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1、No.202318中國信息通信研究院2023年12月新發展階段工業綠色低碳新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告發展路徑研究報告(20232023 年年)版權聲明版權聲明本報告版權屬于中國信息通信研究院，并受法律保護。轉載、摘編或利用其它方式使用本報告文字或者觀點的，應注明本報告版權屬于中國信息通信研究院，并受法律保護。轉載、摘編或利用其它方式使用本報告文字或者觀點的，應注明“來源：中國信息通信研究院來源：中國信息通信研究院”。違反上述聲明者，本院將追究其相關法律責任。違反上述聲明者，本院將追究其相關法律責任。前 言前 言工業綠色低碳發展是新發展階段推進新型工業化、實現人與自然和諧共生的根本路

2、徑。立足新發展階段、把握新趨勢，緊扣中國式現代化建設、碳達峰碳中和等目標任務，我國積極部署一系列工業綠色低碳發展政策措施，全面推進工業高質量發展。我國工業低碳發展已經取得積極成效，形成了良好的政策環境，培養了工業企業節能降碳的良好意識，能源資源利用效率顯著提升，碳排放強度持續降低。然而，近年來高耗能行業碳排放強度降幅趨緩，節能降碳潛力邊際下降，工業作為能源資源消耗的重點領域，要突破工業“由大轉強”資源環境約束，必須持續推進低碳轉型工作，工業降碳迫切需要新思路和新舉措。本研究報告系統梳理了工業綠色低碳發展的科學內涵和演進脈絡，厘清綠色低碳與發展的辯證關系，總結國際工業脫碳經驗及對我啟示。選取鋼鐵

3、、石化化工、建材三個重點行業，分行業分析碳排放現狀和減碳挑戰，提出低碳發展具體路徑和策略，繪制工業綠色低碳發展技術體系、時間表路線圖和施工圖。從強化減碳責任、政策引導、技術創新、需求牽引、國際合作等方面提出政策建議。本研究為我國工業生產方式和發展模式綠色低碳化革新提供方向指引與政策參考，將綠色低碳發展貫穿到工業高質量發展的主線中，加快形成新質生產力，推動新型工業化進程，建設美麗中國。目 錄目 錄一、新發展階段新型工業化邁向綠色新征程.1（一）工業綠色低碳發展是推進新型工業化的關鍵所在.1（二）雙碳背景下工業綠色低碳發展科學內涵不斷豐富.3（三）工業發展方向從重經濟收益向綠色低碳不斷演進.5（四

4、）新發展階段我國工業低碳發展“含綠量”不斷提升.8二、國際工業綠色轉型為我提供經驗和啟示.12（一）美國：捍衛制造業綜合實力高地.12（二）歐盟：引領工業部門數綠雙轉型.14（三）日本：推進綠色經濟與社會變革.17三、我國工業重點行業低碳發展應分業施策.19（一）鋼鐵行業.19（二）石化化工行業.24（三）建材行業.30（四）時間表和技術路線圖.35四、政策建議.38（一）強化減碳責任，推動工業綠色低碳發展上下聯動.39（二）強化政策引導，統籌工業重點領域綠色低碳發展.40（三）強化科技創新，增強工業綠色低碳發展技術支撐.41（四）強化需求牽引，擴大工業綠色低碳發展市場空間.42（五）強化國際

5、合作，積極參與全球工業綠色低碳治理.43圖 目 錄圖 目 錄圖 1 工業綠色低碳發展內在邏輯：“雙三角(金/綠)”耦合關系.5圖 2 國際綠色發展理念發展歷程.6圖 3 中國綠色發展理念發展歷程.8圖 4 2019年中國分行業碳排放結構.20圖 5 鋼鐵行業綠色低碳技術需求和路線圖.24圖 6 我國石化化工重點子行業碳排放占比圖（2021）.25圖 7 合成氨需求量預測.26圖 8 甲醇需求量預測.26圖 9 石化化工業綠色低碳技術需求和路線圖.30圖 10 建材行業碳排放結構.31圖 11 建材行業綠色低碳技術需求和路線圖.35圖 12 工業領域綠色低碳技術體系圖.36圖 13 工業綠色低碳

6、發展時間表、路線圖.38新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）1一、新發展階段新型工業化邁向綠色新征程（一）工業綠色低碳發展是推進新型工業化的關鍵所在（一）工業綠色低碳發展是推進新型工業化的關鍵所在全球氣候變化的影響給人類生存發展帶來了日益嚴峻的挑戰。工業化的快速發展導致大量排放以二氧化碳為主的溫室氣體，由此引發了冰川消融、旱澇兩極化等一系列極端氣候現象。日益嚴峻的氣候變化問題促使世界各國就綠色低碳可持續發展達成共識。從2018 年開始，各國積極行動，紛紛作出碳中和承諾。據清華大學碳中和研究院統計，目前全球已有超過 130 個國家地區提出碳中和目標，這些國家地區占全球 92%的

7、 GDP、89%的人口和 88%的排放1。世界主要經濟體為搶占綠色低碳發展制高點，大力加強戰略布局。部分國家和地區為強化競爭優勢，紛紛設置新的綠色貿易壁壘。從國際來看，推動綠色增長、實施綠色新政成為全球主要經濟體的共同選擇，綠色技術裝備制造正成為產業競爭的新高地。工業是我國經濟發展的主力軍，是立國之本、強國之基。近年來，中國工業發展迅速，總體規模不斷擴大。2010 年我國制造業產出超越美國，成為全球第一制造大國，實現了由小向大的歷史性轉變。目前，中國是全世界唯一擁有聯合國產業分類當中全部工業門類的國家，在 500 余種主要工業產品中有 220 多種產量位居世界第一。然而，工業在創造社會財富的同

8、時，也帶來了不少生態環境問題。在工業化進程中，能源資源需求不斷擴大，污染物排放也隨之增多，資源環境的承載能力已經接近極限，資源環境約束已經成為1清華大學碳中和研究院，2023全球碳中和年度進展報告，2023.新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）2制約工業綠色低碳發展的主要瓶頸。隨著全球應對氣候變化的深入推進，工業綠色低碳發展成為我國實現碳達峰碳中和目標的重中之重，是破解資源環境約束突出問題、實現可持續發展的迫切需要，也是順應技術進步趨勢、推動工業轉型升級的當務之急。工業綠色低碳發展將倒逼經濟社會體系全面轉型升級，加快改善生產要素及其配置水平，進而促進節約資源和保護環境的綠色低

9、碳產業結構、生產方式、生活方式、空間格局的形成，推動實現人與自然和諧共生的高質量發展。在促進社會經濟高質量發展過程中，工業領域既要做好自身碳達峰碳中和工作，還承擔著為全社會實現碳達峰碳中和戰略目標提供技術裝備和產品的責任和使命。以減污降碳協同增效促進經濟社會發展全面綠色轉型，構建綠色發展空間格局，是推進工業綠色低碳轉型、進而實現經濟社會高質量發展戰略目標的重要一環，責任重大、使命光榮。我國已經進入向第二個百年奮斗目標進軍的新發展階段，黨的二十大報告明確提出到 2035 年基本實現新型工業化的目標，推進新型工業化是黨中央著眼實現第二個百年奮斗目標做出的戰略部署。新型工業化之所以“新”，一個很重要

10、的特征是底色必須“綠”，只有把綠色底色鋪好，使綠色成為新型工業化的普遍形態，走綠色低碳循環可持續發展之路，才會成就高質量發展。因此，工業綠色低碳發展是加快形成新質生產力、推進新型工業化、促進經濟社會高質量發展的關鍵所在。工業需要順應發展階段、發展條件和發展格局變化，以高端化、智能化、綠色化為方向，加快結構體系升級、技術路徑創新、發展模式優化，補短板、鍛長板，從過去的“高增新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）3長、高污染、高消耗”轉變為“高水平、高質量、高效益”發展模式，以高水平保護支撐高水平發展，為實現“兩個一百年”宏偉目標提供現代工業支撐。（二）雙碳背景下工業綠色低碳發展科

11、學內涵不斷豐富（二）雙碳背景下工業綠色低碳發展科學內涵不斷豐富綠色是生命的象征、大自然的底色，良好生態環境是美好生活的基礎、人民共同的期盼。因此“綠色”既是經濟社會發展的方向和目標，也是狀態、結果和評價的標準?！暗吞肌笔墙档吞寂欧?，“發展”是效率、效益或競爭力的提高。從綠色與發展的辯證關系來看，“綠色”與“發展”不是對立而是統一的關系，二者不能割裂，是相互影響、相互作用、互為因果的“互動關系”，綠色與發展同等重要。但是落在“發展”上，不是不“發展”，而是要轉變發展的方式，在“發展”中落實綠色低碳，在“發展”中解決生態環境問題，“發展”是解決生態環境的關鍵舉措，以綠色低碳促“發展”，以產業的“含

