随着气候变暖、资源短缺、生存环境恶化成为全球关注的焦点，作为处于后工业化时期的中国，工业发展必须以节能减排为目标、推广低碳经济生产方式。金属冶炼作为工业经济发展的重要部门，对经济发展起举足轻重的作用，而其典型的行业特征就是高耗能、高污染、高排放，这就决定其必然是节能减排的关键领域。因此，以单位能耗的视角对金属冶炼工业进行节能减排研究，具体测算出不同地区之间钢铁工业和铝工业的耗能情况和节能减排潜力，对于实现我国能源的合理利用、改善大气质量和生存环境具有重要的现实意义。本文的研究以金属冶炼业中钢铁工业和铝工业为研究对象，从钢铁工业和铝工业的耗能现状出发，然后对吨钢综合能耗、氧化铝综合能耗、电解铝综合交流电耗进行解构解析，明晰不同能源在各工序中发挥的作用及其所占比重，并依据各省份钢铁和铝的单位能耗给出能源需求在不同省份之间的差异。进而基于学习曲线模型，提出了单位能耗时间演进中的REC分析预测技术，并结合钢铁工业2000-2011年的数据，铝工业2005-2013年的数据，估算出各地区单位能耗及其能源结构，不同能源的节能水平，给出钢铁工业2011年各地区钢铁用煤总量、各煤种消费量和节煤数量和2013年铝工业各地区用能总量和节能数量。最后，分别估算出2020年我国及各地区的钢铁工业的吨钢综合能耗、用煤总量、各煤种消费量及不同煤种的节能量，铝工业的氧化铝综合能耗、电解铝综合交流电耗及其耗能总量、各个能源消耗量及节能数量，从而深入的对比分析我国金属冶炼业的耗能情况和节能潜力。通过分析，本文得出以下结论：（1）单位能耗在时间演进中服从学习曲线效应，与现实相比较，利用相对节能曲线对节能效果的预测是准确的，从而说明预测方法的科学性；（2）2020年我国金属冶炼业的耗能总量达4.8亿吨标准煤，其中钢铁工业耗能量近4.5亿吨标准煤，氧化铝工业耗能量达315万吨标准煤，电解铝工业耗能量达3332万吨标准煤，钢铁工业仍然是是主要的耗能工业，其耗煤量约占总量的90%，；（3）2020年我国金属冶炼业的节能总量达到4.2亿吨标准煤，其中，钢铁工业节煤量近3亿吨标准煤，氧化铝工业节煤量达100万吨标准煤，电解铝工业节煤量近1.3亿吨标准煤，钢铁工业的节能量约占节能总量的70%，为金属冶炼业的节能做出了巨大贡献。