近年来,中国工业保持了 平稳较快的发展,在推动低碳转型方面取得了突出成绩,为全球树 立了工业低碳转型的“中国样板”。
(一)结构调整取得积极进展 中国开启了供给侧结构性改革工作,将煤炭、钢铁等行业“去产能”作为重点任务之一,煤炭、钢铁行业“去产能”工作提前超额 完成。工信部数据显示,“十三五”时期全国累计压减粗钢产能 1.7 亿吨以上,取缔“地条钢”产能 1.4 亿吨,退出煤炭落后产能 10 亿 吨以上,关停落后煤电机组 2000 万千瓦以上,均提前两年完成“十 三五”去产能目标任务。“十四五”以来进一步压减钢铁产能超 4000 万吨,电解铝、水泥行业落后产能已基本退出。
中国以战略性新兴产业为重点,出台专项发展规划及配套行动 工程,持续推动工业内部结构的调整。国家统计局数据显示,截至 2022 年底,新一代信息技术、高端装备、新能源汽车等战略性新兴 产业增加值占国内生产总值比重超过 13%。产业结构调整带动产品 结构升级。2023 年全国新能源汽车产量为 958.7 万辆,每三辆汽车 中就有一辆新能源汽车,光伏组件产量已连续 16 年位居全球首位, 多晶硅、硅片、电池片、组件等产量和产能的全球占比均达 80%以 上,2023 年“新三样”产品合计出口金额破 1 万亿元人民币。
(二)新技术新工艺加快应用 绿色低碳技术研发和产业化提速,在部分关键领域实现与发达 国家“并跑”甚至“领跑”。在国家绿色发展和节能降碳政策指引下, 全社会创新资源加速向绿色低碳领域汇集,涌现出一批新技术、新 工艺。以原油直接裂解制烯烃为例,该技术顺应了“由油转化”的总 体趋势,可跳过原油精炼过程,将原油直接转化为乙烯、丙烯等化 学品,进而大大缩短了生产流程、降低了生产成本、大幅降低能耗 和碳排放。2023 年,中国成功实现了原油直接裂解制烯烃的全球首 次工业化应用,成为该工艺技术路线的全球领跑者。
工业化信息化加速融合发展,协同推进生产过程数智化、低碳 化升级。智能化、精细化的制造范式可以有效节省能源及原材料消 耗,提高能源资源利用效率。10 年来,中国依托新一代信息技术和 完备的数字基础设施,大力推动工业化信息化融合,“中国智造”引 领全球数字化变革。自 2018 年至今,世界经济论坛公布了 11 批全球智能制造“灯塔工厂”名单共计 153 家,中国占到 62 家,2023 年 公布的 21 家中,中国占 11 家。
(三)协同推进节能减污降碳 工业是中国节能降耗工作的重中之重,国家发展改革委、工信 部等部门发布了重点产品、设备能效基准和标杆水平,并在钢铁、 石化化工、有色金属、建材等重点行业实施节能降碳升级改造重大 工程和行动。与 2014 年相比,全国工业单位增加值能耗下降超过 20%,形成节能量超过 9 亿吨标准煤,减少 SO2排放 250 万吨、NOx 排放 270 万吨以上,累计减少二氧化碳排放近 20 亿吨。同时,主要 产品能效水平大幅提升。较 2014 年,中国 2022 年吨钢可比能耗下 降幅度超过 25%、水泥综合能耗下降幅度超过 7%、电解铝交流电耗 下降幅度接近 5%、合成氨综合能耗下降幅度超过 6%、纸和纸板综 合能耗下降幅度超过 10%,仅上述产品形成的节能量就超过 2.2 亿 吨标准煤,几乎相当于一个中等发达国家能源消耗。
节能提效推动了装备制造业升级和新业态的培育,释放经济发 展新动能。截至目前,全国高效节能电机年产量达到 1.7 亿千瓦;再 如大力淘汰小型低效燃煤工业锅炉,推动锅炉产品向大型化、自动 化、高效化发展,新生产燃煤锅炉热效率不低于 80%,燃气锅炉热 效率不低于 92%等。健全节能提效市场化机制,培育发展合同能源 管理、综合能源服务等新业态。节能提效相关工作产生了提质量、 促升级、扩产业等外溢效益,不仅为稳增长、保就业作出了突出贡 献,更为中国制造增添了“新名片”。