12、綠量”提升發展的“含金量”。綠色低碳發展目前還沒有統一明確的定義，其內涵并非一成不變，雙碳目標下，“綠色低碳發展”的表述更契合新發展階段的時代背景。工業綠色低碳發展的內涵是資源能源消耗低、環境污染和碳排放量少、科技含量高、經濟效益好的新型工業化道路。其特征是低消耗、低能耗、低排放、高效率、高效益、經濟與環境的協調。其本質是一種經濟社會發展模式，是經濟社會發展到一定階段的必然選擇。其核心目的是突破資源環境承載力的制約，謀求經濟增長與資源環境的和諧統一，實現發展與環境雙贏，人與自然和諧共生。新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）4綠色發展、循環發展和低碳發展相輔相成、相互促進，構成

13、一個有機整體。綠色是發展的全面要求和轉型主線，循環是提高資源效率的有效途徑，低碳是能源戰略體系的有序調整。三者目標都是形成節約資源能源和保護生態環境的產業結構、生產方式和消費模式，促進生態文明建設。從內涵看，綠色發展更為寬泛，涵蓋循環發展和低碳發展的核心內容，循環發展和低碳發展則是綠色發展的重要路徑和形式，因此，可以用綠色發展來統一表述。綠色發展的內涵并非一成不變，碳達峰碳中和目標下，綠色低碳發展表述更加多樣化，本研究報告重點聚焦低碳發展。工業經濟的大規模發展，必然以消耗大量能源資源為基礎，也必然排放諸多污染物，以產生負面環境影響為代價，經濟發展-能源資源-環境排放三者之間構成了工業發展的“金

14、三角”。為了減少對環境的污染，需要減量替代能源資源，調整優化能源結構產業結構，進而提高效率、增加效益，這三者構成了經濟發展的“綠三角”?！敖鹑恰焙汀熬G三角”耦合形成的雙三角，可以形象描繪工業綠色低碳發展的內在邏輯關系，而工業綠色低碳發展的最終目標是建設新型工業化和中國式現代化，形成新質生產力，實現碳達峰碳中和目標以及人與自然和諧共生（圖 1）。新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）5來源：中國信息通信研究院圖 1 工業綠色低碳發展內在邏輯：“雙三角(金/綠)”耦合關系（三）工業發展方向從重經濟收益向綠色低碳不斷演進（三）工業發展方向從重經濟收益向綠色低碳不斷演進國際上，工業化

15、國家也經歷了發展與資源、環境、生態矛盾十分尖銳的階段。上世紀五十年代至九十年代，人類社會處于傳統經濟發展的模式。1972 年 6 月 16 日聯合國人類環境宣言于斯德哥爾摩通過，標志著與環境和諧共生的觀念開始在全球范圍內萌芽。上世紀九十年代至二十世紀初，國際上逐漸形成了循環低碳的發展模式。1992 年 6 月聯合國氣候變化框架公約的通過，不僅為國際社會合作應對氣候變化奠定了堅實的法律基礎，也標志著人類對應對全球氣候變化、減少溫室氣體排放達成了全球共識，是全球氣候治理的基石，全球氣候治理時代正式到來。隨著綠色發展理念逐漸深入，發達國家及不少發展中國家紛紛制定和推進以應對氣候變新發展階段工業綠色低

16、碳發展路徑研究報告（2023 年）6化向低碳經濟轉型為核心的綠色發展規劃，試圖通過綠色經濟和綠色新政，在新一輪經濟發展進程中促進經濟轉型，實現自身的可持續發展。在歐美等發達國家完成工業化后，舊經濟模式已經沒有足夠的發展空間和競爭優勢，世界各國都在尋求新的經濟增長點，綠色經濟正在成為發達國家參與國際競爭的新戰略（圖 2）。來源：中國信息通信研究院圖 2 國際綠色發展理念發展歷程資源、環境、生態與發展如何平衡的問題在中國尤其尖銳，面臨的資源環境形勢比發達國家更為復雜和嚴峻?？v觀歷史，我國的綠色發展經歷了一個由初級到高級、由簡單到復雜的演進過程，從“經濟增長”到“可持續發展”，從“行政手段”到“行政

17、與市場化結合”，是在對傳統發展模式總結和反思的基礎上形成的，是以適應人與自然和諧共生為特征的發展模式（圖 3）。從污染物排放、環境質量改善和經濟增長關系來看中國治污減排的進程，中國的 2010-2020 年大致相當于經濟合作與發展組織國家（OECD）20世紀 70年新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）7代“環境十年”（在該階段，治污減排進程和治理體系發生深刻變化），中國的污染物排放、碳排放、能源排放將漸次達峰，經濟增長將與其先后脫鉤?；仡櫸覈G色產業政策脈絡，可大致分為四個階段，政策基調從“經濟發展為主”逐漸向“綠色低碳發展”過渡，具體措施從“綱領性為主”向“行政與市場雙輪驅

18、動”轉變。第一階段：重發展輕環保（19782001 年）。1992 年我國引入可持續發展理念，并在“九五”計劃和2010 年遠景目標綱要中將可持續發展戰略列為國家基本戰略，但是該階段中國處于建設初期，主要任務是經濟增長和產業發展，對環境的重視程度不足，產業政策以綱領型政策為主，缺乏精細化的政策指導。第二階段：政策萌芽階段（20022011年）。2002 年中共十六大提出科學發展觀，經濟與環境協調發展問題被提上議程，該階段的綠色產業節能減排管理模式逐漸由事后治理轉向事前監督，政策以綱領性和命令型政策為主。第三階段：政策發展階段（2012-2019）。2012 年黨的十八大首次將“綠色發展、循環發

19、展、低碳發展”作為生態文明建設的著力點，成為綠色化轉變的開端。2016 年“可持續發展理念”被列為全面建成小康社會五大發展理念之一，這意味著中國對環境保護的認識由“以解決經濟發展的環境負外部性”的從屬問題轉變為“引領新的發展模式”的主動性戰略。第四階段：向碳中和目標邁進（2020 至今）。2020 年雙碳目標提出后，以降碳為重點戰略方向，以政府與市場“雙輪驅動”的方新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）8式推動我國綠色發展，政策在金融和產業兩端同時加碼發力，頂層1+N政策體系基本構建。來源：中國信息通信研究院圖 3 中國綠色發展理念發展歷程（四）新發展階段我國工業低碳發展“含綠

20、量”不斷提升（四）新發展階段我國工業低碳發展“含綠量”不斷提升2020 年 10月習近平總書記在中共十九屆五中全會第二次全體會議上的講話指出，新發展階段就是全面建設社會主義現代化國家、向第二個百年奮斗目標進軍的階段。在探索綠色低碳發展道路的進程中，中國在產業結構調整、能源結構優化、節能管理和循環經濟發展、低碳發展試點示范、低碳社會建設等方面積極探索和實踐，推動形成了綠色低碳的發展方式，促進了二氧化碳排放強度的持續降低、非化石能源消費比重的逐步提高。頂層設計不斷完善。從“九五”時期，中國開始關注可持續發新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）9展，不斷完善相關立法，包括節約能源法、

21、環境保護法等。此后，相繼出臺了中國應對氣候變化的政策與行動、大氣污染防治行動計劃、打贏藍天保衛戰三年行動計劃等行動計劃，對工業體系發展做出了清潔綠色的要求。近年來，中共中央印發的中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和 2035 年遠景目標綱要、關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見，國務院印發的2030 年前碳達峰行動方案、工信部等部門印發的“十四五”工業綠色發展規劃、工業領域碳達峰實施方案 工業能效提升行動計劃、工業水效提升行動計劃等政策均對工業領域綠色低碳發展提出新要求，指出工業領域要加快綠色低碳發展和高質量發展，構建工業綠色低碳發展與工業賦能綠色發展相互促進

22、、深度融合的現代化產業格局，支撐碳達峰碳中和目標任務如期實現。產業結構不斷優化。我國實施了淘汰落后產能、推動傳統產業改造升級、扶持戰略性新興產業發展等產業結構調整戰略，促進了低碳經濟發展以及綠色低碳產業體系的完善和發展。目前，我國已初步建立落后產能退出長效機制，鋼鐵行業提前完成 1.5 億噸去產能目標，電解鋁、水泥行業落后產能已基本退出。大力發展戰略性新興產業，以太陽能電池、鋰電池、電動載人汽車為代表的“新三樣”成為外貿增長新動能，今年上半年“新三樣”合計出口增長61.6%2,3。碳減排取得巨大成就。2005 年以來工業節能降碳政策措施有效2工業和信息化部，國家發展改革委，生態環境部，工業領域

23、碳達峰實施方案，2022.3國家發展改革委發布碳達峰碳中和重大宣示三周年重要成果.新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）10推動各行業碳強度的持續下降，形成了良好的政策環境，培養了工業企業節能降碳的良好意識，取得了顯著降碳效果。從碳排放來看，隨著煤炭開采業煤矸石的利用水平提升，煤炭開采業碳排放已經在2010-2015 年達到峰值，發電供熱和石化煉焦業碳排放仍在上升，其他行業碳排放水平則相對穩定。從碳排放強度來看，我國工業碳排放強度顯著下降，意味著工業低碳轉型已取得顯著成效，但不同行業的碳排放強度存在明顯差異。2020 年，發電供熱和石化煉焦行業的碳排放強度最高，金屬冶煉、煤炭開

