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2024年中國高貝利特水泥行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈全景分析:綠色高性能建材,引領(lǐng)水泥產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展新篇章[圖]

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(diǎn),低碳水泥復(fù)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(guān)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(lǐng)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(dǎo)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(dǎo)礦物的組成設(shè)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(qiáng)度則保證了混凝土結(jié)構(gòu)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(fēng)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(dāng)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(shè)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(yīng)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(jìn)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(yīng)用領(lǐng)域,由于其優(yōu)良的性能,被廣泛應(yīng)用于水利、水電、公路、橋梁、機(jī)場、港口等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域,以及工業(yè)建筑和民用建筑的施工中。

高貝利特水泥行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

二、上游:中國水泥熟料系數(shù)已達(dá)到先進(jìn)水平,正大力發(fā)展協(xié)同處置技術(shù)


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(guān),呈現(xiàn)出靠近需求端的特點(diǎn)。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(yùn)輸成本,提升整體運(yùn)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(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及發(fā)達(dá)的房地產(chǎn)市場,吸引了眾多大型水泥集團(tuán)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(lǐng)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(tuán)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(wù)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(dāng)?shù)氐幕A(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供了堅實(shí)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(yù)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(jì)帶的發(fā)展,高鐵、高速等基建項(xiàng)目持續(xù)推進(jìn),短期內(nèi)對水泥的需求仍然旺盛,因此水泥熟料產(chǎn)能預(yù)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(diǎn),低碳水泥復(fù)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%。

傳統(tǒng)水泥熟料及高貝利特水泥熟料碳排放對比


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(shí)施指南》,其中明確提出了到2025年,水泥行業(yè)能效標(biāo)桿水平以上的熟料產(chǎn)能比例應(yīng)達(dá)到30%,同時確保能效基準(zhǔn)水平以下的熟料產(chǎn)能基本清零。這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)將顯著提升水泥行業(yè)的節(jié)能降碳效果,進(jìn)而大幅增強(qiáng)其綠色低碳發(fā)展能力。在實(shí)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(shù)的應(yīng)用,以科技創(chuàng)新推動水泥生產(chǎn)過程的優(yōu)化;其次,加強(qiáng)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(shí)現(xiàn)資源節(jié)約;最后,合理壓減水泥工廠的排放,嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),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(biāo)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(jìn)節(jié)能降碳改造升級,為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。

2018-2022年中國水泥水泥熟料優(yōu)于標(biāo)桿水平能效占比


水泥專用設(shè)備,特指那些專門用于水泥生產(chǎn)制造的設(shè)備,涵蓋主機(jī)設(shè)備如回轉(zhuǎn)窯等以及輔機(jī)設(shè)備如空氣壓縮機(jī)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(wù)。在這一背景下,中國水泥專用設(shè)備產(chǎn)量在2017年達(dá)到歷史頂峰,達(dá)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(dǎo)致設(shè)備更換需求大幅下降。然而,到了2022年,隨著新版國標(biāo)水泥能耗限額的實(shí)施,對低碳水泥的要求更加嚴(yán)格,新型的節(jié)能減排水泥設(shè)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(shè)備產(chǎn)量



相關(guān)報告:智研咨詢發(fā)布的《中國水泥行業(yè)市場運(yùn)行格局及發(fā)展策略分析報告


三、中游:中國水泥市場轉(zhuǎn)型加速,低碳水泥發(fā)展勢頭強(qiáng)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(xiàng)目,提高能源效率和數(shù)字化,轉(zhuǎn)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(jìn)展。眾多水泥工廠積極響應(yīng)環(huán)保號召,安裝了符合2010年國家危險空氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(NESHAP)的減排設(shè)備,以減少對環(huán)境的負(fù)面影響。然而,由于環(huán)保政策的壓力,一些窯爐可能面臨關(guān)閉、閑置或降低產(chǎn)能使用的風(fēng)險,這也符合NESHAP的嚴(yán)格要求。

2023年全球及主要國家水泥產(chǎn)量情況


中國作為全球最大的水泥生產(chǎn)和消費(fèi)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?jǐn)?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(dāng)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(dá)21%,連續(xù)兩年降幅超過20%。此外,地方債務(wù)壓力也對基建項(xiàng)目產(chǎn)生了較大影響,導(dǎo)致資金不足,工程項(xiàng)目施工進(jìn)展緩慢,旺季需求明顯弱化。進(jìn)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。

2020-2024年前兩月中國水泥產(chǎn)量


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(xiàng)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(dá)到了1034.6億元。同年,中國政府發(fā)布了雙碳目標(biāo),進(jìn)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(kuò)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(zhuǎn)型態(tài)勢。展望未來,隨著“十四五”規(guī)劃的深入推進(jìn),預(yù)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(dá)到50%。在國家碳中和政策的強(qiáng)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(qiáng)勁增長勢頭,預(yù)計到2027年市場規(guī)模有望達(dá)到4414.5億元。

2018-2022年中國低碳水泥行業(yè)市場規(guī)模



四、中國高貝利特水泥熟料技術(shù)處于全球領(lǐng)先水平,已在多個工程領(lǐng)域有較大規(guī)模應(yīng)用


在中國,以硅酸二鈣為主導(dǎo)礦物的高貝利特水泥熟料技術(shù)處于全球領(lǐng)先水平,已在水工大壩、石油固井、高鐵等工程領(lǐng)域有較大規(guī)模應(yīng)用。新型水泥的應(yīng)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(yàn),產(chǎn)能與經(jīng)濟(jì)性等方面。以中國建筑材料科學(xué)研究總院為首的科研機(jī)構(gòu),積極布局低碳水泥熟料相關(guān)技術(shù)。隨著水泥行業(yè)降碳壓力與低碳建材需求的增強(qiáng),以及智能化生產(chǎn)系統(tǒng)的采用,可以預(yù)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(yhcgw.cn)發(fā)布的中國水泥行業(yè)市場運(yùn)行格局及發(fā)展策略分析報告。智研咨詢是中國領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機(jī)構(gòu),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(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號,每天及時掌握更多行業(yè)動態(tài)。

本文采編:CY407

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