美国原铝和再生铝现状以及行业未来趋势

作者：Alton Tabereaux

《轻金属时代》特约编辑

美国曾经是世界上最大的原铝生产国之一。得益于1910年代至1940年代第一次世界大战期间的战争努力，原铝工业得到了显著发展。自1940年以来，美国建造了28家不同的铝冶炼厂，运营了大约40-50年，但最终随着时间的推移而关闭。现在，美国的原铝市场只占其以前产能的很小部分，面对高昂的能源价格和过时的设备，美国原铝产业正在努力维持这种关键金属的产能。本文将概述美国原铝行业的增长和衰退，以及导致美国原铝产量下降的背景。此外，本文还将着眼于再生铝的增长和行业的未来趋势。

1、历史回顾

从1901年到2001年，美国在整个20世纪都是全球领先的原铝生产国。第一次世界大战期间，美国原铝产量从1900年的2296吨增加到1913年的21450吨，占全球铝产量的33%。1915年，产量激增至52210吨，占全球产量的53%。然而，大萧条导致了铝产量的大幅下降，使原铝产量降至1930年至1934年间的三分之一。

第二次世界大战为美国铝提供了另一个重大推动力，铝产量从1939年的14.9万吨急剧增加到1943年的83.5万吨，全球产量从21%增加到43%。在第二次世界大战结束时，美国生产了全球原铝供应量的40%以上。产量持续增长，直到1980年达到每年465万吨的峰值（图1），约有35000人从事原铝生产业。

图1 1900年至2020年美国原铝产量及其占全球产量的百分比

（来源：Econovis，基于美国地质调查局和美国铝业协会的数据）

在这一增长时期，美国建造了40座铝冶炼厂，这在很大程度上是由于在主要河流上建造的大型水坝产生的水力发电，其中包括1933年至1941年在哥伦比亚河上建成的31座BPA水坝（Grand Coulee,Bonneville等）和1918年至1924年在田纳西河上建造的9座TVA水坝（Wilson,Wheeler等）。从1940年到20世纪80年代，这些水坝为美国新的冶炼厂提供了长期负担得起的电力。

20世纪80年代后，美国原铝产量开始下降，但该行业在整个90年代保持强劲。1995年，美国14个州有23家原铝冶炼厂，生产了330多万吨原铝。从2000年到2020年，15个主要生产企业关闭，另外两个企业闲置，近45000个工作岗位消失。到2021年，在产量单年下降28%后，美国仅是第九大原铝生产国，在全球市场份额不到2%。

2023年，由于有28家美国铝冶炼厂关闭，美国铝产量持续下降，降至75万吨（比2022年下降15%），仅占全球产量的1.1%（图2）。2020年，美国原铝和铝工业提供了7555个工作岗位，2022年下降了9.6%，至4367个，在此期间，原铝企业关闭和缩减是主要原因1。

图2 从1980年到2023年，美国关闭了28家铝冶炼厂

美国原铝工业的衰退与中国原铝产量的迅速增长同步（图3）。2000年，中国仅生产了全球原铝份额的13%。自那时起，其产量增长了2000%以上，2021年达到3900万吨，占全球产能的57%。2023年，中国生产了4150万吨原铝，创历史新高，占全球产量的60%（图3）。中国现在排名世界第一，其年产量是第二大生产国印度的十倍，而美国的产量远远落后于世界，位列第12位（表1）。

图3 1975年至2030年美国和中国占全球原铝产量的百分比

表1 2023年各国铝冶炼厂数量

中国原铝的快速增长，在很大程度上是由于建设了大量大型现代化冶炼厂，这些冶炼厂拥有大量大型（300至600 kA）电解槽。中国在建设60座所谓的“巨型”冶炼厂方面进行了巨额投资，所有这些冶炼厂都采用了最先进的铝电解槽技术，这得益于比西方国家低得多的建筑和劳动力成本以及中国政府的支持。中国还积极用新的、更现代化的技术取代旧冶炼厂。根据Pawlek 2023年的全球铝数据2，“在中国，产能低于30万吨/年的冶炼厂已被关闭或被更现代化的技术所取代。因此，中国约有20家冶炼厂被关闭，使中国的铝产能接近5300万吨/年。”