24、采、非金屬礦物制品業、化工行業碳排放強度均高于全國平均值 0.9 噸 CO2/萬元，其余大部分行業則明顯低于全國碳排放強度均值，發電供熱行業碳排放強度波動態勢明顯，石化及煉焦行業碳排放強度下降呈現先緩后快的態勢，化工、冶金、建材、造紙等行業碳排放強度總體呈穩步下降態勢4。能源資源利用效率顯著提升。我國先后公布了煤炭、電力、鋼鐵、有色金屬、石油石化、化工、建材等 13 個行業共 260 項重點節能技術；定期調整發布節能產品政府采購清單和環境標志產品政府采購清單，對清單產品實行強制采購和優先采購的支持政策。在能耗水耗方面，2022 年規模以上工業單位增加值能耗比 2012年累計下降幅度超過 36%

25、，鋼鐵、原鋁、水泥熟料等單位產品能效處于世界先進水平。2022 年工業用水量占全國用水總量比例從 2015 年的22%左右下降到 16%。在資源綜合利用方面，2022 年大宗工業固廢資源綜合利用率超過 52%，能源資源利用效率持續提升5。綠色制造體系基本構建。我國積極推行綠色制造，推廣全生命4李繼峰，常紀文，我國工業低碳轉型的基礎、路徑與政策，城市與環境研究，2023(02).5工業和信息化部網站.新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）11周期綠色發展理念，倡導綠色原材料采購，完善綠色工廠評價、節水節能規范等標準，推動建設統一的綠色產品標準、認證、標識體系。截至 2023年 3

26、 月底，研究制定 468項節能與綠色發展行業標準，建設了七批共 3657 家綠色工廠、270 家綠色工業園區、408 家綠色供應鏈企業，推廣近 3 萬種綠色產品，綠色制造體系建設已成為綠色轉型的重要支撐。綠色供給能力顯著增強。2022 年，我國煤炭占能源消費總量比重由 2005 年的 72.4%下降至 56.2%，清潔能源消費比重達 25.9%6，截至 2023年 10 月底可再生能源發電總裝機突破 14億千瓦，風、光、水、生物質發電裝機容量穩居世界第一。百萬千瓦水輪發電機組順利投產發電，多晶硅、硅片、電池、組件產量全球占比均超過 70%，新能源汽車產銷量連續 8 年居全球第一，液化天然氣（L

27、NG）、甲醇等綠色動力船舶占國際市場份額半壁江山7。節能環保產業質量效益持續提升，綠色技術裝備制造體系已經初步形成，包括節能、節水、環保、可再生能源等重點領域，綠色技術裝備和產品供給能力顯著增強，綠色裝備制造成本持續下降。數綠融合水平不斷提高。數字技術與工業生產制造快速融合發展，5G、人工智能、大數據、工業互聯網等新興技術與綠色低碳產業深度融合，先進制造業和現代服務業融合發展步伐加快。2022 年，高技術制造業、裝備制造業增加值占規模以上工業增加值比重分別為 15.5%、31.8%，分別比上年增長 7.4 和 5.6 個百分點8，重點領域6國家統計局官網.7國家能源局官網.8國家統計局官網.新

28、發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）12關鍵工序數控化率由 2012 年的 24.6%提升到了 2022 年的 58.6%，數字化研發設計工具普及率達到 77%，“中國制造”逐步向“中國智造”轉型升級9。二、國際工業綠色轉型為我提供經驗和啟示通過對發達國家地區工業發展方式綠色轉型實踐和經驗進行梳理，我們得到以下啟示：一是加強立法和框架性政策引導，將低碳發展融入所有政策的制定與執行中，提出綠色低碳轉型目標，逐步形成以節能環保和發展可再生能源為核心的發展模式；二是加強新能源和低碳技術研發，優先布局先進低碳技術，耦合二氧化碳捕集利用與封存技術（CCUS）實現碳減排，降低溫室氣體排放強

29、度；三是加強綠色相關的財稅金融支持，制定稅收優惠、減排援助基金等一系列激勵措施，大力推廣減排技術，引導企業主動采取措施減少溫室氣體排放。結合各個國家地區的能源資源稟賦、產業特點等，不同國家具體綠色發展策略有所不同，美國、歐盟和日本的具體經驗如下：（一）美國：捍衛制造業綜合實力高地（一）美國：捍衛制造業綜合實力高地美國工業綠色低碳發展的政策注重系統性、整體性、均衡性，在戰略規劃、研發投入等方面綜合實力位居發達國家首位。但工業脫碳仍需要技術和資金的支撐，美國能源部認為尚未成熟的脫碳技術和龐大的資金需求是工業領域脫碳最大的阻礙，美國現有工業低碳發展政策主要包括低碳發展戰略、清潔能源和加大綠色金融投入

30、等。9中國政府網官網.新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）13在國家政策方面：一是加強頂層政策設計。2022 年美國白宮發布了先進制造業國家戰略，提出了十一項具體目標，其中“實現清潔和可持續的制造以支持脫碳”，包括建議制造過程使用脫碳技術，使工業過程電氣化，支持避免工業過程直接排放溫室氣體的新化學活動，捕集和封存工業二氧化碳，創造溫室氣體密集型工業產品的替代品。二是促進清潔能源發展。2020 年美國能源部發布氫能計劃發展規劃，提出了氫能研究、開發和示范總體戰略框架。該規劃設定了氫能全鏈條中重點發展的技術和經濟指標，希望通過技術創新，提高技術穩定性和效率，降低成本，加快氫能技術

31、或產品的商業化應用。未來 10 年（2020-2030 年）要達到的關鍵技術經濟指標中提到工業和電力部門用氫價格降至 1 美元/千克。三是加大綠色金融投入。拜登政府通過兩黨基礎設施法案和通脹削減法案計劃投入 60 億美元，開展“工業示范計劃”，用于支持能源密集型行業的脫碳項目，減少碳排放。鋼鐵、鋁、水泥和混凝土、化工等能源密集型行業的碳排放占了美國總碳排放近三分之一，在這些行業進行廣泛示范和部署脫碳項目是實現拜登政府 2050 年凈零排放的關鍵。在行業技術方面：鋼鐵行業：美國鋼鐵協會目前正致力三項降低鋼鐵工業 CO2排放的技術研發項目，一是用氫閃速熔煉生產生鐵，通過氫作燃料替代煉鐵生產過程中所

32、用的煤和焦炭，目前該研究仍處于初步階段；二是熔融氧化物電解工藝煉鐵，該項技術不產生二氧化碳；三是新型懸浮煉鐵技術、二氧化碳地質封存研究。美國充分發揮稅收政策對低碳鋼鐵技術開發的促進作用，對鋼鐵企業減少新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）14碳排放所投用的設備投資減少增值稅，提高鋼鐵企業低碳投資項目的所得稅抵免額度，取消高碳鋼鐵產品的出口退稅，并降低低碳鋼鐵技術的關稅水平，鼓勵鋼鐵企業加快低碳技術的更新換代。石化化工行業：美國化工行業低碳技術舉措主要包括生物燃料及氫能技術、廢棄化學品循環利用技術和 CCUS。同時，美國化工行業積極推進氫能技術和 CCUS 技術的耦合，對氫能和

33、CCUS 技術提供相關稅收抵免，使得該領域的投資快速發展。美國在二氧化碳減排領域建立了完善的法律法規體系，突出體現為通過財稅等經濟刺激手段激勵二氧化碳強化采油應用。美國占有全球 80%的二氧化碳捕集能力，有 10 座大型二氧化碳捕集設施在運行，前三大工業領域是乙醇生產、天然氣處理和合成氨生產。建材行業：水泥行業脫碳解決方案在美國目前仍處于試點階段，到 2050 年，美國水泥行業排放量需要減少 60%-70%才可能踏上凈零路徑。對此，美國波特蘭水泥協會發布了碳中和路線圖，制定了到 2050 年美國整個水泥和混凝土產業鏈的凈零計劃，聚焦熟料生產、水泥制造和運輸、混凝土生產、建筑環境建設以及使用混凝

34、土作為碳匯捕集二氧化碳五個環節，提出可再生材料原材料/燃料替代、優化設計、新型低碳水泥混合物、碳捕集等低碳技術路徑，確定了短期、中期和長期發展目標、時間表和技術路線，提供了激勵行動的方向和激勵措施建議。（二）歐盟：引領工業部門數綠雙轉型（二）歐盟：引領工業部門數綠雙轉型歐盟是低碳經濟的倡導者和領導者，高度重視工業綠色低碳發展，在目標制定與頂層框架設計方面始終走在全球前沿，已經構建新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）15了較完善的政策體系，配套部署了重點行業措施，布局了科技研發項目，采取了多樣化的財政與金融保障措施，具有豐富的理論和實踐經驗。在國家政策方面：一是持續推進數綠協同

