新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

No.202318

新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳

發(fā)展路徑研究報(bào)告

(2023年)

中國(guó)信息通信研究院

2023年12月

前言

工業(yè)綠色低碳發(fā)展是新發(fā)展階段推進(jìn)新型工業(yè)化、實(shí)現(xiàn)人與自

然和諧共生的根本路徑。立足新發(fā)展階段、把握新趨勢(shì)，緊扣中國(guó)式

現(xiàn)代化建設(shè)、碳達(dá)峰碳中和等目標(biāo)任務(wù)，我國(guó)積極部署一系列工業(yè)綠

色低碳發(fā)展政策措施，全面推進(jìn)工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

我國(guó)工業(yè)低碳發(fā)展已經(jīng)取得積極成效，形成了良好的政策環(huán)境，

培養(yǎng)了工業(yè)企業(yè)節(jié)能降碳的良好意識(shí)，能源資源利用效率顯著提升，

碳排放強(qiáng)度持續(xù)降低。然而，近年來(lái)高耗能行業(yè)碳排放強(qiáng)度降幅趨緩，

節(jié)能降碳潛力邊際下降，工業(yè)作為能源資源消耗的重點(diǎn)領(lǐng)域，要突破

工業(yè)“由大轉(zhuǎn)強(qiáng)”資源環(huán)境約束，必須持續(xù)推進(jìn)低碳轉(zhuǎn)型工作，工業(yè)

降碳迫切需要新思路和新舉措。

本研究報(bào)告系統(tǒng)梳理了工業(yè)綠色低碳發(fā)展的科學(xué)內(nèi)涵和演進(jìn)脈

絡(luò)，厘清綠色低碳與發(fā)展的辯證關(guān)系，總結(jié)國(guó)際工業(yè)脫碳經(jīng)驗(yàn)及對(duì)

我啟示。選取鋼鐵、石化化工、建材三個(gè)重點(diǎn)行業(yè)，分行業(yè)分析碳

排放現(xiàn)狀和減碳挑戰(zhàn)，提出低碳發(fā)展具體路徑和策略，繪制工業(yè)綠

色低碳發(fā)展技術(shù)體系、時(shí)間表路線圖和施工圖。從強(qiáng)化減碳責(zé)任、

政策引導(dǎo)、技術(shù)創(chuàng)新、需求牽引、國(guó)際合作等方面提出政策建議。

本研究為我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)方式和發(fā)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(fā)展貫穿到工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的主線

中，加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力，推動(dòng)新型工業(yè)化進(jìn)程，建設(shè)美麗中國(guó)。

圖目錄

圖1工業(yè)綠色低碳發(fā)展內(nèi)在邏輯：“雙三角(金/綠)”耦合關(guān)系...........................5

圖2國(guó)際綠色發(fā)展理念發(fā)展歷程...............................................................................6

圖3中國(guó)綠色發(fā)展理念發(fā)展歷程...............................................................................8

圖42019年中國(guó)分行業(yè)碳排放結(jié)構(gòu).........................................................................20

圖5鋼鐵行業(yè)綠色低碳技術(shù)需求和路線圖.............................................................24

圖6我國(guó)石化化工重點(diǎn)子行業(yè)碳排放占比圖（2021）.........................................25

圖7合成氨需求量預(yù)測(cè).............................................................................................26

圖8甲醇需求量預(yù)測(cè).................................................................................................26

圖9石化化工業(yè)綠色低碳技術(shù)需求和路線圖.........................................................30

圖10建材行業(yè)碳排放結(jié)構(gòu).......................................................................................31

圖11建材行業(yè)綠色低碳技術(shù)需求和路線圖............................................................35

圖12工業(yè)領(lǐng)域綠色低碳技術(shù)體系圖.......................................................................36

圖13工業(yè)綠色低碳發(fā)展時(shí)間表、路線圖...............................................................38

新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

一、新發(fā)展階段新型工業(yè)化邁向綠色新征程

（一）工業(yè)綠色低碳發(fā)展是推進(jìn)新型工業(yè)化的關(guān)鍵所在

全球氣候變化的影響給人類生存發(fā)展帶來(lái)了日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

工業(yè)化的快速發(fā)展導(dǎo)致大量排放以二氧化碳為主的溫室氣體，由此

引發(fā)了冰川消融、旱澇兩極化等一系列極端氣候現(xiàn)象。日益嚴(yán)峻的

氣候變化問(wèn)題促使世界各國(guó)就綠色低碳可持續(xù)發(fā)展達(dá)成共識(shí)。從

2018年開(kāi)始，各國(guó)積極行動(dòng)，紛紛作出碳中和承諾。據(jù)清華大學(xué)碳

中和研究院統(tǒng)計(jì)，目前全球已有超過(guò)130個(gè)國(guó)家地區(qū)提出碳中和目

標(biāo)，這些國(guó)家地區(qū)占全球92%的GDP、89%的人口和88%的排放1。

世界主要經(jīng)濟(jì)體為搶占綠色低碳發(fā)展制高點(diǎn)，大力加強(qiáng)戰(zhàn)略布局。

部分國(guó)家和地區(qū)為強(qiáng)化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，紛紛設(shè)置新的綠色貿(mào)易壁壘。從

國(guó)際來(lái)看，推動(dòng)綠色增長(zhǎng)、實(shí)施綠色新政成為全球主要經(jīng)濟(jì)體的共

同選擇，綠色技術(shù)裝備制造正成為產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的新高地。

工業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主力軍，是立國(guó)之本、強(qiáng)國(guó)之基。近年

來(lái)，中國(guó)工業(yè)發(fā)展迅速，總體規(guī)模不斷擴(kuò)大。2010年我國(guó)制造業(yè)產(chǎn)

出超越美國(guó)，成為全球第一制造大國(guó)，實(shí)現(xiàn)了由小向大的歷史性轉(zhuǎn)

變。目前，中國(guó)是全世界唯一擁有聯(lián)合國(guó)產(chǎn)業(yè)分類當(dāng)中全部工業(yè)門

類的國(guó)家，在500余種主要工業(yè)產(chǎn)品中有220多種產(chǎn)量位居世界第

一。然而，工業(yè)在創(chuàng)造社會(huì)財(cái)富的同時(shí)，也帶來(lái)了不少生態(tài)環(huán)境問(wèn)

題。在工業(yè)化進(jìn)程中，能源資源需求不斷擴(kuò)大，污染物排放也隨之

增多，資源環(huán)境的承載能力已經(jīng)接近極限，資源環(huán)境約束已經(jīng)成為

1清華大學(xué)碳中和研究院，2023全球碳中和年度進(jìn)展報(bào)告，2023.

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

制約工業(yè)綠色低碳發(fā)展的主要瓶頸。

隨著全球應(yīng)對(duì)氣候變化的深入推進(jìn)，工業(yè)綠色低碳發(fā)展成為我

國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的重中之重，是破解資源環(huán)境約束突出問(wèn)

題、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的迫切需要，也是順應(yīng)技術(shù)進(jìn)步趨勢(shì)、推動(dòng)工

業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的當(dāng)務(wù)之急。工業(yè)綠色低碳發(fā)展將倒逼經(jīng)濟(jì)社會(huì)體系全

面轉(zhuǎn)型升級(jí)，加快改善生產(chǎn)要素及其配置水平，進(jìn)而促進(jìn)節(jié)約資源

和保護(hù)環(huán)境的綠色低碳產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式、生活方式、空間格局

的形成，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生的高質(zhì)量發(fā)展。在促進(jìn)社會(huì)經(jīng)

濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展過(guò)程中，工業(yè)領(lǐng)域既要做好自身碳達(dá)峰碳中和工作，

還承擔(dān)著為全社會(huì)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)提供技術(shù)裝備和產(chǎn)品

的責(zé)任和使命。以減污降碳協(xié)同增效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)

型，構(gòu)建綠色發(fā)展空間格局，是推進(jìn)工業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型、進(jìn)而實(shí)現(xiàn)

經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的重要一環(huán)，責(zé)任重大、使命光榮。

我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入向第二個(gè)百年奮斗目標(biāo)進(jìn)軍的新發(fā)展階段，黨的

二十大報(bào)告明確提出到2035年基本實(shí)現(xiàn)新型工業(yè)化的目標(biāo)，推進(jìn)新

型工業(yè)化是黨中央著眼實(shí)現(xiàn)第二個(gè)百年奮斗目標(biāo)做出的戰(zhàn)略部署。

新型工業(yè)化之所以“新”，一個(gè)很重要的特征是底色必須“綠”，只

有把綠色底色鋪好，使綠色成為新型工業(yè)化的普遍形態(tài)，走綠色低

碳循環(huán)可持續(xù)發(fā)展之路，才會(huì)成就高質(zhì)量發(fā)展。因此，工業(yè)綠色低

碳發(fā)展是加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力、推進(jìn)新型工業(yè)化、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高

質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵所在。工業(yè)需要順應(yīng)發(fā)展階段、發(fā)展條件和發(fā)展格

局變化，以高端化、智能化、綠色化為方向，加快結(jié)構(gòu)體系升級(jí)、

技術(shù)路徑創(chuàng)新、發(fā)展模式優(yōu)化，補(bǔ)短板、鍛長(zhǎng)板，從過(guò)去的“高增

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

長(zhǎng)、高污染、高消耗”轉(zhuǎn)變?yōu)椤案咚?、高質(zhì)量、高效益”發(fā)展模

式，以高水平保護(hù)支撐高水平發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)一百年”宏偉目

標(biāo)提供現(xiàn)代工業(yè)支撐。

（二）雙碳背景下工業(yè)綠色低碳發(fā)展科學(xué)內(nèi)涵不斷豐富

綠色是生命的象征、大自然的底色，良好生態(tài)環(huán)境是美好生活

的基礎(chǔ)、人民共同的期盼。因此“綠色”既是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的方向

和目標(biāo)，也是狀態(tài)、結(jié)果和評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)。“低碳”是降低碳排放，