相比之下，美国冶炼厂是陈旧、较小的低电流铝电解槽，每千安功耗的铝产量较低。美国拥有过时的冶炼厂制造设备、电气系统和计算机控制系统，这些设备最初是在1970年至1980年建造时安装在冶炼厂的。美国最新运营的铝冶炼厂是拥有40年历史的Mount Holly冶炼厂。此外，美国冶炼厂不再能够获得负担得起的长期电力合同，也缺乏低成本的可再生水电、风能、太阳能和核能。

所有铝冶炼厂都需要签订长期电力合同，以确保持续稳定的电力供应。然而，中国的超大型铝冶炼厂需要极其庞大的电力供应。中美两国原铝生产成本的主要区别在于：美国面临电力成本不断攀升、难以负担的问题，而中国则依赖广泛可得的燃煤发电，提供稳定且低成本的电力。此外，由于中国铝生产成本显著降低、劳动力成本（包括工人福利）极低，以及政府提供的大量退税（用于促进就业和企业利润），中国在全球铝价竞争中占据优势。

然而，需要指出的是，虽然中国是最大的原铝生产国，但它在生产过程中的排放强度也是最高的。中国的排放量比美国高出约65%。

2、美国现有原铝产量

到2024年初，美国只有三家公司在运营铝冶炼厂，包括美铝、世纪铝业和7级金属（Magnitude 7 Metals），总共有5家冶炼厂在运营。然而，2024年1月，7级金属公司宣布关闭所属铝冶炼厂，目前只有4家冶炼厂仍在运营。表2显示了美国仍在运营或最近关闭或闲置的铝冶炼企业。

表2 2020-2024年美国铝冶炼厂（包括运营、关闭和闲置冶炼厂）

2.1 美铝

美铝在美国有两家冶炼厂，包括位于纽约州马塞纳的Massena冶炼厂和位于印第安纳州埃文斯维尔的Warrick冶炼厂。Massena冶炼厂建于1902年，是世界上最古老的连续运营的冶炼厂。该冶炼厂的基础是使用连接St.Lawrence和Grasse河发电站的可再生能源，这些能源至今仍在为该厂的冶炼厂和铸造业务提供电力。该工厂分为两个业务，Massena West和Massena East（前身为Reynolds铝业）。2015年，美铝与纽约州签署了一项协议，以支持总产能为13万吨/年的Massena West工厂的继续运营（图4）。

图4 美铝Massena West冶炼厂是美国仍在运营的四家冶炼厂之一

Warrick厂最初于1960年开始投产，但近年来经历了一系列起伏。美铝宣布计划在2016年永久关闭其26.9万吨的Warrick冶炼厂，以应对市场状况。然而，仅仅一年后，该公司宣布将重启5条生产线中的3条（年产能161,400吨），以提高现场轧制业务的竞争力。与此同时，轧制业务于2021年被剥离给凯撒铝业，但Warrick冶炼厂继续运营，并于2022年宣布部分停产。Warrick冶炼厂目前的产能为162,000吨/年。

位于华盛顿州芬代尔的Intalco冶冶厂于1966年首次投产，有三条生产线，其中包含480个电解槽，采用Pechiney AP13技术，工况约为140 kA。2023年3月，美铝宣布永久关闭自2020年以来一直闲置的冶炼厂。现已关闭的Intalco厂的年产能曾经达到279,000吨，需要405MW的稳定负荷才能完全运行。在2022年期间，美铝积极参与了将该设施出售给Blue Wolf Capital Partners的谈判，但由于无法获得低于市场价格的清洁能源合同来运营该设施，美铝于当年12月底退出了谈判。

美铝位于华盛顿的Wenatchee铝冶炼厂自2015年以来一直处于闲置状态，并于2021年初永久关闭。在其鼎盛时期，Wenatchee冶炼厂生产14.6万吨铝，雇佣了约1000名员工。位于Wenatchee市上游约7英里处的Rocky Reach（洛基河段）水电站提供了1349MW的电力。在20世纪80年代末和90年代初，Wenatchee厂遭受了市场的起伏。特别是，国外市场的供过于求导致铝锭价格暴跌，再加上能源成本的上涨，导致了Wenatchee厂的关闭和裁员。

