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全国碳市场扩容!1200家水泥企业如何抢占低碳先机

发布日期:2025/4/11



      随着水泥行业纳入全国碳市场,水泥行业的化石燃料燃烧、工业过程等产生的温室气体直接排放被纳入管控。纳入全国碳市场会对水泥企业会产生怎样的影响?企业又该如何应对?


      在水泥行业生产中,化石燃料燃烧和熟料煅烧是两大核心碳排放源,预计2025年全国范围内纳入全国碳市场的水泥企业数量或达1200家。


      一、水泥行业发展现状


      当前,水泥行业处于复杂多变的发展环境中,面临着诸多机遇与挑战。


     1.政策导向明确


      在全球绿色发展浪潮下,欧盟碳边境调节机制(CBAM)、美国清洁竞争法案(CCA)等国际贸易政策相继出台,针对水泥等高碳产品设置贸易壁垒,若水泥企业不能有效降低碳排放,其产品在国际市场上将面临高额税费,这促使全球水泥企业重视并提升碳排放管理水平。


      国内方面,中国生态环境部发布《全国碳排放权交易市场覆盖水泥行业工作方案》,要求水泥企业定期、如实公开碳排放数据并接受严格监管,同时积极推动 CCUS(碳捕集、利用与封存)技术示范,部分大型水泥企业已率先开展试点。地方层面也积极响应,如湖北省出台能源计量转换标准等技术规范,推动碳排放数据精准化、透明化。


      2025 年,水泥行业正式被纳入全国碳市场,配额分配基准从 0.82tCO₂/t 熟料降至 0.75tCO₂/t 熟料,迫使企业通过技术改造、优化生产流程等方式减少碳排放以适应更严格的碳市场规则。


      2.市场格局分化


      2023 年全球水泥产量约 42 亿吨,中国产量达 21.3 亿吨,占比超 50%,稳居全球首位,印度、越南等新兴市场国家产量增长迅速。全球前十大水泥企业市场份额总和已达 40%,且随着行业内并购重组、技术整合等活动,集中度呈持续上升趋势。


       但中国作为水泥生产大国,产能过剩矛盾尤为突出,2023 年产能利用率仅在 52% - 59% 区间,远低于国际合理水平,长期以来去产能政策进展缓慢,部分地区违规新增产能,导致产能结构性过剩问题持续恶化,从区域分布来看,经济发展较慢、基础设施建设趋于饱和的地区产能过剩现象更为严重,而经济快速发展、基建需求旺盛的地区产能相对紧张,但总体仍供大于求。


      在需求方面,2023 年中国受房地产市场深度调整影响,投资大幅下滑 10.6%,水泥需求受到严重拖累,产量同比下滑 5%,不过基建投资增长 4.4% 在一定程度上缓冲了需求下降幅度,随着 “十四五” 规划收官年部分重大项目集中推进,短期内水泥需求得到一定支撑,但长期看房地产市场低迷仍将持续影响需求;印度政府计划在 2030 年前投资 1.4 万亿美元用于基础设施建设,预计将推动水泥需求以每年 6%-8% 的速度增长,东南亚的越南、印尼等国家城市化进程加速,水泥需求保持旺盛;非洲地区人均水泥消费量仅 100kg,与全球平均 600kg 水平相差甚远,尼日利亚、埃塞俄比亚等国家基础设施建设需求大,但本土水泥产能严重不足,对进口水泥依赖程度较高,未来随着非洲基础设施建设推进,水泥市场增长潜力巨大。


     3.技术创新加速


      在传统减排技术方面,余热发电技术通过回收水泥生产过程中的余热转化为电能,实现能源梯级利用,降低企业对外部电力依赖,新型干法工艺不断改进,优化水泥窑燃烧过程、物料输送系统等,进一步降低单位产品能耗。


      使用生物质燃料、废弃物等替代煤炭可降低碳排放,虽然目前全球水泥行业替代燃料占比平均仅 5.6%,但欧洲领先企业替代燃料率超 50%,德国部分企业甚至高达 70%,中国海螺水泥在部分工厂实现 30% 的替代率,吨熟料煤耗降至 98kgce。通过在水泥生产中掺加矿渣、粉煤灰等混合材减少熟料用量可降低碳排放,但因混合材性能差异大,存在技术标准不统一、产品质量不稳定等问题,限制了该技术大规模推广。