35、創新。2019 年歐盟委員會發布了歐洲綠色新政，注重以技術和制度創新驅動綠色增長，提出在工業領域，充分挖掘數字轉型的潛力，大力推動超級計算機、云技術、超快網絡和人工智能解決方案的融合，提升理解和應對環境問題的能力；2020 年歐盟出臺了歐洲新工業戰略，從新歐洲工業戰略、適應可持續和數字發展的中小企業戰略、服務企業和消費者的單一市場行動計劃三大方面指導歐洲工業實現氣候中立和數字領軍的雙重轉型。二是培育壯大綠色低碳產業。歐盟為應對美國通脹削減法案于 2023 年 2 月出臺了綠色協議產業計劃，以吸引可再生能源產業進入歐盟，推進綠色低碳產業發展，鞏固歐盟在氣候變化中領導地位。該計劃主要包含凈零工業法

36、案和關鍵原材料法案兩個重要法案。凈零工業法案旨在擴大清潔能源技術的制造規模，提升歐盟制造凈零技術的競爭力，關鍵原材料法案旨在提升本土關鍵原材料的供應能力，同時設置了能源轉型和數字化技術轉型中重要的關鍵原材料和戰略原材料清單。三是加快構建市場化機制。歐盟碳市場（EU-ETS）自 2005 年正式運行，是全球最先開展“碳排放限額與交易”機制的市場，在中國碳市場建立之前，EU-ETS 曾經是全球最大的碳交易市場，極大地促進了歐盟工業體系的綠色低碳發展。2021 年歐盟公布了“Fit for 55”一攬子氣候計劃，建立優化了碳排放交易體系、碳關稅、重點行業減排目新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（

37、2023 年）16標三大碳減排機制，并將產品范圍從本土產品拓展至進口產品。為了加速歐盟碳減排防止碳泄漏，2023 年 2 月歐洲議會正式通過了歐盟碳邊境調節機制（CBAM），從 2027 年開始將對鋼鐵、鋁、水泥、化肥和電力等重點行業征收碳關稅，這也成為世界上第一個對其進口產品設定碳價格的貿易區。在行業技術方面，鋼鐵行業：歐盟的鋼鐵生產技術主要為高爐堿性氧氣爐技術和電弧爐技術。為了推動鋼鐵低碳轉型，歐洲鋼鐵技術平臺（ESTEP）早在 2004 年推出超低二氧化碳煉鋼（ULCOS）低碳化項目，項目目標是至少實現一項碳排放量減半的突破性煉鋼技術，該項目第一研發階段（2004-2009）總投資 75

38、00 萬歐元，第二研發階段（2009-2015 年）中的中試和示范階段項目總投資達到 5-5.5億歐元。2020 年，歐鋼聯提出了歐盟鋼鐵行業實現低碳冶金的兩大技術方向：碳直接避免和智能碳使用，并規劃了短期、中期和長期的技術創新關鍵項目。石化化工行業：歐盟石化化工行業低碳發展的舉措包括使用高效率工藝、綠色能源、低碳蒸汽以及生物基原料等。同時，歐盟高度關注新興低碳化技術的突破、現有石化化工技術的更新換代以及可替代石化原料與燃料的可再生能源與燃料，例如加緊開發質子交換膜電解水生產氫氣技術，實現生產過程零排放。2023 年 1 月歐盟發布歐盟化學工業轉型路徑報告，從可持續競爭力、能源和原料等八個方面

39、提出了原料替代、工藝優化和資源效率提升等加速歐盟化學工業綠色和數字化雙重轉型行動。建材行業：歐洲水泥行業最主要的低碳技術是燃料替代技術，且技術水平處于世界領先地位，燃料替代率高達約 39%。歐洲水泥協會 2020新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）17年發布了碳中和路線圖，強調通過水泥和混凝土價值鏈實現歐洲水泥行業 2050 年的凈零排放目標，該路線圖著眼于熟料、水泥、混凝土、建筑和（再）碳化五個環節，從資源效率、能源效率、碳捕集利用、產品效率以及下游供應鏈等方面提出了低碳技術發展路徑。（三）日本：推進綠色經濟與社會變革（三）日本：推進綠色經濟與社會變革日本較早開展應對氣候變

40、化立法，啟動低碳發展戰略，目前已經實現了碳達峰，當前日本工業低碳發展正在進入快速發展階段，發展重點聚焦在 2050年實現碳中和。在國家政策方面：一是制定低碳發展戰略，日本相繼提出一系列政策，逐步形成體系完整的低碳發展戰略。2020 年 12月日本發布了2050 年碳中和綠色增長戰略，明確了“2050 年日本實現凈零排放”的碳中和目標，基于預算、稅制、金融、監管、國際合作 5個政策工具，將在海上風電、電動汽車、氫能等 14 個重點領域推進減排，政府將為此向企業提供必要的政策措施和目標。二是促進循環經濟，日本政府相繼頒布了再生資源循環利用法 容器包裝循環利用法 循環型社會形成基本法等相關法律法規，

41、提出“3R政策”，即減少廢棄物的產生、再利用、再資源化，同時開展零排放生態工業園區建設等工作，旨在將建設循環型社會上升為國家戰略，著力推進循環經濟，提高資源利用效率。2021 年日本經濟產業省發布了碳循環利用技術路線的修訂版，進一步明確將二氧化碳作為一種資源來利用，同時強調各種節能技術也是碳循環利用中的關鍵部分。在技術創新方面：2020 年日本政府發布革新環境技術創新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）18新戰略，作為新的應對氣候變化技術戰略，涉及能源、工業、交通、建筑和農林水產業等五大碳排放重點部門，共 16 大類 39 項重點技術，推動日本能源轉型，實現脫碳目標，其中提到要

42、以氫能技術創新為突破，構建氫能社會體系，氫能貫穿于交通、工業、發電各個行業，可為全球每年減少 60 億噸二氧化碳排放。日本也是世界上第一個制定氫氣戰略的國家，并在多個領域擁有先進的技術。在行業技術方面：鋼鐵行業：日本鋼鐵行業一直高度關注節能問題，在開發突破性節能技術方面，為加快推進煉鐵新工藝和能源利用技術的研發應用，推出環境和諧型煉鐵工藝技術開發項目（Course 50），以減少高爐排放的二氧化碳及從高爐廢氣中捕集、分離和還原二氧化碳的技術為主要研究方向。同時，行業企業大力研發環保型高附加值新產品，例如電動汽車輕量化的超高強度鋼板、耐磨鋼、熱焊接極厚板、低溫用高強度板等，通過提供高功能鋼鐵產品

43、，幫助客戶在使用最終產品時節省能源并減少二氧化碳排放。石化化工行業：日本石化化工行業將燃料氨技術作為主要的行業脫碳方式，計劃到 2030 年新建多個氨生產廠，擴大燃料氨的生產，為所需的燃料氨建立穩定的供應系統。此外，石腦油裂解裝置原料的轉化以及碳捕集利用封存技術也是化工行業推進碳中和的主要技術措施。例如三井化學作為第一家宣布碳中和目標的日本化工企業，與豐田通商達成協議，在位于大阪的蒸汽裂解裝置加工使用由芬蘭生物燃料生產商耐斯特提供的生物原料，通過該項目三井化學成為日本第一家使用生物原料的裂解公司。建材行業：日本建材行業低碳發展十分注重資源循環利用。在建筑垃圾回收利用方面，日本將新發展階段工業綠

44、色低碳發展路徑研究報告（2023 年）19廢棄混凝土視為“建筑副產品”，利用水泥回轉窯處理各種廢棄物生產水泥，其回收技術處于世界領先地位。日本處理廢棄混凝土的主要原則為：一是盡可能不從施工現場排出廢棄混凝土等建筑垃圾；二是廢棄混凝土等建筑垃圾要盡可能重新利用；三是對于無法重新利用的廢棄混凝土以無害化方式處理。在碳循環技術創新應用方面，日本研制開發了可吸收二氧化碳的建筑材料，通過利用從大氣和工廠中回收的二氧化碳制成碳酸鈣生產混凝土等建筑材料。三、我國工業重點行業低碳發展應分業施策（一）鋼鐵行業（一）鋼鐵行業1.我國鋼鐵行業碳排放的現狀與挑戰（1）鋼鐵行業碳排放的現狀：一直以來，中國都是全球最大的

45、鋼鐵生產國和消費國。根據相關統計數據，2020 年，我國粗鋼產量為 10.65 億噸粗鋼，占全球粗鋼產量的 56.4%；鋼材消費量為 9.95億噸，占全球鋼材消費量的 56.2%10。就碳排放而言，2019 年，我國鋼鐵行業二氧化碳排放量為 15.74 億噸，占全國總排放量的 17%，是僅次于電力部門的第二大排放源11（圖 4）。鋼鐵生產工藝流程中高爐-轉爐長流程煉鋼是主要的碳排放環節，占行業總碳排放的 74%左右。10國家統計局，中華人民共和國 2020年國民經濟和社會發展統計公報，2021.11中國節能協會冶金工業節能專業委員會，冶金工業規劃研究院，中國鋼鐵工業節能低碳發展報告（2020）

