目錄
前言
第1章緒論1
1.1研究背景1
1.1.1鋁工業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)張導(dǎo)致了嚴(yán)峻的資源環(huán)境問題1
1.1.2氣候變化背景下鋁工業(yè)的低碳發(fā)展面臨巨大壓力3
1.1.3鋁國(guó)際貿(mào)易的飛速發(fā)展致使國(guó)家間貿(mào)易摩擦加劇6
1.1.4城市礦產(chǎn)將超越鋁土礦成為鋁原材料的重要來源8
1.2研究問題的提出10
1.3研究目的、內(nèi)容和意義11
1.3.1研究目的11
1.3.2研究?jī)?nèi)容11
1.3.3研究意義12
1.4本書的結(jié)構(gòu)與技術(shù)路線12
第2章鋁的物質(zhì)流分析方法介紹14
2.1物質(zhì)流分析方法簡(jiǎn)介14
2.1.1物質(zhì)流分析方法概述14
2.1.2物質(zhì)流分析的關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)15
2.1.3物質(zhì)流分析的基本步驟18
2.2金屬元素的物質(zhì)流分析模型19
2.2.1針對(duì)流量的靜態(tài)模型19
2.2.2針對(duì)存量的靜態(tài)模型21
2.2.3流量驅(qū)動(dòng)的動(dòng)態(tài)物質(zhì)流分析模型21
2.2.4存量驅(qū)動(dòng)的動(dòng)態(tài)物質(zhì)流分析模型26
2.3鋁的物質(zhì)流分析的研究進(jìn)展27
第3章經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)鋁的生命周期流量與存量解析29
3.1鋁的生命周期解析框架29
3.2鋁的存量與流量的識(shí)別和分類30
3.3生產(chǎn)階段含鋁產(chǎn)品的識(shí)別與分類32
3.3.1鋁土礦開采32
3.3.2氧化鋁冶煉33
3.3.3原生鋁電解34
3.3.4原生鋁鑄錠34
3.4加工與制造階段含鋁產(chǎn)品的識(shí)別與分類35
3.4.1鋁合金的分類35
3.4.2鋁半成品的加工36
3.4.3含鋁最終產(chǎn)品的制造37
3.5使用階段含鋁產(chǎn)品的識(shí)別與分類38
3.6廢物管理與循環(huán)階段含鋁產(chǎn)品的識(shí)別與分類38
3.6.1新鋁廢料的循環(huán)利用40
3.6.2舊鋁廢料的循環(huán)利用40
3.6.3鋁的不斷循環(huán)利用的有限性42
3.7鋁在其生命周期中的損失43
3.8鋁的全生命周期進(jìn)出口44
3.9金屬態(tài)鋁的源與匯及其循環(huán)特征45
第4章中國(guó)鋁的存量與流量分析47
4.1研究方法47
4.1.1系統(tǒng)邊界的確定47
4.1.2流量的核算方法47
4.1.3存量的核算方法52
4.1.4數(shù)據(jù)來源與處理53
4.2流量及其結(jié)構(gòu)的變化62
4.2.1產(chǎn)量及其結(jié)構(gòu)的變化63
4.2.2進(jìn)出口量及其結(jié)構(gòu)的變化68
4.2.3表觀消費(fèi)量與凈進(jìn)口依存度的變化72
4.2.4損失量及其結(jié)構(gòu)的變化81
4.3存量及其結(jié)構(gòu)的變化84
4.3.1鋁土礦存量及其減少量85
4.3.2在用存量及其增加量87
4.3.3損失存量及其增加量89
4.3.4國(guó)內(nèi)總存量及其分布90
4.4本章啟示91
第5章美國(guó)鋁的存量與流量分析92
5.1研究方法92
5.1.1范圍和系統(tǒng)邊界92
5.1.2數(shù)據(jù)分類和準(zhǔn)備92
5.2流量分析92
5.2.1鋁的貿(mào)易量與組成分析94
5.2.2鋁土礦和氧化鋁的生產(chǎn)95
5.2.3進(jìn)入加工環(huán)節(jié)的未鍛軋鋁96
5.2.4進(jìn)入制造環(huán)節(jié)的鋁半成品97
5.2.5鋁在用存量的流入、流出及其變化98
5.2.6鋁廢料的回收99
5.2.7鋁損失、出口的報(bào)廢產(chǎn)品以及進(jìn)入休眠存量的鋁100
5.2.8美國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)鋁的流入、流出和累積101
5.3存量分析102
5.3.1國(guó)內(nèi)總存量及存量的不同分布102
5.3.2絕對(duì)和人均在用存量的數(shù)量與構(gòu)成103
5.4本章啟示103
第6章鋁的全球物質(zhì)流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)分析105
6.1研究方法105
6.2鋁產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用模式以及國(guó)家和地區(qū)尺度的鋁的物質(zhì)流分析108
6.3含鋁產(chǎn)品的貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)和貿(mào)易模式110
6.4基于貿(mào)易的全球鋁的物質(zhì)流網(wǎng)絡(luò)及其影響111
6.5本章啟示113
第7章全球各國(guó)鋁在用存量的演化特征114
7.1研究方法114
7.2鋁的在用存量和鋁土礦儲(chǔ)量116
7.3鋁存量的歷史演變特征120
7.4存量估計(jì)的不確定性123
7.5本章啟示124
第8章鋁的生命周期評(píng)價(jià)研究綜述126
8.1鋁的生命周期評(píng)價(jià)方法介紹126
8.2鋁的生命周期評(píng)價(jià)研究現(xiàn)狀評(píng)述128
8.2.1研究范圍有限且系統(tǒng)邊界各異128
