一、概念辨析的背景和意義

黨的二十大報告中提出要積極穩妥推進碳達峰碳中和，深入推進能源革命，推進工業低碳轉型。有色金屬行業是工業領域碳排放量最高的制造業之一，該行業正處于綠色低碳轉型和高質量快速發展階段，綠色低碳相關概念層出不窮。各類場合出現了很多相似概念，使用頻次較多的概念有綠色鋁[1]、低碳鋁[2]、零碳鋁[3]等，尤其是近期市場上出現了綠電鋁（Green-Power Aluminium）的概念，例如沃爾沃、寶馬等汽車制造企業都提出了綠電鋁的采購需求。國內外各機構對不同概念的鋁產品分別進行著多種評價認證工作，如中國質量認證中心（CQC）通過對不同鋁產品進行全生命周期評價，披露產品碳足跡值，發布了鋁行業首批產品碳足跡證書；國外機構對國內企業進行的鋁業管理倡議（ASI）認證，根據績效標準和監管鏈標準，推進鋁全生命周期管理，打造綠色鋁供應鏈的優勢；中國有色金屬工業協會正在推動綠電鋁評價工作……但是，由于目前國內外對這些概念均沒有形成統一認識，很多概念在很多語境中交叉使用，內容似是而非，因此也出現了較多概念誤用，產生了不少歧義，甚至是誤解，容易導致市場上產生混淆。因此有必要對各概念進行辨析，更準確地認識各概念意義，以期逐步在行業內形成共識，并在相關標準中予以明確，起到規范市場的作用。

鋁行業在我國有色金屬行業中碳排放量最高。鋁行業在推動產業鏈綠色低碳安全高效轉型，節能降碳，促進綠色能源和綠色先進制造業深度融合發展等方面是最有潛力的行業。電解鋁生產過程需要消耗大量電力，現階段仍以火電消耗為主，是有色金屬工業中最為主要的碳排放來源，電解鋁工序電力排放量占比78.8%，占整個原鋁生產碳排放強度的59.7%，約為有色金屬工業總排放量的3/4，約占全國碳排放總量的3.5%左右[4]。對電解鋁生產企業來說，生產用電產生的間接溫室氣體排放是其最大的溫室氣體排放源之一，此環節也是減少其排放的最主要機會。因此采用綠電代替火電是現階段鋁電解行業減碳的最有效措施。

標準體系建設是減碳工作的重要基礎，對于通過標準化工作踐行“雙碳”戰略，中共中央、國務院和政府相關部門已有非常明確的要求。據悉，中國有色金屬工業協會團體標準《綠電鋁評價及交易導則》正在研制中，該標準基于鋁行業碳排放特點及降碳需求，以電解鋁行業為突破，聚焦于采用綠色電力所生產的電解鋁，旨在指導鋁行業上下游全面開展綠電鋁評價工作，有望起到促進綠色能源和綠色先進制造業深度融合發展的作用，是國家“雙碳”政策的具體落地措施，為綠電鋁產品的生產、消費和政府監管提供科學的評價手段與采信依據，最大程度體現綠電的環境價值，為各相關方提供標準支持。

本文旨在通過對這四個相關概念的來源、使用情況進行詳細梳理，結合鋁行業碳中和發展路徑和市場需求，對各個概念之間的區別與聯系進行討論，準確界定其內涵，力求在給出不同發展階段、不同語境下更準確的使用建議，規范表述用詞，消除交流誤解。

二、四個概念的解析

1.零碳鋁

零碳鋁的定義目前沒有權威公認的解釋。廣義層面，可以將其理解為全生命周期環節碳排放為零的鋁產品。狹義層面，可將其理解為某些生產環節或某個生產環節碳排放為零的鋁產品。美國鋁業公司和海德魯公司都曾提出過零碳鋁概念[4]，主要指的是當產品生產過程的排放量與使用階段鋁的減排收益平衡時，可定義產品為零碳鋁產品。企業通過在冶煉環節使用可再生能源、研發惰性陽極等方案盡可能降低生產環節的碳排放量，計算使用、回收環節的減碳量，當產品生產階段產生的二氧化碳的排放量小于使用、回收環節產生的減碳量時，該企業生產的鋁產品為零碳鋁產品。

因此可以看出，只通過技術革新是無法實現碳的零排放的，需要結合后端應用端的減排量、廢物回收創造的環境效益等方式中和，通過概念創新，建立相應的核算模型來實現零碳鋁的生產，因此零碳鋁概念存在很大的模糊性。這使得其使用場景具有較大的主觀性。當評價邊界為鋁產業鏈中的電解環節時，使用綠電的重熔用鋁錠和電解原鋁液可稱為零碳鋁；當評價邊界為生產和使用時，全部使用綠電鋁和再生鋁生產的汽車用鋁輪轂可稱為零碳鋁；當評價邊界為廢棄回收和再生產時，綠色鋁的保級回收也可稱為零碳鋁。

