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近期,“欧盟碳关税”再次引发人们对于“减碳”的关注。作为全球首个对进口商品的碳含量征税的立法,该法规无疑将对全球贸易产生深远影响。于国内市场而言,这一法规也将从多个层面促进中国加快用能结构低碳化转型,以及提高碳管理能力。
4月25日,欧盟理事会投票通过了碳边境调节机制(Carbon Border Adjustment Mechanism,简称“CBAM”,又称“碳关税”)法案。此前的4月18日,欧洲议会在法国斯特拉斯堡以多数票通过了3项主要气候法案:碳排放交易体系改革(ETS)、碳边界调整机制(CBAM)和价值高达867亿欧元的社会气候基金法(SCF)。该三项法规被认为是欧盟委员会于2021年夏季提出的应对气候变化的“Fit for 55”一揽子计划的核心,目的是在帮助欧盟到2030年实现CO2排放量比1990年减少55%,并到2050年实现碳中和。
欧盟CBAM是什么?
具体来说,欧盟CBAM是在货物贸易进出口环节中,欧盟针对碳排放水平较高的进口产品征收相应的费用或配额,将涵盖铁、钢、水泥、铝、化肥、电力、氢等商品,以及特定条件下的间接排放。
欧盟CBAM是欧盟“绿色新政”战略的核心内容,旨在解决碳市场机制下可能存在的“碳泄漏”问题。欧盟认为,如果一些公司将总部设在欧盟,同时将高碳排的生产活动转移到气候政策相对宽松的国家,或者一旦欧盟地区流通的商品被高碳排进口产品所替代,就会发生“碳泄漏”。
据悉,欧盟CBAM将于今年10月1日生效,但设置了过渡期,到2026年才开始逐步实施,直至2034年全部取消免费碳排放额度(见表1)。其推进速度将与欧盟排放交易系统中免费配额逐步取消的速度保持一致。在2023~2026年间的过渡期结束之前,欧盟还将评估是否将范围扩大到其他有碳泄漏风险的商品,例如化工产品等。
欧盟CBAM对塑料行业的冲击
根据商务部信息,我国对欧盟出口的多为机电产品、原料以及纺织品、家具玩具等产成品。换言之,我国对欧盟出口的化工品多为大宗、低值、原材料性、生产过程污染比较重的产品。
其实,去年6月,“碳关税”修正案中就包括有机化学品和塑料,虽然已经“落地”的欧盟CBAM中暂未包含这两项,但是在未来极有可能随着下一阶段“碳关税”扩大征收范围而被纳入。如果欧盟对这类产品征收“碳关税”,将对我国化工行业产生重大影响,推高我国化工行业出口成本,加剧基础大宗化工产品的市场竞争,使得化工行业出口贸易面临更大挑战。
据华盛绿色产业发展研究院测算,欧盟碳关税实施后,将增加中国出口欧盟的相关企业6%~8%的成本。可以预见,欧盟CBAM对于我国高化石能源消耗的企业来讲,将增加我国相关产品的出口成本,降低产品的市场竞争力,增加高碳企业的发展压力。另外,如果考虑间接排放,那么化工、机械、电子设备等高技术含量产品以及纺织服装、纺织品等劳动密集型产品利润受到的影响都会显著提升,而这些产品对欧出口的比例以及占总出口的比例均较高。上游原材料的碳关税增加也将会传导至汽车、家电等终端生产环节。对于汽车、家电等末端制造行业而言,欧洲碳关税实施后有可能将对中小企业带来更大竞争压力。
“减碳”需要共同行动
碳中和方式不是目标,真正的碳中和一定是通过切实的节能降碳实现的,而这有赖于各种节能减碳技术的进步和规模化应用,这一点在2023上海国际碳中和技术、产品与成果博览会(简称“碳博会”)的现场体现的淋漓尽致,该展会覆盖了从跨国巨头到本土企业,从大的产业集团到小的技术型公司,全方位展示了诸多企业在加快绿色低碳科技创新、助力双碳目标的达成方面所做出的努力。
