双探目标下,化工行业的未来,形成一篇公众号文章化工变局:双碳重塑下的“生存挑战”与“未来机遇”
在江苏连云港徐圩新区,一座特别的百万吨级乙烯装置即将投产,其部分原料来自回收塑料化学转化。2024年,中国化工行业迎来历史性转折点,“碳排放总量和强度双控”政策全面落地,占全国工业碳排放13%的化工支柱产业,正经历着前所未有的结构性重塑。这场变革既带来了生存挑战,也蕴含着未来机遇。
2024年12月26日,生态环境部发布《关于全面实行重点行业建设项目碳排放环境影响评价的通知》,化工行业成为首批实施对象。新建、改建、扩建化工项目需通过“碳排放环境影响评价”,存量项目面临“碳排放强度限额管理”。“三线一单”升级版增加碳排放管控清单,全国143个化工园区分类管理,京津冀、长三角、珠三角的68个园区被重点管控,要求到2026年底单位产值碳排放比2020年下降18%。这一系列政策直接将传统高碳路径堵死,像煤制烯烃、煤制乙二醇等“富煤”路线,即便成本低,也因碳排放过高难以获批。
中国石化联合会数据显示,2024年前三季度全国23个规划煤化工项目中仅有4个通过环评。化工企业的“生存公式”被重新定义为成本竞争力等于生产成本加碳成本。当前全国碳市场价格已突破100元/吨且仍在上升,对于年排放百万吨的煤制烯烃项目,仅碳成本一项就达上亿元,这足以改变项目的经济可行性,让化工企业不得不重新审视自身的发展路径,以适应新的政策红线要求。
双碳目标推动化工行业进行供给侧改革,主要遵循淘汰落后产能和优化产业布局两条主线。落后产能出清加速,2024年工信部更新《产业结构调整指导目录》,将电石法聚氯乙烯、黄磷、烧碱(隔膜法)等高耗能工艺列入限制类。据中国氯碱工业协会数据,未来三年内约30%的落后氯碱产能将面临退出或改造。这是化工行业优化升级的必然要求,淘汰落后产能有助于提高整个行业的资源利用效率和环保水平。
产业布局向“绿电富集区”转移趋势明显,新疆、内蒙古、甘肃等西部地区可再生能源丰富,成为新建化工项目的首选地。仅新疆准东经济技术开发区,2024年就吸引了8个大型化工项目,总投资超1200亿元,这些项目依托当地低价绿电,生产绿色甲醇、绿氢、绿氨等低碳产品。同时,园区化、一体化成为生存法则,上海化工区通过企业间物料互供、能源梯级利用,碳排放强度比分散布局降低40%,这种模式在全国推广,山东裕龙岛、广东湛江东海岛等新建化工基地都按一体化理念设计,以实现资源的高效利用和碳排放的降低。
化工企业要在双碳约束下生存发展,必须依靠技术创新,目前主要有原料替代、过程重塑、末端治理三大技术路径。在原料替代方面,以绿氢替代灰氢是化工脱碳的“头号工程”,中国石化在新疆库车的全球最大绿氢项目,年产绿氢2万吨,通过管道输送至塔河炼化,每年减少碳排放48万吨。生物质原料的应用也在加速,安徽丰原集团利用玉米秸秆生产聚乳酸(PLA),每吨产品比石油基路线减少碳排放2.5吨。塑料化学回收技术将“废弃物”变为“资源”,浙江佳人新材料公司开发的化学法涤纶回收技术,可将废旧纺织品完全解聚为单体,再生产出与原生料质量相当的纤维,碳足迹减少50%。