“發(fā)展”是效率、效益或競(jìng)爭(zhēng)力的提高。從綠色與發(fā)展的辯證關(guān)系

來(lái)看，“綠色”與“發(fā)展”不是對(duì)立而是統(tǒng)一的關(guān)系，二者不能割

裂，是相互影響、相互作用、互為因果的“互動(dòng)關(guān)系”，綠色與發(fā)

展同等重要。但是落在“發(fā)展”上，不是不“發(fā)展”，而是要轉(zhuǎn)變發(fā)

展的方式，在“發(fā)展”中落實(shí)綠色低碳，在“發(fā)展”中解決生態(tài)環(huán)

境問(wèn)題，“發(fā)展”是解決生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵舉措，以綠色低碳促“發(fā)

展”，以產(chǎn)業(yè)的“含綠量”提升發(fā)展的“含金量”。

綠色低碳發(fā)展目前還沒(méi)有統(tǒng)一明確的定義，其內(nèi)涵并非一成不

變，雙碳目標(biāo)下，“綠色低碳發(fā)展”的表述更契合新發(fā)展階段的時(shí)

代背景。工業(yè)綠色低碳發(fā)展的內(nèi)涵是資源能源消耗低、環(huán)境污染和

碳排放量少、科技含量高、經(jīng)濟(jì)效益好的新型工業(yè)化道路。其特征

是低消耗、低能耗、低排放、高效率、高效益、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)。

其本質(zhì)是一種經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展模式，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展到一定階段的必

然選擇。其核心目的是突破資源環(huán)境承載力的制約，謀求經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)

與資源環(huán)境的和諧統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)發(fā)展與環(huán)境雙贏，人與自然和諧共生。

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展和低碳發(fā)展相輔相成、相互促進(jìn)，構(gòu)成一

個(gè)有機(jī)整體。綠色是發(fā)展的全面要求和轉(zhuǎn)型主線，循環(huán)是提高資源

效率的有效途徑，低碳是能源戰(zhàn)略體系的有序調(diào)整。三者目標(biāo)都是

形成節(jié)約資源能源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式和消費(fèi)模

式，促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)。從內(nèi)涵看，綠色發(fā)展更為寬泛，涵蓋循環(huán)

發(fā)展和低碳發(fā)展的核心內(nèi)容，循環(huán)發(fā)展和低碳發(fā)展則是綠色發(fā)展的

重要路徑和形式，因此，可以用綠色發(fā)展來(lái)統(tǒng)一表述。綠色發(fā)展的

內(nèi)涵并非一成不變，碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)下，綠色低碳發(fā)展表述更加

多樣化，本研究報(bào)告重點(diǎn)聚焦低碳發(fā)展。

工業(yè)經(jīng)濟(jì)的大規(guī)模發(fā)展，必然以消耗大量能源資源為基礎(chǔ)，也

必然排放諸多污染物，以產(chǎn)生負(fù)面環(huán)境影響為代價(jià)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展-能源

資源-環(huán)境排放三者之間構(gòu)成了工業(yè)發(fā)展的“金三角”。為了減少對(duì)

環(huán)境的污染，需要減量替代能源資源，調(diào)整優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，

進(jìn)而提高效率、增加效益，這三者構(gòu)成了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“綠三角”。

“金三角”和“綠三角”耦合形成的雙三角，可以形象描繪工業(yè)綠

色低碳發(fā)展的內(nèi)在邏輯關(guān)系，而工業(yè)綠色低碳發(fā)展的最終目標(biāo)是建

設(shè)新型工業(yè)化和中國(guó)式現(xiàn)代化，形成新質(zhì)生產(chǎn)力，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中

和目標(biāo)以及人與自然和諧共生（圖1）。

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

來(lái)源：中國(guó)信息通信研究院

圖1工業(yè)綠色低碳發(fā)展內(nèi)在邏輯：“雙三角(金/綠)”耦合關(guān)系

（三）工業(yè)發(fā)展方向從重經(jīng)濟(jì)收益向綠色低碳不斷演進(jìn)

國(guó)際上，工業(yè)化國(guó)家也經(jīng)歷了發(fā)展與資源、環(huán)境、生態(tài)矛盾十

分尖銳的階段。上世紀(jì)五十年代至九十年代，人類社會(huì)處于傳統(tǒng)經(jīng)

濟(jì)發(fā)展的模式。1972年6月16日聯(lián)合國(guó)《人類環(huán)境宣言》于斯德哥

爾摩通過(guò)，標(biāo)志著與環(huán)境和諧共生的觀念開(kāi)始在全球范圍內(nèi)萌芽。

上世紀(jì)九十年代至二十世紀(jì)初，國(guó)際上逐漸形成了循環(huán)低碳的發(fā)展

模式。1992年6月《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》的通過(guò)，不僅為國(guó)

際社會(huì)合作應(yīng)對(duì)氣候變化奠定了堅(jiān)實(shí)的法律基礎(chǔ)，也標(biāo)志著人類對(duì)

應(yīng)對(duì)全球氣候變化、減少溫室氣體排放達(dá)成了全球共識(shí)，是全球氣

候治理的基石，全球氣候治理時(shí)代正式到來(lái)。隨著綠色發(fā)展理念逐

漸深入，發(fā)達(dá)國(guó)家及不少發(fā)展中國(guó)家紛紛制定和推進(jìn)以應(yīng)對(duì)氣候變

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

化向低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型為核心的綠色發(fā)展規(guī)劃，試圖通過(guò)綠色經(jīng)濟(jì)和綠

色新政，在新一輪經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中促進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)自身的可持

續(xù)發(fā)展。在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家完成工業(yè)化后，舊經(jīng)濟(jì)模式已經(jīng)沒(méi)有足

夠的發(fā)展空間和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，世界各國(guó)都在尋求新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，綠

色經(jīng)濟(jì)正在成為發(fā)達(dá)國(guó)家參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的新戰(zhàn)略（圖2）。

來(lái)源：中國(guó)信息通信研究院

圖2國(guó)際綠色發(fā)展理念發(fā)展歷程

資源、環(huán)境、生態(tài)與發(fā)展如何平衡的問(wèn)題在中國(guó)尤其尖銳，面

臨的資源環(huán)境形勢(shì)比發(fā)達(dá)國(guó)家更為復(fù)雜和嚴(yán)峻?？v觀歷史，我國(guó)的

綠色發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)由初級(jí)到高級(jí)、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的演進(jìn)過(guò)程，從

“經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)”到“可持續(xù)發(fā)展”，從“行政手段”到“行政與市場(chǎng)化

結(jié)合”，是在對(duì)傳統(tǒng)發(fā)展模式總結(jié)和反思的基礎(chǔ)上形成的，是以適應(yīng)

人與自然和諧共生為特征的發(fā)展模式（圖3）。從污染物排放、環(huán)境

質(zhì)量改善和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系來(lái)看中國(guó)治污減排的進(jìn)程，中國(guó)的2010-

2020年大致相當(dāng)于經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織國(guó)家（OECD）20世紀(jì)70年

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

代“環(huán)境十年”（在該階段，治污減排進(jìn)程和治理體系發(fā)生深刻變

化），中國(guó)的污染物排放、碳排放、能源排放將漸次達(dá)峰，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)

將與其先后脫鉤?；仡櫸覈?guó)綠色產(chǎn)業(yè)政策脈絡(luò)，可大致分為四個(gè)階

段，政策基調(diào)從“經(jīng)濟(jì)發(fā)展為主”逐漸向“綠色低碳發(fā)展”過(guò)渡，

具體措施從“綱領(lǐng)性為主”向“行政與市場(chǎng)雙輪驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)變。

第一階段：重發(fā)展輕環(huán)保（1978?2001年）。1992年我國(guó)引入可

持續(xù)發(fā)展理念，并在“九五”計(jì)劃和《2010年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中將

可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略列為國(guó)家基本戰(zhàn)略，但是該階段中國(guó)處于建設(shè)初期，

主要任務(wù)是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對(duì)環(huán)境的重視程度不足，產(chǎn)業(yè)政

策以綱領(lǐng)型政策為主，缺乏精細(xì)化的政策指導(dǎo)。

第二階段：政策萌芽階段（2002?2011年）。2002年中共十六大

提出科學(xué)發(fā)展觀，經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展問(wèn)題被提上議程，該階段的

綠色產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排管理模式逐漸由事后治理轉(zhuǎn)向事前監(jiān)督，政策以

綱領(lǐng)性和命令型政策為主。

第三階段：政策發(fā)展階段（2012-2019）。2012年黨的十八大首

次將“綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展”作為生態(tài)文明建設(shè)的著力點(diǎn)，

成為綠色化轉(zhuǎn)變的開(kāi)端。2016年“可持續(xù)發(fā)展理念”被列為全面建

成小康社會(huì)五大發(fā)展理念之一，這意味著中國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識(shí)由

“以解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展的環(huán)境負(fù)外部性”的從屬問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙I(lǐng)新的

發(fā)展模式”的主動(dòng)性戰(zhàn)略。

第四階段：向碳中和目標(biāo)邁進(jìn)（2020至今）。2020年雙碳目標(biāo)

提出后，以降碳為重點(diǎn)戰(zhàn)略方向，以政府與市場(chǎng)“雙輪驅(qū)動(dòng)”的方

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

式推動(dòng)我國(guó)綠色發(fā)展，政策在金融和產(chǎn)業(yè)兩端同時(shí)加碼發(fā)力，頂層

1+N政策體系基本構(gòu)建。

來(lái)源：中國(guó)信息通信研究院

圖3中國(guó)綠色發(fā)展理念發(fā)展歷程

（四）新發(fā)展階段我國(guó)工業(yè)低碳發(fā)展“含綠量”不斷提升

2020年10月習(xí)近平總書記在中共十九屆五中全會(huì)第二次全體會(huì)

議上的講話指出，新發(fā)展階段就是全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家、

向第二個(gè)百年奮斗目標(biāo)進(jìn)軍的階段。在探索綠色低碳發(fā)展道路的進(jìn)

程中，中國(guó)在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、節(jié)能管理和循環(huán)經(jīng)濟(jì)

