內(nèi)容概況:新型熟料或無熟料水泥配方的研發(fā)將賦予低碳水泥更多可能性,推動低碳水泥行業(yè)長期發(fā)展。硅酸鹽水泥生產(chǎn)過程中原材料煅燒分解產(chǎn)生大量的二氧化碳,其占比約為60%。而高溫煅燒所需要的燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳約占全生產(chǎn)過程碳排放量的35%。新型低碳熟料體系不基于硅酸鈣熟料,具有所需鈣含量低、燒成溫度低、碳排放低的特點,低碳水泥復合材料的典型例子主要有:高貝利特水泥熟料、硫鋁酸鹽水泥熟料、硫鋁酸鹽水泥熟料、Celitement水泥熟料、X-Clinker水泥熟料、硫氫鎂化合物水泥熟料等。其中,高貝利特水泥熟料碳排放中,生料分解碳排放為512 kgCO2/噸熟料,較傳統(tǒng)水泥熟料減少4.30%;燃料燃燒碳排放為251 kgCO2/噸熟料,較傳統(tǒng)水泥熟料減少11.93%。
關鍵詞:高貝利特水泥;低碳水泥;綠色建材
一、綠色高性能建材,引領水泥產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展新篇章
高貝利特水泥,又稱為低熱水泥或高性能低熱硅酸鹽水泥,是一種具有特殊性能的水泥品種。它以硅酸二鈣為主導礦物(大于50%),鋁含量低,突破了通用硅酸鹽水泥熟料以硅酸三鈣為主導礦物的組成設計。低水化熱特性使其在大體積混凝土施工中能有效控制溫度裂縫的產(chǎn)生;高后期強度則保證了混凝土結構的長期穩(wěn)定性與耐久性;低干縮率有效減少了混凝土的開裂風險;而高抗硫酸鹽侵蝕性則使其在惡劣環(huán)境下依然能夠保持優(yōu)異的性能。此外,高貝利特水泥還展現(xiàn)出良好的耐磨性,適用于各種需要高耐磨性的工程場合。不僅如此,高貝利特水泥在生產(chǎn)過程中耗能較低,有害氣體排放也相對較少,這不僅降低了生產(chǎn)成本,還使其成為一種環(huán)保型水泥,符合當前綠色發(fā)展的時代要求。
高貝利特水泥產(chǎn)業(yè)鏈上游包括水泥熟料和水泥專用設備。其中水泥熟料主要包括石灰石、硅質(zhì)原料、鐵礦粉、石膏等,這些原材料的質(zhì)量和供應穩(wěn)定性直接影響到高貝利特水泥的生產(chǎn)成本和質(zhì)量。產(chǎn)業(yè)鏈中游為高貝利特水泥的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié),企業(yè)需要對原材料進行精確的配比地磨制,通過特定的生產(chǎn)工藝制備出高貝利特水泥。產(chǎn)業(yè)鏈下游為高貝利特水泥的應用領域,由于其優(yōu)良的性能,被廣泛應用于水利、水電、公路、橋梁、機場、港口等基礎設施建設領域,以及工業(yè)建筑和民用建筑的施工中。
二、上游:中國水泥熟料系數(shù)已達到先進水平,正大力發(fā)展協(xié)同處置技術
水泥熟料是一種半成品材料,用石灰石、鐵質(zhì)原料等材料調(diào)配成生料,再經(jīng)過高溫煅燒和冷卻處理而制成。在水泥產(chǎn)業(yè)鏈中,大型水泥廠商通常采取自主生產(chǎn)水泥熟料的方式,以滿足自身的生產(chǎn)需求,并對外銷售,很少依賴外部采購。值得注意的是,水泥用灰?guī)r礦石的儲量廣泛分布于全國的大部分區(qū)域,這使得水泥產(chǎn)能并不受原材料地域性的限制。相反,水泥產(chǎn)能的分布更多地與區(qū)域內(nèi)的基建、地產(chǎn)需求緊密相關,呈現(xiàn)出靠近需求端的特點。這種分布模式不僅有助于水泥廠商更高效地滿足市場需求,還能有效減少水泥的運輸成本,提升整體運營效率。
