碳中和是国家重大战略，工业过程二氧化碳排放约占我国碳排放总量的49%（包含工业用电间接排放），是我国实现“双碳”目标的重中之重。要在2060年实现碳中和目标，意味着我国在快速实现工业化的同时，用最短的时间实现从碳达峰到碳中和的过渡。2022年1月，习近平总书记在中央政治局学习中特别提出，要大力推动钢铁、有色、石化、化工、建材等传统产业优化升级，加快工业领域低碳工艺革新和数字化转型。

2020年我国建材行业总产量约25亿吨，总二氧化碳排放16.5亿吨，其中水泥产量约23亿吨，产生的二氧化碳排放量约13亿吨，约占建材行业总碳排放的80%，是建材碳减排的重点和难点。水泥生产过程**的二氧化碳排放来自碳酸钙原料分解，其次是燃料燃烧和电力消耗。

未来随着社会进步，建材用量会逐步减少，但实现建材行业碳中和的主要途径仍要依赖新技术发展，主要包括生产工艺减碳、源头减碳以及CCUS减碳技术。从建筑发展历史看，远古时代的建筑主要是木石或者草木结构，而现代建筑基本是由水泥和钢筋构成，未来将采用新型绿色低碳零碳建筑型式，一方面采用低碳零碳水泥或采用钢结构建筑；另一方面要发展新建筑材料，如碳纤维、塑料、3D打印等新型材料。因此，建筑结构和型式也许会发生彻底改变。

一、发展低碳零碳水泥

低碳零碳建材是建材行业源头减碳的主要途径，需要通过原料替代、低碳水泥和新型材料替代水泥来实现建材行业的碳减排。低碳水泥是相对现有通用硅酸盐水泥熟料体系而言，以低钙硅比的二硅酸三钙、硅酸二钙、硅酸钙等为主要矿相的新型熟料体系在生产过程中煅烧温度会降低，CO2排放也更低，是水泥行业的重要发展方向。在不久的将来，随着低碳水泥、负碳水泥等新技术实现突破性发展和推广应用，将进一步加快我国建筑行业碳中和进程。

我国每年都会产生大量的高钙硅含量工业废渣产生，如钢渣、电石渣、粉煤灰等，这些工业废渣的堆积占用了大量土地，严重污染环境。采用这些工业废渣替代石灰石作为水泥生产原料，是水泥行业协同处置工业固废并同时降低原料煅烧过程中的CO2排放的重要途径。

例如，通过湿法矿化技术，可实现钢渣中游离钙高值化和固碳过程耦合，同时提高钢渣掺混率，提升钢渣水泥的胶凝活性和稳定性，制备低碳水泥。循环流化床粉煤灰是高凝胶活性的含硅材料，可替代部分熟料制备低碳水泥。电石渣中钙含量很高，是水泥的优质钙源，可代替部分水泥熟料减少生产过程碳排放。

新型凝胶材料技术主要是利用碱性激发剂激发工业废渣获得低能耗、低碳排的聚合材料，相对于水泥而言其CO2排放很少。虽然目前还没有证据表明其可以取代普通硅酸盐水泥，但已经有一些研究成果表明在不久的将来这种建材或将被广泛应用。

二、发展低碳钢结构建筑材料

钢结构建筑是替代水泥建筑的一种重要方式，相较于传统混凝土建筑，它更加绿色低碳、节能节水，并且具有主材可回收、装配简单、减少人工、抗震性能好等优势，被誉为21世纪的“绿色建筑”，如鸟巢、武汉雷神山医院等都是钢结构建筑。从全生命周期看，钢结构建筑相比水泥建筑可降低二氧化碳排放35%以上。

钢结构建筑的发展关键在于钢铁行业自身低碳技术的发展。钢铁行业主要的排碳单元是高炉炼铁过程中碳作为还原剂和热源产生大量CO2，因此减排的关键是碳原料替代和流程变革。在产业结构调整的基础上，应大力发展富氢或纯氢冶金技术、废钢回用短流程技术、富氧燃烧、钢化联产技术等。

三、发展新型建筑材料

碳纤维材料是新型绿色建材的发展方向之一。碳纤维作为一种性能优异的战略性新型建筑材料，密度不足钢的1/4，但强度却是钢的5-9倍，且耐腐蚀性强。碳纤维做的碳网格混凝土，比传统的钢筋混凝土减少钢筋用量约75%，从全生命周期来看，碳纤维混凝土在能耗和性能等方面都具有优势。德累斯顿理工大学采用C3-碳混凝土复合材料建成的一个220平方米实验室，减少了约50%的碳排放。

