如果穿越回 19 世纪前的古代,带一只废弃易拉罐,你就能跻身上流社会 ——1886 年之前,铝的价值曾碾压黄金白银,古罗马皇帝提比略甚至曾因为工匠造出铝制杯子,担心财富贬值砍下了对方的脑袋。

但如今铝易拉罐、铝制厨具随处可见,这跨度惊人的变迁背后,藏着一部跨越 200 多年的铝工业史。曾经比黄金还贵的金属,为啥现在随处见?

地壳中铝的含量仅次于氧和硅,占比超 8%,算得上取之不尽,但200 多年前,人类根本不知道这种元素的存在。因为铝的化学性质太活泼,极易和其他物质结合成稳定化合物,自然界里找不到单质铝,只能以铝硅酸盐、氧化铝等形式存在。

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早期人类只能通过明矾接触到铝的化合物,一千多年前就用明矾净水,中世纪还用来做染料,但要提取单质铝难如登天。

1761 年法国化学家第一次得到氧化铝粉末,40 多年后戴维借助伏特电池,试图电解氧化铝得到铝,但只得到了杂质块,给这种未知金属取名 “aluminum”。

直到 1825 年,奥斯特才得到第一块针尖大小的纯铝,之后维勒用了 18 年提纯出可测量的铝块。1854 年法国化学家德维尔用钠还原法实现工业生产,但成本高达每公斤 3000 法郎,比黄金贵三四倍。

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拿破仑三世特意用铝制餐具彰显尊贵,俄国政府还用铝杯奖励门捷列夫 —— 那时候铝,就是顶级奢侈品的代名词。从实验室针尖到万吨产能,铝生产有多难?

扭转局面的关键,发生在 1886 年。当时电力工业已经成熟,美国的霍尔和法国的埃鲁各自发现,用冰晶石混合氧化铝后,加热到 900 多度就能让氧化铝溶解,再通过电解就能批量得到铝。

这就是沿用至今的霍尔 - 埃鲁法,两年后全球第一家电解铝厂投产,铝的产量和价格从此一路走低。但电解铝的生产过程远没有看起来简单。

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电解槽里,冰晶石溶液是核心介质,要控制温度、密度、电导率等数十项指标,任何一项失衡都会导致能耗飙升、纯度下降。传统生产依赖老师傅的经验,靠人工取样调整参数,不仅滞后还容易出错。

像是温度每升高 10℃,铝在冰晶石中的溶解度就提升 8% 到 10%,电流效率就下降 1.5% 到 2%,一台 600 千安的电解槽每天就要少产 1 吨铝。

而传统生产中,化验结果滞后三小时,根本没法实时调整,这也是铝工业长期以来的痛点。

AI 介入后,铝业又迎来啥新变化?2023 年央视网的一则报道,让中国铝业的智能化升级走进大众视野。

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中铝集团联合华为、中国有色金属工业协会,推出了有色行业首个 AI 大模型 “昆安大模型”,针对电解铝、氧化铝、排产等场景分别打造了专属模块。

其中针对电解铝的 “绿铝云汇” 模型,投产当年就让云流股份的劳动生产率提升 18%,生产效率提升 25%,年增经济效益超 8500 万元。

其核心逻辑很清晰:先把多年累积的生产数据清洗标注,再配合通用大模型针对铝业场景训练,让 AI 学会通过电压、电流、电解质水平等参数,精准预测下料量、出铝量,实现实时调控。

除了电解铝,上游氧化铝生产的 AI 模型,把化验反馈时间从 3 小时缩短到 30 分钟,溶出环节每年提效 400 万,蒸发环节降耗 500 万。

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下游的铝加工企业中铝瑞敏,用 AI 排产系统把原本几天才能完成的订单排程缩短到几小时,按时交货率从 94.1% 提升到 98%,年节约成本 300 万。

如今中铝的昆安大模型已经覆盖了从勘探、采矿、冶炼到加工的全产业链 18 个场景,中国铝业占据全球过半产能的同时,更是率先用 AI 重构了传统工业流程。

从提比略皇帝的恐惧到拿破仑三世的炫耀,从实验室的针尖铝块到年产数千万吨的铝锭,铝的工业史,就是一部人类突破技术壁垒的奋斗史。

而现在,中国铝业不仅从追赶者变成了领跑者,更用 AI 告诉我们:工业智能不是对抗式的突变,而是像水电一样,悄悄融入日常,用更低的成本、更高的效率,为普通人创造更多价值。

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