巴斯夫在碳博会的展台现场 ©巴斯夫
华谊集团下属上海化工研究院有限公司展示了最新的微藻固碳技术,主要是基于微生物的光合作用,将大量CO2转化为氧气和生物质。公司已利用微藻作为生物固碳原料,自主设计了新型管道式光反应器及微藻浓缩装置,开展了室外固碳研究,明确了不同pH值、温度、光强、CO2浓度条件下,微藻的生长情况及固碳能力,目前每吨微藻可以固定超过2吨CO2。相较植物固碳,微藻固碳,具有周期短、繁殖快、环境适应性强等特点,其CO2转化率是森林固碳的10~50倍。
国内企业凯赛生物展示了自主研发的生物基尼龙材料——尼龙56,其原料来自秸秆等生物质资源,利用微生物发酵进行加工,不仅材料性能不逊色于由外资企业技术垄断的尼龙66,生产成本相比尼龙66也大大降低。目前,凯赛生物年产10万吨生物基聚酰胺(尼龙)生产线已形成销售,其产品性能和应用潜力逐渐为市场所接受和认可。
百威亚太展出了啤酒、衣服和包包,都是用酿酒后产生的废酒糟制成的,这也是百威亚太“100 +创新中心”加速器计划中的成果之一。百威中国、Vegatex和陶氏化学共同研发出全球第一款以啤酒渣制成的服饰面料“大麦基水性皮革”,百威中国提供的啤酒渣成为这款材料中最主要的生物基材料来源,成分占比达到30%。这项技术不仅能够大幅提高酿酒副产品麦芽渣的价值,还可以在服饰产品中代替对传统石油基化学品的使用。
中国船舶集团展出了国内首艘500kW氢燃料电池动力工作船——“三峡氢舟1号”的模型。“三峡氢舟1号”采用氢燃料电池和锂电池动力系统,其中氢燃料电池额定输出功率500kW,最高航速可达到28km/h,续航里程最高可达200km。据了解,该船主要用于三峡库区及两坝间交通、巡查、应急等。
除新能源旗舰车型外,特斯拉创新性地将特斯拉“上海超级工厂”通过沙盘形式在现场进行呈现,以代表“上海速度”和特斯拉在可持续能源之路上的“碳”索。通过精细化管理与技术驱动工艺创新,特斯拉上海超级工厂生产过程中产生的废物90%被回收利用,单车制造过程中减少30%温室气体排放,单车制造过程中用水量可减少15%。
巴斯夫则展示了包括电加热蒸汽裂解炉在内的低碳技术。蒸汽裂解装置将碳氢化合物分解成烯烃和芳烃,需要将炉内温度升至约850℃,目前主要通过燃烧化石燃料实现加热。因此,蒸汽裂解装置成为了化工行业能源最为密集的工艺流程之一,也是巴斯夫碳排放最高的生产环节。该公司每年用于蒸汽裂解装置的CO2排放超过300万吨。电加热蒸汽裂解则通过电力驱动加热过程,有望实现至少90%的CO2减排量。
申能集团展出了申能安徽平山电厂二期项目的1350 MW超超临界燃煤发电机组,是目前全球单机容量最大、能耗最低的火力发电项目。该项目去年4月正式投入商业运行,额定工况供电煤耗249.31g/kwh。相比于国内同期建设的机组,其供电煤耗进一步下降约15g,全年可节约煤炭10.5万吨,减少CO2排放25.8万吨。
伟巴斯特带来了未来座舱、太阳能车顶、智能玻璃车顶、可拆卸轻量化车顶、聚碳酸酯轻量化车顶、混合动力电池系统、800V高压电加热器等低碳智慧出行主题的创新解决方案,其在现场展示的未来座舱,通过高效的动力电池解决方案为汽车提供驱动力,而高压电加热器可调节车内部温度并为电池热管理提供热量。座舱车顶同时集成了太阳能发电和可调光技术。通过在大面积的全景天窗上实现太阳能发电功能,所获得的能量不仅能增加续航里程,还能为电加热器提供能量,使车内环境更加舒适。可调光技术可明暗切换,提供遮阳功能,并在车辆内部创造舒适的氛围。
博世展台的两轮车及运动车辆事业部的轮毂电机和驱动控制单元为首次展出,专为电动两轮车设计,并具有使用寿命长、可靠性和舒适性高等特点,可满足中国消费者基于通勤、街头共享电动车、“最后一公里”等短距离出行场景下的不同需求。