       新兴技术探索也取得进展,挪威 HeidelbergCement 的 “Brevik” 项目采用胺吸收法,成功实现每年捕集 40 万吨 CO₂,2024 年投入运营,在欧盟资助 50% 的情况下成本降至 50 欧元 / 吨,美国 Svante 与 CEMEX 合作开发固体吸附技术,能耗降低 30%,中国除海螺、青州中联等企业开展 CCUS 项目外,华新水泥在湖北开展钙循环技术试点,捕集成本约 400 元 / 吨,政府补贴覆盖 60%,但目前 CCUS 项目普遍存在规模较小(5 万 - 20 万吨 / 年)、成本高、技术成熟度低等问题,距离大规模商业化应用仍有较长路要走。


       高贝利特水泥、碱激发材料等低碳水泥品种研发取得一定成果,但因缺乏统一产品标准,长期性能(如耐久性、稳定性等)有待进一步验证,导致商业化推广进程缓慢。


      4.碳信息披露仍需加强规范


       在 A 股上市的水泥企业中,仅有 37.5% 披露温室气体排放总量,且范围 3 排放(供应链)数据普遍缺失,关联企业中重点排放单位披露率相对较高,达 77.2%,但不同企业数据口径不一致,使得数据可比性和参考价值大打折扣,不利于行业整体碳排放情况准确评估与分析。


       国内《企业环境信息依法披露管理办法》强制重点企业披露碳排放相关信息,但在实际执行过程中,部分企业对政策理解不到位、重视程度不足,存在披露内容不完整、数据不准确等问题,同时监管部门监督检查力度和处罚措施有待进一步加强,以确保政策有效执行,提高行业碳信息披露标准化和透明度。


       5.成本与投资压力增大


       CCUS 项目前期投资巨大,单个项目投资额可达数亿元,且运营成本居高不下,如化学吸收法等常用技术能耗较高,运行成本远高于传统水泥生产工艺,制约了该技术在行业内的推广应用,传统减排技术的升级改造同样需要大量资金投入,对企业资金实力提出较高要求。


       全球水泥行业若要实现 2℃情景下的减排目标,据估算需追加投资 1760 - 2440 亿美元,仅依靠企业自身积累远远不够,迫切需要政策补贴和绿色金融大力支持,在国内,水泥企业主要依赖政府科技专项补贴开展节能减排技术研发与项目建设,但补贴资金有限,难以满足企业大规模转型需求,企业还需积极拓展多元化融资渠道,如发行绿色债券、引入战略投资者等。


       水泥行业正处于向低碳、绿色转型的关键时期。产能过剩、技术成本高、碳信息透明度不足等问题依然突出。


     二、水泥行业纳入碳市场


     随着水泥行业纳入碳市场,市场可能将发生以下变化:


      1. 企业成本结构重塑


       直接成本上升:


       自2025 年水泥行业正式纳入全国碳市场,配额基准从 0.82tCO₂/t 熟料收紧至 0.75tCO₂/t 熟料。以中国为例,按当前 60 元 / 吨的碳价计算,每吨熟料的成本将增加约 4.2 元。若以 2023 年全国 20 亿吨的水泥产量估算,全行业每年增加的成本将超过 80 亿元。这意味着企业的生产成本显著上升,利润空间受到挤压。


       对于出口至欧盟的水泥企业而言,挑战更为严峻。欧盟碳边境调节机制(CBAM)要求进口水泥申报隐含碳排放,若中国出口企业无法证明其实际排放低于默认值(0.54tCO₂/t),则需按照 90 欧元 / 吨(约 700 元人民币)购买差额碳证。这将导致出口成本上升 20%-30%,极大削弱了中国水泥产品在欧盟市场的价格竞争力。


       技术投资加速:


       面对成本压力,企业积极寻求降低碳排放的途径,其中使用替代燃料成为重要选择。生物质燃料相较于传统煤炭,可实现 50% 的碳排放削减,垃圾衍生燃料(RDF)的应用也能显著降低碳排放。海螺水泥制定了明确的发展目标,计划在 2025 年将替代燃料的使用比例提升至 15%,通过这种方式,不仅能减少对煤炭的依赖,降低碳排放,还能在一定程度上缓解成本压力。


