2015年1月，中国有色金属工业协会受国务院参事室委托完成了《扩大铝的应用范围，促进循环发展的战略研究》。研究认为，拓展铝应用领域，扩大铝消费，是化解当前电解铝产能过剩的有效途径之一。同时，当前铝价处于低位，是我国扩大铝在交通运输领域“以铝代钢”、电力领域“以铝节铜”、建筑领域“以铝节木”等应用的最佳时期。

据调研了解到，当前扩大铝应用的重点领域包括：交通运输(全铝挂车、铝合金敞篷运煤车、轿车高精铝合金薄板)，建筑结构(铝合金建筑模板、围护板)，电力领域(铝合金电缆、铜铝复合导体)。此外，还包括铝合金托盘、铝合金防洪设施、铝合金桥梁、铝箔包装等产品及领域。

1.交通运输领域

交通领域用铝材能够有效降低自重，增加有效载荷，延长使用寿命，对节能减排、提高运输行业经济效益和公路运输效率具有重要意义。

1.1扩大全铝挂车的应用

截至2014年底，我国载重挂车(箱式、平板)保有量约350万辆，几乎全部为钢制，其中全铝挂车占比不到2‰，与发达国家70%的铝化率相比存在巨大差距。

如果我国铝制载重挂车的应用比例能够达到发达国家的水平，保守估算可增加铝消费700多万吨。同时，每年可节约燃油900万吨，减排二氧化碳2500多万吨，为用户增加经济效益2300多亿元。这将对推进我国交通运输领域节能减排和转变增长方式具有重大的现实意义。

1.2扩大铝合金敞篷运煤车的应用

我国研制的C80型铝合金敞篷运煤车载重80吨、自重20吨，其中单车用铝量约3.5吨，占自重17.5%，其中包括铝型材1.5吨，铝板2吨。C80型铝合金敞篷运煤车比C63A钢制型敞车运能提高31.1%、运行速度提高37.5%。目前，我国C80型铝合金敞篷运煤车主要应用于大秦铁路运煤线路和神华集团运煤专线，共计28732辆。

目前，我国铁路货运运力70%用于运煤，而C80型铝合金敞篷运煤车车厢保有量占铁路货运车厢的比例低于5%。据资料显示，我国煤炭与矿石运输轨道车辆的铝化率低于0.5%，与美国的28.5%相比差距甚远。据初步测算，按照大秦线年运量 4亿吨、神华集团专用线年运量3亿吨测算，如全部使用C80铝合金运煤敞车替代钢制车，则需求量约5万辆，按每辆用铝3.5吨计算，则可增加铝消费17.5万吨左右。

此外，铝合金敞篷运煤车车体的其他结构，如底架、侧门等，也正在探讨以铝代钢的可行性。其中，目前已研发出以铝合金作为材料的制动零部件，单位用铝量在70公斤左右。

1.3扩大轿车高精铝合金薄板的应用（ABS铝合金板）

无论是商用车还是乘用车，车身是汽车中质量最大的部件。其中，轿车的车身约占整车质量的30%。如果轿车的四门两盖及翼子板全部采用铝板，可减重约70公斤，单车ABS用量将超过65公斤。近两年，国外ABS生产及应用的发展速度较快。以欧洲为例，2013年，ABS生产能力69万吨/年，需求量31.5万吨，其中单车ABS用量达到17公斤/辆，是2006年的7倍，但较65公斤/辆相比仍有提高空间。

2014年，全球汽车工业消费钢板带约2300万吨，如能替代其中三分之一，则可增加铝消费900多万吨。有专家认为，未来10年全球 ABS消费量年均增长率可达 20% 。对于国内市场，2014年ABS需求量约3万吨。预计2015年、2020年的消费量分别可达到6万吨、15万吨。鉴于我国是全球最大的汽车生产国，随着国内ABS生产技术和工艺的突破以及项目的陆续投产，ABS的应用将出现快速增长，铝消费潜力较大。

2.建筑及结构领域

据统计，我国建筑能耗已占到我国总能耗的30%左右。建筑节能已成为我国节能的重点领域之一。在建筑领域推广铝的应用，不仅能够促进铝的消费，而且对建筑行业有着良好的经济效益，满足了建筑行业节能环保的要求。此外，在顺应我国城镇化发展趋势的背景下，农村基础设施建设支持力度也在加大，这也将成为扩大铝产品应用新的增长点，具有很大的市场空间。

2.1扩大铝合金建筑模板的应用

铝合金模板作为新型建筑模板，用于楼体的混凝土浇筑，其出现顺应了建筑工厂化、规模化、标准化发展的趋势。与木模板、钢模板、塑料模板等其他传统建筑模板相比，铝合金模板优势体现在：重复使用次数多;平均使用成本低;施工周期短;现场施工环境安全、整洁;质轻，施工方便;高残值;低碳减排，节约木材的使用等。