中國的水泥熟料產(chǎn)能主要聚集于華東、華南和西南地區(qū),其中安徽、廣東、四川、云南等地的產(chǎn)能更是居于全國前列。華東地區(qū),得益于其較早的基礎設施建設以及發(fā)達的房地產(chǎn)市場,吸引了眾多大型水泥集團的入駐,從而成為全國水泥熟料產(chǎn)能占比最高的地區(qū)。在華東眾多省份中,安徽的產(chǎn)能尤為突出,擁有諸如海螺水泥這樣的水泥行業(yè)領軍企業(yè)。華南地區(qū)則以廣東為核心,形成了頗具規(guī)模的水泥產(chǎn)業(yè)集群。其中,塔牌集團作為廣東地區(qū)頗具規(guī)模與競爭力的水泥企業(yè),其業(yè)務范圍涵蓋廣東梅州、惠州以及福建龍巖三大生產(chǎn)基地,為當?shù)氐幕A設施建設提供了堅實的支撐。而西南地區(qū),特別是云南和四川,也擁有著龐大的水泥產(chǎn)業(yè)集群。雖然云南的水泥產(chǎn)能過剩,產(chǎn)能發(fā)揮率尚不足80%,預計未來熟料產(chǎn)能會有所下降;但四川地區(qū)隨著成渝雙城經(jīng)濟帶的發(fā)展,高鐵、高速等基建項目持續(xù)推進,短期內(nèi)對水泥的需求仍然旺盛,因此水泥熟料產(chǎn)能預計將保持相對穩(wěn)定,不會出現(xiàn)大幅度地下滑。
新型熟料或無熟料水泥配方的研發(fā)將賦予低碳水泥更多可能性,推動低碳水泥行業(yè)長期發(fā)展。硅酸鹽水泥生產(chǎn)過程中原材料煅燒分解產(chǎn)生大量的二氧化碳,其占比約為60%。而高溫煅燒所需要的燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳約占全生產(chǎn)過程碳排放量的35%。新型低碳熟料體系不基于硅酸鈣熟料,具有所需鈣含量低、燒成溫度低、碳排放低的特點,低碳水泥復合材料的典型例子主要有:高貝利特水泥熟料、硫鋁酸鹽水泥熟料、硫鋁酸鹽水泥熟料、Celitement水泥熟料、X-Clinker水泥熟料、硫氫鎂化合物水泥熟料等。其中,高貝利特水泥熟料碳排放中,生料分解碳排放為512 kgCO2/噸熟料,較傳統(tǒng)水泥熟料減少4.30%;燃料燃燒碳排放為251 kgCO2/噸熟料,較傳統(tǒng)水泥熟料減少11.93%。
2022年,國家發(fā)改委發(fā)布了《水泥行業(yè)節(jié)能降碳改造升級實施指南》,其中明確提出了到2025年,水泥行業(yè)能效標桿水平以上的熟料產(chǎn)能比例應達到30%,同時確保能效基準水平以下的熟料產(chǎn)能基本清零。這一目標的實現(xiàn)將顯著提升水泥行業(yè)的節(jié)能降碳效果,進而大幅增強其綠色低碳發(fā)展能力。在實施指南中,為“加快成熟工藝普及推廣,有序推動改造升級”,特別指出了四大方向。首先,推廣節(jié)能技術的應用,以科技創(chuàng)新推動水泥生產(chǎn)過程的優(yōu)化;其次,加強清潔能源和原燃料的替代,減少對化石燃料的依賴;再者,合理降低單位水泥熟料的用量,通過提高生產(chǎn)效率和優(yōu)化配方實現(xiàn)資源節(jié)約;最后,合理壓減水泥工廠的排放,嚴格執(zhí)行環(huán)保標準,確保生產(chǎn)過程的清潔和綠色。2022年,中國水泥熟料能效優(yōu)于標桿水平的產(chǎn)能僅占約12.5%,這表明水泥熟料的降碳發(fā)展仍具有巨大的潛力和廣闊的空間。未來,水泥行業(yè)將持續(xù)推進節(jié)能降碳改造升級,為實現(xiàn)碳中和目標貢獻力量。
水泥專用設備,特指那些專門用于水泥生產(chǎn)制造的設備,涵蓋主機設備如回轉窯等以及輔機設備如空氣壓縮機等。自2017年起,受中國水泥行業(yè)產(chǎn)能過剩影響,去產(chǎn)能和減少新建產(chǎn)線成為主要任務。在這一背景下,中國水泥專用設備產(chǎn)量在2017年達到歷史頂峰,達到101.3萬噸,然而自2018年開始,產(chǎn)量逐漸下滑。2020年,受全球疫情影響,產(chǎn)線停工現(xiàn)象普遍,導致設備更換需求大幅下降。然而,到了2022年,隨著新版國標水泥能耗限額的實施,對低碳水泥的要求更加嚴格,新型的節(jié)能減排水泥設備采購需求開始釋放,從而推動產(chǎn)量回升至41.6萬噸。
2017-2022年中國水泥專用設備產(chǎn)量
相關報告:智研咨詢發(fā)布的《中國水泥行業(yè)市場運行格局及發(fā)展策略分析報告》
三、中游:中國水泥市場轉型加速,低碳水泥發(fā)展勢頭強勁
