全球二氧化碳排放結構來看,電力排放量最大,佔比約爲39%,其次爲工業和地面交通,分別爲28%和18%,居民住戶排放量佔比爲10%,航空及國際航運二氧化碳排放量分別佔3%和2%。
歷史資料顯示,2018年,國內有色金屬行業耗能3.2億噸標準煤,而2001年有色金屬行業耗能量僅爲0.6億噸標準煤。2018年,有色金屬行業耗能約佔全國耗能量的6.8%,其中,採選、冶煉和有色金屬加工耗能佔比分別爲0.3%、5.2%和1.3%,而2001年有色金屬行業能耗在全國佔比爲3.9%,其中,採選、冶煉和有色金屬加工耗能佔比分別爲0.3%、2.8%和0.9%。對比中國有色金屬行業耗能絕對量及在全國佔比來看,有色金屬行業冶煉端增長強勁,這主要是受益於銅鋁等行業冶煉產能快速增長。
數據顯示,2017年,有色金屬行業中,鋁行業耗能1.2億噸標準煤,佔比76.2%,銅佔4.3%,鋅佔3.2%,鎳和鉛佔比均爲1.8%,錫佔0.4%,其他佔12.3%。跟1998年相比,鋁系統佔比提升近14%,銅系統下降5%,鋅系統下降6%。1998年到2017年之間,中國電解鋁產能從250萬噸擴張到4500萬噸,增長比例達到1700%,電解銅冶煉產能從84.6萬噸擴張到731.1萬噸,增長764%。
01. 國內銅錫產量回升
中國加入WTO以來,中國經濟出現了持續的快速增長,隨之而來的是銅等有色金屬原材料的需求爆發式的增長。爲了應對需求的變化,中國銅等冶煉產能快速增長,產量也隨之持續大幅增長。
國家統計局數據顯示,2020年,中國銅精礦產量約爲168萬噸,較15年前增長近100萬噸,年均增速達到10%。由於中國銅礦儲量有限,品位較低且較爲分散,但開採力度較大,銅精礦產量在全球佔比明顯高於儲量佔比,這使得中國銅精礦產量在2014年見頂後,產量進一步上升勢頭明顯放緩。
同期,中國錫礦的產量也是呈現穩步回升的勢頭,但增長的勢頭明顯偏弱,2020年,中國錫精礦產量約爲9.4萬噸,較15年前增長約3萬噸,年均增速約爲3%。
中國銅冶煉和精煉產能呈現持續回升的勢頭。SMM統計數據顯示,2020年,中國銅冶煉和精煉產能分別爲905萬噸和1325萬噸,較2008年分別增長340萬噸和697萬噸,年均增速分別爲5%和9.2%。
SMM數據顯示,2021~2023年,中國冶煉和精煉產能還將繼續擴張,不過擴張勢頭將有所放緩,銅冶煉和精煉年均增速分別爲3.6%和3%。考慮到當前及未來很長一段時間碳達峯和碳中和的大背景,並且,中國對銅精礦依賴度高達近八成,中國銅冶煉產能擴張勢頭將受限。
中國銅錫精煉產品產量均呈現爆發式的增長。2020年,中國精銅產量1003萬噸,較15年前增長750萬噸,年均增長19.8%。2020年,中國精錫產量20.3萬噸,較15年前增長7.9萬噸,年均增長4.2%。由於中國精銅產量大增,我國對銅精礦的依賴度不斷擴大,過去15年,中國銅精礦進口依存度擴大近兩成,至78%。同時,隨着我們的消費增速放緩,中國精銅進口量也隨之不斷趨緩,過去十年,中國精銅進口量大致穩定在300萬~350萬噸(2020年比較特殊,進口454萬噸)。
中國精銅消費呈現爆發式的增長,中國銅材產量間接反映中國精銅消費強勁增長勢頭。2020年,中國銅材產量2045萬噸,較15年前增長1531萬噸,年均增長19.9%。但就過去幾年來看,中國銅材產量趨緩,間接說明中國精銅消費增速放緩。