我国碳纤维应用在建筑领域也取得了重要进展，如在浙江桐庐机器人编制的碳纤维结构展亭——结缘堂，国内首座应用碳纤维材料斜拉索的千吨级车行桥——聊城市兴华路跨徒骇河大桥。目前受限于生产成本高、能耗高、碳排放高等因素的影响，碳纤维还不能大规模应用于建筑领域。

因此，亟需变革性的碳纤维生产技术，如以烟气、废气中捕集的CO2为原料，利用太阳能提供绿色电、热能源制备碳纤维材料，或以生物质为原料通过纺丝、预处理、碳化等过程制备碳纤维材料，以此实现碳纤维新型建筑的发展。

新型塑料也展现出了部分替代水泥的潜力。如德国一座8层2.4万平方米的大楼就采用新型塑料填充结构，预计可减少35%的混凝土用量。塑料材料在建材行业应用的根本是负碳聚合物技术的突破。

另外，3D打印建筑作为一种新兴建筑模式，也逐步呈现出一定的发展趋势，但相对来说，这种建筑成本比较高、材料结构本身有待突破，未来3D打印材料可以朝着低成本、高流动性、高强度、耐候性的有机-无机复合材料方向发展。

四、建议与思考

建材行业减碳不是孤立的，必须与化工、有色、钢铁等行业进行深度耦合，这是实现低碳、零碳建材的关键。传统水泥向低碳水泥发展，用工业废渣用作水泥生产的原料，这将是近期的重点工作。

未来，生物质可能做出碳纤维，二氧化碳与绿氢制烯烃进而做出各种各样的塑料，大部分能量可以来自太阳能，新型材料可以用于低碳零碳结构的建筑，低碳零碳建材也将带来建筑结构和型式的革命性变化。从材料基因组学上通过纳微结构来调整水泥元素的选择或组合，如钙、硅、氧、铁、镁、铝等元素种类和比例的调整可以获得低碳或负碳水泥。

综上所述，建议如下：（1）加强战略规划，制定建材低碳变革性技术路线图；（2）突破新型建材纳微层次结构及作用机制认知；（3）突破低碳建材生产工艺、装备与工程化难题；（4）加大支持力度，加快新建筑材料的示范应用；（5）创新体制机制，组建跨行业的交叉攻关团队。

近期发布的《减污降碳协同增效实施方案》（以下简称《方案》）将产业园区作为减污降碳协同增效的重要着力点，指出要在产业园区开展减污降碳协同创新工作，提高园区能源、水资源和废物综合利用能力，这对于产业园区持续提升绿色低碳发展水平、深入推进生态文明建设具有重要意义。

《方案》对产业园区推动减污降碳工作提出新要求

我国产业园区历经四十多年的发展，已成为经济和工业发展的重要载体，是地方政府实现绿色高质量发展、深入推进生态文明建设的重要抓手。园区内能源、资源消费集中，是温室气体和各类污染物排放的重要源头。在实现碳达峰、碳中和背景下，要推进产业园区落实碳达峰行动方案，成为实现减污降碳协同增效的重要生力军。

近年来，国家加强了园区减污降碳协同增效政策制定和实施。比如，2021年8月，国家生态工业示范园区建设协调领导小组办公室发布《关于推进国家生态工业示范园区碳达峰碳中和相关工作的通知》；2021年10月，生态环境部发布《关于在产业园区规划环评中开展碳排放评价试点的通知》，提出以生态环境质量改善为核心，推进减污降碳协同增效，在《规划环境影响评价技术导则 产业园区》的基础上，结合产业园区规划环评中开展碳排放评价试点工作要点，采取定性与定量相结合的方式，探索开展不同行业、区域尺度上碳排放评价的技术方法。

《方案》的发布，对产业园区推动减污降碳工作提出了新的要求。要突出协同增效、协同推进碳达峰与环境治理，强化源头防控、加速形成有利于减污降碳的产业结构、生产方式和生活方式，优化治理目标与技术路线、强化多污染物与温室气体协同控制，探索绿色电价制度、碳减排货币政策工具、阶梯电价、用水定额、重污染天气绩效分级管控等激励约束机制创新。要开展产业园区减污降碳协同创新，鼓励各类产业园区根据自身主导产业和污染物、碳排放水平积极探索推进减污降碳协同增效，优化园区空间布局，大力推广使用新能源，促进园区能源系统优化和梯级利用、水资源集约节约高效循环利用、废物综合利用，升级改造污水处理设施和垃圾焚烧设施，提升基础设施绿色低碳发展水平。

