一段時間以來,一些企業(yè)、媒體提出"以鋁代銅"具有"戰(zhàn)略意義",應(yīng)視為"發(fā)展方向",認(rèn)為可節(jié)約短缺的銅資源等.近日,由國務(wù)院發(fā)展研究中心資源環(huán)境與政策研究所承擔(dān)的《我國銅鋁資源在電力電纜市場應(yīng)用戰(zhàn)略規(guī)劃研究》課題,經(jīng)深入調(diào)研后提出:要理性慎重看待銅鋁替代問題,發(fā)揮市場在銅鋁資源配置中的決定性作用;我國電力電纜行業(yè)不宜推行"以鋁代銅".就有關(guān)問題,記者近日采訪了課題組負(fù)責(zé)人——國務(wù)院發(fā)展研究中心資源與環(huán)境政策研究所副所長谷樹忠研究員.

    谷樹忠研究員介紹,我國電力電纜行業(yè)呈現(xiàn)出"以銅為主"的格局.目前,我國電線電纜工業(yè)年產(chǎn)值已突破萬億元大關(guān),成為制造業(yè)中僅次于汽車制造業(yè)的第二大產(chǎn)業(yè),同時也極大地帶動了銅、鋁等重要原材料產(chǎn)業(yè)和上、下游相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,在國民經(jīng)濟發(fā)展中具有十分重要的作用.目前我國電線電纜工業(yè)銅、鋁導(dǎo)體總產(chǎn)量分別為484 萬噸和220 萬噸,分別約占全國用銅、鋁量的64%和13%,約占全球電線電纜銅導(dǎo)體產(chǎn)量的33%.國內(nèi)電力電纜的"以鋁代銅"的替代競爭主要集中在低壓和中壓地下電力電纜.從整體來講,銅導(dǎo)體一直是電力電纜行業(yè)用量的主力.

    在我國,電纜工業(yè)是銅的第一用戶.在電纜工業(yè)中,鋁能否代替銅?消費哪一種資源是基于何種原則的呢?谷樹忠研究員說,礦產(chǎn)資源消費有其自身的規(guī)律性.我們課題組進行了綜合研究,結(jié)論是:銅導(dǎo)體在電力電纜領(lǐng)域綜合性能優(yōu)于鋁導(dǎo)體.比較而言,銅導(dǎo)體擁有更優(yōu)的物理、化學(xué)和機械性能,特別是具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、抗腐蝕性和抗蠕變性,且技術(shù)成熟、安全可靠、維護方便、安裝容錯率高,是世界各國電力電纜領(lǐng)域普遍采用的主要導(dǎo)體材料.有四個理由提醒我們必須要理性慎重看待銅鋁替代問題,不宜推行"以鋁代銅".

    第一,從電力電纜行業(yè)銅鋁替代的可行性角度看,無論是導(dǎo)電性能、機械性能還是耐腐蝕性能,均為銅優(yōu)于鋁、鋁合金.具體來說,導(dǎo)電性能方面:鋁導(dǎo)體的導(dǎo)電率只有銅導(dǎo)體的60%左右,鋁合金導(dǎo)體要更差些.在抗氧化腐蝕能力方面,由于銅鋁元素有不同的原子結(jié)構(gòu),鋁的化學(xué)性能比銅要活潑的多,因此鋁導(dǎo)體的抗氧化腐蝕能力比銅導(dǎo)體要差得多,無論是純鋁還是鋁合金導(dǎo)體都一樣,因此其起火概率大約為銅導(dǎo)體的10倍左右.

    在抗電化腐蝕能力方面:鋁的電極電位比銅的要低得多,鋁導(dǎo)體因而很容易被電化腐蝕,特別是在鋁導(dǎo)體與銅導(dǎo)體或其他導(dǎo)體相接觸的情況下.

    從熱膨脹角度來看:鋁導(dǎo)體的線性膨脹系數(shù)遠(yuǎn)大于銅導(dǎo)體.這會導(dǎo)致熱脹冷縮后的接觸不良,甚至產(chǎn)生接觸不緊密、氧化發(fā)熱等事故,并且會惡性循環(huán).

    從抗張強度和抗蠕變能力角度看:從極限抗張強度和屈服抗張強度來比較,銅導(dǎo)體最好,純鋁導(dǎo)體最差,鋁合金相比純鋁有較大的改進,但仍不及銅導(dǎo)體.