       碳市场的建立为 CCUS(碳捕集、利用与封存)技术的商业化推广带来了机遇。目前,CCUS 项目的成本较高,每吨约 400 - 600 元,但通过参与碳市场交易,企业可获得一定收益,从而覆盖部分成本。以青州中联 20 万吨 / 年的 CCUS 项目为例,预计通过碳交易可回收 30% 的投资,这为更多企业推进 CCUS 项目提供了经济可行性,加速了该技术的商业化进程。


       2. 中小企业面临出清


       大型水泥企业在应对碳市场挑战方面具有明显优势。凭借雄厚的资金实力,它们能够大规模投资低碳技术,如海螺水泥、华新水泥等行业龙头,在技术研发和设备更新方面投入巨大。数据显示,大型企业的吨熟料碳强度比中小企业低 15%-20%。这使得大型企业在碳市场中不仅能够满足自身的配额需求,还可通过出售盈余配额获取额外收益。相比之下,中小窑线(2500t/d 以下)由于产能规模小、资金有限,进行技术改造的成本高昂,每吨熟料的减排成本超过 50 元,导致利润率被压缩至 2% 以下,在激烈的市场竞争中处于劣势。


        中国出台了严格的产能置换政策,要求在 2025 年前淘汰 2500t/d 以下的生产线。这一政策与碳市场的成本压力形成叠加效应,加速了行业的洗牌。据中国水泥协会预测,受此影响,预计 30% 的落后产能将被迫退出市场,行业集中度(CR10)将从目前的 45% 提升至 60%。大型企业将凭借技术、资金和规模优势,进一步扩大市场份额,主导行业发展。


       3.绿色融资渠道拓宽


        为帮助企业解决资金难题,支持其低碳转型,碳资产质押贷款这一创新金融工具应运而生。企业可以将持有的配额或 CCER(国家核证自愿减排量)作为抵押物,向金融机构申请贷款。海螺水泥在 2023 年成功获得首笔 5 亿元碳质押贷款,为行业树立了典范。通过这种方式,企业能够盘活碳资产,获得急需的资金用于技术改造、设备更新等低碳项目,缓解资金压力,推动企业的绿色发展。
在国际市场上,欧盟的碳期货(如 ICE EUA)已经发展成熟,为市场参与者提供了有效的价格风险管理工具。中国也在积极推进碳金融市场的建设,广州期货交易所计划推出水泥行业碳期货。碳期货的推出将为水泥企业提供对冲碳价波动风险的手段,企业可以通过期货市场锁定未来的碳成本,降低价格不确定性带来的风险,增强企业经营的稳定性。同时,碳衍生品市场的发展也将吸引更多的投资者参与,为水泥行业的低碳转型注入更多资金。


       4. 数据透明化与合规压力骤增


        为确保碳市场的公平、有效运行,对碳排放数据的准确性和规范性提出了更高要求。湖北省出台的《能源计量数据转换规范》,明确要求水泥企业精确计量能源消耗与碳排放。在碳市场核查方面,误差率从以往的 10% 压缩至 5%,对数据质量的把控更加严格。对于违规企业,生态环境部草案规定将面临配额 3 倍的罚款。这促使企业建立健全碳排放核算体系,加强数据管理,确保数据真实、准确、完整。


        随着碳市场的深化发展,对供应链的碳管理要求也日益严格。以海螺水泥为例,该企业已要求其供应商(如石灰石矿山)披露范围 3 排放,并将此纳入采购评分体系。这意味着供应商的碳排放表现将直接影响其与海螺水泥的合作关系,进而推动整个供应链开展减碳行动。在未来的市场竞争中,供应链的碳管理水平将成为企业获取订单的关键因素之一。