产业园区落实《方案》减污降碳协同增效要求仍面临挑战

我国在工业园区已开展大量绿色低碳发展创建工作，部分试点示范园区在控制温室气体和污染物排放方面已取得显著成效，为园区减污降碳协同增效打下了扎实基础。尽管如此，园区在落实《方案》过程中仍面临不少挑战。

一是园区重建设轻管理共性问题突出，协同管理机制亟须完善。园区管理班子空缺、专业人才匮乏，特别是财政实力较弱地区园区基础设施配套欠缺情况等问题较为常见。由于缺乏有效的长远发展规划，园区土地资源未能得到充分利用，用地指标紧张现象较为普遍，“一园多区”较为常见，并衍生出核心区、委托代管区、“飞地”等多种提法，加上部分企业注册地与经营地分离，园区管辖范围难以界定。而发展水平较高的各类***园区主管部门分散，在园区绿色发展类创建工作中，生态工业示范园区、循环化改造、绿色园区、低碳园区等分属不同管理部门，且在污染防治、生态保护、提升资源能源利用效率等方面各有侧重。在实践中，部门间协同联动不够，难以形成管理合力，无法单独指引园区减污降碳协同增效工作。

二是缺乏相关排放核算标准，园区绿色低碳发展底数不清。园区污染物排放统计可以依托现有环境统计体系开展，但温室气体排放暂无统一编制指南。现有园区温室气体排放核算主要通过收集活动水平和排放因子进行核算，并以政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布的国家温室气体清单指南体系、世界资源研究所和世界可持续发展工商理事会共同编制的温室气体核算体系作为重要参考。当前经开区、高新区、科技园等园区大多呈现产城融合发展的趋势，消费端能耗和排放占比逐步提升，基于生产端和消费端的核算体系将会引起较大的偏差，相应政策设计体系也会大有不同。由于缺乏可靠的能源统计数据基础，不少园区温室气体排放底数不清，排放现状与减排潜力难以系统评判。

三是现有创建和评价工作难以有效推进园区减污降碳。现有园区试点示范工作各有偏重。有关园区绿色发展试点示范创建工作在产业共生、清洁生产、产业链式发展提升资源和能源产出率、高耗能园区节能减排、资源能源利用率等方面各有侧重和突出，评价指标体系未能全面囊括污染物和碳排放情况，整体上无法充分反映园区减污降碳协同增效工作成效。新修订的***经济技术开发区和国家高新技术产业开发区考核评价体系中，减污降碳相关指标占比较小，难以体现对***经济技术开发区和高新技术产业开发区减污降碳工作的全面指导。

推动产业园区减污降碳协同增效的着力点

针对产业园区减污降碳协同增效面临的问题，应把握好下一步工作的着力点。

一是创新管理机制，建立健全园区规范管理制度体系。核定园区管理名录，划定各园区四至范围和生产运营边界。成立跨部门园区管理机构，配备强有力领导班子，由本级政府主要领导干部亲自挂帅，定期研究、部署、推动园区减污降碳协同增效。统筹产城融合、多园协同发展，结合园区发展水平、主导产业和生态环境保护需求，“一园一策”系统修订园区长期发展规划，制定减污降碳协同增效发展方案，动态更新企业入园标准，提高一张蓝图绘到底的执行力和约束力。

二是加快构建园区能源、资源消费和污染物排放统计核算体系，加强园区统计核算和监测能力建设。编制园区温室气体排放清单指南，出台园区温室气体清单编制、上报工作机制。指导主导产业特色鲜明园区核算主要产品碳足迹，探索推广碳标签。开展能源资源和温室气体排放信息化管控、污染物排放在线监测、地下管网漏水检测等系统建设，实现动态监测、精准控制和优化管理。

三是坚持减污降碳协同增效目标导向，加快制定园区评价指标体系。统一评价体系，引领发展方向。以提高资源、能源、土地经济产出为重点，囊括产业共生、低碳基础设施、污染排放、生态保护修复、运营管理水平等方面，以相关性、引导性和可操作性为原则，突出减污降碳协同增效，建立园区减污降碳协同增效评价指标体系，制定评价技术指南和管理规程。围绕各类代表性主导产业筛选典型园区，开展减污降碳协同增效评价，树立标杆园区，持续引导园区提升减污降碳协同度，实现绿色高质量发展。