作者：Alton Tabereaux

《輕金屬時代》特約編輯

美國曾經(jīng)是世界上最大的原鋁生產(chǎn)國之一。得益于1910年代至1940年代第一次世界大戰(zhàn)期間的戰(zhàn)爭努力，原鋁工業(yè)得到了顯著發(fā)展。自1940年以來，美國建造了28家不同的鋁冶煉廠，運營了大約40-50年，但最終隨著時間的推移而關(guān)閉?，F(xiàn)在，美國的原鋁市場只占其以前產(chǎn)能的很小部分，面對高昂的能源價格和過時的設(shè)備，美國原鋁產(chǎn)業(yè)正在努力維持這種關(guān)鍵金屬的產(chǎn)能。本文將概述美國原鋁行業(yè)的增長和衰退，以及導(dǎo)致美國原鋁產(chǎn)量下降的背景。此外，本文還將著眼于再生鋁的增長和行業(yè)的未來趨勢。

1、歷史回顧

從1901年到2001年，美國在整個20世紀(jì)都是全球領(lǐng)先的原鋁生產(chǎn)國。第一次世界大戰(zhàn)期間，美國原鋁產(chǎn)量從1900年的2296噸增加到1913年的21450噸，占全球鋁產(chǎn)量的33%。1915年，產(chǎn)量激增至52210噸，占全球產(chǎn)量的53%。然而，大蕭條導(dǎo)致了鋁產(chǎn)量的大幅下降，使原鋁產(chǎn)量降至1930年至1934年間的三分之一。

第二次世界大戰(zhàn)為美國鋁提供了另一個重大推動力，鋁產(chǎn)量從1939年的14.9萬噸急劇增加到1943年的83.5萬噸，全球產(chǎn)量從21%增加到43%。在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束時，美國生產(chǎn)了全球原鋁供應(yīng)量的40%以上。產(chǎn)量持續(xù)增長，直到1980年達(dá)到每年465萬噸的峰值（圖1），約有35000人從事原鋁生產(chǎn)業(yè)。

圖1 1900年至2020年美國原鋁產(chǎn)量及其占全球產(chǎn)量的百分比

（來源：Econovis，基于美國地質(zhì)調(diào)查局和美國鋁業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)）

在這一增長時期，美國建造了40座鋁冶煉廠，這在很大程度上是由于在主要河流上建造的大型水壩產(chǎn)生的水力發(fā)電，其中包括1933年至1941年在哥倫比亞河上建成的31座BPA水壩（Grand Coulee,Bonneville等）和1918年至1924年在田納西河上建造的9座TVA水壩（Wilson,Wheeler等）。從1940年到20世紀(jì)80年代，這些水壩為美國新的冶煉廠提供了長期負(fù)擔(dān)得起的電力。

20世紀(jì)80年代后，美國原鋁產(chǎn)量開始下降，但該行業(yè)在整個90年代保持強(qiáng)勁。1995年，美國14個州有23家原鋁冶煉廠，生產(chǎn)了330多萬噸原鋁。從2000年到2020年，15個主要生產(chǎn)企業(yè)關(guān)閉，另外兩個企業(yè)閑置，近45000個工作崗位消失。到2021年，在產(chǎn)量單年下降28%后，美國僅是第九大原鋁生產(chǎn)國，在全球市場份額不到2%。

2023年，由于有28家美國鋁冶煉廠關(guān)閉，美國鋁產(chǎn)量持續(xù)下降，降至75萬噸（比2022年下降15%），僅占全球產(chǎn)量的1.1%（圖2）。2020年，美國原鋁和鋁工業(yè)提供了7555個工作崗位，2022年下降了9.6%，至4367個，在此期間，原鋁企業(yè)關(guān)閉和縮減是主要原因1。