發(fā)展、低碳發(fā)展試點(diǎn)示范、低碳社會(huì)建設(shè)等方面積極探索和實(shí)踐，

推動(dòng)形成了綠色低碳的發(fā)展方式，促進(jìn)了二氧化碳排放強(qiáng)度的持續(xù)

降低、非化石能源消費(fèi)比重的逐步提高。

頂層設(shè)計(jì)不斷完善。從“九五”時(shí)期，中國(guó)開(kāi)始關(guān)注可持續(xù)發(fā)

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

展，不斷完善相關(guān)立法，包括《節(jié)約能源法》、《環(huán)境保護(hù)法》等。

此后，相繼出臺(tái)了《中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化的政策與行動(dòng)》、《大氣污染

防治行動(dòng)計(jì)劃》、《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》等行動(dòng)計(jì)劃，對(duì)

工業(yè)體系發(fā)展做出了清潔綠色的要求。近年來(lái)，中共中央印發(fā)的

《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年

遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》、《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳

中和工作的意見(jiàn)》，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》、工

信部等部門印發(fā)的《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》、《工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)

峰實(shí)施方案》《工業(yè)能效提升行動(dòng)計(jì)劃》、《工業(yè)水效提升行動(dòng)計(jì)劃》

等政策均對(duì)工業(yè)領(lǐng)域綠色低碳發(fā)展提出新要求，指出工業(yè)領(lǐng)域要加

快綠色低碳發(fā)展和高質(zhì)量發(fā)展，構(gòu)建工業(yè)綠色低碳發(fā)展與工業(yè)賦能

綠色發(fā)展相互促進(jìn)、深度融合的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)格局，支撐碳達(dá)峰碳中

和目標(biāo)任務(wù)如期實(shí)現(xiàn)。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化。我國(guó)實(shí)施了淘汰落后產(chǎn)能、推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)

改造升級(jí)、扶持戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展等產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整戰(zhàn)略，促進(jìn)了

低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及綠色低碳產(chǎn)業(yè)體系的完善和發(fā)展。目前，我國(guó)已

初步建立落后產(chǎn)能退出長(zhǎng)效機(jī)制，鋼鐵行業(yè)提前完成1.5億噸去產(chǎn)

能目標(biāo)，電解鋁、水泥行業(yè)落后產(chǎn)能已基本退出。大力發(fā)展戰(zhàn)略性

新興產(chǎn)業(yè)，以太陽(yáng)能電池、鋰電池、電動(dòng)載人汽車為代表的“新三

樣”成為外貿(mào)增長(zhǎng)新動(dòng)能，今年上半年“新三樣”合計(jì)出口增長(zhǎng)

61.6%2,3。

碳減排取得巨大成就。2005年以來(lái)工業(yè)節(jié)能降碳政策措施有效

2工業(yè)和信息化部，國(guó)家發(fā)展改革委，生態(tài)環(huán)境部，工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰實(shí)施方案，2022.

3國(guó)家發(fā)展改革委發(fā)布碳達(dá)峰碳中和重大宣示三周年重要成果.

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

推動(dòng)各行業(yè)碳強(qiáng)度的持續(xù)下降，形成了良好的政策環(huán)境，培養(yǎng)了工

業(yè)企業(yè)節(jié)能降碳的良好意識(shí)，取得了顯著降碳效果。從碳排放來(lái)看，

隨著煤炭開(kāi)采業(yè)煤矸石的利用水平提升，煤炭開(kāi)采業(yè)碳排放已經(jīng)在

2010-2015年達(dá)到峰值，發(fā)電供熱和石化煉焦業(yè)碳排放仍在上升，其

他行業(yè)碳排放水平則相對(duì)穩(wěn)定。從碳排放強(qiáng)度來(lái)看，我國(guó)工業(yè)碳排

放強(qiáng)度顯著下降，意味著工業(yè)低碳轉(zhuǎn)型已取得顯著成效，但不同行

業(yè)的碳排放強(qiáng)度存在明顯差異。2020年，發(fā)電供熱和石化煉焦行業(yè)

的碳排放強(qiáng)度最高，金屬冶煉、煤炭開(kāi)采、非金屬礦物制品業(yè)、化

工行業(yè)碳排放強(qiáng)度均高于全國(guó)平均值0.9噸CO2/萬(wàn)元，其余大部分

行業(yè)則明顯低于全國(guó)碳排放強(qiáng)度均值，發(fā)電供熱行業(yè)碳排放強(qiáng)度波

動(dòng)態(tài)勢(shì)明顯，石化及煉焦行業(yè)碳排放強(qiáng)度下降呈現(xiàn)先緩后快的態(tài)勢(shì)，

化工、冶金、建材、造紙等行業(yè)碳排放強(qiáng)度總體呈穩(wěn)步下降態(tài)勢(shì)4。

能源資源利用效率顯著提升。我國(guó)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(gè)行業(yè)共260項(xiàng)重點(diǎn)節(jié)

能技術(shù)；定期調(diào)整發(fā)布節(jié)能產(chǎn)品政府采購(gòu)清單和環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品政府

采購(gòu)清單，對(duì)清單產(chǎn)品實(shí)行強(qiáng)制采購(gòu)和優(yōu)先采購(gòu)的支持政策。在能

耗水耗方面，2022年規(guī)模以上工業(yè)單位增加值能耗比2012年累計(jì)下

降幅度超過(guò)36%，鋼鐵、原鋁、水泥熟料等單位產(chǎn)品能效處于世界

先進(jìn)水平。2022年工業(yè)用水量占全國(guó)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(yè)固廢

資源綜合利用率超過(guò)52%，能源資源利用效率持續(xù)提升5。

綠色制造體系基本構(gòu)建。我國(guó)積極推行綠色制造，推廣全生命

4李繼峰，常紀(jì)文，我國(guó)工業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)、路徑與政策，城市與環(huán)境研究，2023(02).

5工業(yè)和信息化部網(wǎng)站.

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

周期綠色發(fā)展理念，倡導(dǎo)綠色原材料采購(gòu)，完善綠色工廠評(píng)價(jià)、節(jié)

水節(jié)能規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)建設(shè)統(tǒng)一的綠色產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、認(rèn)證、標(biāo)識(shí)體

系。截至2023年3月底，研究制定468項(xiàng)節(jié)能與綠色發(fā)展行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，

建設(shè)了七批共3657家綠色工廠、270家綠色工業(yè)園區(qū)、408家綠色

供應(yīng)鏈企業(yè)，推廣近3萬(wàn)種綠色產(chǎn)品，綠色制造體系建設(shè)已成為綠

色轉(zhuǎn)型的重要支撐。

綠色供給能力顯著增強(qiáng)。2022年，我國(guó)煤炭占能源消費(fèi)總量比

重由2005年的72.4%下降至56.2%，清潔能源消費(fèi)比重達(dá)25.9%6，

截至2023年10月底可再生能源發(fā)電總裝機(jī)突破14億千瓦，風(fēng)、光、

水、生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量穩(wěn)居世界第一。百萬(wàn)千瓦水輪發(fā)電機(jī)組順

利投產(chǎn)發(fā)電，多晶硅、硅片、電池、組件產(chǎn)量全球占比均超過(guò)70%，

新能源汽車產(chǎn)銷量連續(xù)8年居全球第一，液化天然氣（LNG）、甲醇

等綠色動(dòng)力船舶占國(guó)際市場(chǎng)份額半壁江山7。節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)質(zhì)量效益

持續(xù)提升，綠色技術(shù)裝備制造體系已經(jīng)初步形成，包括節(jié)能、節(jié)水、

環(huán)保、可再生能源等重點(diǎn)領(lǐng)域，綠色技術(shù)裝備和產(chǎn)品供給能力顯著

增強(qiáng)，綠色裝備制造成本持續(xù)下降。

數(shù)綠融合水平不斷提高。數(shù)字技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)制造快速融合發(fā)

展，5G、人工智能、大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)與綠色低碳產(chǎn)

業(yè)深度融合，先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)融合發(fā)展步伐加快。2022年，

高技術(shù)制造業(yè)、裝備制造業(yè)增加值占規(guī)模以上工業(yè)增加值比重分別

為15.5%、31.8%，分別比上年增長(zhǎng)7.4和5.6個(gè)百分點(diǎn)8，重點(diǎn)領(lǐng)域

6國(guó)家統(tǒng)計(jì)局官網(wǎng).

7國(guó)家能源局官網(wǎng).

8國(guó)家統(tǒng)計(jì)局官網(wǎng).

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

關(guān)鍵工序數(shù)控化率由2012年的24.6%提升到了2022年的58.6%，數(shù)

字化研發(fā)設(shè)計(jì)工具普及率達(dá)到77%，“中國(guó)制造”逐步向“中國(guó)智造”

轉(zhuǎn)型升級(jí)9。

二、國(guó)際工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型為我提供經(jīng)驗(yàn)和啟示

通過(guò)對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家地區(qū)工業(yè)發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行梳

理，我們得到以下啟示：一是加強(qiáng)立法和框架性政策引導(dǎo)，將低碳

發(fā)展融入所有政策的制定與執(zhí)行中，提出綠色低碳轉(zhuǎn)型目標(biāo)，逐步

形成以節(jié)能環(huán)保和發(fā)展可再生能源為核心的發(fā)展模式；二是加強(qiáng)新

能源和低碳技術(shù)研發(fā)，優(yōu)先布局先進(jìn)低碳技術(shù)，耦合二氧化碳捕集

利用與封存技術(shù)（CCUS）實(shí)現(xiàn)碳減排，降低溫室氣體排放強(qiáng)度；三

是加強(qiáng)綠色相關(guān)的財(cái)稅金融支持，制定稅收優(yōu)惠、減排援助基金等

一系列激勵(lì)措施，大力推廣減排技術(shù)，引導(dǎo)企業(yè)主動(dòng)采取措施減少

溫室氣體排放。

結(jié)合各個(gè)國(guó)家地區(qū)的能源資源稟賦、產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)等，不同國(guó)家具

體綠色發(fā)展策略有所不同，美國(guó)、歐盟和日本的具體經(jīng)驗(yàn)如下：

（一）美國(guó)：捍衛(wèi)制造業(yè)綜合實(shí)力高地

美國(guó)工業(yè)綠色低碳發(fā)展的政策注重系統(tǒng)性、整體性、均衡性，

在戰(zhàn)略規(guī)劃、研發(fā)投入等方面綜合實(shí)力位居發(fā)達(dá)國(guó)家首位。但工業(yè)

脫碳仍需要技術(shù)和資金的支撐，美國(guó)能源部認(rèn)為尚未成熟的脫碳技

術(shù)和龐大的資金需求是工業(yè)領(lǐng)域脫碳最大的阻礙，美國(guó)現(xiàn)有工業(yè)低

碳發(fā)展政策主要包括低碳發(fā)展戰(zhàn)略、清潔能源和加大綠色金融投入等。

9中國(guó)政府網(wǎng)官網(wǎng).