46、，2020.新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）20來源：落基山研究所圖 4 2019 年中國分行業碳排放結構（2）鋼鐵行業低碳發展面臨的挑戰：一是中國鋼鐵冶煉用能主要以煤炭為主。我國鋼鐵冶煉中煤炭消費占比遠高于歐美等發達國家，且鋼鐵工藝流程以“高爐轉爐”長流程煉鋼為主，產量占到90%左右。而以廢鋼為原料的“廢鋼電爐”短流程的能耗僅為長流程的三分之一，但我國 2021 年短流程煉鋼占比僅為 10%，遠低于美國、韓國、日本等國家12。二是中國鋼鐵行業低碳轉型的資產擱淺成本較大。目前，中國高爐設施投產后的平均運行時間約為 13 年，還未達到正常使用年限的三分之一13。與其他鋼鐵生

47、產國相比，中國鋼鐵擱淺資產規模更大、成本更高。三是突破性低碳技術支撐不足。氫冶金、核能冶金、太陽能煉鋼、電解煉鐵等突破性工藝技術的自主研發和創新難度大、進度慢，絕大多數仍停留在設計研發階段，12落基山研究所，碳中和目標下的中國鋼鐵零碳之路，2021.13國際能源署，鋼鐵技術路線圖：邁向可持續發展的鋼鐵技術，2020.新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）21尚未形成可工業化、規?；瘧玫膭撔碌吞技夹g。2.鋼鐵行業低碳發展路徑與推進策略鋼鐵行業低碳發展可從生產結構、能源消耗、原材料消耗、能源效率、低碳技術、管理等方面著手，全方位推進行業低碳高質量發展。（1）結構低碳。一是壓縮粗鋼

48、產量，嚴禁新增產能。嚴格落實產能置換，加大長流程減量置換的比例，完善產能置換政策要求;繼續嚴格執行禁止新增鋼鐵產能相關規定，嚴肅查處違法違規生產行為。二是優化生產力布局。在京津翼、長三角等長流程工藝集中的生態環境重點地區合理布局發展短流程煉鋼，切實改變“北鋼南運”的現象。三是推廣全生命周期綠色產品。以全生命周期為評判標準，開展全生命周期綠色評價和診斷工作，大力發展高強高韌、輕量化、長壽命、耐腐耐磨等鋼材產品，實現產品綠色化發展。（2）能源清潔。一是提高新能源及可再生能源利用。加快發展非化石能源，提高新能源和可再生能源的利用，積極推進清潔能源替代實現多能互補。二是加大氫燃料替代。推動將氫氣作為高

49、效還原劑，通過氫作為燃料替代煉鐵生產過程中所需的煤和焦炭。三是燃料精細控制。采用先進數字技術，對生產工藝進行智能化改造，智能優化配煤配礦，提高煉鐵爐料球團礦配比，通過精細化操作和管控減少燃料浪費。（3）原料低碳。一是鼓勵短流程電爐鋼發展，加大廢鋼資源回用。加大廢鋼資源回收利用，鼓勵先進電爐鋼技術推廣應用，提高新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）22電爐短流程鋼生產效率。二是加強固廢資源化利用。以減量化、資源化和再利用為主要原則，降低固廢產生量，加大固體廢棄物資源綜合利用規模，提升資源化利用水平。三是推動副產煤氣循環經濟產業鏈。鼓勵實施鋼化聯產，打造鋼鐵、焦化間循環經濟產業鏈，

50、依托鋼鐵企業副產的焦爐煤氣、轉爐煤氣、高爐煤氣，生產高附加值化工產品。（4）能效提升。一是推進重點工序“極致能效”提升。普及成熟可行節能降碳技術，采用先進節能降碳技術，推進節能技術工藝裝備創新與改造升級。二是提高余熱余能自發電率。重視鋼鐵能源轉換功能，促進高能效轉化工藝裝備、管理技術創新開發，提高煤氣發電、高爐煤氣干式余壓發電 TRT 干熄焦發電、燒結等余熱發電等設施發電效率。三是推進數字化、智能化技術應用。進一步推廣實施能源管控中心，開展碳排放信息管控平臺建設，利用數字化、智能化技術實現生產裝備智能化管控等。（5）技術低碳。一是氫能冶煉技術。重點圍繞以高爐富氫（或純氫）冶煉和氣基豎爐富氫（或

51、純氫）冶煉為主的技術路線，推動關鍵核心技術、工藝和裝備取得重大突破。二是氧氣高爐及非高爐冶煉技術。采用全氧鼓風、爐頂煤氣環利用、脫除二氧化碳的煤氣提質與加熱一體化技術，實現傳統高爐減碳，發展直接還原、熔融還原非高爐煉鐵技術，發揮非高爐煉鐵與電爐短流程煉鋼的協同減碳效應。三是 CCS/CCUS 技術。開展轉爐噴吹二氧化碳煉鋼、碳化法鋼渣綜合利用等 CCUS 技術示范性應用，加快實現 CCUS 規?；瘧?。新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）23（6）管理綠色。一是綠色供應鏈管理。推動全方位供應鏈綠色管理，全面提升采購生產、物流等環節的綠色屬性，將環境友好水平作為供應商評價審核的

52、核心要素之一，推動數字化供應鏈轉型，提升業務運作效率，優化運輸路徑里程、減少資源消耗。二是綠色低碳規劃。推動企業制定符合自身的綠色低碳發展戰略設定科學目標，提出碳中和愿景目標，將節能減排規劃升級為雙碳滾動規劃。三是碳資產管理。依托物聯網、工業互聯網等數字技術、碳排放模型，結合資產投資算法模型，智能測算碳配額，實時分析配額盈缺，實現智能化碳配額管理、碳匯管理、碳價格預測、碳交易預測和對沖機制建立。3.鋼鐵行業低碳發展技術需求與路線中國鋼鐵工業存在著長流程占比高、能源結構高碳化等問題，低碳技術革新是實現鋼鐵行業低碳高質量發展的必然之路。鋼鐵行業應結合當前我國鋼鐵行業技術發展現狀和發展需求，分階段、

53、有側重地推進低碳技術發展，發展路徑圖如圖 5所示。第一階段：以現有成熟低碳技術推廣應用為重點，并開展現有流程的前沿技術開發和應用，積極推進短流程低碳技術的研發，關注并跟蹤氫冶金、CCSCCUS 等突破性技術。第二階段：在進一步優化原料結構、能源結構的基礎上，以先進技術推進流程變革為重點，有序變革生產流程結構。第三階段：以綠電、綠氫占比大幅增加的能源結構變革為基礎，以無碳冶金(氫冶金等)、CCSCCUS 前沿技術研發廣泛應用為重點，構建鋼鐵-化工-氫能相融合的新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）24一體化生產模式，實現鋼鐵流程深度脫碳。來源：中國信息通信研究院圖 5 鋼鐵行業綠

54、色低碳技術需求和路線圖（二）石化化工行業（二）石化化工行業1.我國石化化工行業碳排放的現狀與挑戰（1）石化化工行業碳排放的現狀：我國石化化工產業規模已達世界第一，在支撐電力、工業、交通、建筑等行業節能減排過程中發揮著物質基礎和先導性作用，為社會低碳轉型提供材料支撐，例如：鋰電池材料、風電材料、光伏材料、汽車輕量化材料、綠色輪胎、建筑保溫材料等。雙碳目標下，石油在交通燃料中的需求增速將逐漸放緩，石油加工由“生產燃料為主”向“多產化工原料或材料”轉型，有機化學品需求持續高速增長。2021 年石化化工重點子行業碳排放量約為 9.9 億噸，其中直接排放約 6.9 億噸，間接排放約新發展階段工業綠色低碳

55、發展路徑研究報告（2023 年）253.0 億噸，全行業排放約 13.5 億噸（包括外購能源間接碳排放）14。行業內部能源消費集中度高，主要集中在包括能源生產加工和基本原材料制造的重點子行業，其碳排放占比如下圖所示（圖 6）。來源:石油和化學工業規劃院圖 6 我國石化化工重點子行業碳排放占比圖（2021）（2）石化化工行業低碳發展面臨的挑戰：一是我國石化化工行業需求量將持續上漲。石化化工行業是難減排行業中為數不多的整體需求量仍在增長的部門，石化化工行業低碳轉型的一大挑戰是相關產品需求仍有持續上漲趨勢。根據相關研究預測15，未來合成氨消費量將先降后升，主要需求來源為農業、工業和船用燃料；甲醇消費