圖2 從1980年到2023年，美國關(guān)閉了28家鋁冶煉廠

美國原鋁工業(yè)的衰退與中國原鋁產(chǎn)量的迅速增長同步（圖3）。2000年，中國僅生產(chǎn)了全球原鋁份額的13%。自那時起，其產(chǎn)量增長了2000%以上，2021年達(dá)到3900萬噸，占全球產(chǎn)能的57%。2023年，中國生產(chǎn)了4150萬噸原鋁，創(chuàng)歷史新高，占全球產(chǎn)量的60%（圖3）。中國現(xiàn)在排名世界第一，其年產(chǎn)量是第二大生產(chǎn)國印度的十倍，而美國的產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界，位列第12位（表1）。

圖3 1975年至2030年美國和中國占全球原鋁產(chǎn)量的百分比

表1 2023年各國鋁冶煉廠數(shù)量

中國原鋁的快速增長，在很大程度上是由于建設(shè)了大量大型現(xiàn)代化冶煉廠，這些冶煉廠擁有大量大型（300至600 kA）電解槽。中國在建設(shè)60座所謂的“巨型”冶煉廠方面進(jìn)行了巨額投資，所有這些冶煉廠都采用了最先進(jìn)的鋁電解槽技術(shù)，這得益于比西方國家低得多的建筑和勞動力成本以及中國政府的支持。中國還積極用新的、更現(xiàn)代化的技術(shù)取代舊冶煉廠。根據(jù)Pawlek 2023年的全球鋁數(shù)據(jù)2，“在中國，產(chǎn)能低于30萬噸/年的冶煉廠已被關(guān)閉或被更現(xiàn)代化的技術(shù)所取代。因此，中國約有20家冶煉廠被關(guān)閉，使中國的鋁產(chǎn)能接近5300萬噸/年?！?/p>

相比之下，美國冶煉廠是陳舊、較小的低電流鋁電解槽，每千安功耗的鋁產(chǎn)量較低。美國擁有過時的冶煉廠制造設(shè)備、電氣系統(tǒng)和計算機(jī)控制系統(tǒng)，這些設(shè)備最初是在1970年至1980年建造時安裝在冶煉廠的。美國最新運營的鋁冶煉廠是擁有40年歷史的Mount Holly冶煉廠。此外，美國冶煉廠不再能夠獲得負(fù)擔(dān)得起的長期電力合同，也缺乏低成本的可再生水電、風(fēng)能、太陽能和核能。

所有鋁冶煉廠都需要簽訂長期電力合同，以確保持續(xù)穩(wěn)定的電力供應(yīng)。然而，中國的超大型鋁冶煉廠需要極其龐大的電力供應(yīng)。中美兩國原鋁生產(chǎn)成本的主要區(qū)別在于：美國面臨電力成本不斷攀升、難以負(fù)擔(dān)的問題，而中國則依賴廣泛可得的燃煤發(fā)電，提供穩(wěn)定且低成本的電力。此外，由于中國鋁生產(chǎn)成本顯著降低、勞動力成本（包括工人福利）極低，以及政府提供的大量退稅（用于促進(jìn)就業(yè)和企業(yè)利潤），中國在全球鋁價競爭中占據(jù)優(yōu)勢。

然而，需要指出的是，雖然中國是最大的原鋁生產(chǎn)國，但它在生產(chǎn)過程中的排放強(qiáng)度也是最高的。中國的排放量比美國高出約65%。

2、美國現(xiàn)有原鋁產(chǎn)量

到2024年初，美國只有三家公司在運營鋁冶煉廠，包括美鋁、世紀(jì)鋁業(yè)和7級金屬（Magnitude 7 Metals），總共有5家冶煉廠在運營。然而，2024年1月，7級金屬公司宣布關(guān)閉所屬鋁冶煉廠，目前只有4家冶煉廠仍在運營。表2顯示了美國仍在運營或最近關(guān)閉或閑置的鋁冶煉企業(yè)。