由此可見，零碳鋁的評價邊界、評價方法存在較大主觀性，此概念相對超前，不太適用于當前鋁行業綠色低碳發展階段，較難得到市場認可和推廣。

2.低碳鋁

低碳鋁指在全生命周期或部分生命周期環節具有較低碳排放值的鋁產品，產品在確定的評價范圍內的碳排放值是根據對應的排放因子計算得出的二氧化碳的當量值，只需計算某一時間段內的值，包括直接排放和間接排放。但范圍邊界如何確定，為了避免重復計算，應考慮哪些直接溫室氣體排放、電力產生的間接溫室氣體排放、其他間接溫室氣體排放，目前無行業統一的針對鋁產品碳排放量的計算范圍和計算方法。除此之外，當前鋁行業非碳能源占比未能確定，有待于通過技術組合和技術突破實現技術工藝水平不斷改進、能源結構持續優化、再生鋁閉環保級利用回收體系逐漸完善。因此產品碳排放要達到什么樣的低值才可稱為低碳鋁產品，缺少一個具體的數據指標作為底線標準。

綜合來講，現階段還無法準確認定何種產品是低碳產品，低碳產品概念的應用仍較大的不確定性，需要通過低碳產品標準的引領，確定鋁產品生命周期各環節的碳排放指標及低碳鋁評價方法，才能進行應用和推廣。并且，鋁冶煉環節由于能源消耗帶來了巨大碳排放值，導致其他技術工藝水平的改進對最終減排值效果不明顯，綠色電力生產的原鋁產品由于電解環節碳排放盡可能降到了最低，可直接被認定為低碳鋁。鋁合金坯料及鋁材，再生鋁生產能耗僅為原鋁生產總能耗的4.86%，溫室效應僅為原鋁生產的1/24[5]，使用廢鋁原料對鋁產品降低碳排放的效果更為顯著，低碳鋁產品概念在鋁中下游產品應用時，需綜合考慮綠電鋁和再生鋁使用情況。由此可見低碳鋁的定義也需特定的語境，低碳鋁的應用場景更適用于形容生產過程而不是一個產品，無具體定義的低碳鋁產品低碳屬性很難在下游產業鏈中傳播。

3.綠色鋁

國內綠色產品的認定有兩種方式，一種是生產企業依據國家市場監督管理總局每年發布綠色產品評價標準清單及認證目錄，按照國家市場監管總局統一制定發布的綠色產品認證規則開展認證的方式，屬于國推自愿性產品認證制度，目前已在社會上引起了廣泛的關注；另一種是依據中華人民共和國工業和信息化部頒發的《綠色設計產品清單》技術標準，對符合和綠色設計產品進行評價，目前已經完成了上萬種綠色產品的評價工作。以上兩種綠色產品的認定方式依據的標準，均是依據GB/T 33761-2017《綠色產品評價通則》，對產品生產企業做基本要求，并對產品做資源屬性、環境屬性、能源屬性和產品屬性四方面提出具體指標要求。綠色產品可稱為綠色設計產品或生態設計產品，核心理念是產品全生命周期過程對生態環境和人體健康無害或危害小、節約資源和能源、滿足用戶使用要求和消費升級需求、產品無毒無害或低毒低害。

為實現鋁產品達到全生命周期環境影響的最小化的目標，鋁產品生產企業需調整能源結構使用綠色電力、利用廠房屋頂建設分布式光伏發電系統、再生鋁保級利用、鋁灰渣無害化處理，利用多種手段綜合布局。

綠色鋁涵蓋的生命周期范圍最廣，指標最全，不局限于碳排放指標，綠電鋁也可直接認定為綠色鋁。綠色鋁是綠電鋁的延續，可以理解為全部或部分使用綠電鋁及回收鋁生產的變形鋁及鋁合金圓鑄錠、變形鋁及鋁合金扁鑄錠、鋁及鋁合金鑄軋帶、鑄造鋁合金錠、電工圓鋁桿、鋁合金鑄件等鑄造類產品或連鑄連軋類產品，以及后續通過各類加工工藝生產的鋁加工產品，即鋁材。