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

在國(guó)家政策方面：一是加強(qiáng)頂層政策設(shè)計(jì)。2022年美國(guó)白宮發(fā)

布了《先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略》，提出了十一項(xiàng)具體目標(biāo)，其中“實(shí)現(xiàn)

清潔和可持續(xù)的制造以支持脫碳”，包括建議制造過(guò)程使用脫碳技

術(shù)，使工業(yè)過(guò)程電氣化，支持避免工業(yè)過(guò)程直接排放溫室氣體的新

化學(xué)活動(dòng)，捕集和封存工業(yè)二氧化碳，創(chuàng)造溫室氣體密集型工業(yè)產(chǎn)

品的替代品。二是促進(jìn)清潔能源發(fā)展。2020年美國(guó)能源部發(fā)布《氫

能計(jì)劃發(fā)展規(guī)劃》，提出了氫能研究、開(kāi)發(fā)和示范總體戰(zhàn)略框架。該

規(guī)劃設(shè)定了氫能全鏈條中重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，希望通過(guò)技

術(shù)創(chuàng)新，提高技術(shù)穩(wěn)定性和效率，降低成本，加快氫能技術(shù)或產(chǎn)品

的商業(yè)化應(yīng)用。未來(lái)10年（2020-2030年）要達(dá)到的關(guān)鍵技術(shù)經(jīng)濟(jì)

指標(biāo)中提到工業(yè)和電力部門用氫價(jià)格降至1美元/千克。三是加大綠

色金融投入。拜登政府通過(guò)《兩黨基礎(chǔ)設(shè)施法案》和《通脹削減法

案》計(jì)劃投入60億美元，開(kāi)展“工業(yè)示范計(jì)劃”，用于支持能源密

集型行業(yè)的脫碳項(xiàng)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(yè)的碳排放占了美國(guó)總碳排放近三分之一，在這

些行業(yè)進(jìn)行廣泛示范和部署脫碳項(xiàng)目是實(shí)現(xiàn)拜登政府2050年凈零排

放的關(guān)鍵。

在行業(yè)技術(shù)方面：鋼鐵行業(yè)：美國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)目前正致力三項(xiàng)降

低鋼鐵工業(yè)CO2排放的技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目，一是用氫閃速熔煉生產(chǎn)生鐵，

通過(guò)氫作燃料替代煉鐵生產(chǎn)過(guò)程中所用的煤和焦炭，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(xiàng)技術(shù)不產(chǎn)生二

氧化碳；三是新型懸浮煉鐵技術(shù)、二氧化碳地質(zhì)封存研究。美國(guó)充

分發(fā)揮稅收政策對(duì)低碳鋼鐵技術(shù)開(kāi)發(fā)的促進(jìn)作用，對(duì)鋼鐵企業(yè)減少

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

碳排放所投用的設(shè)備投資減少增值稅，提高鋼鐵企業(yè)低碳投資項(xiàng)目

的所得稅抵免額度，取消高碳鋼鐵產(chǎn)品的出口退稅，并降低低碳鋼

鐵技術(shù)的關(guān)稅水平，鼓勵(lì)鋼鐵企業(yè)加快低碳技術(shù)的更新?lián)Q代。石化

化工行業(yè)：美國(guó)化工行業(yè)低碳技術(shù)舉措主要包括生物燃料及氫能技

術(shù)、廢棄化學(xué)品循環(huán)利用技術(shù)和CCUS。同時(shí)，美國(guó)化工行業(yè)積極

推進(jìn)氫能技術(shù)和CCUS技術(shù)的耦合，對(duì)氫能和CCUS技術(shù)提供相關(guān)

稅收抵免，使得該領(lǐng)域的投資快速發(fā)展。美國(guó)在二氧化碳減排領(lǐng)域

建立了完善的法律法規(guī)體系，突出體現(xiàn)為通過(guò)財(cái)稅等經(jīng)濟(jì)刺激手段

激勵(lì)二氧化碳強(qiáng)化采油應(yīng)用。美國(guó)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(shè)施在運(yùn)行，前三大工業(yè)領(lǐng)域是乙醇

生產(chǎn)、天然氣處理和合成氨生產(chǎn)。建材行業(yè)：水泥行業(yè)脫碳解決方

案在美國(guó)目前仍處于試點(diǎn)階段，到2050年，美國(guó)水泥行業(yè)排放量需

要減少60%-70%才可能踏上凈零路徑。對(duì)此，美國(guó)波特蘭水泥協(xié)會(huì)

發(fā)布了碳中和路線圖，制定了到2050年美國(guó)整個(gè)水泥和混凝土產(chǎn)業(yè)

鏈的凈零計(jì)劃，聚焦熟料生產(chǎn)、水泥制造和運(yùn)輸、混凝土生產(chǎn)、建

筑環(huán)境建設(shè)以及使用混凝土作為碳匯捕集二氧化碳五個(gè)環(huán)節(jié)，提出

可再生材料原材料/燃料替代、優(yōu)化設(shè)計(jì)、新型低碳水泥混合物、碳

捕集等低碳技術(shù)路徑，確定了短期、中期和長(zhǎng)期發(fā)展目標(biāo)、時(shí)間表

和技術(shù)路線，提供了激勵(lì)行動(dòng)的方向和激勵(lì)措施建議。

（二）歐盟：引領(lǐng)工業(yè)部門數(shù)綠雙轉(zhuǎn)型

歐盟是低碳經(jīng)濟(jì)的倡導(dǎo)者和領(lǐng)導(dǎo)者，高度重視工業(yè)綠色低碳發(fā)

展，在目標(biāo)制定與頂層框架設(shè)計(jì)方面始終走在全球前沿，已經(jīng)構(gòu)建

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

了較完善的政策體系，配套部署了重點(diǎn)行業(yè)措施，布局了科技研發(fā)

項(xiàng)目，采取了多樣化的財(cái)政與金融保障措施，具有豐富的理論和實(shí)

踐經(jīng)驗(yàn)。

在國(guó)家政策方面：一是持續(xù)推進(jìn)數(shù)綠協(xié)同創(chuàng)新。2019年歐盟委

員會(huì)發(fā)布了《歐洲綠色新政》，注重以技術(shù)和制度創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)綠色增長(zhǎng)，

提出在工業(yè)領(lǐng)域，充分挖掘數(shù)字轉(zhuǎn)型的潛力，大力推動(dòng)超級(jí)計(jì)算機(jī)、

云技術(shù)、超快網(wǎng)絡(luò)和人工智能解決方案的融合，提升理解和應(yīng)對(duì)環(huán)

境問(wèn)題的能力；2020年歐盟出臺(tái)了《歐洲新工業(yè)戰(zhàn)略》，從新歐洲

工業(yè)戰(zhàn)略、適應(yīng)可持續(xù)和數(shù)字發(fā)展的中小企業(yè)戰(zhàn)略、服務(wù)企業(yè)和消

費(fèi)者的單一市場(chǎng)行動(dòng)計(jì)劃三大方面指導(dǎo)歐洲工業(yè)實(shí)現(xiàn)氣候中立和數(shù)

字領(lǐng)軍的雙重轉(zhuǎn)型。二是培育壯大綠色低碳產(chǎn)業(yè)。歐盟為應(yīng)對(duì)美國(guó)

《通脹削減法案》于2023年2月出臺(tái)了《綠色協(xié)議產(chǎn)業(yè)計(jì)劃》，以

吸引可再生能源產(chǎn)業(yè)進(jìn)入歐盟，推進(jìn)綠色低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展，鞏固歐盟

在氣候變化中領(lǐng)導(dǎo)地位。該計(jì)劃主要包含《凈零工業(yè)法案》和《關(guān)

鍵原材料法案》兩個(gè)重要法案?！秲袅愎I(yè)法案》旨在擴(kuò)大清潔能源

技術(shù)的制造規(guī)模，提升歐盟制造凈零技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)力，《關(guān)鍵原材料法

案》旨在提升本土關(guān)鍵原材料的供應(yīng)能力，同時(shí)設(shè)置了能源轉(zhuǎn)型和

數(shù)字化技術(shù)轉(zhuǎn)型中重要的關(guān)鍵原材料和戰(zhàn)略原材料清單。三是加快

構(gòu)建市場(chǎng)化機(jī)制。歐盟碳市場(chǎng)（EU-ETS）自2005年正式運(yùn)行，是

全球最先開(kāi)展“碳排放限額與交易”機(jī)制的市場(chǎng)，在中國(guó)碳市場(chǎng)建

立之前，EU-ETS曾經(jīng)是全球最大的碳交易市場(chǎng)，極大地促進(jìn)了歐盟

工業(yè)體系的綠色低碳發(fā)展。2021年歐盟公布了“Fitfor55”一攬子

氣候計(jì)劃，建立優(yōu)化了碳排放交易體系、碳關(guān)稅、重點(diǎn)行業(yè)減排目

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

標(biāo)三大碳減排機(jī)制，并將產(chǎn)品范圍從本土產(chǎn)品拓展至進(jìn)口產(chǎn)品。為

了加速歐盟碳減排防止碳泄漏，2023年2月歐洲議會(huì)正式通過(guò)了

《歐盟碳邊境調(diào)節(jié)機(jī)制（CBAM）》，從2027年開(kāi)始將對(duì)鋼鐵、鋁、

水泥、化肥和電力等重點(diǎn)行業(yè)征收碳關(guān)稅，這也成為世界上第一個(gè)