表2 2020-2024年美國鋁冶煉廠（包括運營、關(guān)閉和閑置冶煉廠）

2.1 美鋁

美鋁在美國有兩家冶煉廠，包括位于紐約州馬塞納的Massena冶煉廠和位于印第安納州埃文斯維爾的Warrick冶煉廠。Massena冶煉廠建于1902年，是世界上最古老的連續(xù)運營的冶煉廠。該冶煉廠的基礎(chǔ)是使用連接St.Lawrence和Grasse河發(fā)電站的可再生能源，這些能源至今仍在為該廠的冶煉廠和鑄造業(yè)務(wù)提供電力。該工廠分為兩個業(yè)務(wù)，Massena West和Massena East（前身為Reynolds鋁業(yè)）。2015年，美鋁與紐約州簽署了一項協(xié)議，以支持總產(chǎn)能為13萬噸/年的Massena West工廠的繼續(xù)運營（圖4）。

圖4 美鋁Massena West冶煉廠是美國仍在運營的四家冶煉廠之一

Warrick廠最初于1960年開始投產(chǎn)，但近年來經(jīng)歷了一系列起伏。美鋁宣布計劃在2016年永久關(guān)閉其26.9萬噸的Warrick冶煉廠，以應(yīng)對市場狀況。然而，僅僅一年后，該公司宣布將重啟5條生產(chǎn)線中的3條（年產(chǎn)能161,400噸），以提高現(xiàn)場軋制業(yè)務(wù)的競爭力。與此同時，軋制業(yè)務(wù)于2021年被剝離給凱撒鋁業(yè)，但Warrick冶煉廠繼續(xù)運營，并于2022年宣布部分停產(chǎn)。Warrick冶煉廠目前的產(chǎn)能為162,000噸/年。

位于華盛頓州芬代爾的Intalco冶冶廠于1966年首次投產(chǎn)，有三條生產(chǎn)線，其中包含480個電解槽，采用Pechiney AP13技術(shù)，工況約為140 kA。2023年3月，美鋁宣布永久關(guān)閉自2020年以來一直閑置的冶煉廠。現(xiàn)已關(guān)閉的Intalco廠的年產(chǎn)能曾經(jīng)達(dá)到279,000噸，需要405MW的穩(wěn)定負(fù)荷才能完全運行。在2022年期間，美鋁積極參與了將該設(shè)施出售給Blue Wolf Capital Partners的談判，但由于無法獲得低于市場價格的清潔能源合同來運營該設(shè)施，美鋁于當(dāng)年12月底退出了談判。

美鋁位于華盛頓的Wenatchee鋁冶煉廠自2015年以來一直處于閑置狀態(tài)，并于2021年初永久關(guān)閉。在其鼎盛時期，Wenatchee冶煉廠生產(chǎn)14.6萬噸鋁，雇傭了約1000名員工。位于Wenatchee市上游約7英里處的Rocky Reach（洛基河段）水電站提供了1349MW的電力。在20世紀(jì)80年代末和90年代初，Wenatchee廠遭受了市場的起伏。特別是，國外市場的供過于求導(dǎo)致鋁錠價格暴跌，再加上能源成本的上漲，導(dǎo)致了Wenatchee廠的關(guān)閉和裁員。

2.2 世紀(jì)鋁業(yè)

在美國，世紀(jì)鋁業(yè)有兩個冶煉廠，分別位于肯塔基州的Sebree和南卡羅來納州的Mount Holly。Sebree冶煉廠于1973年開始運營，由世紀(jì)鋁業(yè)全資擁有和運營。該冶煉廠的產(chǎn)能約為22萬噸/年，在美國的三個州共雇用約625名員工。

