目前我国已成为世界最大的铝生产国和消费国.然而，随着产能和需求不断攀升，中国铝工业资源短缺问题日益凸显，矿石供保量严重不足.近几年我国铝土矿对外依存度均超过50 % .统计显示，中国铝土矿资源基础储量为7亿t左右，资源储备为5.55亿t左右，仅占世界总储量的3 % ，且可开采的资源较少，品位低.这一因素进一步促使中国对进口铝土矿资源的依赖度逐渐加强^[1].

伴随着铝消费量的快速增加，铝社会蓄积量也快速增加，而铝社会蓄积量是折旧废铝的来源.可以预见：未来可供回收的废铝资源将越来越多，并将在铝工业中发挥更大的作用.因此，本文将对我国铝的社会蓄积量及其平均年龄、回收率、折旧再生指数等进行分析.研究结果将为我国铝工业相关政策的制定提供一定的参考.

我国1990年~2010年原铝产量和消费量的变化如表1所示^[2]，在此期间，原铝产量和消费量的年递增率已分别达到15.90 % 和16.45 % .

表 1

Table 1

表 1(Table 1)

表 1 我国1990年~2010年原铝产量和消费量 Table 1 Aluminum production and consumption in China during the period 1990~2010 万t 变量 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 产量 85.43 96.25 109.60 125.15 149.84 186.97 190.07 217.86 243.53 280.89 298.92 消费量 83.68 98.50 132.80 135.00 153.70 168.50 175.00 211.50 242.54 292.59 353.27 变量 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 年递增率 产量 357.58 451.11 596.20 668.88 780.60 926.40 1228.40 1317.60 1289.05 1624.41 15.90% 消费量 354.54 415.20 517.76 619.09 711.86 838.00 1197.90 1179.21 1380.00 1749.00 16.45%

表 1 我国1990年~2010年原铝产量和消费量 Table 1 Aluminum production and consumption in China during the period 1990~2010

设定铝制品的平均使用寿命为15年^[3,4]，参考《中国有色金属工业年鉴》^[2]及文献^[5]中给出的金属社会蓄积量的计算方法，得到我国铝社会蓄积量的变化如图1所示.

图 1(Figure 1)

Fig. 1

图 1 我国1953~2010年铝的社会蓄积量及其平均年龄 Fig. 1 Variation of aluminun social stock and its average age in China in 1953~2010

由图1可见：2000年之前的铝的社会蓄积量呈线性变化，增长率不是很大；2000年之后蓄积量增长速度变大，说明在此之后我国对铝的需求量在快速增加.1990年时铝的社会蓄积量为723万t；2010年时铝的社会蓄积量已达到10355万t.

根据社会蓄积量中制品平均年龄的计算公式^[5]，图1中同时给出了我国铝社会蓄积量中铝制品平均年龄的变化.由图可见，平均年龄在1978年达到最大值，为6.14年；在这之后，平均年龄逐步下降，2010年最小，为4.34年.从1953年到1978年我国铝的平均年龄一直增加，之后开始下降.1978年刚好是改革开放，之前我国的铝工业产量很低且增速较慢，改革开放以后我国工业开始发展，铝工业也逐步发展起来，铝的产量及消费量与改革开放之前相比有较大提升，所以在这之后的一段时间社会蓄积量中铝制品平均年龄保持下降的趋势.2000年以来，铝的消费量随年度呈现二次曲线递增关系，进入流通的铝大部分是新产生的铝，因此铝制品的平均年龄越来越小.

铝的折旧再生指数定义为统计期内进入铝工业的折旧再生铝产量与同期内原铝的产量之比，即如式(1)所示：

根据折旧废铝资源量与铝的社会蓄积量，可定义第τ年铝社会蓄积量的回收率为

参考《中国有色金属工业年鉴》^[2]及上节中计算得到的铝社会蓄积量数值，得到了我国再生铝指数及铝社会蓄积量回收率的变化，见图2.

图 2(Figure 2)

Fig. 2

图 2 我国1991年~2010年铝的折旧再生指数和铝的 社会蓄积量回收率 Fig. 2 Regeneration index of depreciated aluminum products and recovery rate of social stock in China in 1991~2010

由图2可见：1) 折旧再生指数从1994年开始逐年降低，2000年~2007年以来快速下降.出现这种状况的原因是2000年之前铝产量呈线性增长，增长较缓慢；2000年~2007年铝产量增长速度明显加快(2008年,2009年由于受全球金融危机影响，2008年铝产量增加不多，2009年有所下降)，近乎二次曲线增长.铝产量的增长速度超过报废铝制品的增长速度，因此铝的折旧再生指数呈下降趋势.2) 我国现阶段铝的社会蓄积量回收率很小，并且1995年以后总体上是逐年降低的.社会蓄积量回收率很小是因为现阶段铝社会蓄积量的基数已经很大，而报废的铝量却还保持着15年前的增长速度.因此现阶段社会蓄积量回收率很小.铝的社会蓄积量回收率能够从一定程度上反映出我国废铝回收量与社会蓄积量之间的关系^[9].