展会现场的多种低碳技术、可持续产品、减碳实践创新让人目不暇接,也充分展现了国内外相关企业在低碳领域的最新进展和未来探索方向。除此外,还有不少企业在各自领域不断创新和探索,新产品、新技术、新思路层出不穷,不断推向市场。
©海天国际
海天国际推出的第五代注塑机,让其在智能化、高性能、节能高效等方面拥有全新的“代表作”,甚至引发业内轰动。仅在节能这一项上,海天国际的第五代伺服动力技术就可将整机能耗在上一代基础上降低20%~40%。
威猛注塑机则利用KERS能量回收以及“按需驱动2.0”等专利技术显著降低能耗。该项技术通过加快时钟频率提高了系统响应速度,结合快速响应的伺服电机和强劲的定量泵提高注塑机动作的精度、速度和动态性,比常规泵系统降低能耗高达35%。
宝理塑料集团推出了回收利用工程塑料的DURACIRCLE TM计划。该计划适用于各种可持续解决方案,有助于实现工程塑料100%回收利用率,而不受限于现有的塑料生产和销售业务模式。宝理塑料的目标是到2050年实现碳中和。
在PU China2023上,朗盛展示了新开发AdipreneGreen品牌的MDI聚醚型聚氨酯预聚体 ©朗盛
朗盛新开发AdipreneGreen品牌的MDI聚醚型聚氨酯预聚体,采用可再生的生物基原材料,能够帮助聚氨酯加工商减少20%~ 30%的CO2排放(因聚氨酯具体体系而异)。相比传统石油基聚醚型预聚体,AdipreneGreen系列基于聚氨酯弹性体的不同目标硬度,生物基原材料的使用比例可高达30%~ 90%。
为了实现SBTi的目标,赢创将采取三项关键措施:启用新的燃气和蒸汽涡轮机发电厂,从而取代德国马尔现有的燃煤发电厂;实施重点项目来提高生产和加工环节的能源效率;采用绿色电力。赢创预计,每项措施可实现三分之一的CO2年度减排目标。
案例——巴斯夫:苦练内功,迎接挑战
在探索减碳路径的诸多企业中,尤以巴斯夫最为典型和突出,非常值得业内探讨和学习。
巴斯夫践行可持续发展之路可以追溯到1994年。那一年,巴斯夫提出了可持续发展的理念。从2008年开始,巴斯夫就一直是全球定期发布全面碳足迹报告的工业企业之一。这份年度报告为巴斯夫指明了影响温室气体排放的因素,使其得以沿着正确的方向前进,以实现减排目标。
2022年,巴斯夫在大中华区的销售额约为116亿欧元,在生产运营中产生的温室气体排放总量为117.6万吨,同比减少0.5%(2021:118.2万吨) ©巴斯夫
2011年,可持续被巴斯夫写入企业宗旨——创造化学新作用,追求可持续发展的未来。在气候保护方面,巴斯夫设定了清晰的中期和长期目标:到2030年,CO2排放量较2018年减少25%,到2050年实现净零排放。
在实现这些目标的过程中,强大的创新能力无疑是实现可持续未来的关键。通过与外部伙伴建立全球专知一体化体系、与学术界伙伴推进开放式创新、面向本地市场与客户协同创新等多种方式,巴斯夫一直在不遗余力地开拓其创新潜力。以2022年全年为例,巴斯夫在全球研发就投入高达23亿欧元;申请专利共1103项,其中与可持续发展相关的专利占比40%左右。
如何实现全面的碳管理?巴斯夫多年积累的经验十分值得借鉴。巴斯夫大中华区董事长兼总裁楼剑锋博士介绍说,这主要包含四大方向——增加可再生能源的利用、采用全新的技术与工艺、智能制造创造额外价值、一体化体系提升资源效率。
1、增加可再生能源的利用