Mount Holly冶煉廠于1980年開業(yè)。它有兩條生產(chǎn)線，采用美國鋁業(yè)A697技術(shù)，運營360個電解槽，工況為228kA。該冶煉廠的設(shè)計產(chǎn)能為23萬噸/年，擁有約465名員工。由于能源成本高，Mount Holly自2021年以來一直以75%的產(chǎn)能利用率運行，2023年的實際產(chǎn)量為17.2萬噸/年。2024年，世紀(jì)鋁業(yè)與Santee Cooper簽署了一份為期三年的電力合同，從2024年1月1日開始提供295MW的電力，一直持續(xù)到2026年12月。這份電力供應(yīng)合同，可以保持Mount Holly冶煉廠繼續(xù)以目前的產(chǎn)能運行。目前，世紀(jì)鋁業(yè)正在尋求增加該地區(qū)的產(chǎn)量和就業(yè)。

Hawesville冶煉廠位于肯塔基州俄亥俄河附近，于1969年首次投產(chǎn)。該冶煉廠有5條Kaiser P69電解技術(shù)生產(chǎn)線（圖5），其中560個電解槽在170 kA左右運營。Hawesville的設(shè)計產(chǎn)能為25萬噸/年。在5條生產(chǎn)線中，有4條生產(chǎn)純度為99.9%的原鋁，主要用于航空航天和國防工業(yè)，為空中客車公司、美國海軍和國際空間站提供原料。Hawesville冶煉廠于2022年8月全面停產(chǎn)，此后一直沒有重新啟動。業(yè)務(wù)暫停導(dǎo)致628名員工被解雇。

圖5 Hawesville鋁廠的5號生產(chǎn)線

2.3 Magnitude 7 Metals

位于密蘇里州New Madrid的Noranda鋁廠于1971年開始生產(chǎn)。該冶煉廠有兩條Kaiser P-69電解技術(shù)生產(chǎn)線，有348個電解槽在175 kA下運營，還有一條Alcoa A697電解技術(shù)生產(chǎn)線，有160個電解槽在210 kA下工作。該冶煉廠的設(shè)計產(chǎn)能為26.3萬噸/年（圖6）。2016年，由于工廠電氣開關(guān)設(shè)備出現(xiàn)故障，Noranda冶煉廠的三條生產(chǎn)線全部停產(chǎn)，最終導(dǎo)致冶煉廠關(guān)閉。

圖6 Magnitude 7 Metals冶煉廠的鋁液鑄造生產(chǎn)線

Noranda鋁業(yè)公司于2016年9月以1370萬美元的價格將New Madrid冶煉廠出售給ARG International AG，希望能夠恢復(fù)該廠生產(chǎn)。該冶煉廠更名為Magnitude 7 Metals。在美國實施232條款關(guān)稅后，該冶煉廠于2018年重新啟動了1號和2號生產(chǎn)線。然而，由于能源成本高企，在2023年1月25日，冶煉廠宣布永久關(guān)閉。在2024年1月28日停止運營之前，Magnitude 7 Metals的鋁產(chǎn)量約占美國鋁總產(chǎn)量的20%。

3、美國再生鋁生產(chǎn)業(yè)

解決鋁的能源和排放問題的一個直接方法，是提高廢鋁的回收率。與原鋁生產(chǎn)相比，將舊易拉罐和廢鋁重新轉(zhuǎn)化為新鋁所需的能源減少了約95%。但為了生產(chǎn)再生鋁，生產(chǎn)商仍然需要在廢料混合物中添加10-40%的原鋁，以達(dá)到適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和耐用性。因此，再生鋁鋁行業(yè)是原鋁的最大買家之一。

就美國國內(nèi)生產(chǎn)而言，原鋁生產(chǎn)的下降通過增加回收鋁產(chǎn)能而抵消。再生鋁產(chǎn)量穩(wěn)步增長，從1973年的100萬噸和1990年的200萬噸，增長到2021年的330萬噸以上（圖7），占美國鋁總產(chǎn)量的78%。美國再生鋁產(chǎn)業(yè)的就業(yè)人數(shù)從2002年的8691人增加到2022年的9329人，增加了7.3%。再生鋁生產(chǎn)的大幅增加，可能是由于新的再生鋁設(shè)施的啟動有關(guān)。