3 我国铝的社会蓄积量及其平均年龄的情景分析 3.1 铝社会蓄积量的情景分析

本文基于3种情景开展了分析：

情景1：我国原铝消费量在2015年、2020年、2025年和2030年分别为2600万t、3900万t、5500万t和7400万t^[10],之后依旧在逐步增加；

情景2：2030年左右我国已经完成工业化，铝的消费水平基本稳定；

情景3：2020年后，我国原铝消费增长放缓，2025年左右原铝消费需求达到顶点，消费需求约为4200万t，而后原铝消费缓慢下降，2040年原铝消费需求下降到3800万t左右^[11].

以上3种情景下铝消费量的变化如图3所示.

图 3(Figure 3)

Fig. 3

图 3 3种情景下铝的消费量变化 Fig. 3 Variation of aluminum consumption under the three scenarios

根据以上3种情景，可得到我国铝社会蓄积量的变化，如图4所示.从图4中可以看出：

图 4(Figure 4)

Fig. 4

图 4 三种情景下我国铝社会蓄积量的变化 Fig. 4 Variation of aluminum social stock in China under the three scenarios

1) 在2025年左右，情景3与其他两种假设情景出现分歧，情景3中铝的社会蓄积量逐渐走向稳定；2035年左右另外两种假设也开始出现分歧，情景2中铝的社会蓄积量开始缓慢增长并逐步稳定；情景1中铝的社会蓄积量依旧不断增加.

2) 情景1中，我国铝的社会蓄积量不断增长，这种情况是非常危险的，同时也是不期望的.因为过大的铝社会蓄积量是由过高的铝产量及其过快增长带来的，生产这些铝将消耗大量的铝土矿、能源等，产生大量的废弃物，这种状况在实际工作中是无法接受的，我国的资源环境也将面临巨大的压力；情景2中，铝社会蓄积量在2040年左右趋于稳定，但是最终的社会蓄积量已经超过10亿t，这个数值也是偏大的，虽然相比于情景1中铝的社会蓄积量不会继续增长，但是就目前的情况来看形成10亿t的社会蓄积量生产过程中带来的资源环境压力也是无法承受的，因此情景2的结果在实际工作中也是不期望的；情景3中，2020年之前的增长速度较快，之后逐渐变缓，在2035年铝的社会蓄积量达到最大值约6亿t，之后缓慢下降.根据铝的消费预测来看，预计在2055年我国铝的社会蓄积量能够到达最终的稳定阶段(5.7亿t左右).3种情景中情景3是能够被接受且期望实现的.

3.2 铝社会蓄积量平均年龄的走势分析

根据以上3种情景，可得到我国铝社会蓄积量中金属制品平均年龄的变化，如图5所示.从图5中可以看出：

图 5(Figure 5)

Fig. 5

图 5 3种情景下我国铝社会蓄积量中铝制品 平均年龄变化 Fig. 5 Variation of average age of products in a aluminum social stock in China under the three scenarios

1) 在3种情景分析中有一点是相似的：现阶段我国社会蓄积量中的铝制品正处在最年轻的阶段，之后我国铝制品的平均年龄开始逐渐增长.3种情景中，2011年之后的增长速度各不相同，平均年龄的增长速度与铝的消费量的变化有一定的关系.情景3中铝的消费量增长速度是最慢的，并且在2025年之后还有所减少，情景1和情景2中铝的消费量增长速度大于情景3，因此情景3中平均年龄增长速度明显大于其他两种情景.

2) 情景1中社会蓄积量中铝制品平均年龄一直在不断增加并没有达到稳态阶段.情景2和情景3平均年龄都逐渐趋于稳定，但是趋于稳定的方式不同：情景2中铝制品的平均年龄是在不断增长中趋于稳定的；而情景3中在2040年平均年龄达到最大值7.13年，之后又有所减小，稳定在7.0年左右.

情景3是比较期望实现的，未来铝消费量增加不是很明显，相应地铝工业给资源环境的压力就小些.在情景3下，我国铝的折旧再生指数和铝社会蓄积量回收率的变化如图6所示.

图 6(Figure 6)

Fig. 6

图 6 我国铝的折旧再生指数和铝社会蓄积量回收率变化 Fig. 6 Variation of regeneration index of depreciated aluminum products and recovery rate of aluminum social stock in China

从图6可以看出：

1) 折旧再生指数(ρ_u)不断增加而后稍有降低，2025年前ρ_u增速较缓，2025年~2040年间ρ_u增速加快，2040年之后ρ_u稍有降低.2025年时折旧再生指数将达到0.30t/t.

2) 折旧再生指数与社会蓄积量回收率具有一定的同步性.在不考虑废杂铝出口的情况下，折旧再生指数在2040年将达到最大值(0.79t/t)；铝的社会蓄积量回收率在2040年也将达到最大值(5.05 % ).

要实现情景3，我国铝工业应提高铝资源的使用效率，减少铝资源的浪费，同时尽可能提高单位在役铝创造的GDP值等^[12,13].

1) 1990年~2010年我国铝的社会蓄积量从723万t增长到10355万t.

2) 在情景3下：在2035年我国铝的社会蓄积量将达到最大值6亿t左右,之后将缓慢下降，预计在2055年稳定在5.7亿t.

3) 现阶段我国社会蓄积量中铝制品的平均年龄在4.3年左右，未来将稳定在7.0年左右.

4) 在情景3下：我国2025年对铝工业折旧再生指数将达到0.3 t/t，在2040年达到最大值0.79 t/t.