對(duì)其進(jìn)口產(chǎn)品設(shè)定碳價(jià)格的貿(mào)易區(qū)。

在行業(yè)技術(shù)方面，鋼鐵行業(yè)：歐盟的鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)主要為高爐

堿性氧氣爐技術(shù)和電弧爐技術(shù)。為了推動(dòng)鋼鐵低碳轉(zhuǎn)型，歐洲鋼鐵

技術(shù)平臺(tái)（ESTEP）早在2004年推出超低二氧化碳煉鋼（ULCOS）

低碳化項(xiàng)目，項(xiàng)目目標(biāo)是至少實(shí)現(xiàn)一項(xiàng)碳排放量減半的突破性煉鋼

技術(shù)，該項(xiàng)目第一研發(fā)階段（2004-2009）總投資7500萬(wàn)歐元，第

二研發(fā)階段（2009-2015年）中的中試和示范階段項(xiàng)目總投資達(dá)到5-

5.5億歐元。2020年，歐鋼聯(lián)提出了歐盟鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳冶金的兩

大技術(shù)方向：碳直接避免和智能碳使用，并規(guī)劃了短期、中期和長(zhǎng)

期的技術(shù)創(chuàng)新關(guān)鍵項(xiàng)目。石化化工行業(yè)：歐盟石化化工行業(yè)低碳發(fā)

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(shí)，歐盟高度關(guān)注新興低碳化技術(shù)的突破、現(xiàn)有石化化工

技術(shù)的更新?lián)Q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(kāi)發(fā)質(zhì)子交換膜電解水生產(chǎn)氫氣技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程零排

放。2023年1月歐盟發(fā)布《歐盟化學(xué)工業(yè)轉(zhuǎn)型路徑》報(bào)告，從可持

續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力、能源和原料等八個(gè)方面提出了原料替代、工藝優(yōu)化和資

源效率提升等加速歐盟化學(xué)工業(yè)綠色和數(shù)字化雙重轉(zhuǎn)型行動(dòng)。建材

行業(yè)：歐洲水泥行業(yè)最主要的低碳技術(shù)是燃料替代技術(shù)，且技術(shù)水

平處于世界領(lǐng)先地位，燃料替代率高達(dá)約39%。歐洲水泥協(xié)會(huì)2020

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

年發(fā)布了碳中和路線圖，強(qiáng)調(diào)通過(guò)水泥和混凝土價(jià)值鏈實(shí)現(xiàn)歐洲水

泥行業(yè)2050年的凈零排放目標(biāo)，該路線圖著眼于熟料、水泥、混凝

土、建筑和（再）碳化五個(gè)環(huán)節(jié)，從資源效率、能源效率、碳捕集

利用、產(chǎn)品效率以及下游供應(yīng)鏈等方面提出了低碳技術(shù)發(fā)展路徑。

（三）日本：推進(jìn)綠色經(jīng)濟(jì)與社會(huì)變革

日本較早開(kāi)展應(yīng)對(duì)氣候變化立法，啟動(dòng)低碳發(fā)展戰(zhàn)略，目前已

經(jīng)實(shí)現(xiàn)了碳達(dá)峰，當(dāng)前日本工業(yè)低碳發(fā)展正在進(jìn)入快速發(fā)展階段，

發(fā)展重點(diǎn)聚焦在2050年實(shí)現(xiàn)碳中和。

在國(guó)家政策方面：一是制定低碳發(fā)展戰(zhàn)略，日本相繼提出一系

列政策，逐步形成體系完整的低碳發(fā)展戰(zhàn)略。2020年12月日本發(fā)布

了《2050年碳中和綠色增長(zhǎng)戰(zhàn)略》，明確了“2050年日本實(shí)現(xiàn)凈零

排放”的碳中和目標(biāo)，基于預(yù)算、稅制、金融、監(jiān)管、國(guó)際合作5

個(gè)政策工具，將在海上風(fēng)電、電動(dòng)汽車、氫能等14個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域推進(jìn)

減排，政府將為此向企業(yè)提供必要的政策措施和目標(biāo)。二是促進(jìn)循

環(huán)經(jīng)濟(jì)，日本政府相繼頒布了《再生資源循環(huán)利用法》《容器包裝循

環(huán)利用法》《循環(huán)型社會(huì)形成基本法》等相關(guān)法律法規(guī)，提出“3R

政策”，即減少?gòu)U棄物的產(chǎn)生、再利用、再資源化，同時(shí)開(kāi)展零排放

生態(tài)工業(yè)園區(qū)建設(shè)等工作，旨在將建設(shè)循環(huán)型社會(huì)上升為國(guó)家戰(zhàn)略，

著力推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，提高資源利用效率。2021年日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省發(fā)

布了《碳循環(huán)利用技術(shù)路線》的修訂版，進(jìn)一步明確將二氧化碳作

為一種資源來(lái)利用，同時(shí)強(qiáng)調(diào)各種節(jié)能技術(shù)也是碳循環(huán)利用中的關(guān)

鍵部分。在技術(shù)創(chuàng)新方面：2020年日本政府發(fā)布《革新環(huán)境技術(shù)創(chuàng)

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

新戰(zhàn)略》，作為新的應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)戰(zhàn)略，涉及能源、工業(yè)、交通、

建筑和農(nóng)林水產(chǎn)業(yè)等五大碳排放重點(diǎn)部門，共16大類39項(xiàng)重點(diǎn)技

術(shù)，推動(dòng)日本能源轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)脫碳目標(biāo)，其中提到要以氫能技術(shù)創(chuàng)

新為突破，構(gòu)建氫能社會(huì)體系，氫能貫穿于交通、工業(yè)、發(fā)電各個(gè)

行業(yè)，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(gè)制定氫氣戰(zhàn)略的國(guó)家，并在多個(gè)領(lǐng)域擁有先進(jìn)的技術(shù)。

在行業(yè)技術(shù)方面：鋼鐵行業(yè)：日本鋼鐵行業(yè)一直高度關(guān)注節(jié)能

問(wèn)題，在開(kāi)發(fā)突破性節(jié)能技術(shù)方面，為加快推進(jìn)煉鐵新工藝和能源

利用技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用，推出環(huán)境和諧型煉鐵工藝技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目

（Course50），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(shù)為主要研究方向。同時(shí)，行業(yè)企業(yè)大力研

發(fā)環(huán)保型高附加值新產(chǎn)品，例如電動(dòng)汽車輕量化的超高強(qiáng)度鋼板、

耐磨鋼、熱焊接極厚板、低溫用高強(qiáng)度板等，通過(guò)提供高功能鋼鐵

產(chǎn)品，幫助客戶在使用最終產(chǎn)品時(shí)節(jié)省能源并減少二氧化碳排放。

石化化工行業(yè)：日本石化化工行業(yè)將燃料氨技術(shù)作為主要的行業(yè)脫

碳方式，計(jì)劃到2030年新建多個(gè)氨生產(chǎn)廠，擴(kuò)大燃料氨的生產(chǎn)，為

所需的燃料氨建立穩(wěn)定的供應(yīng)系統(tǒng)。此外，石腦油裂解裝置原料的

轉(zhuǎn)化以及碳捕集利用封存技術(shù)也是化工行業(yè)推進(jìn)碳中和的主要技術(shù)

措施。例如三井化學(xué)作為第一家宣布碳中和目標(biāo)的日本化工企業(yè)，

與豐田通商達(dá)成協(xié)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(chǎn)商耐斯特提供的生物原料，通過(guò)該項(xiàng)目三井化學(xué)成為

日本第一家使用生物原料的裂解公司。建材行業(yè)：日本建材行業(yè)低

碳發(fā)展十分注重資源循環(huán)利用。在建筑垃圾回收利用方面，日本將

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

廢棄混凝土視為“建筑副產(chǎn)品”，利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理各種廢棄物生

產(chǎn)水泥，其回收技術(shù)處于世界領(lǐng)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(xiàn)場(chǎng)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(duì)于無(wú)法重新

利用的廢棄混凝土以無(wú)害化方式處理。在碳循環(huán)技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用方面，

日本研制開(kāi)發(fā)了可吸收二氧化碳的建筑材料，通過(guò)利用從大氣和工

廠中回收的二氧化碳制成碳酸鈣生產(chǎn)混凝土等建筑材料。

三、我國(guó)工業(yè)重點(diǎn)行業(yè)低碳發(fā)展應(yīng)分業(yè)施策

（一）鋼鐵行業(yè)

1.我國(guó)鋼鐵行業(yè)碳排放的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

（1）鋼鐵行業(yè)碳排放的現(xiàn)狀：一直以來(lái)，中國(guó)都是全球最大的

鋼鐵生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2020年，我國(guó)粗鋼產(chǎn)量

為10.65億噸粗鋼，占全球粗鋼產(chǎn)量的56.4%；鋼材消費(fèi)量為9.95

億噸，占全球鋼材消費(fèi)量的56.2%10。就碳排放而言，2019年，我國(guó)

鋼鐵行業(yè)二氧化碳排放量為15.74億噸，占全國(guó)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(chǎn)工藝流程中

高爐-轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)流程煉鋼是主要的碳排放環(huán)節(jié)，占行業(yè)總碳排放的74%

左右。

10國(guó)家統(tǒng)計(jì)局，中華人民共和國(guó)2020年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)，2021.

11中國(guó)節(jié)能協(xié)會(huì)冶金工業(yè)節(jié)能專業(yè)委員會(huì)，冶金工業(yè)規(guī)劃研究院，中國(guó)鋼鐵工業(yè)節(jié)能低碳發(fā)展報(bào)告

（2020），2020.

