碳中和下的行业发展系列10---碳中和承诺下的终端电气化+清洁化解决方案
昨天和大家分享了碳中和下的行业发展系列的第九部分：碳中和承诺下的电力脱碳解决方案
今天和大家分享第十部分：碳中和承诺下的终端电气化+清洁化解决方案
1、废钢处理+石墨电极
2、氢能-燃料电池
3、生物燃料
4、装配式建筑
1、废钢处理+石墨电极
钢铁冶炼是工业领域碳排放“大户”，根据车百智库测算（《中国氢能产业发展报告2020》，2020年10月发布），低电气化的长流程（高炉-转炉）制造吨钢产生2.1吨碳排放，而高电气化的短流程（电弧炉）+清洁电力制造吨钢仅产生0.6吨碳排放。
目前国内炼钢仍以长流程为主，2019年短流程炼钢渗透率仅10%，对照海外发达经济体，2019年美国/欧盟/日本电炉钢渗透率分别为70%/41%/25%。电炉炼钢所需重要原料——废钢的成本问题是制约短流程工艺渗透的重要因素，当前中国废钢供给相对海外发达经济体不足，成本偏高。
根据2019年9月工信部发布的《电炉炼钢指导意见》，十四五期间，将通过推动长流程钢厂转型短流程、优化短流程炼钢产能布局等方式，将电炉钢渗透率提升至20%，单位能耗降低10%，全国钢铁工业废钢比提升至30%，废钢供给能力提升至3亿吨左右。
电炉钢渗透率的提升将直接带动废钢处理设备市场规模增长，此外，电炉炼钢中石墨电极的消耗贯穿在整个冶炼工艺过程中，石墨电极（尤其是高功率石墨电极）也有望在供给端环保限产、需求端电炉钢渗透率推动下迎来供需共振。
2、氢能-燃料电池
氢能与燃料电池是非电力部门中较难实现电气化领域的解决方案，主要用途体现在：
1）交运领域的商用车、航运、航空等长距离、载重运输设备较难采用动力电池实现电气化，氢燃料电池是较优的替代方案，尤其是商用车领域，氢燃料电池技术已基本成型。
2）工业领域的炼钢使用氢气替代天然气作为还原剂，能在当前的电炉钢技术上进一步减排，同时氢能未来也有望在化工领域实现对化石燃料的替代（即氢化工）。尽管当前尚未出台中央层面产业规划，但“2020国民经济与社会发展计划”中的一项是制定氢能产业战略发展规划，顶层设计有望跟进，且地方参与氢能的积极性非常高，已有超过10个省及直辖市发布了产业规划。
中国氢能联盟预测，2020-2025年中国氢能-燃料电池产业规模CAGR达22%，其中加氢站、燃料电池车、燃料电池系统数量CAGR有望分别达43%、71%、35%。
具体地，根据中国氢能联盟预测，基准情形下，2030年氢能商用车市场份额有望从当前的0.02%上升至7%，2020-2030年CAGR=52%，乐观情形下，2030年氢能商用车市场份额有望达到13%，2020-2030年CAGR=62%。2050年，氢燃料电池商用车有望成为主流，基准情形/乐观情形下市场份额分别达37%/70%。
氢炼钢与氢化工技术成熟度较氢燃料电池更低，是更长期的发展目标。电炉钢+零碳电力能将吨钢碳排放从长流程的2.1吨降低至0.6吨，若用零碳电力电解水制氢（即“绿氢”），使用绿氢替代天然气作为还原剂，那么炼钢过程可实现零碳排放。氢炼钢工艺目前在日本、瑞典、德国已有企业先行且取得一定进展。
3、生物燃料
除氢燃料电池外，生物柴油同样可以降低较难电气化的商用车的碳排放，且生物柴油性能与石化柴油相近，其可直接或以任意比例与化石柴油混合用于内燃机燃烧，无需对原用的柴油引擎、加油设备、储存设备和保养设备进行改动。
欧洲的生物燃料推广走在世界前列，欧盟《可再生能源指令》（2009）要求所有成员国2020年生物燃料在交通领域掺混比例达到10%，2018年修订版本中进一步要求2030年生物燃料在运输领域掺混比例达到14%。
国内目前尚未出台相关的顶层设计与强制添加规定，但生物柴油企业通过技术改进，利用地沟油等废油脂生产生物柴油，在欧盟《可再生能源指令》下可享受双倍积分（废弃物生产生物燃料遵循双倍计数原则），已具备一定全球竞争力，有望受益于欧美日等发达市场生物燃料政策红利。
4、装配式建筑
建筑施工是建筑部门碳排放较重的环节，降低建筑施工环节碳排放的有效措施是提升装配式建筑的比重。
根据住建部测算，装配式住宅的单位平米碳排放，比传统住宅低近30kg，减排主要来自于保温材料与水泥砂浆的消耗。
对照海外发达经济体，当前中国装配式建筑渗透率提升空间较大，2019年中国装配式建筑渗透率为13%，海外发达经济体普遍为70-90%。
住建部《“十三五”装配式建筑行动方案》明确，2020年装配式建筑占新建面积比例达15%以上，2016年国务院办公厅《关于大力发展装配式建筑的指导意见》指出，力争用10年左右时间（即2025年末），使装配式建筑占新建面积的比例达30%，预计碳中和顶层设计下，十四五期间装配式建筑相关政策有望持续跟进。
碳中和下的行业发展系列的第十部分的内容就分享到这里，明天和大家分享第十一部分的内容：碳中和承诺下的节能提效解决方案。