       5. 区域市场分化


       中国国内不同地区的水泥企业面临不同的成本压力。西北地区煤炭价格相对较低,但排放水平较高,企业在碳市场中往往需要跨区域购买配额,导致成本增加。


       而东部地区的企业通过技术改造,碳排放水平较低,成本相对稳定。这种区域间的成本差异进一步扩大,刺激了 “西煤东运 + 区域联产” 模式的发展。


       西部地区的煤炭资源优势与东部地区的技术、市场优势相结合,通过区域协同,优化资源配置,降低整体碳排放。


      三 、低碳水泥是未来


      水泥行业作为碳排放大户,低碳转型刻不容缓。低碳水泥应运而生,逐渐成为行业发展的焦点,有望重塑水泥产业格局,为建筑领域的可持续发展提供关键支撑。


      1.主要技术路径:


      高贝利特水泥(HBC):高贝利特水泥具有独特的矿物组成,其熟料中硅酸二钙(C₂S)含量超过 50%。这一特性使其在生产过程中展现出显著的低碳优势,相比传统硅酸盐水泥(OPC),CO₂排放可降低 20 - 30%。中国建材集团凭借其强大的技术研发实力和产业整合能力,已成功实现高贝利特水泥年产 100 万吨的产能规模。这一成果不仅彰显了中国建材在低碳水泥领域的领先地位,也为行业内其他企业提供了宝贵的实践经验和技术借鉴。


       碱激发胶凝材料(AAM):碱激发胶凝材料以工业固废,如粉煤灰、矿渣等为主要原料,其生产过程无需高温煅烧,从源头上大幅减少了能源消耗和碳排放,CO₂减排幅度可达 50% - 80%。欧洲的 ELKEM 公司在碱激发胶凝材料的商业化应用方面走在世界前列,其年产量达到 20 万吨,并成功将该材料应用于挪威海底隧道工程。在复杂的海洋环境中,碱激发胶凝材料展现出了优异的性能,如良好的抗渗性和耐腐蚀性,为海底工程的长期稳定运行提供了可靠保障。


       石灰石煅烧粘土水泥(LC3):石灰石煅烧粘土水泥由石灰石与煅烧粘土混合制成,在生产过程中,通过优化原料配比和工艺参数,可将熟料比例降至 40% - 50%,从而实现 35% - 40% 的减排效果。印度的 TARA 机构在石灰石煅烧粘土水泥的推广方面发挥了重要作用,2023 年,印度该类型水泥产量已达 50 万吨。随着技术的不断成熟和市场认知度的提高,石灰石煅烧粘土水泥在印度及其他发展中国家的应用前景十分广阔。


       碳矿化水泥是一种较为新颖的低碳水泥技术,其原理是利用水泥生产过程中的 CO₂与特定矿物发生反应,将 CO₂固化在水泥产品中。虽然目前其原料替代率相对较低,为 10%-20%,CO₂减排潜力在 10%-15%,但随着技术的不断研发与完善,未来具有较大的提升空间。目前该技术处于实验室阶段,日本太平洋水泥、美国 Solidia 等企业正在积极开展相关研究,通过优化反应条件、探索新的矿物配方等方式,提高碳矿化效率,降低生产成本,为实现工业化生产奠定基础。


       2.应用场景:


       建筑领域:在建筑领域,不同类型的低碳水泥各展其长。LC3 水泥凭借其成本优势和良好的性能,在印度的低层住宅建设中得到广泛应用,其成本与 OPC 基本持平,却能显著降低碳排放,为印度实现建筑行业的可持续发展提供了有力支持。而高贝利特水泥由于其强度高、耐久性好等特点,在中国的高铁桥梁建设中备受青睐,应用于高铁桥梁建设中,可使桥梁结构的强度提升 15%,有效保障了高铁运行的安全性和稳定性。


       海洋工程:对于海洋工程而言,材料的抗海水腐蚀性能至关重要。碱激发胶凝材料因其独特的化学组成和微观结构,在荷兰海上风电基座建设中得到成功应用,与传统材料相比,其抗海水腐蚀性提升了 30%,大大延长了海上风电基座的使用寿命,降低了维护成本,为海洋新能源产业的发展提供了可靠的材料保障。