國內精銅消費在過去15年經歷了爆發式的增長,年均消費增長17%。中國精銅消費強勁增長大致分三個階段,第一個階段的起點是2002年,第二個階段的起點是2009年,第三個階段的起點是2014年。由於家電和汽車等下遊終端產品報廢周期在10~15年,國內廢銅供應量在過去幾年出現了快速的增長,當前我們的廢銅回收周期正處於精銅消費第二階段快速上升周期,這意味着中國廢銅供應有望迎來大增長(如果政策支持的話)。
2021年3月份,國家發改委等部委聯合印發《關於“十四五”大宗固體廢棄物綜合利用的指導意見》。意見提出,到2025年,新增大宗固廢綜合利用率達到60%,存量大宗固廢有序減少。2021~2025年,中國再生銅增量將達到400萬噸。
02. 國內銅錫產業鏈碳排放
有色金屬中二氧化碳排放前三位是鎳、錫和鋁,噸金屬二氧化碳排放分別爲12.3噸、11噸和8.5噸。對比單價來看,二氧化碳排放對鋁影響是最大的。就有色產業鏈來看,採選礦和粗煉緩解耗能佔比較大,加工環節相對節能。
2017年,一噸銅採選礦、粗煉、精煉和銅材綜合能耗1417kg標煤,對應二氧化碳排放量3528kg,較2012年下降約15%。
在銅冶煉環節(包含粗煉與精煉),2017年噸銅冶煉耗能量約402kg標煤,其中,粗煉環節耗能量約爲302kg標煤(用銅精礦),用廢銅爲原料的粗煉環節耗能量在290kg標煤以下。如果用廢銅作爲原料進入冶煉環節,可以省掉耗能的銅採選礦環節,一噸銅可以降低895kg標煤,減少二氧化碳約2.2噸,冶煉環節(粗煉和精煉)耗煤量低於390kg標煤,比以銅精礦爲原料低約3%。如果用高品位的廢銅爲原料進入加工環節,就可以省掉耗能的銅採選礦及冶煉環節,一噸銅材可以減少耗能1195kg標煤,減少二氧化碳約3噸。
就銅產業鏈來看,未來爲達到碳達峯和碳中和的目標,廢銅未來5~10年將進入大規模的報廢周期,加大廢銅回收政策支持力度,提高廢銅的回收比例,提升廢銅的直接利用比例,對減少二氧化碳意義重大。
數據顯示,十四五末端,再生銅產量將達到400萬噸,跟十三五年均再生銅產量相比,十四五期間再生銅產量年均增速將達到5%。假設精銅產量保持不變,則十四五期間銅冶煉端年均能耗將有望下降0.2%,冶煉和加工年均能耗將下降1.9%。
由於錫品位相對較低,採選礦原石量比銅等有色品種要多一些,這使得錫採選礦耗能量相對偏高。2017年,1噸錫採選礦耗能約2476kg標煤,冶煉耗能約1350kg標煤,1噸錫綜合能耗3826kg標煤,釋放9.5噸二氧化碳排放量。
考慮到長期減少二氧化碳排放的需要,錫產業鏈可以加大廢錫等再生原料的供應,這樣可以節省掉大量的錫採選礦的能耗,對降低碳排放意義重大。
有色行業
有色金屬行業爲了控制能耗或者降低二氧化碳排放量,筆者認爲,可以從兩方面着手,一方面是控制整體冶煉產能無序擴張,另外一方面是優化原料結構及產能結構。就銅來說,控制住冶煉產能擴張速度,積極提高廢銅供應量,提升廢銅直接使用比例,可以在很大程度上降低二氧化碳排放量。筆者認爲,有關部門做好支持利廢企業的政策安排,提高廢舊金屬回收量,不僅可以降低二氧化碳排放量,而且可以緩解國內原材料依賴度過高的問題。