(四)清洁低碳能源加速替代 中国扎实推进燃煤工业锅炉结构优化、用能清洁化相关工作。 燃煤工业锅炉数量从最高的 50 余万台减少到目前的 7.3 万台,锅炉 燃料结构得到了根本性改善,针对工业窑炉,各地区因地制宜推动 天然气燃料替代,陶瓷、玻璃等行业天然气窑炉比例显著提升,产生了节能、环保和提高产品质量等多重效益。 在电气化方面,近几年电导加热、微波加热等新型电加热技术 进展迅速,全球进入了“电气化 2.0 时代”。当前中国工业电气化率 已达 26%,高于许多发达国家。在氢能发展方面,作为工业深度脱 碳的关键路径之一,中国积极开展氢能应用示范,绿氢化工、氢冶 金应用迈出产业化的关键一步,为中长期发展实现绿色脱碳目标作 好技术储备。截至 2023 年底,中国已规划超 45 个绿色甲醇项目, 合计规划年产能超 1500 万吨;规划超 60 个绿氨项目,合计规划年 产能超 1450 万吨,低碳清洁氢冶金工程项目近 20 个,合计年产能 超 1200 万吨。
未来中国将持续调整产业结构、升级生产工艺技术、变革能源 消费方式等,通过大幅提高能源利用效率、高比例电气化和创新氢 能等利用,工业经济发展有望与碳排放逐步脱钩,实现“由大到强” 的战略转变,进一步巩固中国在全球产业分工格局中的枢纽地位。
(一)中国工业低碳转型情景展望 课题组采取情景分析法,设置了 BCNS 和 ICNS 两个情景对工 业部门能源需求进行预测。BCNS 情景下,中国将“以我为主”坚定 履行碳达峰碳中和对外承诺,主要立足国内市场需求、依托自主低 碳技术,稳步推动工业部门低碳转型。ICNS 情景下,碳中和成为各 个国家和地区的首要目标之一,全球产业链供应链畅通,中国工业 经济将充分发挥比较优势服务于全球市场,同时低碳工艺技术等方 面国际合作加速,推动工业部门高质量发展和大幅度减排。
在情景分析的过程中,采取定性分析与定量分析相结合的方式, 对影响能源供求的宏观社会经济因素、政策因素及未来可能的演变 趋势进行研判,并对产业结构、工业内部结构、产品结构和规模、消 费需求进行了量化分析。对于设定的情景,借助于模型工具,对不 同情景下各部门生产结构调整、能源消费结构调整、技术进步可能 的发展情况进行了模拟计算。
1.工业部门终端能源需求展望 从总量上看,工业结构将向高端化发展,传统高耗能行业能源 消费趋于饱和,先进制造等新兴领域用能持续增长,因此工业领域 能源需求增长将放缓。根据模型测算结果,,工业部门终 端能源需求将于 2030 年左右达到峰值,并开始稳中有降。BCNS 情 景下,2060 年工业领域终端能源需求预计为 15.3 亿吨标准煤,比 2020 年下降约 30%;ICNS 情景下,得益于中国在全球产业分工中 的作用逐步强化,工业经济将获得更多发展动能和潜力空间,能源 需求会略高于 BCNS 情景,预计 2060 年工业领域终端能源需求为 16.1 亿吨标准煤。

2.工业主要行业终端能源需求展望 分行业看,中国工业部门能耗由四大高耗能行业(黑色金属、 建筑材料、有色金属、石化化工)主导的局面将被明显改变。2020 年 四大高耗能行业终端能耗占工业终端能耗比重高达 78.8%,而在 BCNS 和 ICNS 情景中,2060 年占比将下降至 60%左右。相比之下, 以机械制造、交通设备、医药为代表的高附加值行业,终端能源需 求将出现显著提升。BCNS 情景中,2060 年三类高附加值行业终端 能源需求分别是 2020 年的 1.8、2.3 和 2.6 倍;ICNS 情景中数字被 进一步提升至 2.1、3.0 和 3.5 倍。
3.分品种能源需求展望 分能源品种来看,工业部门能源结构将出现跨越式变革,实现 从煤炭时代直接向电氢时代的升级。2020 年工业终端用能结构中, 煤炭(含焦炭等)占比超过 45%,BCNS 和 ICNS 情景下降至 2%以 内,取而代之的是电力和氢能的高速发展,电氢化率从2020年的25% 上升至 2060 年的 64%和 68%,其中电力需求占比将分别达 49%和 53%,绿氢需求占比达 15%左右。值得一 提的是,尽管 2060 年中国工业部门仍然还有少量化石能源使用,但 基本都作为原料进行利用,如石脑油、焦炭等分别作为化工原料和 还原剂。