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

來(lái)源：落基山研究所

圖42019年中國(guó)分行業(yè)碳排放結(jié)構(gòu)

（2）鋼鐵行業(yè)低碳發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)：一是中國(guó)鋼鐵冶煉用能主

要以煤炭為主。我國(guó)鋼鐵冶煉中煤炭消費(fèi)占比遠(yuǎn)高于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)

家，且鋼鐵工藝流程以“高爐—轉(zhuǎn)爐”長(zhǎng)流程煉鋼為主，產(chǎn)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(zhǎng)

流程的三分之一，但我國(guó)2021年短流程煉鋼占比僅為10%，遠(yuǎn)低于

美國(guó)、韓國(guó)、日本等國(guó)家12。二是中國(guó)鋼鐵行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的資產(chǎn)擱淺

成本較大。目前，中國(guó)高爐設(shè)施投產(chǎn)后的平均運(yùn)行時(shí)間約為13年，

還未達(dá)到正常使用年限的三分之一13。與其他鋼鐵生產(chǎn)國(guó)相比，中國(guó)

鋼鐵擱淺資產(chǎn)規(guī)模更大、成本更高。三是突破性低碳技術(shù)支撐不足。

氫冶金、核能冶金、太陽(yáng)能煉鋼、電解煉鐵等突破性工藝技術(shù)的自

主研發(fā)和創(chuàng)新難度大、進(jìn)度慢，絕大多數(shù)仍停留在設(shè)計(jì)研發(fā)階段，

12落基山研究所，碳中和目標(biāo)下的中國(guó)鋼鐵零碳之路，2021.

13國(guó)際能源署，鋼鐵技術(shù)路線圖：邁向可持續(xù)發(fā)展的鋼鐵技術(shù)，2020.

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

尚未形成可工業(yè)化、規(guī)?；瘧?yīng)用的創(chuàng)新低碳技術(shù)。

2.鋼鐵行業(yè)低碳發(fā)展路徑與推進(jìn)策略

鋼鐵行業(yè)低碳發(fā)展可從生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、能源消耗、原材料消耗、能

源效率、低碳技術(shù)、管理等方面著手，全方位推進(jìn)行業(yè)低碳高質(zhì)量

發(fā)展。

（1）結(jié)構(gòu)低碳。一是壓縮粗鋼產(chǎn)量，嚴(yán)禁新增產(chǎn)能。嚴(yán)格落實(shí)

產(chǎn)能置換，加大長(zhǎng)流程減量置換的比例，完善產(chǎn)能置換政策要求;繼

續(xù)嚴(yán)格執(zhí)行禁止新增鋼鐵產(chǎn)能相關(guān)規(guī)定，嚴(yán)肅查處違法違規(guī)生產(chǎn)行

為。二是優(yōu)化生產(chǎn)力布局。在京津翼、長(zhǎng)三角等長(zhǎng)流程工藝集中的

生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)地區(qū)合理布局發(fā)展短流程煉鋼，切實(shí)改變“北鋼南運(yùn)”

的現(xiàn)象。三是推廣全生命周期綠色產(chǎn)品。以全生命周期為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，

開(kāi)展全生命周期綠色評(píng)價(jià)和診斷工作，大力發(fā)展高強(qiáng)高韌、輕量化、

長(zhǎng)壽命、耐腐耐磨等鋼材產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品綠色化發(fā)展。

（2）能源清潔。一是提高新能源及可再生能源利用。加快發(fā)展

非化石能源，提高新能源和可再生能源的利用，積極推進(jìn)清潔能源

替代實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)。二是加大氫燃料替代。推動(dòng)將氫氣作為高效還

原劑，通過(guò)氫作為燃料替代煉鐵生產(chǎn)過(guò)程中所需的煤和焦炭。三是

燃料精細(xì)控制。采用先進(jìn)數(shù)字技術(shù)，對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行智能化改造，

智能優(yōu)化配煤配礦，提高煉鐵爐料球團(tuán)礦配比，通過(guò)精細(xì)化操作和

管控減少燃料浪費(fèi)。

（3）原料低碳。一是鼓勵(lì)短流程電爐鋼發(fā)展，加大廢鋼資源回

用。加大廢鋼資源回收利用，鼓勵(lì)先進(jìn)電爐鋼技術(shù)推廣應(yīng)用，提高

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

電爐短流程鋼生產(chǎn)效率。二是加強(qiáng)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(chǎn)生量，加大固體廢棄物資源

綜合利用規(guī)模，提升資源化利用水平。三是推動(dòng)副產(chǎn)煤氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)

產(chǎn)業(yè)鏈。鼓勵(lì)實(shí)施鋼化聯(lián)產(chǎn)，打造鋼鐵、焦化間循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈，

依托鋼鐵企業(yè)副產(chǎn)的焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、高爐煤氣，生產(chǎn)高附加

值化工產(chǎn)品。

（4）能效提升。一是推進(jìn)重點(diǎn)工序“極致能效”提升。普及成

熟可行節(jié)能降碳技術(shù)，采用先進(jìn)節(jié)能降碳技術(shù)，推進(jìn)節(jié)能技術(shù)工藝

裝備創(chuàng)新與改造升級(jí)。二是提高余熱余能自發(fā)電率。重視鋼鐵能源

轉(zhuǎn)換功能，促進(jìn)高能效轉(zhuǎn)化工藝裝備、管理技術(shù)創(chuàng)新開(kāi)發(fā)，提高煤

氣發(fā)電、高爐煤氣干式余壓發(fā)電TRT干熄焦發(fā)電、燒結(jié)等余熱發(fā)電

等設(shè)施發(fā)電效率。三是推進(jìn)數(shù)字化、智能化技術(shù)應(yīng)用。進(jìn)一步推廣

實(shí)施能源管控中心，開(kāi)展碳排放信息管控平臺(tái)建設(shè)，利用數(shù)字化、

智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)裝備智能化管控等。

（5）技術(shù)低碳。一是氫能冶煉技術(shù)。重點(diǎn)圍繞以高爐富氫（或

純氫）冶煉和氣基豎爐富氫（或純氫）冶煉為主的技術(shù)路線，推動(dòng)

關(guān)鍵核心技術(shù)、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(shù)。采用全氧鼓風(fēng)、爐頂煤氣環(huán)利用、脫除二氧化碳的煤氣

提質(zhì)與加熱一體化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)高爐減碳，發(fā)展直接還原、熔融

還原非高爐煉鐵技術(shù)，發(fā)揮非高爐煉鐵與電爐短流程煉鋼的協(xié)同減

碳效應(yīng)。三是CCS/CCUS技術(shù)。開(kāi)展轉(zhuǎn)爐噴吹二氧化碳煉鋼、碳化

法鋼渣綜合利用等CCUS技術(shù)示范性應(yīng)用，加快實(shí)現(xiàn)CCUS規(guī)模化

應(yīng)用。

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

（6）管理綠色。一是綠色供應(yīng)鏈管理。推動(dòng)全方位供應(yīng)鏈綠色

管理，全面提升采購(gòu)生產(chǎn)、物流等環(huán)節(jié)的綠色屬性，將環(huán)境友好水

平作為供應(yīng)商評(píng)價(jià)審核的核心要素之一，推動(dòng)數(shù)字化供應(yīng)鏈轉(zhuǎn)型，

提升業(yè)務(wù)運(yùn)作效率，優(yōu)化運(yùn)輸路徑里程、減少資源消耗。二是綠色

低碳規(guī)劃。推動(dòng)企業(yè)制定符合自身的綠色低碳發(fā)展戰(zhàn)略設(shè)定科學(xué)目

標(biāo)，提出碳中和愿景目標(biāo)，將節(jié)能減排規(guī)劃升級(jí)為雙碳滾動(dòng)規(guī)劃。

三是碳資產(chǎn)管理。依托物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字技術(shù)、碳排放模

型，結(jié)合資產(chǎn)投資算法模型，智能測(cè)算碳配額，實(shí)時(shí)分析配額盈缺，

實(shí)現(xiàn)智能化碳配額管理、碳匯管理、碳價(jià)格預(yù)測(cè)、碳交易預(yù)測(cè)和對(duì)

沖機(jī)制建立。

3.鋼鐵行業(yè)低碳發(fā)展技術(shù)需求與路線

中國(guó)鋼鐵工業(yè)存在著長(zhǎng)流程占比高、能源結(jié)構(gòu)高碳化等問(wèn)題，

低碳技術(shù)革新是實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)低碳高質(zhì)量發(fā)展的必然之路。鋼鐵行

業(yè)應(yīng)結(jié)合當(dāng)前我國(guó)鋼鐵行業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展需求，分階段、有

側(cè)重地推進(jìn)低碳技術(shù)發(fā)展，發(fā)展路徑圖如圖5所示。

第一階段：以現(xiàn)有成熟低碳技術(shù)推廣應(yīng)用為重點(diǎn)，并開(kāi)展現(xiàn)有

流程的前沿技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，積極推進(jìn)短流程低碳技術(shù)的研發(fā)，關(guān)

注并跟蹤氫冶金、CCS／CCUS等突破性技術(shù)。第二階段：在進(jìn)一

步優(yōu)化原料結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，以先進(jìn)技術(shù)推進(jìn)流程變革為

重點(diǎn)，有序變革生產(chǎn)流程結(jié)構(gòu)。第三階段：以綠電、綠氫占比大幅

增加的能源結(jié)構(gòu)變革為基礎(chǔ)，以無(wú)碳冶金(氫冶金等)、CCS／

CCUS前沿技術(shù)研發(fā)廣泛應(yīng)用為重點(diǎn)，構(gòu)建鋼鐵-化工-氫能相融合的

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

一體化生產(chǎn)模式，實(shí)現(xiàn)鋼鐵流程深度脫碳。

來(lái)源：中國(guó)信息通信研究院

圖5鋼鐵行業(yè)綠色低碳技術(shù)需求和路線圖

（二）石化化工行業(yè)

1.我國(guó)石化化工行業(yè)碳排放的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

（1）石化化工行業(yè)碳排放的現(xiàn)狀：我國(guó)石化化工產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達(dá)

世界第一，在支撐電力、工業(yè)、交通、建筑等行業(yè)節(jié)能減排過(guò)程中

發(fā)揮著物質(zhì)基礎(chǔ)和先導(dǎo)性作用，為社會(huì)低碳轉(zhuǎn)型提供材料支撐，例

如：鋰電池材料、風(fēng)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(biāo)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(chǎn)燃料為主”向“多產(chǎn)化工原料或材