8.2.2已形成行業(yè)級(jí)的通用清單數(shù)據(jù)128
8.2.3回收利用環(huán)節(jié)的環(huán)境負(fù)荷分配問題129
8.2.4多數(shù)僅關(guān)注能源和溫室氣體排放指標(biāo)130
8.3現(xiàn)有研究結(jié)果存在較大差異的原因130
8.3.1系統(tǒng)邊界的差異131
8.3.2行業(yè)級(jí)通用清單數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確132
8.3.3回收利用環(huán)節(jié)環(huán)境負(fù)荷分配方法的差異134
8.3.4評(píng)估使用階段的收益方法的差異135
8.3.5是否納入更多的環(huán)境指標(biāo)136
8.4生命周期評(píng)價(jià)在解決鋁行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展問題中的優(yōu)勢(shì)和不足136
8.5本章啟示137
第9章鋁貿(mào)易的多維效應(yīng)分析138
9.1研究方法139
9.1.1系統(tǒng)邊界的確定139
9.1.2數(shù)據(jù)來源和計(jì)算方法139
9.2各國(guó)鋁貿(mào)易的總體收益和貢獻(xiàn)142
9.3資源維度143
9.4經(jīng)濟(jì)維度144
9.5能源和環(huán)境維度145
9.6貿(mào)易不平衡的原因147
9.7本章啟示149
第10章中國(guó)未來鋁的物質(zhì)流情景分析152
10.1研究方法152
10.1.1系統(tǒng)邊界的確定與存量和流量識(shí)別152
10.1.2模型計(jì)算與情景設(shè)置153
10.2中國(guó)未來鋁的物質(zhì)流變化特征157
10.2.1鋁的物質(zhì)流概況：1950～2100年157
10.2.2在用存量快速累積并在未來達(dá)到飽和158
10.2.3需求量快速增長(zhǎng)預(yù)示著未來鋁廢料的大量產(chǎn)生159
10.2.4原生鋁產(chǎn)量下降而再生鋁產(chǎn)量增加160
10.3影響因素分析161
10.4中國(guó)進(jìn)入廢鋁時(shí)代的挑戰(zhàn)與機(jī)遇165
10.4.1原生鋁產(chǎn)量即將達(dá)峰165
10.4.2中國(guó)即將進(jìn)入廢鋁時(shí)代165
10.4.3中國(guó)鋁貿(mào)易結(jié)構(gòu)的變化166
10.4.4實(shí)現(xiàn)更可持續(xù)的鋁的物質(zhì)流166
第11章中國(guó)鋁工業(yè)能耗和碳排放的情景預(yù)測(cè)168
11.1研究方法168
11.1.1系統(tǒng)邊界的確定168
11.1.2計(jì)算模型169
11.1.3情景設(shè)置與數(shù)據(jù)來源169
11.2全生命周期鋁存量與流量分析172
11.3全生命周期能耗情景分析174
11.4全生命周期碳排放情景分析176
11.5鋁工業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的挑戰(zhàn)與途徑177
第12章全球鋁工業(yè)能耗和碳排放的情景預(yù)測(cè)179
12.1研究方法179
12.2全球鋁循環(huán)與碳排放量181
12.3全球人均鋁在用存量182
12.4全球鋁工業(yè)減排策略分析183
第13章鋁及鋁工業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)和路徑187
13.1鋁及鋁工業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)187
13.1.1有限的鋁土礦資源與持續(xù)增長(zhǎng)的金屬鋁需求不相適應(yīng)187
13.1.2提高物質(zhì)福利與鋁工業(yè)節(jié)能減排要求之間存在矛盾188
13.1.3垂直型國(guó)際分工和高生產(chǎn)集中度加重了貿(mào)易依賴，加大了供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)188
13.1.4由產(chǎn)品差異導(dǎo)致的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移擴(kuò)大了國(guó)家間不平等和全球環(huán)境影響188
13.1.5城市礦產(chǎn)儲(chǔ)量持續(xù)增長(zhǎng)，但回收利用水平亟待提高189
13.2對(duì)中國(guó)鋁工業(yè)發(fā)展的啟示189
13.2.1從全生命周期角度管理鋁工業(yè)，提升資源效率，盡早實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)189
13.2.2推進(jìn)鋁工業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，限制高資源、能源、環(huán)境強(qiáng)度產(chǎn)品出口191
13.2.3倡導(dǎo)和發(fā)展可持續(xù)消費(fèi)，將中國(guó)鋁在用存量控制在一定水平193
13.3對(duì)全球鋁工業(yè)發(fā)展的啟示194
13.3.1提升發(fā)展中國(guó)家鋁工業(yè)技術(shù)水平，建立全球可持續(xù)生產(chǎn)方式194
13.3.2在全球范圍大力發(fā)展再生鋁產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)廢鋁高效利用195
13.3.3實(shí)現(xiàn)生活方式的可持續(xù)轉(zhuǎn)型，降低鋁的人均在用存量195
參考文獻(xiàn)196