4.綠電鋁

綠電鋁作為一個全新概念，是由中國有色金屬綠色產品評價中心根據鋁行業低碳發展戰略要求及現階段市場需求，在團體標準《綠電鋁評價及交易導則》中首次提出并給予具體解釋，即使用綠色電力（利用風能、太陽能、水能、地熱能、海洋能、生物質能等能源轉化的電力）生產的電解鋁產品，包括電解原鋁液、重熔用鋁錠。鋁產業鏈包含了原鋁生產（鋁土礦開采、氧化鋁生產、陽極生產、電解鋁生產）、再生鋁及鋁加工及產品制造等環節，杜心[6]等人對我國鋁行業碳達峰碳中和路徑研究表明，原鋁生產二氧化碳排放量約占鋁行業二氧化碳排放量的94.85%，其中能源消耗排放的二氧化碳占比較大，達到77.5%，因此冶煉環節能源結構的優化是目前鋁行業實現低碳發展急需解決的首要問題。

綠色電力近些年在我國實現了跨越式發展，2021年裝機占比達到26%（其中云南省和青海省的綠色電力裝機占比均已達到90%），2021年發電量占比達到12%。《工業領域碳達峰實施方案》更是要求，到2030年，電解鋁使用可再生能源比例提至30%以上。《有色金屬行業碳達峰實施方案》中明確指出，到2025年有色行業力爭率先實現碳達峰，2040年力爭實現減碳40%。

綠電鋁的定義清晰，評價方法明確，與現階段鋁行業綠色發展更匹配，有很強的適用性。根據“雙碳”戰略的實施目標，鋁行業綠電比例需要逐漸增加，火電比例在2060年要降低到30%以下，綠電鋁的評價工作是順應并助力國家工業能源轉型，引導吸納國家能源結構轉型過程中綠電增額優先向鋁行業傾斜。

綠電鋁評價可促進綠電鋁價值鏈的傳遞，助力實現有色金屬行業“雙碳”目標，推動建立綠色電力核算體系，正面應對歐盟碳邊境調節機制對我國鋁產品出口造成的困境。據不完全統計，截至2021年年底，我國水電鋁占比約達21%左右[7]。在2040年電解鋁產量達到4500萬噸的峰值時，綠電鋁產量需達到總共產量的58.93%，約2652萬噸時，減碳量較2021相比可達40%，可實現15890tCO?減碳量。綠電鋁的評價及交易工作是《工業領域碳達峰實施方案》和《有色金屬行業碳達峰實施方案》中相關要求的具體落實。

三、四個概念的關系辨析

綠電鋁從所使用的電能屬性角度進行考量，即使用綠色電力生產的鋁產品。其主要針對原鋁產品，由于電解環節使用了綠電，間接碳排放數值極低，可以忽略不計，只需考慮陽極消耗產生的CO?和全氟化碳（PFC）折合的當量CO?，就鋁電解環節來說，綠電鋁概念等同于低碳鋁和綠色鋁。綠電鋁是實現低碳鋁和綠色鋁的最有效方式之一。

綠色鋁是綠電鋁的延續，不僅僅限于原鋁產品，而是延伸到產品的全生命周期。從對環境和生態的影響角度進行考量，即對環境或生態友好，則可以定義為綠色鋁，反之，則不屬于綠色鋁。通常來說，生產鋁產品所使用的能源是否為可再生能源，仍然是判斷其是否為“綠色”的最直接原因。再生鋁由于對環境和生態影響較小，因此，全部或部分使用綠電鋁及回收鋁生產也可被認為是綠色鋁。

對鋁產業鏈各生命周期環節的碳足跡進行分析，低碳鋁生產環節的碳排放值達到一個較低值，可在冶煉環節使用綠電、加工環節使用再生鋁、再生鋁保級應用、鋁灰渣無害化處理或多種降碳手段共同使用，達到低碳排放指標。LES EDWARDS等人提出評價范圍考慮預焙陽極陽極效應直接排放、電力間接排放以及上游原輔材料生產和企業運輸等帶來的間接排放時，單位產品碳排放量低于4tCO?e/tAl時可認定為是低碳鋁[8]，若想達到此指標，必須在冶煉環節使用綠電，因此大部分的低碳鋁是綠電鋁。

零碳鋁的生產環節的碳排放值等于使用回收環節產生的環境效益帶來的碳效益值，當固碳能力提高時，各生產環節碳排放不需達到最低值，但目前關于我國生態系統固碳能力以及碳匯的功能與速率研究較少，需全生命周期每個環節碳排放都達到最小時，尤其是碳排放量最高的冶煉環節，才可滿足零碳鋁的應用場景，因此零碳鋁一定是綠電鋁。

根據標準評定的綠電鋁由于其純綠電屬性和較低的碳排放因子，可認定為是綠色鋁和低碳鋁，但低碳鋁產品和綠色產品中，有一部分是未使用綠電鋁，但通過使用再生鋁或進行了其他降碳手段生產的碳排放較低的鋁產品，因此不一定是綠電鋁產品。