56、量將先升后降，主要需求來源包括乙烯制取、甲醇燃料和傳統下游（圖 7 和圖 8）。大宗產品領域產能過剩與部分產品短缺并存，產品結構和產能優化迫在眉睫。14數據來源：石油和化學工業規劃院.15落基山研究所，碳中和目標下的中國化工零碳之路，2021.新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）26來源：落基山研究所圖 7 合成氨需求量預測來源：落基山研究所圖 8 甲醇需求量預測二是能效偏低，面臨低碳技術突破和應用雙重挑戰。與發達國家相比，我國石化化工行業的能源消費以焦煤為主，煤和焦炭用量約占 50%以上，且能源利用效率較低，達到能效標桿水平的產能比例在 10%左右，低于能效基準水平的產能比

57、例在 30%左右。目前，新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）27美國的余熱利用率為 60%，歐洲的余熱利用率是 50%，而我國石化化工行業生產過程中余熱利用率只有 30%16。石化化工行業現有產業技術基礎，難以滿足行業綠色低碳發展需求，高碳排放生產環節缺少顯著降碳的技術手段。受復雜流程制約，低碳單元技術需要在總流程優化的基礎上才能體現最大低碳價值，新技術與現有流程耦合難度大，多能耦合的智慧低碳能源系統在石化化工行業尚未應用。2.石化化工行業低碳發展路徑與推進策略石化化工行業綠色低碳發展，需要從產業機構、能源和資源以及原料綠色化等方面著手：（1）在產業結構方面：一是淘汰落后產能

58、，淘汰小規模裂解裝置，提升上下游一體化發展水平，控制碳排放強度較高的煤/甲醇制烯烴產能；二是調整產品結構，推廣煉化一體化項目，提高石化化工產品比例，原油直接裂解制烯烴，省略了原料煉制石腦油過程；三是適度利用進口資源，適度保持一定量的基本有機原料及下游石化化工產品的進口，拓展石化化工原料供給渠道，構建國內基礎穩固、國際多元穩定的供給體系。（2）在能源方面：一是提升能效。首先是裝置節能，優化鍋爐運行，使用低碳燃料替代高碳燃料，從設備配置及選型、優化能量系統集成、優化控制系統等方面入手實現裝置節能。其次是數字賦能，石化化工行業耗能設備多，生產具有連續性，過程復雜，智能化、精細化、數字化的作用格外凸顯

59、，通過技術改造、系統優化，16石油和化學工業規劃院.新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）28提高數字化程度，促進節能降耗和碳減排。二是提升電氣化率。采用電加熱蒸汽裂解的方式，利用電加熱代替化石燃料產生蒸汽，用于石腦油裂解、制乙烯等工藝，在使用可再生能源電力的情況下，有望實現減排 90%，促進工藝過程深度電氣化；另一種提高電氣化率的路徑是采用電化學還原二氧化碳直接制乙烯，綠電條件下，該方法能減少 20%-30%的乙烯生產過程碳排放17。三是發展綠氫。氫氣是石化化工行業的重要原料，也是石化化工行業碳排放來源之一，綠氫是該行業實現脫碳的關鍵路徑，當綠氫成為穩定足量的低價氫源時，綠氫

60、將更好的促進石化化工行業脫碳。根據德勤的研究，低排放氫氣制取成本未來有望降低，在系統成本方面比電氣化更具優勢。（3）在原料綠色化（輕質原料替代）方面：一是推進蒸汽裂解原料輕質化：我國蒸汽裂解制乙烯工藝路線占 78.5%，裂解料中石腦油原料占比偏高，輕烴占比偏低，未來提高石油裂解料中輕質化原料的比重，可有效降低碳排放。二是適度發展低碳原料，增加天然氣作為石化化工原料使用規模。推進天然氣制氫替代煤制氫，石化化工行業煤炭原料主要用于制氫，2021 年煤制氫碳排放約 1800 萬噸，如果用天然氣制氫代替煤制氫，碳排放可下降約 900 萬噸17。三是促進生物基材料發展：利用可再生生物質，包括農作物、樹木

61、和其他植物及其殘體和內含物為原料，通過生物、化學以及物理等手段制造新型材料，能夠有效減少對石油的消耗，同時這類新型材料的可降解性優于石油基產品，有利于減少塑料廢棄物污染。17北京大學能源研究院，中國石化行業碳達峰碳減排路徑研究報告，2022.新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）29（4）在資源循環利用方面：開展塑料循環經濟，加強塑料的化學回收。利用煉化、煤化工裝置所排二氧化碳純度高、捕集成本低等特點，開展二氧化碳規?；都?、封存、驅油和制化學品等，開展二氧化碳與副產氫氣、富氫物料融合技術研究。推動石化化工行業與電力、輕工、建材、化纖等相關行業開展多行業交叉融合，提高資源轉化效

62、率，實現協同減碳。3.石化化工行業低碳發展技術需求與路線綜合來看，中國石化化工行業應多措并舉、全面發力開展低碳工藝技術變革，促進行業盡快減排、盡早達峰。分階段低碳技術革新時間表和路徑圖如圖 9 所示。第一階段：2023-2030 年達峰階段，以現有成熟低碳技術推廣應用為重點，同時開展前瞻低碳技術的集中攻關。在這一階段，隨著汽柴油消費的穩步下降，集中攻關原油催化裂解多產化學品技術，投入原油制化學品項目的研發。第二階段：2030-2040 年快速減排階段，低碳技術變革以發展綠氫、深度電氣化技術為重點，推進行業快速降碳。在這一階段，電動汽車和氫燃料電池汽車快速發展，原油加工量逐步降低，石化化工產品產

63、量先升后降。第三階段：2040-2060 碳中和階段，這一階段各類化石燃料和化石能源制氫的綠色替代比例將達到較高水平。在這一階段，汽柴油消費穩步下降，煤油消費先穩后降，非石腦油路線制乙烯占比達到 35-40%18，電加熱蒸汽裂解等工藝過程深度電氣化技術開始普及推廣。18北京大學能源研究院，中國石化行業碳達峰碳減排路徑研究報告，2022.新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）30來源：中國信息通信研究院圖 9 石化化工業綠色低碳技術需求和路線圖（三）建材行業（三）建材行業1.我國建材行業碳排放的現狀與挑戰（1）建材行業碳排放的現狀：建材行業是我國國民經濟的基礎產業和支柱產業之一，

64、也是碳排放量較大的行業之一。2020 年我國建筑材料二氧化碳排放量約 14.8 億噸（不含用電間接排放），約占全國排放總量 13.2%，占工業部門年排放量 17%19。建材行業碳排放主要來源是水泥行業（圖 10），2020 年建材行業中水泥碳排放量約12.3 億噸，占我國建材行業總碳排放的 83%，其中燃料燃燒占比為30%，石灰石原料分解占比為 60%，用電間接排放占比為 10%19。因此，水泥行業低碳發展是建材行業碳減排的重點和難點。19中國建筑材料聯合會，中國建筑材料工業碳排放報告(2020年度)，2021.新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）31來源:中國建筑材料聯合會

65、圖 10 建材行業碳排放結構（2）建材行業低碳發展面臨的挑戰：一是熟料產能過剩局面仍未改變，技術裝備水平短期內不具備跨越式發展可能。2022 年，我國熟料產能利用率 61，創近年來新低，其中華東、中南、西南地區產能利用率在 80%左右，而西北、華北、東北不足 50%，建材行業產能過剩局面依然沒有改變20。此外，中國水泥行業生產線近100%采用新型干法水泥生產技術和裝備，在規模、技術裝備水平上已達國際先進水平，短期內再次實現跨越式發展的可能性不大。二是建材行業能耗高于國外先進水平，節能降碳改造難度大。我國的主要建材產品水泥、玻璃、建筑衛生陶瓷的能耗都比國外同類產品的能耗高 10%-50%21。傳

66、統建材在生產過程中不僅消耗大量的天然資源和能源，還向大氣中排放大量的有害氣體（CO2、SO2、NOx等），向地域環境排放大量固體廢物，向水域環境排放大量污水。某些建筑裝飾、裝修材料在使用過程中釋放出對人體健康有害的揮發20中國建筑材料科學研究總院有限公司，中國水泥行業碳中和路徑研究，2023.21同繼鋒等，綠色建材，化學工業出版社，2015.新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）32物。廢舊建筑物被拆除后，被廢棄的建筑材料通常不再利用，而成為又一環境污染源。2.建材行業低碳發展路徑與推進策略建材行業低碳發展，主要依靠原料、燃料的低碳替代以及綠色電力的使用，需要原料低碳、燃料減碳

67、、工藝過程節能等環節的技術創新支撐。（1）強化源頭管控。一是低碳水泥設計與研發。設計研發非硅酸鹽礦物為主導礦相的新型熟料體系，降低熟料生產過程中石灰石消耗量；改變水泥礦物組成，采用低鈣水泥基材料代替高鈣水泥基材料，降低熟料中碳酸鈣的占比。二是逐步減少碳酸鹽用量。加快水泥行業非碳酸鹽原料替代，在保障水泥產品質量的前提下，提高磷石膏、氟石膏、錳渣、赤泥、鋼渣等含鈣資源替代石灰石比重，全面降低水泥生產工藝過程的二氧化碳排放。（2）調整用能結構。一是開發替代燃料。利用生物質燃料等可燃廢棄物替代燃煤，開發替代燃料高熱值、低成本、標準化預處理；完善農林廢棄物規?；厥盏壬嫌萎a業鏈配套，形成供給充足穩定的衍