根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,2023年全球水泥產(chǎn)量40.72億噸,同比下降4.23%,全球水泥行業(yè)產(chǎn)量增長整體放緩。許多公司繼續(xù)發(fā)布符合行業(yè)對可持續(xù)性和脫碳承諾的公告,包括替代燃料和替代材料的使用,碳捕獲、利用和儲存項目,提高能源效率和數(shù)字化,轉向可再生能源,以及其他創(chuàng)新。其他創(chuàng)新的低碳和新型混合水泥產(chǎn)品線的開發(fā)也取得了進展。眾多水泥工廠積極響應環(huán)保號召,安裝了符合2010年國家危險空氣污染物排放標準(NESHAP)的減排設備,以減少對環(huán)境的負面影響。然而,由于環(huán)保政策的壓力,一些窯爐可能面臨關閉、閑置或降低產(chǎn)能使用的風險,這也符合NESHAP的嚴格要求。
中國作為全球最大的水泥生產(chǎn)和消費國,其水泥產(chǎn)量近年來呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢。據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示,自2020年的23.77億噸高峰降至2023年的20.23億噸,水泥產(chǎn)量呈現(xiàn)出顯著下滑。這一變化主要受到水泥行業(yè)市場需求驟降的影響,使得整個行業(yè)迅速陷入低谷。在當前的市場環(huán)境下,房地產(chǎn)行業(yè)仍深陷深度調(diào)整期,其投資和新開工面積均出現(xiàn)大幅下降。房地產(chǎn)投資同比下降9.4%,全國房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)房屋新開工面積更是連續(xù)四年下降,2023年同比下降高達21%,連續(xù)兩年降幅超過20%。此外,地方債務壓力也對基建項目產(chǎn)生了較大影響,導致資金不足,工程項目施工進展緩慢,旺季需求明顯弱化。進入2024年,情況并未明顯改善,1-2月中國水泥產(chǎn)量為1.83億噸,同比下降7.93%,顯示出市場需求依然疲軟。
中國低碳水泥市場正日益受到廣泛重視。自2018年起,中國的主要水泥廠商開始大規(guī)模投入產(chǎn)線技改項目,以推動低碳水泥的發(fā)展。這一努力在2020年取得了顯著成果,低碳水泥市場規(guī)模達到了1034.6億元。同年,中國政府發(fā)布了雙碳目標,進一步推動了低碳水泥市場的快速增長。到了2022年,市場規(guī)模已擴大至2351.5億元。截至2022年底,水泥行業(yè)已完成約30%的水泥生產(chǎn)線技改工作,展現(xiàn)出積極的轉型態(tài)勢。展望未來,隨著“十四五”規(guī)劃的深入推進,預計到2025年將有約40%的水泥生產(chǎn)線完成技改,到2027年這一比例有望達到50%。在國家碳中和政策的強力推動以及碳交易體系的不斷完善下,中國低碳水泥市場將繼續(xù)保持強勁增長勢頭,預計到2027年市場規(guī)模有望達到4414.5億元。
四、中國高貝利特水泥熟料技術處于全球領先水平,已在多個工程領域有較大規(guī)模應用
在中國,以硅酸二鈣為主導礦物的高貝利特水泥熟料技術處于全球領先水平,已在水工大壩、石油固井、高鐵等工程領域有較大規(guī)模應用。新型水泥的應用潛力尚有不確定性,主要體現(xiàn)在原料可用性,水泥穩(wěn)定性、耐久性等特性的檢驗,產(chǎn)能與經(jīng)濟性等方面。以中國建筑材料科學研究總院為首的科研機構,積極布局低碳水泥熟料相關技術。隨著水泥行業(yè)降碳壓力與低碳建材需求的增強,以及智能化生產(chǎn)系統(tǒng)的采用,可以預計高貝利特水泥及其他新品種低碳水泥能占據(jù)比今天更高的市場份額。
以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢(www.yhcgw.cn)發(fā)布的《中國水泥行業(yè)市場運行格局及發(fā)展策略分析報告》。智研咨詢是中國領先產(chǎn)業(yè)咨詢機構,提供深度產(chǎn)業(yè)研究報告、商業(yè)計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號,每天及時掌握更多行業(yè)動態(tài)。