    第二,從技術(shù)安全角度看,在特別強調(diào)安全可靠、安全系數(shù)要求較高的情形下必須使用銅導(dǎo)體;在有較強振動、線纜容易折斷、高溫潮濕的環(huán)境下也應(yīng)使用銅導(dǎo)體.特別在居民住宅線路中,為保障居民生命財產(chǎn)安全,必須全部采用銅線.而在對銅有腐蝕性的環(huán)境下以及在架空輸電線路、較大截面的中頻線路和高頻線路等情況下,在管理水平較高的前提下才可以使用鋁來替代銅.事實上,對鋁及鋁合金電纜的使用,美國等發(fā)達(dá)國家作了嚴(yán)格限制.我國尚未達(dá)到足夠的技術(shù)水平,出于安全考慮,不適宜大量采用鋁及鋁合金導(dǎo)體.

    第三,從經(jīng)濟效益的角度看,電力電纜的經(jīng)濟選型主要考慮整個全生命周期(30年)投資、損耗和運營維護費用之和要最小.在電纜線路運行過程中,30年的損耗所耗費的成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于初期投資建設(shè)的費用.就初期投資講,銅電纜成本較高,但由于銅導(dǎo)體導(dǎo)電率高、可靠性高,最終平均損耗要低于鋁導(dǎo)體和鋁合金導(dǎo)體,銅電纜的損耗和運營維護費用較低.

    第四,從化解產(chǎn)能過剩角度看,目前冶煉企業(yè)產(chǎn)能過剩問題是電解鋁行業(yè)的難題,也在銅冶煉行業(yè)顯現(xiàn).推行銅鋁替代,對化解我國鋁工業(yè)產(chǎn)能過剩杯水車薪,卻可能對銅工業(yè)造成嚴(yán)重打擊.以鋁電纜替代銅電纜不僅不能解決電解鋁行業(yè)產(chǎn)能過剩,反而會帶來更嚴(yán)重的銅行業(yè)產(chǎn)能過剩.據(jù)估算,替代100萬噸銅,僅產(chǎn)生50萬噸鋁需求,這對于化解總產(chǎn)能3000萬噸、過剩產(chǎn)能800萬噸的鋁冶煉行業(yè)恐怕是杯水車薪.而減少100萬噸銅需求,則會對精銅消費總需求僅900萬噸的銅市場造成巨大沖擊.而目前我國電纜相關(guān)行業(yè)已經(jīng)產(chǎn)能過剩,2014年國內(nèi)銅桿行業(yè)產(chǎn)能約為1162萬噸,實際產(chǎn)量約為565萬噸,行業(yè)產(chǎn)能利用率僅為49%;而5年前行業(yè)產(chǎn)能利用率還保持在60%以上.而我國現(xiàn)有電線電纜廠家近4000家,其中生產(chǎn)銅電線電纜廠家占大多數(shù),行業(yè)年產(chǎn)值1.2萬億元.在我國電纜行業(yè)已經(jīng)產(chǎn)能過剩的情況下,再推動鋁電纜替代銅電纜,勢必造成大批銅電纜設(shè)備閑置、投資浪費.

    谷樹忠研究員說,近些年,一些企業(yè)在銅鋁替代問題上沒有從國家、社會整體利益出發(fā),編造數(shù)據(jù),誤導(dǎo)輿論,盲目提倡"以鋁代銅".這將對政府決策、技術(shù)進步、行業(yè)發(fā)展造成誤導(dǎo).必須要理性慎重看待銅鋁替代問題,鼓勵銅鋁導(dǎo)體在電力電纜領(lǐng)域的良性競爭,要防止盲目推行"以鋁代銅"等使產(chǎn)品質(zhì)量下降、市場秩序被破壞.

    我國銅鋁礦產(chǎn)資源相對短缺,銅鋁再生資源及世界銅鋁礦產(chǎn)資源總量相對充足.2050年,國內(nèi)回收的再生銅便能全部滿足銅消費的需求

    那么,銅鋁資源資源狀況究竟怎樣?以鋁代銅可以節(jié)約銅資源么?

    谷樹忠研究員說,這需要對世界與中國銅鋁資源狀況、銅鋁再生資源回收、市場供需等進行綜合分析.

    谷樹忠研究員認(rèn)為,銅鋁資源作為重要礦產(chǎn)資源和重要有色金屬材料,已廣泛應(yīng)用于建筑業(yè)、電氣電子、機械制造、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域,是我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)."我們的看法是,我國銅鋁礦產(chǎn)資源相對短缺,銅鋁再生資源及世界銅鋁礦產(chǎn)資源總量相對充足.世界銅鋁礦產(chǎn)資源可滿足未來我國經(jīng)濟發(fā)展的需求.我國目前已在使用的銅鋁材料將在使用壽命期后循環(huán)使用,2050年國內(nèi)回收的再生銅便能全部滿足銅消費的需求."