圖7 1913年至2023年美國再生鋁產(chǎn)量(來源:美國地質(zhì)調(diào)查局。)

目前，美國的再生鋁市場明顯大于原鋁市場。根據(jù)美國勞工統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)，截至2020年，有113家企業(yè)從事再生鋁生產(chǎn)。這一數(shù)字包括從廢料中回收鋁和鋁合金的企業(yè)，以及從購買的鋁中制造合金、粉末、鋁漿或鋁片的企業(yè)。

2023年，美國生產(chǎn)了330萬噸再生鋁，再生鋁產(chǎn)量占美國鋁總產(chǎn)量的81%，而全球這一比例約為33%。美國在全球鋁產(chǎn)量中所占的份額為3.9%，其中原鋁生產(chǎn)占1.1%，再生鋁生產(chǎn)占9.4%。2023年，美國鋁出口330萬噸，進(jìn)口554萬噸，凈進(jìn)口量為224萬噸4。

4、未來趨勢

4.1 需求增長

根據(jù)CRU International的數(shù)據(jù)，預(yù)計未來十年鋁需求將增長3330萬噸，從2020年的8620萬噸增長到2030年的1.195億噸。其中約37%的增長預(yù)計來自中國，其次是亞洲（不包括中國），為26%，北美和歐洲分別增長15%和14%。

預(yù)計到2030年，北美的需求將達(dá)到1660萬噸，比2020年的1150萬噸增長45%。鋁需求的最大份額來自運輸部門的半成品消費（420萬噸），占2020年該地區(qū)需求的37%。未來幾年，美國風(fēng)能和太陽能行業(yè)每年將需要780萬噸鋁，這大大超過了美國到2035年的鋁產(chǎn)量預(yù)期。

4.2 中國原鋁業(yè)快速增長

中國是世界上最大的原鋁生產(chǎn)國，也是世界上最大的再生鋁生產(chǎn)國，估計年產(chǎn)能為1400萬噸。然而，近年來產(chǎn)能利用率一直徘徊在40%至60%之間，這意味著中國每年僅生產(chǎn)約600萬至800萬噸再生鋁。中國2023年的再生鋁產(chǎn)量預(yù)計為1880萬噸，比2022年增長31%。

回收國內(nèi)廢鋁生產(chǎn)再生鋁，是中國的必然趨勢，這在很大程度上是由于鋁土礦資源的短缺。中國原鋁產(chǎn)量預(yù)計在2025年左右達(dá)到峰值，其原鋁產(chǎn)能將逐漸下降，取而代之的是，中國的再生鋁產(chǎn)量將增長6。然而，中國的再生鋁預(yù)計將在2035年左右首次超過原鋁的生產(chǎn)水平，最終將占鋁總產(chǎn)量的60%以上。中國政府預(yù)計，到2025年，再生鋁產(chǎn)量將增至每年1150萬噸，到2030年將增至每年1800萬噸7。

4.3 美國原鋁產(chǎn)業(yè)的聯(lián)邦支持計劃

美國原鋁產(chǎn)業(yè)的聯(lián)邦支持計劃除非美國政府緊急干預(yù)，否則目前尚不清楚美國老化的原鋁冶煉廠是否會繼續(xù)成為未來生產(chǎn)的一部分。雖然《通貨膨脹削減法案》旨在提振美國可再生能源行業(yè)，并包括對原鋁生產(chǎn)的稅收抵免，但似乎沒有關(guān)于如何將兩者聯(lián)系起來的總體戰(zhàn)略。如果美國現(xiàn)有的冶煉廠想要生存下去，就必須盡快出臺一項行動計劃，對老化的設(shè)施進(jìn)行現(xiàn)代化改造，并與可再生能源相結(jié)合。