2.2 世纪铝业

在美国，世纪铝业有两个冶炼厂，分别位于肯塔基州的Sebree和南卡罗来纳州的Mount Holly。Sebree冶炼厂于1973年开始运营，由世纪铝业全资拥有和运营。该冶炼厂的产能约为22万吨/年，在美国的三个州共雇用约625名员工。

Mount Holly冶炼厂于1980年开业。它有两条生产线，采用美国铝业A697技术，运营360个电解槽，工况为228kA。该冶炼厂的设计产能为23万吨/年，拥有约465名员工。由于能源成本高，Mount Holly自2021年以来一直以75%的产能利用率运行，2023年的实际产量为17.2万吨/年。2024年，世纪铝业与Santee Cooper签署了一份为期三年的电力合同，从2024年1月1日开始提供295MW的电力，一直持续到2026年12月。这份电力供应合同，可以保持Mount Holly冶炼厂继续以目前的产能运行。目前，世纪铝业正在寻求增加该地区的产量和就业。

Hawesville冶炼厂位于肯塔基州俄亥俄河附近，于1969年首次投产。该冶炼厂有5条Kaiser P69电解技术生产线（图5），其中560个电解槽在170 kA左右运营。Hawesville的设计产能为25万吨/年。在5条生产线中，有4条生产纯度为99.9%的原铝，主要用于航空航天和国防工业，为空中客车公司、美国海军和国际空间站提供原料。Hawesville冶炼厂于2022年8月全面停产，此后一直没有重新启动。业务暂停导致628名员工被解雇。

图5 Hawesville铝厂的5号生产线

2.3 Magnitude 7 Metals

位于密苏里州New Madrid的Noranda铝厂于1971年开始生产。该冶炼厂有两条Kaiser P-69电解技术生产线，有348个电解槽在175 kA下运营，还有一条Alcoa A697电解技术生产线，有160个电解槽在210 kA下工作。该冶炼厂的设计产能为26.3万吨/年（图6）。2016年，由于工厂电气开关设备出现故障，Noranda冶炼厂的三条生产线全部停产，最终导致冶炼厂关闭。

图6 Magnitude 7 Metals冶炼厂的铝液铸造生产线

Noranda铝业公司于2016年9月以1370万美元的价格将New Madrid冶炼厂出售给ARG International AG，希望能够恢复该厂生产。该冶炼厂更名为Magnitude 7 Metals。在美国实施232条款关税后，该冶炼厂于2018年重新启动了1号和2号生产线。然而，由于能源成本高企，在2023年1月25日，冶炼厂宣布永久关闭。在2024年1月28日停止运营之前，Magnitude 7 Metals的铝产量约占美国铝总产量的20%。

3、美国再生铝生产业

解决铝的能源和排放问题的一个直接方法，是提高废铝的回收率。与原铝生产相比，将旧易拉罐和废铝重新转化为新铝所需的能源减少了约95%。但为了生产再生铝，生产商仍然需要在废料混合物中添加10-40%的原铝，以达到适当的强度和耐用性。因此，再生铝铝行业是原铝的最大买家之一。

就美国国内生产而言，原铝生产的下降通过增加回收铝产能而抵消。再生铝产量稳步增长，从1973年的100万吨和1990年的200万吨，增长到2021年的330万吨以上（图7），占美国铝总产量的78%。美国再生铝产业的就业人数从2002年的8691人增加到2022年的9329人，增加了7.3%。再生铝生产的大幅增加，可能是由于新的再生铝设施的启动有关。

图7 1913年至2023年美国再生铝产量(来源:美国地质调查局。)

目前，美国的再生铝市场明显大于原铝市场。根据美国劳工统计局的数据，截至2020年，有113家企业从事再生铝生产。这一数字包括从废料中回收铝和铝合金的企业，以及从购买的铝中制造合金、粉末、铝浆或铝片的企业。

2023年，美国生产了330万吨再生铝，再生铝产量占美国铝总产量的81%，而全球这一比例约为33%。美国在全球铝产量中所占的份额为3.9%，其中原铝生产占1.1%，再生铝生产占9.4%。2023年，美国铝出口330万吨，进口554万吨，净进口量为224万吨4。