目前，我国铝合金模板应用比例不到1%，且技术水平同国外相比还有较大差距，应用领域也比较有限。近两年，我国铝合金模板行业发展较快。2014年，铝合金模板产量约70万平方米。按照单位面积铝合金模板用铝25公斤计算，2014年用铝量约1.75万吨。随着万科、华润等大型房地产企业和中建系统、上海建工等大型施工企业对建筑施工的标准化、工业化、工厂化要求不断提升，以及大众对房屋质量要求的提高，对铝合金模板的应用产生了巨大推动。近年来，由于房地产行业的快速发展，我国建筑模板行业生产规模保持10~15%左右的增速。到2014年底，我国建筑模板保有量超过8亿平方米。若其中有10%使用铝模板，则铝合金模板需求量可达8000万平方米，用铝量可达200万吨，同时可节约木材8000万平方米；若其中有20%使用铝模板，则铝合金模板需求量可达1.6亿平方米，用铝量可达400万吨，同时可节约木材1.6亿平方米。

据《全民节能减排手册》测算，少使用0.1立方米木材，可节约25千克标准煤，相应减排64.3千克二氧化碳。由于木模板厚度有很多规格，按照厚度为1厘米计算，若节约木材1.6亿平方米，则可节约40万吨标准煤，相应减排100万吨二氧化碳。

在国内铝合金模板用量不断增长的同时，国内企业还向巴西、印度、委内瑞拉等国以及港澳地区供应铝合金模板及模板用铝型材，这也将拉动国内铝材的消费。而且目前，出口铝合金模板及模板用铝型材的用铝量要大于国内铝合金模板用铝量。

2.2扩大铝合金围护板的应用

在国内民用建筑中，大型基建工程，特别是跨度大、外形复杂的项目，如在机场航站楼、会展中心、体育馆、博物馆、火车站、客运中心等公共建筑的屋面和墙面已广泛采用铝合金板。但在工业建筑中，钢结构体系金属板围护系统占建设总量的比例约70%，铝合金应用较少。由于彩钢板在使用5~8年后，会产生严重的腐蚀，需要维护甚至废弃，造成极大浪费。而由铝合金为主要原料制成的屋顶板、墙面板等可以较传统材料更好的起到隔热、保温、防潮作用，有助于降低建筑室内温度调节的能源消耗以及雨水的腐蚀，造型美观，易于维护且寿命长。此外，铝合金屋面板还具有建筑周期短、预制化程度高、建筑及设计风格灵活、有利于环保等特点，即使拆除也有较高的回收残值。

据调研了解到，目前我国每年消耗彩钢板2000~3000万吨，如用铝合金围护板替代，按照钢板与铝板的比重换算，则可年增加铝消费量1000~1500万吨。

此外，我国基础设施虽有明显改善，但人均公共设施存量还远低于发达国家水平，特别是农村和中西部地区基础设施仍然薄弱。随着农业基础设施建设、保障性安居工程、农村危房改造等全局性、战略性、公益性领域的工程建设需求的增长，对铝合金围护板的需求量会明显提升。

3. 电力领域

我国铜资源匮乏，需大量进口。正是由于我国铜消费量的快速增长以及全球铜资源高度垄断，导致了近年来国际铜价居高不下。我国铜在电力领域的消费量占总消费量的比重高达40%以上，是扩大铝应用的重要领域。用我国已形成较强产业基础的铝资源，替代保障不足的铜资源，在一定程度上可降低我国铜资源对外依存度，是增强资源保障能力和维护国家资源安全的一个重要举措。尽管铝在电力领域消费量与交通和建筑领域相比十分有限，但是扩大铝在电力领域应用符合国家铜、铝资源战略需要，意义重大。

3.1推广铝合金电缆的应用

2014年，我国电线电缆导体用铜量和用铝量分别超过为600万吨和330万吨，其中铝绝大部分用于架空裸导线。而在电缆领域，仍以铜电缆为主，铝电缆的比例仅为2%左右。

电线电缆产品种类包括电力电缆、电气装备线缆、绕组线、通信线缆、架空裸导线等。目前我国架空裸导线已全部使用铝及铝合金;电气装备线缆铝及铝合金使用很少;通信线缆的发展趋势是以光纤作为传输导体;绕组线中已有部分小型电子变压器采用铝合金作为导体，但推广潜力不大。因此，铝在电线电缆中最具推广潜力的是中低压电力电缆。

2014年，国内电力电缆用铜导体约190万吨。根据中国电器工业协会电线电缆分会估计，国内电力电缆用铜导体中有80%（即152万吨左右）可以被铝导体替代，则铝用量可达到76万吨左右，节铜约152万吨。

国家能源局发布2015年第3号公告，铝合金电缆行业标准《额定电压0.6/1kV铝合金导体交联聚乙烯绝缘电缆》已于2015年4月2日正式获得批准，将于2015年9月1日起正式实施。该标准是这是迄今中国目前最权威、最重要的一部铝合金电缆标准。这将对铝合金电缆行业的发展起到规范和促进的作用。

3.2推广铜铝复合导体的应用

铜包铝复合导体由铝芯和铜包覆层组成，利用电流的“集肤效应”，用铝代替导体中间部分的铜。通过扩大导体截面积弥补对导电率的影响，从而达到相同导电性能。因此，兼具铜的导电性能优异、耐腐蚀性能好以及铝的成本低、重量轻等优点，是一类高性能的复合导体。

