镍铁生产是有色金属行业仅次于电解铝的第二大耗电及二氧化碳排放大户。2020年，我国吨镍（铁）综合二氧化碳排放量为7.4吨，折合2.75吨标准煤。从镍生铁（12%镍）的工艺流程上看，传统的电炉工艺（烧结机—矿热炉）电耗为4488千瓦时/吨，RKEF（回转窑—矿热炉）电耗为3168千瓦时/吨，同时还需要综合煤耗1吨左右。目前，我国传统火法冶炼中经计算的二氧化碳排放量为7.44吨/吨镍铁，而湿法工艺的镍铁（12%镍）二氧化碳排放量则为6.54吨/吨镍铁左右。根据以上数据估算的2020年镍行业二氧化碳总排放量为0.42亿吨，占有色金属全行业的6%。

 

2020年我国锌行业吨锌综合二氧化碳排放量为5.19吨，折合标准煤消耗1.9吨；锌行业二氧化碳总排放量0.33亿吨，占有色金属全行业5%以上的份额。

 

铜行业作为高耗能产业，每生产1吨精炼铜需要消耗约1吨标准煤和5吨~10吨水资源，且冶炼过程中产生大量的废酸、废碱、重金属和尾矿，将对生态环境造成较大负面影响，增加了环保风险。2020年我国吨铜综合二氧化碳排放量为2.7吨，折合需消耗1吨标准煤，行业二氧化碳总排放量0.27亿吨，占有色金属行业总排放量的4%。

 

铅在有色基本金属中碳排放量最低，但单吨能耗依旧高于粗钢。2020年，铅行业二氧化碳总排放量0.12亿吨，占有色金属全行业的2%；吨铅综合耗电量为2577千瓦时，折合二氧化碳排放量1.8吨，换算标准煤约658千克。

 

另外，从金属单吨能源消耗上看，由于近年来钢铁全行业超低排放改造措施的实施，粗钢的碳排放量位列我国主要金属碳排放量的末位。

 

从金属品种碳排放总量上看，由于中国粗钢产量的绝对数值，粗钢二氧化碳排放量远高于其他主要金属品种。