基于化石能源燃烧是导致碳排放的重要源头。通过“制造与购买”的方式,巴斯夫正在不断提高可再生能源用电比例。从2021年开始,巴斯夫作为首批参与中国绿色电力试点交易的企业之一,成为当时长三角地区最大、珠三角地区第二大的绿电购买方。目前,巴斯夫湛江一体化基地的首批装置已经实现使用100%可再生能源;巴斯夫南京一体化基地的110, 000兆瓦时电量来自可再生能源;巴斯夫在江苏、浙江、广西地区的6个基地已经完成了100%可再生能源电力供应协议。
此外,巴斯夫还在全国许多基地推行光伏电板的安装和使用。截至2022年年底,其全国8大基地已经率先安装光伏发电装置。综合来看,巴斯夫已经在中国大规模参与绿电交易:截至2022年底,巴斯夫是长三角地区最大、全国第二大的绿电购买方。巴斯夫大中华区该年度绿电采购量达3.3亿千瓦时。
2、采用全新的技术与工艺
氢气和甲醇等基础化学品约占欧洲化学工业温室气体排放的70%,但它们也是所有创新产品不可或缺的起点。目前,巴斯夫正在全力开发最重要的气候友好型工艺,包括蒸汽裂解装置、洁净氢气、甲烷裂解、水电解、碳封存技术、零碳甲醇。
由巴斯夫、沙特基础工业公司(SABIC)和林德共同建设的全球首个大型电加热蒸汽裂解炉(eFurnace)示范装置计划于2023年投产。该示范装置旨在展现通过电加热可以实现烯烃的连续生产。该装置将设计同时测试两种加热概念——直接加热,把电流直接应用于反应器内的管道;或间接加热,利用放置在管道周围加热元件的辐射热。测试这两种概念有助于灵活应对不同的客户和基地要求。
据悉,该示范装置将完全集成到巴斯夫路德维希港一体化基地的蒸汽裂解装置,投入6兆瓦可再生能源电力。
蒸汽裂解装置对基础化学品的生产起着至关重要的作用,它将碳氢化合物分解成烯烃和芳烃的过程,需要消耗大量能量。与传统蒸汽裂解装置相比,这一革新技术通过使用可再生能源来替代天然气,将有望实现至少90%的CO2减排量。
化工行业需要使用大量的氢气。例如,巴斯夫将氢气用作合成氨的反应物。在许多可持续的未来应用中,氢气是不可或缺的能源承载和存储介质。可以说,洁净氢气是向气候友好型化工、交通出行和保温行业成功转型的关键。
目前,巴斯夫正与合作伙伴共同开发利用天然气生产洁净氢气的全新工艺技术——甲烷裂解技术。该创新工艺可以直接将(生物)甲烷分解成氢气和固体炭。与水电解制氢相比,甲烷裂解制氢的耗电量能减少80%。如果使用可再生能源,该工艺可以基本实现零碳制氢。目前,巴斯夫正在位于路德维希港基地上试运行这一试点装置。
3、智能制造创造额外价值
实现“碳达峰,碳中和”,需要各行业合作和数据的高度透明,作为行业领导者,巴斯夫正在积极引领向价值链向气候中和转型。
例如,巴斯夫在本届碳博会上首次展示其计算产品碳足迹的数字化解决方案互动模型。借助这一解决方案,巴斯夫为其近4.5万种全球在售产品提供“从摇篮到大门”的产品碳足迹数据,提高产品碳排放的透明度,帮助其客户了解并减少自身产品的碳足迹。
4、一体化体系提升资源效率
一体化(Verbund)体系理念诞生于德国路德维希港,是巴斯夫产品组合的基础。目前,巴斯夫的产品组合在实体、技术、市场相关度和数字一体化等方面拥有独特的优势。凭借六个一体化基地和241个其他生产基地,巴斯夫几乎能为世界上任何国家和地区的客户与合作伙伴提供服务。一体化体系集成了巴斯夫的生产、市场及技术平台,将各项业务紧密相连。
结语
紧随欧盟的步伐,全球其他国家的政府和立法者已经面临效仿制定“碳关税”的压力。例如,英国正在讨论是否要征收碳边境税,美国国会中的民主党人则提议立法征收碳边境税。毫无疑问,留给橡塑企业落实“绿色、低碳”产品和技术并被时长所接纳的时间并不多了。
来源:荣格-《国际塑料商情》
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