过程重塑方面,化工生产过程的电气化改造正在火热进行,巴斯夫在路德维希港试验的电加热蒸汽裂解炉,利用绿电替代天然气供热,单套装置每年可减排二氧化碳9万吨。催化技术的进步直接降低反应能耗,中科院大连化物所研发的第三代甲醇制烯烃催化剂,使甲醇单耗从2.96吨降至2.65吨,相当于每吨烯烃减少碳排放0.5吨。数字技术赋能能效提升,万华化学的“能源管理中心”通过AI优化全厂用能,2024年实现节能15万吨标准煤,相当于减少碳排放39万吨。末端治理方面,二氧化碳捕集与利用(CCU)正从“负担”变为“效益点”,山东东岳化工将捕集的二氧化碳用于生产聚碳酸酯,每吨产品可消耗二氧化碳0.3吨,产品附加值提高20%。二氧化碳矿化封存技术实现“以废治废”,宝武集团利用钢渣矿化二氧化碳,生产高纯碳酸钙,既封存了二氧化碳,又解决了钢渣堆存难题,每吨钢渣可吸收二氧化碳0.3吨,产出价值500元的碳酸钙产品。
化工产品的价值评估体系正在重塑,“绿色溢价”成为现实。在国际市场上,生物基聚乙烯比石油基产品价格高20 - 30%,但仍供不应求。可口可乐公司承诺,到2030年所有塑料包装中使用至少50%的再生或可再生材料。欧盟碳边境调节机制(CBAM)的全面实施,对中国化工产品出口构成直接挑战。初步测算显示,一套典型的煤制烯烃工艺,每吨产品将面临约500元的碳关税,而采用绿氢路线的产品,碳关税可降至50元以下,这一差距足以改变全球贸易格局。
国内市场也在分化,2024年起,浙江、广东等沿海省份开始实施“产品碳标签”制度,要求进入大型商超的化工产品必须标注碳足迹。调查显示,67%的消费者愿意为低碳产品支付5 - 10%的溢价。绿色金融成为发展杠杆,2024年化工行业发行的绿色债券规模突破800亿元,资金专项用于减碳项目。同时,金融机构开始将“碳强度”纳入企业信用评级体系,低碳企业可获得更低利率的贷款,这为化工企业的转型提供了资金支持和动力。
到2030年,中国化工行业将呈现全新的格局。产品结构将发生根本性改变,绿色低碳产品占比将从目前的15%提升至40%以上。其中,生物基化学品、二氧化碳基材料、化学回收塑料等新兴品类,市场规模将突破1万亿元。这意味着化工行业将更加注重绿色环保产品的研发和生产,满足市场对低碳产品的需求,同时也将推动行业的可持续发展。
能源结构将深度转型,全行业绿电消费占比将达到30%,重点企业达到50%。煤化工、石油化工的“化石能源依赖症”将得到实质性缓解。循环经济将成为主流,化工生产与城市废弃物处理的界限将模糊。预计到2030年,全国将建成50个“城市矿山 - 化工基地”耦合系统,化工行业年消纳各类废弃物2亿吨以上。全球竞争力也将重新洗牌,拥有低碳技术和绿电资源的企业,将在全球市场获得新优势。中国西北地区的化工集群,有望凭借0.15元/度的低价绿电,生产出全球碳成本最低的化工产品,成为新的出口基地。
双碳目标下的化工行业,正经历一场“不转型即淘汰”的生存考验。这场转型的代价高昂,仅中国石化一家,就规划“十四五”期间投入300亿元用于降碳项目。但转型的回报同样诱人,率先突破的企业,将占据未来全球化工竞争的制高点。化工企业需要在技术创新、产业布局调整、市场适应等方面做出巨大努力,克服资金、技术、人才等方面的困难,才能在这场转型中生存下来。
正如一位行业观察者所言:“过去40年,中国化工解决了‘有没有’的问题;未来40年,要解决的是‘绿不绿’的问题。”这场绿色革命没有退路,但它开启的,是一个更可持续、更高附加值的产业未来。化工行业在经历这场变革的过程中,将不断提升自身的环保水平和竞争力,为实现经济的可持续发展和环境保护做出重要贡献。