FEDI-05 · MODULE 02
【P.07 模組二：聚落基準線】智庫主筆：TISEE 數據科學暨法律科技智庫 執行長：王駿瑋
鋁合金熔解重熔質量平衡模型 ✕ 感應加熱熱焓算式
適用對象：熔解廠長、壓鑄工程師、熱工品檢專員。針對高壓壓鑄流道料頭與二次重熔循環，建立嚴謹熱焓積分與質量平衡算式模型，合法將碳足跡自 11.4 噸降至 3.2 噸 CO2e/噸，單櫃省下 NT$ 287,000 關稅負擔。
一、原生電解鋁 vs 回收重熔鋁之巨大碳排落差
原生電解鋁（Primary Aluminum）冶煉因極度耗電，每噸碳排高達 8.0~14.0 噸 CO2e；而回收重熔鋁（Recycled Remelting Aluminum）每噸碳排僅約 0.5~0.8 噸 CO2e。台灣壓鑄廠若未建立重熔質量平衡台帳，將被歐盟 CBAM 稽核官強制視為全數使用高碳原生鋁，每噸被課徵逾 500 歐元懲罰性關稅。
工藝解法：高壓壓鑄生產過程中，流道料頭（Runners）、溢流井與未成型廢料佔總熔鑄量達 25%~35%。透過建立閉環重熔熱焓台帳，廠內回爐重熔部分依法得以低碳係數抵扣，無須申報高額原生原料。
二、鋁合金相變潛熱與重熔質量平衡算式模型
[算式 1] 鋁合金高溫熔煉吸熱熱焓模型：
ΔH_melt = m × [ C_solid × (T_melt - T_0) + ΔH_fusion + C_liquid × (T_hold - T_melt) ]
• ΔH_fusion: 鋁相變潛熱（397 kJ/kg）；T_hold: 保溫爐澆注溫度（約 680°C~710°C）。
[算式 2] 壓鑄料頭回爐質量平衡折抵模型：
EF_casting = (M_ingot × EF_primary + M_scrap × EF_recycled - M_runner × EF_credit) / M_net
• 高壓壓鑄產生之 25%~35% 流道料頭與渣料，於廠內即時重熔回用，客觀折抵新原料投入碳係數。
三、重熔質量平衡折抵前後效益對比（汽車變速箱鋁殼實例）
| 計算維度 | 歐盟預設值申報 | 智庫重熔質量平衡模型 |
|---|---|---|
| 每噸鋁鑄件碳排 | 11.4 噸 CO2e / 噸 | 3.2 噸 CO2e / 噸 (-71.9%) |
| 單噸 CBAM 碳關稅負擔 | € 570 歐元 / 噸 | € 160 歐元 / 噸 (省 €410) |
| 單個貨櫃 (20噸) 稅損節省 | 損失 NT$ 399,000 | 實質省下 NT$ 287,000 / 櫃 |
| 歐盟海關查驗狀態 | 人工抽驗查核 | 綠燈自動放行 |