    谷樹忠研究員介紹:第一,全球銅鋁資源儲量豐富,我國銅鋁資源相對短缺.從全球來看,根據(jù)USGS(美國地質(zhì)調(diào)查局)最新數(shù)據(jù),全球銅儲量6.9億噸.而隨著目前和今后的探礦進展,將會使儲量和資源量進一步增加.以2014年全球礦產(chǎn)銅產(chǎn)量1870萬噸計(USGS數(shù)據(jù)),全球銅資源靜態(tài)保證年限為34年.如按已探明有潛在開采價值的銅資源量計算,可開采超過100年,供應(yīng)總體相對充裕.全球鋁土礦資源同樣十分豐富,探明儲量280億噸,資源量估計在550——750億噸之間,靜態(tài)保證年限為109年,能夠滿足世界未來對鋁的需求.

    從國內(nèi)來看,據(jù)國土資源部數(shù)據(jù),我國銅礦查明資源儲量9690萬噸,預(yù)測資源量3億噸,資源查明率為30%.按當(dāng)前礦產(chǎn)銅產(chǎn)量計算,靜態(tài)保障年限20年.盡管近年來我國加大了銅礦開發(fā)力度,但遠(yuǎn)不能滿足國內(nèi)對銅的需求,自給率約30%左右.我國鋁土礦查明資源儲量為42億噸,但國內(nèi)鋁土礦開采量巨大.我們占世界儲量2.96%,產(chǎn)量占世界鋁土礦的20.91%,過度開采;資源保障程度低,靜態(tài)保障年限僅6——7年.

    第二,我國銅鋁資源需求量持續(xù)增長,對外依存度不斷提升.隨著我國工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的快速推進,國內(nèi)銅鋁資源的需求持續(xù)增長,銅鋁礦產(chǎn)開采量呈穩(wěn)步上升態(tài)勢.我國礦產(chǎn)銅產(chǎn)量從2003年的60萬噸(金屬量)增長到2014年的174萬噸(金屬量),鋁土礦產(chǎn)量從2006年的2100萬噸增長到2014年的5921萬噸.與此同時,我國銅鋁礦產(chǎn)的進口量基本呈上升趨勢,銅精礦、鋁土礦從2006年的494萬噸和968萬噸,攀升到2013年1008萬噸和7075萬噸.鑒于我國銅鋁資源需求頂點尚未到來,預(yù)計我國在未來一段時間將繼續(xù)面臨"缺銅少鋁"局面,中國銅鋁資源的對外依存度仍將保持較高水平.

    第三,長期來看,國內(nèi)再生銅可完全滿足消費需求.據(jù)中國有色金屬工業(yè)協(xié)會預(yù)計,十三五末期,我國鋁消費將達(dá)到峰值4400萬噸/年,即仍有1000萬噸以上的增長空間,并將在峰值水平維持很長一段時間.另據(jù)國土資源部信息中心研究成果:從長期看,全球銅需求持續(xù)增長,預(yù)計2050年全球礦山銅累計需求量約11億噸,至2100年約32億噸,達(dá)到最高水平.預(yù)計到2050年我國銅累計需求量約為4.24億噸,需求旺盛.2050年前后,我國人均銅累積量將達(dá)到峰值,國內(nèi)循環(huán)利用銅即可完全滿足消費需求.銅在我國將不再是短缺礦產(chǎn),礦山生產(chǎn)銅可用于出口,為全球銅消費作出貢獻.

    電纜形成銅消費為主的格局是經(jīng)濟發(fā)展、技術(shù)進步、用戶需求的必然結(jié)果

    電力電纜行業(yè)逐步形成為以銅電纜為主的格局原因何在?谷樹忠研究員認(rèn)為,是經(jīng)濟發(fā)展、技術(shù)進步、用戶需求的必然結(jié)果,反映出市場與用戶日益增長的對安全可靠、節(jié)能降耗、降低全生命周期成本的要求.

    谷樹忠研究員說:"我國電纜工業(yè)國家標(biāo)準(zhǔn)明確在導(dǎo)電性、安全性、可靠性要求較高的場合,必須采用銅.鋁本身有其優(yōu)點,在電力電纜行業(yè)中有其適合的場合:主要在架空輸電線路;對銅有腐蝕但對鋁腐蝕較小的地方,應(yīng)采用鋁;中頻高頻線路應(yīng)優(yōu)先采用鋁."總的來看,銅以其優(yōu)良的導(dǎo)電性能主要被電力領(lǐng)域使用,鋁是很好的結(jié)構(gòu)材料,因而在建筑業(yè)、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域等被更多地使用.這是市場選擇的結(jié)果."據(jù)介紹,我國銅資源消費目前主要在電力(41%)、電子通訊(15%)、日用消費品(15%)、機械制造(10%)等領(lǐng)域,鋁資源消費主要在建筑業(yè)(38%)、交通運輸(17%)、耐用消費品(16%)、電力(15%)等領(lǐng)域.其中,電力領(lǐng)域銅消費是我國銅消費的最大用戶,鋁在一定范圍內(nèi)也有使用.