然而，一個積極的進(jìn)展正在推進(jìn)中。根據(jù)美國能源部清潔能源示范項目辦公室提供的高達(dá)5億美元資金，世紀(jì)鋁業(yè)將建造美國過去45年來首個新的原鋁項目，并計劃在俄亥俄/密西西比河流域內(nèi)的一個地點建設(shè)其綠色鋁冶煉廠8。由于采用了最先進(jìn)的節(jié)能設(shè)計和使用無碳能源，估計該冶煉廠將避免傳統(tǒng)冶煉廠75%的排放。這家冶煉廠預(yù)計還將創(chuàng)造以美國鋼鐵工人聯(lián)合會（United Steelworkers）為代表的1000多個全職工作崗位，以及5500多個建筑工作崗位。據(jù)世紀(jì)鋁業(yè)報道，在項目完工后，將使目前美國原鋁工業(yè)的規(guī)模增加一倍。

4.4 加拿大鋁產(chǎn)業(yè)

加拿大政府宣布了一項計劃，對從中國進(jìn)口的某些鋁和鋁產(chǎn)品征收25%的關(guān)稅，該計劃于2019年10月生效9，10。該決定是在最近采取行動解決長期影響加拿大鋁生產(chǎn)商的不公平貿(mào)易行為之后做出的，包括加強(qiáng)對來自中國、俄羅斯和其他地區(qū)的不公平貿(mào)易金屬進(jìn)口的監(jiān)測、執(zhí)法以及提升關(guān)稅等。

對特定國家征收關(guān)稅使加拿大等國受益，加拿大歷來是美國市場最大的原鋁供應(yīng)國（2023年為480萬噸）。加拿大被認(rèn)為是美國國防工業(yè)供應(yīng)鏈的一部分。美鋁（Alcoa）和力拓的一系列冶煉廠都是由綠色水電供電。最近，力拓正在不斷升級生產(chǎn)設(shè)施，并宣布擴(kuò)建其現(xiàn)代技術(shù)的AP60冶煉廠，以淘汰同一運營地點過時的Arvida廠。力拓還對不列顛哥倫比亞省的Kitimat鋁廠進(jìn)行了現(xiàn)代化改造，在2015年安裝了360個最先進(jìn)的AP-4X預(yù)焙熔煉電解槽，這些電解槽由自有的電力系統(tǒng)產(chǎn)生的可再生水電供電。美國鋁協(xié)對加拿大的鋁關(guān)稅表示歡迎，并強(qiáng)調(diào)了加拿大原鋁產(chǎn)業(yè)對美國下游產(chǎn)業(yè)的重要性。

5、參考文獻(xiàn)

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2.Pawlek,R.P.,“Primary Aluminum Smelters of the World,”Light Metal Age,February 2023,pp.6-21.

3.Tabereaux,A.,“Century Aluminum Expands with Acquisition of U.S.Aluminum Smelters,”Light Metal Age,February 2015,pp.22–25.

4.“U.S.Aluminum Manufacturing:Industry Trends and Sustainability,”Congressional Research Service Reports,October 26,2022.

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6.Li,Yun,et al.,“When will the arrival of China’s secondary aluminum era?”Resources Policy,Vol.65,March 2020.

7.Stadele,Chris,“Growing Secondary Aluminum Supply Could Further Weigh on Prices,”AEGIS Hedging,August 24,2023.

8.“Century Aluminum Selected by U.S.Department of Energy to Receive$500 Million Investment to Build New Green Aluminum Smelter to Accelerate Industrial Decarbonization,”Century Aluminum,March 25,2024.

9.“Targeted Canadian Tariffs on Chinese Aluminum Imports a Win for North American Manufacturing,”The Aluminum Association,August 26,2024.

10.“Final list of steel and aluminum products from China that will be subject to a 25 percent surtax,”Department of Finance Canada,October 1,2024.