料”轉(zhuǎn)型，有機(jī)化學(xué)品需求持續(xù)高速增長(zhǎng)。2021年石化化工重點(diǎn)子

行業(yè)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

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

3.0億噸，全行業(yè)排放約13.5億噸（包括外購(gòu)能源間接碳排放）14。

行業(yè)內(nèi)部能源消費(fèi)集中度高，主要集中在包括能源生產(chǎn)加工和基本

原材料制造的重點(diǎn)子行業(yè)，其碳排放占比如下圖所示（圖6）。

來(lái)源:石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院

圖6我國(guó)石化化工重點(diǎn)子行業(yè)碳排放占比圖（2021）

（2）石化化工行業(yè)低碳發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)：

一是我國(guó)石化化工行業(yè)需求量將持續(xù)上漲。石化化工行業(yè)是難

減排行業(yè)中為數(shù)不多的整體需求量仍在增長(zhǎng)的部門，石化化工行業(yè)

低碳轉(zhuǎn)型的一大挑戰(zhàn)是相關(guān)產(chǎn)品需求仍有持續(xù)上漲趨勢(shì)。根據(jù)相關(guān)

研究預(yù)測(cè)15，未來(lái)合成氨消費(fèi)量將先降后升，主要需求來(lái)源為農(nóng)業(yè)、

工業(yè)和船用燃料；甲醇消費(fèi)量將先升后降，主要需求來(lái)源包括乙烯

制取、甲醇燃料和傳統(tǒng)下游（圖7和圖8）。大宗產(chǎn)品領(lǐng)域產(chǎn)能過(guò)剩

與部分產(chǎn)品短缺并存，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)能優(yōu)化迫在眉睫。

14數(shù)據(jù)來(lái)源：石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院.

15落基山研究所，碳中和目標(biāo)下的中國(guó)化工零碳之路，2021.

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

來(lái)源：落基山研究所

圖7合成氨需求量預(yù)測(cè)

來(lái)源：落基山研究所

圖8甲醇需求量預(yù)測(cè)

二是能效偏低，面臨低碳技術(shù)突破和應(yīng)用雙重挑戰(zhàn)。與發(fā)達(dá)國(guó)

家相比，我國(guó)石化化工行業(yè)的能源消費(fèi)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(dá)到能效標(biāo)桿水平的產(chǎn)能比

例在10%左右，低于能效基準(zhǔn)水平的產(chǎn)能比例在30%左右。目前，

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

美國(guó)的余熱利用率為60%，歐洲的余熱利用率是50%，而我國(guó)石化

化工行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中余熱利用率只有30%16。石化化工行業(yè)現(xiàn)有產(chǎn)

業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)，難以滿足行業(yè)綠色低碳發(fā)展需求，高碳排放生產(chǎn)環(huán)節(jié)

缺少顯著降碳的技術(shù)手段。受復(fù)雜流程制約，低碳單元技術(shù)需要在

總流程優(yōu)化的基礎(chǔ)上才能體現(xiàn)最大低碳價(jià)值，新技術(shù)與現(xiàn)有流程耦

合難度大，多能耦合的智慧低碳能源系統(tǒng)在石化化工行業(yè)尚未應(yīng)用。

2.石化化工行業(yè)低碳發(fā)展路徑與推進(jìn)策略

石化化工行業(yè)綠色低碳發(fā)展，需要從產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)、能源和資源以

及原料綠色化等方面著手：

（1）在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面：一是淘汰落后產(chǎn)能，淘汰小規(guī)模裂解裝

置，提升上下游一體化發(fā)展水平，控制碳排放強(qiáng)度較高的煤/甲醇制

烯烴產(chǎn)能；二是調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，推廣煉化一體化項(xiàng)目，提高石化化

工產(chǎn)品比例，原油直接裂解制烯烴，省略了原料煉制石腦油過(guò)程；

三是適度利用進(jìn)口資源，適度保持一定量的基本有機(jī)原料及下游石

化化工產(chǎn)品的進(jìn)口，拓展石化化工原料供給渠道，構(gòu)建國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)穩(wěn)

固、國(guó)際多元穩(wěn)定的供給體系。

（2）在能源方面：一是提升能效。首先是裝置節(jié)能，優(yōu)化鍋爐

運(yùn)行，使用低碳燃料替代高碳燃料，從設(shè)備配置及選型、優(yōu)化能量

系統(tǒng)集成、優(yōu)化控制系統(tǒng)等方面入手實(shí)現(xiàn)裝置節(jié)能。其次是數(shù)字賦

能，石化化工行業(yè)耗能設(shè)備多，生產(chǎn)具有連續(xù)性，過(guò)程復(fù)雜，智能

化、精細(xì)化、數(shù)字化的作用格外凸顯，通過(guò)技術(shù)改造、系統(tǒng)優(yōu)化，

16石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院.

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

提高數(shù)字化程度，促進(jìn)節(jié)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(chǎn)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(shí)現(xiàn)減排90%，促進(jìn)工藝過(guò)程深度電氣化；另一種提高電氣化

率的路徑是采用電化學(xué)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(chǎn)過(guò)程碳排放17。三是發(fā)展綠氫。氫

氣是石化化工行業(yè)的重要原料，也是石化化工行業(yè)碳排放來(lái)源之一，

綠氫是該行業(yè)實(shí)現(xiàn)脫碳的關(guān)鍵路徑，當(dāng)綠氫成為穩(wěn)定足量的低價(jià)氫

源時(shí)，綠氫將更好的促進(jìn)石化化工行業(yè)脫碳。根據(jù)德勤的研究，低

排放氫氣制取成本未來(lái)有望降低，在系統(tǒng)成本方面比電氣化更具優(yōu)

勢(shì)。

（3）在原料綠色化（輕質(zhì)原料替代）方面：一是推進(jìn)蒸汽裂解

原料輕質(zhì)化：我國(guó)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(lái)提高石油裂解料中輕質(zhì)化

原料的比重，可有效降低碳排放。二是適度發(fā)展低碳原料，增加天

然氣作為石化化工原料使用規(guī)模。推進(jìn)天然氣制氫替代煤制氫，石

化化工行業(yè)煤炭原料主要用于制氫，2021年煤制氫碳排放約1800萬(wàn)

噸，如果用天然氣制氫代替煤制氫，碳排放可下降約900萬(wàn)噸17。

三是促進(jìn)生物基材料發(fā)展：利用可再生生物質(zhì)，包括農(nóng)作物、樹(shù)木

和其他植物及其殘?bào)w和內(nèi)含物為原料，通過(guò)生物、化學(xué)以及物理等

手段制造新型材料，能夠有效減少對(duì)石油的消耗，同時(shí)這類新型材

料的可降解性優(yōu)于石油基產(chǎn)品，有利于減少塑料廢棄物污染。

17北京大學(xué)能源研究院，中國(guó)石化行業(yè)碳達(dá)峰碳減排路徑研究報(bào)告，2022.

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

（4）在資源循環(huán)利用方面：開(kāi)展塑料循環(huán)經(jīng)濟(jì)，加強(qiáng)塑料的化

學(xué)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(diǎn)，開(kāi)展二氧化碳規(guī)模化捕集、封存、驅(qū)油和制化學(xué)品等，開(kāi)

展二氧化碳與副產(chǎn)氫氣、富氫物料融合技術(shù)研究。推動(dòng)石化化工行

業(yè)與電力、輕工、建材、化纖等相關(guān)行業(yè)開(kāi)展多行業(yè)交叉融合，提

高資源轉(zhuǎn)化效率，實(shí)現(xiàn)協(xié)同減碳。

3.石化化工行業(yè)低碳發(fā)展技術(shù)需求與路線

綜合來(lái)看，中國(guó)石化化工行業(yè)應(yīng)多措并舉、全面發(fā)力開(kāi)展低碳

工藝技術(shù)變革，促進(jìn)行業(yè)盡快減排、盡早達(dá)峰。分階段低碳技術(shù)革

新時(shí)間表和路徑圖如圖9所示。

第一階段：2023-2030年達(dá)峰階段，以現(xiàn)有成熟低碳技術(shù)推廣

應(yīng)用為重點(diǎn)，同時(shí)開(kāi)展前瞻低碳技術(shù)的集中攻關(guān)。在這一階段，隨

著汽柴油消費(fèi)的穩(wěn)步下降，集中攻關(guān)原油催化裂解多產(chǎn)化學(xué)品技術(shù)，

投入原油制化學(xué)品項(xiàng)目的研發(fā)。第二階段：2030-2040年快速減排

階段，低碳技術(shù)變革以發(fā)展綠氫、深度電氣化技術(shù)為重點(diǎn)，推進(jìn)行

業(yè)快速降碳。在這一階段，電動(dòng)汽車和氫燃料電池汽車快速發(fā)展，

原油加工量逐步降低，石化化工產(chǎn)品產(chǎn)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(dá)到較高水平。在這一階段，汽柴油消費(fèi)穩(wěn)步下降，

煤油消費(fèi)先穩(wěn)后降，非石腦油路線制乙烯占比達(dá)到35-40%18，電加

熱蒸汽裂解等工藝過(guò)程深度電氣化技術(shù)開(kāi)始普及推廣。

18北京大學(xué)能源研究院，中國(guó)石化行業(yè)碳達(dá)峰碳減排路徑研究報(bào)告，2022.

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

來(lái)源：中國(guó)信息通信研究院

圖9石化化工業(yè)綠色低碳技術(shù)需求和路線圖

（三）建材行業(yè)

1.我國(guó)建材行業(yè)碳排放的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

（1）建材行業(yè)碳排放的現(xiàn)狀：建材行業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)

產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)之一，也是碳排放量較大的行業(yè)之一。2020年我國(guó)

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(guó)排放總量13.2%，占工業(yè)部門年排放量17%19。建材行業(yè)碳排放

主要來(lái)源是水泥行業(yè)（圖10），2020年建材行業(yè)中水泥碳排放量約

12.3億噸，占我國(guó)建材行業(yè)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(yè)低碳發(fā)展是建材行業(yè)碳減排的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

19中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)，中國(guó)建筑材料工業(yè)碳排放報(bào)告(2020年度)，2021.