68、生燃料制造新業態，提升水泥等行業燃煤替代率。二是清潔綠色能源加快應用。逐步減少建材行業燃煤加熱、烘干爐（窯）、燃料類煤氣發生爐等燃煤使用，加大天然氣和電等使用比例；采用分布式光伏等可再生能源，降低外購電力消耗，實現能耗與碳排放的降低。三是提高能源利用效率水平。加強計量和能源數據的在線監控，建立能源管控中心，及時根據生產變化合理調整能源的使用和分配，新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）33挖掘開拓節能潛力，不斷提高工藝控制水平，節約能耗物耗。（3）加快科技創新。一是研發突破重大關鍵低碳技術。突破全氧、富氧、電熔等工業窯爐節能降耗技術，探索開展負排放應用可行性研究，加大低溫余熱高

69、效利用技術研發推廣力度，加快氣凝膠材料研發和推廣應用。二是推廣應用節能降碳技術裝備。玻璃行業推廣浮法玻璃一窯多線等技術，陶瓷行業推廣干法制粉工藝及裝備，巖棉行業推廣電熔生產工藝及技術裝備，石灰行業推廣雙膛立窯、預熱器等節能技術裝備。三是數字化賦能行業節能減排。通過數據采集分析、窯爐優化控制等提升能源資源綜合利用效率，促進全鏈條生產工序清潔化和低碳化。（4）實施綠色管理。一是全生命周期綠色管理。加強全生命周期綠色管理，推行產品綠色設計，建設綠色工廠，協同控制污染物和碳排放，構建綠色制造體系。二是構建綠色建材產品管理體系，加大綠色建材應用。提高建材產品深加工比例和產品附加值，加快向輕型化、集約化、

70、制品化、高端化轉型，加快發展生物質建材。三是完善綠色制造管理體系。完善綠色低碳發展政策體系，打造綠色公共服務平臺，健全綠色制造標準體系，貫通綠色供應鏈管理。（5）調整產業結構。一是低效產能有序退出。針對水泥、平板玻璃、建筑陶瓷等主要碳排放行業，加強總量控制，嚴控新增產能，有序引導低效產能退出。二是推進產業鏈價值鏈高端化。提高建材產品深加工比例和產品附加值，推進產業鏈、價值鏈向高附加值、高質高端邁進，推動建材產業向輕型化、終端化、制品化轉型。三是協同處置固廢。水泥窯協同處置生活垃圾，推進燃料原料替代，新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）34加大使用礦物摻合料，在提高混凝土性能的

71、需要的同時，減少對增加熟料水泥產量的需求。3.建材行業低碳發展技術需求與路線在碳中和愿景下建材行業低碳技術發展需要結合我國國情及行業發展，基于行業及技術發展現狀，有序推進建材行業低碳技術革新，低碳發展技術需求和路線如圖 11 所示。第一階段：2025 年之前，建材行業需充分利用現有成熟技術，能效提升、原料替代率達到 1%-3%，燃料替代率達到 5%左右22。積極推進生料粉磨能效提升、熟料燒成能效提升、水泥粉磨能效提升等能效提升技術的研發，實現極致能效提升和低效高排放產能退出。第二階段：到 2040 年，在能效提升技術實現較好的節能降碳效果，以及原燃料替代技術研發基礎上，主要依靠原燃料替代(含氫

72、能)技術的示范推廣應用、新型低碳水泥研制應用，同時充分發揮 CCUS 作用(包含二氧化碳建材化利用)。第三階段：到 2060 年，在能效提升技術、替代燃料技術、替代原料技術、新型低碳水泥技術研究的基礎上，實現 CCUS 的廣泛部署和區域新業態。22中國建材集團有限公司，建材行業碳減排技術路徑研究，2021.新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）35來源：中國信息通信研究院圖 11 建材行業綠色低碳技術需求和路線圖（四）時間表和技術路線圖（四）時間表和技術路線圖1.工業綠色低碳發展技術體系工業領域的綠色低碳技術可分為四類（圖 12）：源頭供給端的零碳技術、工業消費端的減碳技術、末

73、端治理的負碳技術以及管理端的管碳技術。另外，數字技術能夠與各類零碳、減碳、負碳、管碳技術相融合促進節能減排，也應屬于綠色低碳技術的范疇。工業綠色低碳技術應從源頭供給端、工業消費端、末端以及管理端四端發力，重點部署可再生能源、資源開采等共性基礎與行業關鍵技術，優先布局 CCUS 等前瞻性技術。新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）36來源：中國信息通信研究院圖 12 工業領域綠色低碳技術體系圖重點行業綠色低碳關鍵技術包括但不限于23：鋼鐵行業：全廢鋼電爐流程集成優化技術、富氫或純氫氣體冶煉技術、鋼化一體化聯產技術、高品質生態鋼鐵材料制備技術。水泥行業：低鈣高膠凝性水泥熟料技術、水

74、泥窯燃料替代技術、少熟料水泥生產技術及水泥窯富氧燃燒關鍵技術等?；ば袠I：可再生能源規?；茪浼夹g、原油煉制短流程技術、多能耦合過程技術、綠色生物化工技術以及智能化低碳升級改造技術。有色行業：新型連續陽極電解槽、惰性陽極鋁電解新技術、輸出端節能等余熱利用技術，金屬和合金再生料高效提純及保級利用技術，連續銅冶煉技術，生物冶金和濕法冶金新流程技術。資源循環利用與再制造：廢舊物資高質循環利用、含碳固廢高值材料化與低碳能源化利用、多源廢物協同處理與生產23科技部，國家發展改革委，工業和信息化部等，科技支撐碳達峰碳中和實施方案（2022-2030年），2022.新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2

75、023 年）37生活系統循環鏈接、重型裝備智能再制造等技術。2.工業碳減排技術應用的挑戰綠色能源的不穩定性與工業連續生產之間的矛盾。風電、光伏等可再生能源具有三個重要的自然屬性：間歇性、波動性和季節性，這與工業企業連續生產用電、用氫等需求之間的矛盾還需要研究解決，現有電網交易機制下如何保障綠電制綠氫也有待進一步探索。替代原料供應有限，難以支撐行業深度脫碳。隨著工業深度脫碳，工業廢渣等替代原料的可用量將成為挑戰。廢鋼資源產出量相對有限，近中期我國廢鋼資源的產出仍存在一定的不確定性，廢鋼資源限制不利于廢鋼使用成本的下降，電爐短流程替代高爐的占比或不及預期。低碳技術成本高，技術研發動力不足。CCUS

76、 技術通常二氧化碳濃度越高，捕集能耗和成本越低，在石化化工領域的捕集成本相對較低，為 105250元/噸二氧化碳。鋼鐵、水泥的捕集成本較高，捕集成本分別為 230380 元/噸、180730 元/噸二氧化碳。氫冶金等低碳技術成本高，全氫氣煉鐵的燃料成本約 1400 元/噸，傳統高爐的燃料成本在 954-972元/噸24。3.工業綠色低碳發展時間表路線圖總體來看，重點工業領域減碳路徑主要從五大方面著手，分別為結構調整、能效提升、需求減量、低碳能源、技術創新?；谖宕蠓矫?，提出具體的行業發展指標、明確行業關鍵技術，細化行業24張賢，李陽，馬喬，劉玲娜，我國碳捕集利用與封存技術發展研究，中國工程科學

77、，2021,23,6.新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）38減碳路徑?；谥攸c行業的綠色低碳發展路徑，工業的綠色低碳發展可分為控碳階段、減碳階段、低碳階段和中和階段。在各階段，產業結構、工業需求量、生產方式、用能形態等方面具有不同的階段特點（圖 13）。在控碳階段，重點關注控產能、提質量、抓能效、促環保；在減碳階段，重點關注優勢重構、系統優化和產城融合；在低碳階段，重點關注智能化、數字化、網格化、低碳化；從而達到碳中和效果，到達中和階段。來源：中國信息通信研究院圖 13 工業綠色低碳發展時間表、路線圖四、政策建議我國綠色低碳發展產業政策基調經歷了從重經濟發展到重綠色低碳發展

78、的歷程，具體措施從行政手段為主發展為行政與市場相結合。但政策機制支撐保障尚需完善，例如頂層設計有待進一步健全，技術、標準和監管等支撐要素有待進一步強化、市場化推進機制不新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）39完善，資源環境要素價格機制作用發揮不夠，財稅金融支持有待加強、綠色改造融資難。雙碳背景下，需要從政府和企業、行業和區域兩個維度，處理好“內和外”、“新和舊”、“堵和疏”三個關系，構建工業綠色低碳發展的責任體系、政策體系、市場體系和科技體系四個體系，具體建議如下：（一）強化減碳責任，推動工業綠色低碳發展上下聯動（一）強化減碳責任，推動工業綠色低碳發展上下聯動政府側，健全法律