四個概念之間的關系如圖1所示。

圖1 零碳鋁、低碳鋁、綠電鋁、綠色鋁關系辨析示意圖

從鋁產業鏈看，鋁產品實現低碳發展，需要在原鋁階段使用綠電，生產綠電鋁，此階段的產品也必然是低碳或零碳鋁，在原鋁合金化和加工階段，使用綠色電力、添加無污染元素、使用回收鋁，則可以被認為是綠色鋁。

除了原鋁生產階段以外，合金化、加工和回收環節，都需要核算其碳排放量，才能認定是否為低碳鋁或零碳鋁。事實上，對于低碳鋁或零碳鋁來說，進行評價的意義不大，重要的是核算出具體的碳排放量，因為碳排放量對應碳交易。

可見，綠電鋁主要考慮生產用電的屬性，低碳鋁或零碳鋁主要考慮生產過程碳的排放，綠色鋁主要考慮生產過程對環境和生態是否友好，四個概念的側重點完全不同。

四、四個概念的應用場景和中國鋁行業碳減排前景展望

根據我國的碳排放現狀，以及我國能源結構比例的發展趨勢，丁仲禮院士提出我國碳中和的路線規劃范可分為四個階段[9]：控碳階段、減碳階段、低碳階段和中和階段。結合丁仲禮院士、杜心、嚴剛等對鋁行業碳達峰碳中和路徑研究[9-10]，筆者也結合鋁行業發展特點，及電解鋁行業大幅消納綠色電力的總趨勢，試著將鋁行業的碳減排規劃分為以下四個階段，供各界參考。

現階段即為第一階段。由于節能和提高能源利用效率對我國實現2030年前碳排放達峰目標的貢獻在70%以上，可再生能源和核電的貢獻接近30%[6]。因此現階段鋁行業降碳路徑應優先考慮能源結構優化，鋁冶煉企業即可考慮先選用低碳化的火電+部分綠電的“混合型”能源結構，也可考慮綠電一步取代到位。此階段綠電鋁的概念更適用于行業發展現狀，同時綠電鋁的評價和交易的推廣，可打造以水電、光伏發電、核電等為主的典型綠電鋁示范產業鏈，是鋁行業“雙碳”路線啟航的推進劑。

第二階段。隨著綠電鋁產品評價和交易的推廣，行業能源結構已達到最優，電解鋁火電產能很可能大幅收縮。行業同步采取鞏固和化解電解鋁過剩產能、推廣綠色技術、提高鋁水直接合金化比例、大幅度提高再生鋁生產能力和再生鋁比例等主要措施，鼓勵企業進行技術工藝改進、研發和購置先進設備設施、進一步優化能源結構，已將能源、資源消耗以及污染物排放降低到最小值。此階段鋁行業已完善綠色制造體系的建設，打造綠色低碳供應鏈，通過典型示范帶動鋁行業生產模式綠色轉型。形成一批可復制、可推廣的碳達峰優秀典型經驗和案例。綠色鋁產品的概念更適用于此發展階段。

第三階段為鋁行業碳達峰階段，我國鋁行業預計于2025年實現碳達峰，此階段綠電鋁產量應達到電解鋁總產量30%以上，此時鋁行業已整體大幅度降低了碳排放值。本階段工作目標是對碳減排潛力較大的環節進行針對性改進，如對電解槽本身作出節能化改造、研發綠色材料取代電解槽中的碳素陽極、對鋁廢金屬作回收再生利用，研發低溫余熱回收、無廢冶金等關鍵降碳技術。此時低碳產品評價技術規范和低碳指標值均已確定，可實現低碳鋁產品的規模化生產和評價。

最后是碳中和階段，由于二氧化碳捕獲和封存技術對我國2030年前實現碳達峰目標很難做出實質性貢獻[6]，因此二氧化碳捕集利用等零碳、負碳核心技術的儲備應在這個階段完成。零碳鋁概念的應用需要鋁行業改造發展可再生能源，提高行業綠電使用量，以及進行碳捕集、利用與封存。通過生態系統固碳、人為地將二氧化碳轉化成化工產品或封存到地下等方式來消除后，達到碳中和目標時可實現零碳鋁的生產。

本文成文期間正是我國綠電鋁概念的形成階段，相關評價工作也正在緊鑼密鼓的籌劃。筆者認為綠電鋁評價工作具有鮮明的新時代特色，可以在促進綠電鋁價值鏈的傳遞的同時，引導吸納國家能源結構轉型過程中綠電增額優先向鋁行業傾斜，推動建立綠色電力核算體系，正面應對歐盟碳邊境調節機制對我國鋁產品出口造成的困境，助力實現有色金屬行業“雙碳”目標，是踐行“雙碳”戰略的具體舉措。

本文是我國鋁行業首次對綠色鋁、綠電鋁、低碳鋁、零碳鋁四個相似概念進行辨析，由于筆者水平所限，一定有很多不足之處，還請同行不吝指正。