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

來(lái)源:中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)

圖10建材行業(yè)碳排放結(jié)構(gòu)

（2）建材行業(yè)低碳發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)：一是熟料產(chǎn)能過(guò)剩局面仍

未改變，技術(shù)裝備水平短期內(nèi)不具備跨越式發(fā)展可能。2022年，我

國(guó)熟料產(chǎn)能利用率61％，創(chuàng)近年來(lái)新低，其中華東、中南、西南地

區(qū)產(chǎn)能利用率在80%左右，而西北、華北、東北不足50%，建材行

業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩局面依然沒(méi)有改變20。此外，中國(guó)水泥行業(yè)生產(chǎn)線近

100%采用新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)和裝備，在規(guī)模、技術(shù)裝備水平上

已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平，短期內(nèi)再次實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的可能性不大。二

是建材行業(yè)能耗高于國(guó)外先進(jìn)水平，節(jié)能降碳改造難度大。我國(guó)的

主要建材產(chǎn)品水泥、玻璃、建筑衛(wèi)生陶瓷的能耗都比國(guó)外同類產(chǎn)品

的能耗高10%-50%21。傳統(tǒng)建材在生產(chǎn)過(guò)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(huán)境排放大量固體廢物，向水域環(huán)境排放大量污水。某

些建筑裝飾、裝修材料在使用過(guò)程中釋放出對(duì)人體健康有害的揮發(fā)

20中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院有限公司，中國(guó)水泥行業(yè)碳中和路徑研究，2023.

21同繼鋒等，綠色建材，化學(xué)工業(yè)出版社，2015.

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

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(huán)境污染源。

2.建材行業(yè)低碳發(fā)展路徑與推進(jìn)策略

建材行業(yè)低碳發(fā)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、工藝過(guò)程節(jié)能等環(huán)節(jié)的技

術(shù)創(chuàng)新支撐。

（1）強(qiáng)化源頭管控。一是低碳水泥設(shè)計(jì)與研發(fā)。設(shè)計(jì)研發(fā)非硅

酸鹽礦物為主導(dǎo)礦相的新型熟料體系，降低熟料生產(chǎn)過(guò)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(yè)非碳酸鹽原料替代，在保障水泥產(chǎn)品質(zhì)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(chǎn)工藝過(guò)程的二氧化碳排放。

（2）調(diào)整用能結(jié)構(gòu)。一是開(kāi)發(fā)替代燃料。利用生物質(zhì)燃料等可

燃廢棄物替代燃煤，開(kāi)發(fā)替代燃料高熱值、低成本、標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理；

完善農(nóng)林廢棄物規(guī)?；厥盏壬嫌萎a(chǎn)業(yè)鏈配套，形成供給充足穩(wěn)定

的衍生燃料制造新業(yè)態(tài)，提升水泥等行業(yè)燃煤替代率。二是清潔綠

色能源加快應(yīng)用。逐步減少建材行業(yè)燃煤加熱、烘干爐（窯）、燃料

類煤氣發(fā)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(gòu)電力消耗，實(shí)現(xiàn)能耗與碳排放的降

低。三是提高能源利用效率水平。加強(qiáng)計(jì)量和能源數(shù)據(jù)的在線監(jiān)控，

建立能源管控中心，及時(shí)根據(jù)生產(chǎn)變化合理調(diào)整能源的使用和分配，

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

挖掘開(kāi)拓節(jié)能潛力，不斷提高工藝控制水平，節(jié)約能耗物耗。

（3）加快科技創(chuàng)新。一是研發(fā)突破重大關(guān)鍵低碳技術(shù)。突破全

氧、富氧、電熔等工業(yè)窯爐節(jié)能降耗技術(shù)，探索開(kāi)展負(fù)排放應(yīng)用可

行性研究，加大低溫余熱高效利用技術(shù)研發(fā)推廣力度，加快氣凝膠

材料研發(fā)和推廣應(yīng)用。二是推廣應(yīng)用節(jié)能降碳技術(shù)裝備。玻璃行業(yè)

推廣浮法玻璃一窯多線等技術(shù)，陶瓷行業(yè)推廣干法制粉工藝及裝備，

巖棉行業(yè)推廣電熔生產(chǎn)工藝及技術(shù)裝備，石灰行業(yè)推廣雙膛立窯、

預(yù)熱器等節(jié)能技術(shù)裝備。三是數(shù)字化賦能行業(yè)節(jié)能減排。通過(guò)數(shù)據(jù)

采集分析、窯爐優(yōu)化控制等提升能源資源綜合利用效率，促進(jìn)全鏈

條生產(chǎn)工序清潔化和低碳化。

（4）實(shí)施綠色管理。一是全生命周期綠色管理。加強(qiáng)全生命周

期綠色管理，推行產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)，建設(shè)綠色工廠，協(xié)同控制污染物

和碳排放，構(gòu)建綠色制造體系。二是構(gòu)建綠色建材產(chǎn)品管理體系，

加大綠色建材應(yīng)用。提高建材產(chǎn)品深加工比例和產(chǎn)品附加值，加快

向輕型化、集約化、制品化、高端化轉(zhuǎn)型，加快發(fā)展生物質(zhì)建材。

三是完善綠色制造管理體系。完善綠色低碳發(fā)展政策體系，打造綠

色公共服務(wù)平臺(tái)，健全綠色制造標(biāo)準(zhǔn)體系，貫通綠色供應(yīng)鏈管理。

（5）調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。一是低效產(chǎn)能有序退出。針對(duì)水泥、平板

玻璃、建筑陶瓷等主要碳排放行業(yè)，加強(qiáng)總量控制，嚴(yán)控新增產(chǎn)能，

有序引導(dǎo)低效產(chǎn)能退出。二是推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值鏈高端化。提高建材

產(chǎn)品深加工比例和產(chǎn)品附加值，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈向高附加值、

高質(zhì)高端邁進(jìn)，推動(dòng)建材產(chǎn)業(yè)向輕型化、終端化、制品化轉(zhuǎn)型。三

是協(xié)同處置固廢。水泥窯協(xié)同處置生活垃圾，推進(jìn)燃料原料替代，

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

加大使用礦物摻合料，在提高混凝土性能的需要的同時(shí)，減少對(duì)增

加熟料水泥產(chǎn)量的需求。

3.建材行業(yè)低碳發(fā)展技術(shù)需求與路線

在碳中和愿景下建材行業(yè)低碳技術(shù)發(fā)展需要結(jié)合我國(guó)國(guó)情及行

業(yè)發(fā)展，基于行業(yè)及技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，有序推進(jìn)建材行業(yè)低碳技術(shù)革

新，低碳發(fā)展技術(shù)需求和路線如圖11所示。

第一階段：2025年之前，建材行業(yè)需充分利用現(xiàn)有成熟技術(shù)，

能效提升、原料替代率達(dá)到1%-3%，燃料替代率達(dá)到5%左右22。積極

推進(jìn)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(shù)的研發(fā)，實(shí)現(xiàn)極致能效提升和低效高排放產(chǎn)能退出。

第二階段：到2040年，在能效提升技術(shù)實(shí)現(xiàn)較好的節(jié)能降碳效果，

以及原燃料替代技術(shù)研發(fā)基礎(chǔ)上，主要依靠原燃料替代(含氫能)技

術(shù)的示范推廣應(yīng)用、新型低碳水泥研制應(yīng)用，同時(shí)充分發(fā)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(shù)、替代燃料技術(shù)、替代原料技術(shù)、新型低碳水泥技術(shù)研究的基

礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)CCUS的廣泛部署和區(qū)域新業(yè)態(tài)。

22中國(guó)建材集團(tuán)有限公司，建材行業(yè)碳減排技術(shù)路徑研究，2021.

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

來(lái)源：中國(guó)信息通信研究院

圖11建材行業(yè)綠色低碳技術(shù)需求和路線圖

（四）時(shí)間表和技術(shù)路線圖

1.工業(yè)綠色低碳發(fā)展技術(shù)體系

工業(yè)領(lǐng)域的綠色低碳技術(shù)可分為四類（圖12）：源頭供給端的

零碳技術(shù)、工業(yè)消費(fèi)端的減碳技術(shù)、末端治理的負(fù)碳技術(shù)以及管理

端的管碳技術(shù)。另外，數(shù)字技術(shù)能夠與各類零碳、減碳、負(fù)碳、管

碳技術(shù)相融合促進(jìn)節(jié)能減排，也應(yīng)屬于綠色低碳技術(shù)的范疇。工業(yè)

綠色低碳技術(shù)應(yīng)從源頭供給端、工業(yè)消費(fèi)端、末端以及管理端四端

發(fā)力，重點(diǎn)部署可再生能源、資源開(kāi)采等共性基礎(chǔ)與行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)，

優(yōu)先布局CCUS等前瞻性技術(shù)。

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新發(fā)展階段工業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑研究報(bào)告（2023年）

來(lái)源：中國(guó)信息通信研究院

圖12工業(yè)領(lǐng)域綠色低碳技術(shù)體系圖

重點(diǎn)行業(yè)綠色低碳關(guān)鍵技術(shù)包括但不限于23：鋼鐵行業(yè)：全廢鋼

電爐流程集成優(yōu)化技術(shù)、富氫或純氫氣體冶煉技術(shù)、鋼化一體化聯(lián)

產(chǎn)技術(shù)、高品質(zhì)生態(tài)鋼鐵材料制備技術(shù)。水泥行業(yè)：低鈣高膠凝性

水泥熟料技術(shù)、水泥窯燃料替代技術(shù)、少熟料水泥生產(chǎn)技術(shù)及水泥

窯富氧燃燒關(guān)鍵技術(shù)等?；ば袠I(yè)：可再生能源規(guī)模化制氫技術(shù)、

原油煉制短流程技術(shù)、多能耦合過(guò)程技