    谷樹忠研究員介紹,在電力電纜領(lǐng)域,20世紀(jì)60——70年代,當(dāng)時在"以鋁代銅"方針的指引下,我國鋁芯電力電纜的使用比例一度達(dá)40 %左右,20 世80 年代改革開放后,鋁芯電力電纜的使用比例大幅下降,目前低于10 %.主要原因是:其一,利用銅資源生產(chǎn)銅電纜,安全可靠、施工方便、維護成本低,即使價格相對略高,但更能贏得電力部門的青睞;從安全可靠角度出發(fā),使用鋁芯電纜的關(guān)鍵點是接頭技術(shù)及其使用的可靠性,我國電力電纜施工技術(shù)和維護管理水平無法確保鋁電纜安全可靠運行;其三,由于城市尤其是大型城市的地下敷設(shè)空間有限,不利于使用鋁電纜.由于銅、鋁及鋁合金導(dǎo)體各有自己的特性,選用銅、鋁或鋁合金的電纜,應(yīng)由設(shè)計和使用者根據(jù)綜合經(jīng)濟技術(shù)效果和運行安全的可靠性來決定,而非簡單用"以鋁節(jié)銅"的口號可籠統(tǒng)地解決問題.

    谷樹忠研究員說,從銅鋁資源的生產(chǎn)能耗、使用能耗和銅鋁電力電纜全生命周期(30年)成本看,不考慮加工環(huán)節(jié),從采礦到選礦再到冶煉的銅生產(chǎn)過程中,每生產(chǎn)1噸陰極銅的能耗為1.6噸標(biāo)煤.而從采礦到氧化鋁再到電解鋁,每生產(chǎn)1噸原鋁的能耗為3.5噸標(biāo)煤,即原鋁單位能耗是陰極銅單位能耗的2.2倍.綜合載流量等因素,銅電纜2噸用銅量等效于鋁電纜1噸用鋁量,即使是在此條件下,1噸原鋁的生產(chǎn)能耗仍然比2噸陰極銅的生產(chǎn)能耗高出約10%.

    "根據(jù)行業(yè)發(fā)展規(guī)劃,2015年從采礦到冶煉,陰極銅單位能耗將下降到每噸陰極銅1.2噸標(biāo)煤;從鋁土礦到電解鋁,原鋁的單位能耗將下降到每噸原鋁3.33噸標(biāo)煤,即原鋁單位能耗約是陰極銅單位能耗的2.8倍;1噸原鋁的能耗比2噸陰極銅的能耗約高39%."

    "從銅鋁電纜的使用能耗看,按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)計算,銅和鋁電纜壽命期內(nèi)總損耗的能耗差不容小覷,鋁電纜每公里能耗高于銅電纜達(dá)62640千瓦時."

    谷樹忠研究員說,上述分析表明,用鋁電力電纜替代銅電力電纜,將對保護環(huán)境、解決總體產(chǎn)能過剩等社會綜合效益方面帶來負(fù)面影響."以鋁節(jié)銅"、"以鋁代銅",也違背了市場與用戶的需求,且不利于我國銅工業(yè)和鋁工業(yè)轉(zhuǎn)型升級、提質(zhì)增效、健康發(fā)展,甚至?xí)蚱朴猩饘兕I(lǐng)域的供求平衡,影響我國戰(zhàn)略資源的安全保障.

    加強多渠道獲取資源能力,發(fā)揮市場在配置資源中的決定性作用

    谷樹忠研究員介紹,針對銅鋁資源狀況、行業(yè)發(fā)展實際等,課題組通過研究提出了相關(guān)政策建議:

    一是加強我國多渠道獲取銅鋁資源的能力.其一,要努力以雙贏多贏的策略爭取全球優(yōu)質(zhì)銅鋁資源,根據(jù)國內(nèi)銅鋁資源需求和世界市場變化情況,適時開展銅鋁資源儲備工作;要強化政策支持,建立和完善政府對海外辦礦的宏觀調(diào)控政策和激勵機制,實施企業(yè)海外辦礦的扶持政策.要推動礦業(yè)企業(yè)、冶煉企業(yè)和加工企業(yè)合作,實行強強聯(lián)合大集團戰(zhàn)略,培育有國際競爭力的大企業(yè),對外形成談判合力.支持我國企業(yè)與外企開展經(jīng)濟、技術(shù)合作,聯(lián)合進行礦產(chǎn)勘探、資源開采和冶煉加工,共同開發(fā)海外銅鋁資源.鼓勵國內(nèi)企業(yè)采取企業(yè)兼并、股份收購、購買開采權(quán)、技術(shù)換資源等方式,多途徑拓寬海外銅精礦、鋁土礦等資源的進口渠道.其二,要增加資源儲量,增強我國礦產(chǎn)資源在國際市場的話語權(quán).其三,金屬回收再生是獲取銅鋁資源的重要渠道,要積極推進廢舊銅鋁資源回收利用,統(tǒng)籌兼顧國內(nèi)外廢舊銅鋁資源市場.目前我國再生銅占銅產(chǎn)量的近40%,廢鋁回收率也已達(dá)20%,預(yù)計未來隨著我國銅鋁消費量的增加,金屬回收再生比例將進一步提高.要嚴(yán)格廢雜銅進口商資格審批,調(diào)查國外廢雜銅供應(yīng)商資信狀況,推進進口商與國外高信譽供貨商建立長期合作伙伴關(guān)系,穩(wěn)定和拓展廢雜銅的進口渠道.規(guī)范廢雜銅進口的審批檢驗程序,嚴(yán)格限制低品位廢雜銅進口,降低廢雜銅通關(guān)時間與經(jīng)濟成本,提高優(yōu)質(zhì)廢雜銅原料通關(guān)效率.加強國內(nèi)銅鋁資源的回收利用,推廣城市礦山利用方面的先進技術(shù)與模式等.

    二是推進我國銅鋁產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、提質(zhì)增效. 轉(zhuǎn)型升級、提質(zhì)增效要解決我國銅鋁冶煉和加工產(chǎn)業(yè)目前存在的不同程度的產(chǎn)能過剩、技術(shù)水平落后和環(huán)境污染等問題:需要控制行業(yè)總量規(guī)模,嚴(yán)格審查新上低附加值銅鋁項目,提高銅鋁冶煉行業(yè)準(zhǔn)入門檻,促進銅鋁工業(yè)有序平穩(wěn)發(fā)展;減少政府對市場的直接干預(yù),加強市場在銅鋁資源配置中的作用,通過提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、能耗、地耗、礦耗等標(biāo)準(zhǔn),讓市場自行消化過剩產(chǎn)能、淘汰落后企業(yè);促進上下游及周邊產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈整合,延伸產(chǎn)業(yè)鏈長度,擴大產(chǎn)業(yè)規(guī)模,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等;嚴(yán)格環(huán)境準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),推進銅鋁產(chǎn)業(yè)綠色生產(chǎn)技術(shù)與裝備升級,倡導(dǎo)全產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排.

    三是發(fā)揮市場在電力電纜行業(yè)銅鋁資源配置中的決定性作用,加強政府監(jiān)督力度.讓企業(yè)和用戶依據(jù)銅鋁產(chǎn)品的技術(shù)和經(jīng)濟特點做出適合自身情況的選擇,減少政府直接干預(yù)產(chǎn)業(yè)政策對市場秩序造成的干擾;加大政府對電力電纜行業(yè)市場監(jiān)督力度,要嚴(yán)格技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),通過明確電力電纜產(chǎn)業(yè)中銅鋁材料選用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),淘汰落后產(chǎn)能,減少低品質(zhì)產(chǎn)品惡性競爭對市場秩序的擾亂;嚴(yán)防在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)過程中出現(xiàn)的尋租腐敗行為,杜絕個別企業(yè)左右技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定的情況發(fā)生,保持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的公正性和合理性.杜絕錯誤的宣傳引導(dǎo),謹(jǐn)防錯誤口號誤導(dǎo)輿論、損及企業(yè)利益和國家發(fā)展.

    編后——

    礦產(chǎn)資源的消費與工業(yè)化、城鎮(zhèn)化發(fā)展進程等有密切聯(lián)系.礦產(chǎn)資源消費結(jié)構(gòu)的形成是經(jīng)濟與社會發(fā)展、技術(shù)進步、市場需求的結(jié)果.在推進供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革中,礦業(yè)如何化解過剩產(chǎn)能、增加有效共給、減少無效供給?需要實事求是,需要發(fā)揮政府監(jiān)管作用,需要發(fā)揮市場配資源的決定性作用.本訪談中專家對銅鋁替代問題的分析,有助于更加全面理解這一問題.