4、未来趋势

4.1 需求增长

根据CRU International的数据，预计未来十年铝需求将增长3330万吨，从2020年的8620万吨增长到2030年的1.195亿吨。其中约37%的增长预计来自中国，其次是亚洲（不包括中国），为26%，北美和欧洲分别增长15%和14%。

预计到2030年，北美的需求将达到1660万吨，比2020年的1150万吨增长45%。铝需求的最大份额来自运输部门的半成品消费（420万吨），占2020年该地区需求的37%。未来几年，美国风能和太阳能行业每年将需要780万吨铝，这大大超过了美国到2035年的铝产量预期。

4.2 中国原铝业快速增长

中国是世界上最大的原铝生产国，也是世界上最大的再生铝生产国，估计年产能为1400万吨。然而，近年来产能利用率一直徘徊在40%至60%之间，这意味着中国每年仅生产约600万至800万吨再生铝。中国2023年的再生铝产量预计为1880万吨，比2022年增长31%。

回收国内废铝生产再生铝，是中国的必然趋势，这在很大程度上是由于铝土矿资源的短缺。中国原铝产量预计在2025年左右达到峰值，其原铝产能将逐渐下降，取而代之的是，中国的再生铝产量将增长6。然而，中国的再生铝预计将在2035年左右首次超过原铝的生产水平，最终将占铝总产量的60%以上。中国政府预计，到2025年，再生铝产量将增至每年1150万吨，到2030年将增至每年1800万吨7。

4.3 美国原铝产业的联邦支持计划

美国原铝产业的联邦支持计划除非美国政府紧急干预，否则目前尚不清楚美国老化的原铝冶炼厂是否会继续成为未来生产的一部分。虽然《通货膨胀削减法案》旨在提振美国可再生能源行业，并包括对原铝生产的税收抵免，但似乎没有关于如何将两者联系起来的总体战略。如果美国现有的冶炼厂想要生存下去，就必须尽快出台一项行动计划，对老化的设施进行现代化改造，并与可再生能源相结合。

然而，一个积极的进展正在推进中。根据美国能源部清洁能源示范项目办公室提供的高达5亿美元资金，世纪铝业将建造美国过去45年来首个新的原铝项目，并计划在俄亥俄/密西西比河流域内的一个地点建设其绿色铝冶炼厂8。由于采用了最先进的节能设计和使用无碳能源，估计该冶炼厂将避免传统冶炼厂75%的排放。这家冶炼厂预计还将创造以美国钢铁工人联合会（United Steelworkers）为代表的1000多个全职工作岗位，以及5500多个建筑工作岗位。据世纪铝业报道，在项目完工后，将使目前美国原铝工业的规模增加一倍。

4.4 加拿大铝产业

加拿大政府宣布了一项计划，对从中国进口的某些铝和铝产品征收25%的关税，该计划于2019年10月生效9，10。该决定是在最近采取行动解决长期影响加拿大铝生产商的不公平贸易行为之后做出的，包括加强对来自中国、俄罗斯和其他地区的不公平贸易金属进口的监测、执法以及提升关税等。

对特定国家征收关税使加拿大等国受益，加拿大历来是美国市场最大的原铝供应国（2023年为480万吨）。加拿大被认为是美国国防工业供应链的一部分。美铝（Alcoa）和力拓的一系列冶炼厂都是由绿色水电供电。最近，力拓正在不断升级生产设施，并宣布扩建其现代技术的AP60冶炼厂，以淘汰同一运营地点过时的Arvida厂。力拓还对不列颠哥伦比亚省的Kitimat铝厂进行了现代化改造，在2015年安装了360个最先进的AP-4X预焙熔炼电解槽，这些电解槽由自有的电力系统产生的可再生水电供电。美国铝协对加拿大的铝关税表示欢迎，并强调了加拿大原铝产业对美国下游产业的重要性。

5、参考文献

1.“U.S.Aluminum Jobs&Economic Impact Steady Through COVID-19 Pandemic,”The Aluminum Association,March 31,2022.

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.

5.“Opportunities for Aluminum in a Post-Covid Economy,”International Aluminium Institute,January 28,2022,CRU Reference:ST2342-21.

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.