目前，国内铜包铝导电排已形成产能5万吨/年。随着社会对铜包铝导电排认识的不断深入，企业均有计划扩大生产规模，预计3~5年内，我国铜包铝导电排生产能力可达到10万吨/年以上。

此外，国内已研制出钢(不锈钢)铝复合、钛铝复合、铝铝复合的板、带、箔、排材的系列产品，被应用于电力、电子、通讯、散热、建筑等行业。

目前，我国每年铜排(铜母线及铜扁线)消耗铜材约80万吨。如全部用铜铝复合排替代，按铜包覆体积比为25%计算（导电率能达到铜排的80~90%），在相同长度的情况下，则需铜铝复合排约38万吨，其中铜材约20万吨、铝材约18万吨。可见，能够节铜60万吨，同时增加用铝量18万吨。

4. 其他产品及领域

鉴于铝的应用非常广泛，除以上重点推广的应用领域和产品外，我们还了解到以下几个具有消费潜力的产品及领域。其中，有一些产品通过市场行为可逐渐得到推广应用，而有一些产品则需要得到政策的引导和支持才能推广开来。具体包括：

在传统应用领域，铝的消费会随着相关产业的发展而自然增长。铝在一些领域的消费已得到广泛的应用，并已成为了消费习惯。如：铝合金门窗、高速轨道列车、易拉罐、药品包装、建筑外墙装饰板、烟箔、汽车(除汽车车身薄板ABS外)等。因此，这些产品的应用会随着相关产业的发展而变化。

在新兴应用领域，铝的消费要通过观念的转变、技术的成熟、政策的引导和支持等多方面努力得到逐步推广。

4.1与国外水平相比应用潜力较大的传统消费领域

与国外铝应用情况相比，我国有一些领域铝的应用才刚起步甚至尚未出现。在这些领域，铝的应用会随着消费观念的转变、消费水平的提高、食品药品安全管理的提升、产业化进程加快而得到广泛的应用。例如：铝制餐盒、铝箔纸抽、铝合金托盘、酒封包装、铝合金气雾罐、铝制储油箱等。

以铝合金托盘为例。同样规格的托盘(1200mm×1000mm×150mm)，钢制托盘自重25.2公斤;木制托盘自重20.6公斤;铝合金托盘自重11.1公斤，仅为钢制托盘的44%、木制托盘的54%，动态载重量达1.5吨。目前我国托盘保有量有2.7亿个，人均约0.2个，且木质托盘占90%左右。据有关资料显示，一棵成材大树最多只能制造6个标准托盘。因此，大力推进铝托盘的应用，对保护生态环境，节约自然资源也有着重大的意义。

4.2具有显著社会效益亟待推广的应用领域

对于一些具有明显的社会效益的应用，尽管用量不大，却值得推广，特别是应用在基本建设方面具有显著社会效益的应用。但由于造价高等原因，需要政策的引导和支持方可实现。例如：铝合金桥梁、铝合金防洪墙等。

铝合金防洪墙。铝合金防洪墙具有质量轻、安装简单等特点，铝合金是防洪墙最佳材料。按每米铝合金防洪墙40公斤计算，则1公里长、2米高的防洪墙用铝量约400吨。

铝合金桥梁。目前，我国天桥的材料主要为钢制及其他非铝合金制，而已建成的铝合金天桥占比不到2‰。随着我国经济社会的快速发展，铝合金天桥以其重量轻、比强度高、外形美观、抗腐蚀、可回收利用、绿色环保等优点越来越得到广泛关注和认可。按一般中等大小30米长的天桥(含引桥)计算，用铝量约50吨。不仅天桥可以采用铝制，国外铝在公路桥中的应用最早出现于1933年。随着国内相关部门对用铝的认识和接受，如果公路桥能够逐步加大铝使用比例，其用铝量要远大于天桥。

4.3需要加大科技投入的新兴产品及应用领域

对于一些新兴产品及应用领域，还需继续加大科研投入力度，进一步推动产业化进程。例如：铝空气电池、海水淡化用铝合金等。

铝空气电池：铝-空气电池具有较高的能量密度，在使用过程中可实现零排放、无污染，且易于回收，可用作动力电池、信号电池等，有广阔的应用前景。美国铝业公司与以色列Phinergy公司正在针对Phinergy铝-空气电池存在的阳极材料消耗快等问题进行进一步研究和突破。据Phinergy公司介绍，Phinergy铝-空气电池中共包含50块铝板，每一块铝板所产生的能量可单独驱动汽车行驶20英里，因此整个电池的续航里程可达1000英里(约合1600千米)。

海水淡化用铝合金：目前，海水淡化用铝合金管表面处理技术被以色列IDE海水淡化技术有限公司垄断经营。因此，我国海水淡化装置传热管“以铝代铜”的应用亟待突破传热管涂层的防腐技术，目前正在研发中。

(中国有色金属工业协会课题组)