79、法規，強化規劃引領。構建促進工業綠色低碳發展的專門法律法規，制定出臺工業節能監察管理辦法、機電產品再制造管理辦法、新能源汽車動力電池回收利用管理辦法等部門規章，促進綠色低碳轉型的規范化、制度化和程序化。深入落實“十四五”工業綠色發展規劃等政策文件，將其目標、任務等融入國民經濟中長期規劃及其他各類規劃，加強各類規劃銜接協調。不斷完善工業綠色低碳發展政策環境，引導全社會共同發力促進工業節能增效。從改造升級傳統產業、鞏固提升優勢產業、培育壯大新興產業、前瞻布局未來產業四個方面，調整產業布局、遏制高耗能項目盲目發展、優化重點產業規模和促進產業低碳協同為重點，深度調整優化產業結構。區域側，落實目標任務，

80、推動差異化發展。各地區要發揮各自優勢，因地制宜，突出特色，構建差異化綠色低碳發展格局，系統落實工業以及鋼鐵、石化化工、建材、有色等各子領域碳達峰系列行動計劃和實施方案，并加快制定具體工作方案、獎補措施等。鼓勵部分高耗能產業，如電解鋁、工業硅等，轉移至可再生能源富集、新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）40資源環境承載力強的地區，提升綠色能源資源的供給能力，引導生態脆弱地區發展與資源環境適宜的特色產業和生態產業，構建綠色低碳先進制造業產業集群。企業側，調動主觀能動性，承擔主體責任。加快培育行業龍頭企業和專精特新中小企業，推動產品升級、服務升級、消費升級。央企國企、行業龍頭企業等

81、加強引領帶動，做好示范表率，聚焦產業鏈上下游、供應鏈前末端、大中小企業融通協同減碳。重視中小企業低碳發展，鼓勵中小企業緊跟龍頭企業的步伐，從識別需求、轉型實踐、深度應用等方面進一步拓展中小企業綠色發展的路徑，豐富中小企業低碳轉型的相關經驗。引導原材料、零部件、整機企業形成合力，化解上下游企業的減碳重點和減碳期望方面的矛盾，構建良性循環，實現合作共贏。（二）強化政策引導，統籌工業重點領域綠色低碳發展（二）強化政策引導，統籌工業重點領域綠色低碳發展強化目標約束，持續推動重點領域節能診斷監察。充分調動行業力量，圍繞鋼鐵、有色、建材等重點領域，開展重點企業和重點用能設備的節能監察。有條件的地方構建節能

82、診斷平臺，完善線上數據統計、節能趨勢分析等服務。各行業和企業結合診斷結果開展針對性低碳改造，地方優先支持相關企業申報節能改造專項資金。打造先進典型，強化工業綠色制造最佳實踐供給。持續完善綠色制造和服務體系，動態梯級遴選綠色工廠、綠色低碳工業園區、綠色低碳供應鏈、綠色設計示范企業等，為各類主體提供可復制、可推廣的經驗做法，有效引導工廠、園區等加速綠色低碳改造，不新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）41斷打造綠色增長新引擎。加大綠色制造整體解決方案供給和推廣，培育一批優質、高效、專業的綠色制造服務企業，從規劃設計、診斷咨詢、系統集成、設施建設、運營管理等方面為工業企業提供“設計+

83、制造+服務”的系統解決方案，形成綠色制造和服務融合發展的產業生態。探索綠色制造市場化促進機制，將綠色優勢轉化為綠色效益，激發轉型內生動力。完善碳排放管理機制，為碳排放“雙控”提供制度支撐。加快形成不同行業組織層面和產品層面科學合理的碳排放核算和統計方法，科學制定工業企業碳配額分配方案，出臺更嚴格的碳排放控制目標，逐步將更多重點行業納入全國碳市場。按照建立全國統一大市場要求，逐步縮小不同地區和行業企業間的用能水平差距；完善碳市場競爭和監管制度，增加對企業的經濟補貼和稅收優惠，促進交易活躍度。出臺更詳細的碳交易規則并加強執法力度，建立跨部門協同監管機制。（三）強化科技創新，增強工業綠色低碳發展技術

84、支撐（三）強化科技創新，增強工業綠色低碳發展技術支撐強化綠色關鍵技術研發，增強綠色低碳創新動力。發揮舉國體制優勢，超前布局氫冶金、高效儲能、氫能、碳捕集利用封存等領域前沿技術和顛覆性技術，加強基礎研究。鼓勵企業依托重大專項、研發技術等部署一批低碳、零碳、負碳核心關鍵技術。推動鋼鐵、石化化工、有色等重點工業領域加快數字化轉型，利用工業互聯網、區塊鏈、人工智能等數字技術實現綠色研發、低碳生產、能源資源優化和碳管理。各行業持續完善國家重點低碳技術目錄，加快低碳新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）42技術推廣應用。完善綠色低碳標準體系，發揮標準引領示范作用。各行業要加快推進能耗標準、

85、碳排放碳足跡標準、節能診斷技術規范、綠色低碳評價等重點標準的制修訂。風電、光伏領域要加快填補發電效率標準、老舊設備淘汰等標準空白，為新型產品設備更新改造提供技術依據。要充分利用各種媒體、平臺和綠色化主題會議論壇，開展全方位、多層次的標準普及和宣傳，提升企業學標對標意識和能力。加大財稅金融支持力度，強化政府加大低碳技術投資。要統籌利用綠色工業發展基金、節能減碳和環境治理專項等財政資金，支持工業綠色低碳發展。深化落實現行節能節水專用產品設備和項目企業所得稅、固定資產加速折舊等優惠政策。推動銀行類金融機構加強大數據、區塊鏈、云計算、人工智能等科技在綠色金融領域的創新應用，以便為綠色金融產品創新研發、

86、承保理賠、風險服務等提供更高質量、更全面的數據支持。（四）強化需求牽引，擴大工業綠色低碳發展市場空間（四）強化需求牽引，擴大工業綠色低碳發展市場空間完善綠色政府采購，強化綠色工業品政府引導。推動完善綠色采購標準，不斷擴大政府采購綠色產品和服務、創新產品和服務及民辦綠色產品和服務的范圍。結合產業發展需求探索對鋼鐵、水泥、有色、建材等部分領域需求較大的國有企業納入政府采購試點。開展綠色供應鏈管理，刺激行業綠色低碳行為。要加快制定完善重點產品碳足跡標準，降低供應鏈的碳足跡。進一步完善綠色供應鏈管理體系，增加節能降碳、數字化賦能等內容，推動企業開展新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）

87、43綠色設計、實施綠色采購、開發綠色工藝、做好綠色回收等，實現全鏈條全流程綠色化。重點行業“鏈主”企業發布綠色低碳計劃，可以通過訂單要求、供應商篩選等途徑倒逼上游企業開展綠色管理。積極倡導綠色消費，倒逼工業企業綠色生產。通過網絡、電視等方式，開展綠色價值觀宣傳教育，引導綠色消費行為，提高大眾綠色消費意識?？刹扇“l放綠色消費券等方式推動綠色節能商品銷售使用。利用大數據、區塊鏈等技術完善綠色產品溯源，實現綠色產品一碼辨別、查詢和維權等。（五）強化國際合作，積極參與全球工業綠色低碳治理（五）強化國際合作，積極參與全球工業綠色低碳治理推動國際綠色金融合作。國家層面進一步擴大金融開放，加快相關制度規則與

88、國際對接，推動與其他國家雙邊綠色金融、項目合作，吸納境外資本參與我國和“一帶一路”綠色低碳融資。有序引導我國綠色發展基金、銀行、投資機構等對外綠色投資。促進國際綠色產業合作。光伏組件、風電裝備、數字技術賦能綠色化等優勢領域的企業，要加速推動“中國工業綠色低碳方案”輸出，政策上在財稅、信貸、通關、質檢、出入境等方面給予一定支持。塑造面向碳中和的全球綠色合作新機制，促進中國工業綠色發展成果和經驗的全球共享。支持國際綠色工業貿易。推動研究機構、行業協會、龍頭企業等開展綠色產品、碳足跡等領域標準、認證等國際互認合作。搭建綠色貿易合作平臺，依托多邊、雙邊工作組、論壇、進出口博覽會等，加強中國工業脫碳技術、產品、服務的國際交流，加強對綠色新發展階段工業綠色低碳發展路徑研究報告（2023 年）44低碳產品出口的信貸、投資、關稅支持。聯合政府和市場力量，強化綠色低碳產品主要出口目的地的政策咨詢、市場預測、供需對接等出口服務。中國信息通信研究院地址：北京市海淀區花園北路 52 號郵編：100191電話：010-68094556傳真：010-62304980網址：