      3.全球产能布局


      从全球产能布局来看,不同地区在低碳水泥发展方面呈现出不同的特点和趋势。


       中国作为全球最大的水泥生产和消费国,在低碳水泥领域也占据着重要地位。2023 年,中国低碳水泥总产能达到 4,800 万吨,占全球市场份额的 40%。这主要得益于中国政府对绿色发展的高度重视以及一系列强有力的政策支持。在中国,LC3 和高贝利特水泥技术是主导技术路径。国家出台了碳市场准入政策,对低碳水泥企业给予政策倾斜,同时提供财政补贴,每吨低碳水泥补贴可达 200 元,极大地激发了企业发展低碳水泥的积极性。众多大型水泥企业纷纷加大在低碳水泥技术研发和产能建设方面的投入,如海螺水泥、中国建材等企业在全国多地建设了低碳水泥生产线,推动了中国低碳水泥产业的快速发展。


       欧盟地区一直以来在环保技术和政策方面处于全球领先地位,在低碳水泥发展上也不例外。2023 年,欧盟低碳水泥产能为 3,600 万吨,市场份额占比 30%。AAM 和富氧燃烧低碳水泥技术在欧盟得到广泛应用和推广。欧盟实施的 CBAM 碳关税政策,对进口水泥征收碳关税,促使企业为降低成本、提高竞争力,积极采用低碳水泥技术。同时,欧盟还强制推行绿色采购政策,要求公共工程项目优先使用低碳水泥,为低碳水泥市场创造了稳定的需求。例如,德国、法国等国家的众多水泥企业加大研发投入,开发出一系列高性能的低碳水泥产品,不仅满足了国内市场需求,还出口到其他国家,进一步提升了欧盟在全球低碳水泥市场的影响力。


       印度作为新兴经济体,基础设施建设需求旺盛,水泥行业发展迅速。在低碳水泥领域,印度也取得了显著进展。2023 年,印度低碳水泥产能达 1,500 万吨,市场份额为 12.5%。LC3 技术在印度得到广泛应用,这得益于印度丰富的粘土资源以及政府的政策支持。印度政府实施 GST 税收减免政策,将低碳水泥的税率从 28% 降至 18%,降低了企业生产成本,提高了产品市场竞争力。TARA 机构的成功实践为印度低碳水泥产业发展树立了榜样,众多企业纷纷效仿,推动了 LC3 水泥在印度的大规模生产和应用,不仅满足了国内基础设施建设对水泥的需求,还为印度水泥行业的可持续发展奠定了基础。


       北美地区在低碳水泥发展方面也在不断努力。2023 年,其低碳水泥产能为 800 万吨,市场份额占 6.7%。碳矿化水泥技术在北美受到较多关注和研发投入。美国政府出台的 45Q 税收抵免政策,对捕获并封存 CO₂的企业给予 50 美元 / 吨 CO₂的税收抵免,这为碳矿化水泥企业提供了经济激励,促使企业加大在该技术领域的研发和生产投入。一些企业通过与科研机构合作,建立了示范生产线,积极探索碳矿化水泥的工业化生产和应用,虽然目前产能相对较小,但随着技术的成熟和政策的持续支持,未来具有较大的发展潜力。


      4.发展趋势


       中国政策支持力度大且产业链完整,但面临产能过剩和低价竞争问题,应严控新增产能,积极推动 LC3 水泥出口东南亚。


       欧盟技术领先、碳市场成熟,但能源成本高,需聚焦 AAM 高附加值产品,紧密绑定绿色基建项目。


       印度拥有低成本粘土和巨大基建需求,不过标准体系滞后,需推动 LC3 纳入国家基建标准,吸引国际资本。


       非洲需求缺口大,但资金技术匮乏,中国企业可通过 “带资出海” 建设 LC3 厂,与政府 PPP 项目合作。


       头部企业如海螺、Holcim 等,应凭借自身优势主导国际标准制定,并通过并购初创技术公司提升技术实力。


        中小企业可专注区域细分市场,如东南亚 LC3 预制件市场,与本地开发商成立合资公司降低风险。初创公司则需开发颠覆性技术,如微生物水泥,并积极寻求政府专项基金支持。


        未来低碳水泥全球标准体系构建将成为焦点,ISO/EN 标准主导权争夺激烈,中欧可能形成双轨体系。


       地缘格局上,中国凭借产能优势主导亚非市场,欧美凭借技术优势领跑高端技术领域,印度将成为全球低碳水泥市场最大的增量市场 。



来源:绿创碳和

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