做好水泥工業(yè)碳達峰碳中和，深化供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，堅持創(chuàng)新驅(qū)動，推動行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展已是業(yè)內(nèi)共識。水泥工業(yè)未來該怎樣做？過往的發(fā)展歷程又有哪些經(jīng)驗參照？今天我們采訪到了安徽省水泥協(xié)會秘書長徐明霞，請他為我們談?wù)勊喙I(yè)當(dāng)前的狀況和未來的發(fā)展方向。

記者：改革開放至今，我國水泥工業(yè)取得長足發(fā)展，多年來，水泥產(chǎn)量穩(wěn)居世界第一?；仡欉^去40余年的發(fā)展歷程，哪些年份對水泥工業(yè)具有特殊意義？

徐明霞：水泥工業(yè)屬于基礎(chǔ)性原材料工業(yè)，在我國經(jīng)濟建設(shè)中起著重要的作用。改革開放原點的1978年，我國水泥產(chǎn)量僅有6524萬噸。當(dāng)時全國有9000多家水泥企業(yè)，95%以上生產(chǎn)熟料企業(yè)是立窯企業(yè)。企業(yè)的平均規(guī)模不足10萬噸。水泥一度成為稀缺產(chǎn)品，嚴重制約了我國經(jīng)濟發(fā)展。隨后在“大家辦建材”的政策號召下，各行各業(yè)興起了建設(shè)水泥工廠的高潮。即使這樣大規(guī)模地建設(shè)，水泥產(chǎn)能的增速還是有限的。因為當(dāng)時建一條4.4萬噸/年水泥生產(chǎn)線要一二年時間。如今建設(shè)一條日產(chǎn)10000噸的新型干法水泥生產(chǎn)線也只要一年時間，產(chǎn)能是其近100倍。經(jīng)過不斷地發(fā)展，我國水泥真正融入世界水泥工業(yè)是在1985年，當(dāng)年我國水泥產(chǎn)量是1.5億噸，首次位居世界第一。從此中國水泥產(chǎn)能一路飆升，遙遙領(lǐng)先于全球，直到2014年已達24.76億噸的高峰規(guī)模。下表為2000年至2020年我國水泥與世界水泥部分年份的統(tǒng)計表，詳見表1。

中國與世界水泥的統(tǒng)計表(部分年份)表1

從上表可以看出，我國水泥從2000年的6億噸到2013年的24.2億噸產(chǎn)量，13年時間內(nèi)復(fù)合增長率為11.32%，這與我國同期的GDP增長也是相吻合的。2014年是高峰值24.76億噸，2015年至今我國水泥產(chǎn)量再沒有突破這個高峰值。

經(jīng)統(tǒng)計，1978年到2007年改革開放30年，我國共生產(chǎn)水泥131億噸。2008年到2014年7年時間共生產(chǎn)水泥140億噸。水泥的快速增長與消費引起了世界上廣泛的關(guān)注。2015年12月24日美國《華盛頓郵報》報道，中國在3年時間內(nèi)消費的水泥超過美國在整個20世紀的全部用量。美國在這個世紀的水泥消費總量大約有44億噸，而中國在2011、2012、2013這三年就消費了大約64億噸水泥?！笆濉逼陂g，5年的水泥產(chǎn)量是116億噸，是中國水泥發(fā)展史上又一個高峰期。在這個階段，由于供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革政策的推動作用，水泥行業(yè)的利潤屢創(chuàng)新高。2019年水泥行業(yè)利潤達到1867億元。

2011年至2013年是中國水泥使用的第一個高峰期，水泥工業(yè)產(chǎn)值一度約占全國GDP的2%以上。然而，隨著我國經(jīng)濟進入新常態(tài)，加速工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，第三產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)得到了高速發(fā)展，“十三五”期間雖然水泥行業(yè)的利潤大幅度提高，但目前水泥行業(yè)在整個GDP的比重已出現(xiàn)大幅下降趨勢，2020年中國水泥行業(yè)總產(chǎn)值不足全國GDP的1%。

記者：剛才您沿著時間軸幫大家梳理了水泥工業(yè)地發(fā)展，從地域上看，我國水泥工業(yè)目前各地區(qū)水泥產(chǎn)量和人均水泥消費量如何？我國大陸地區(qū)水泥人均消費累積量極限值大概是多少？什么時間會達到這個極限值？

徐明霞：這是2018年我國大陸地區(qū)水泥統(tǒng)計及人均水泥消費情況見表2。

2018年大陸地區(qū)水泥統(tǒng)計及人均消費量統(tǒng)計表表2

我國水泥的高速發(fā)展已有30多年了，目前產(chǎn)能過剩已是不爭的事實。在“去產(chǎn)能、供給側(cè)改革”的大政策下，大家普遍關(guān)心我國水泥產(chǎn)量何時出現(xiàn)拐點。按產(chǎn)品生命周期理論的劃分，任何產(chǎn)品從發(fā)明、推廣應(yīng)用、普及和衰敗的過程可劃分為四個階段：導(dǎo)入期、成長期、成熟期和衰退期。從目前的水泥發(fā)展過程來分析，水泥生產(chǎn)應(yīng)處在成熟期。目前替代水泥的產(chǎn)品只有部分鋼結(jié)構(gòu)可以代替，水泥產(chǎn)品一時還不會進入衰退期。但隨著水泥人均消費累積量的增加，這個數(shù)值達到一定值后，拐點一定會出現(xiàn)。我們可以根據(jù)發(fā)達國家和地區(qū)的水泥產(chǎn)量拐點，來預(yù)測我國水泥產(chǎn)量拐點出現(xiàn)的大致時間。下面是一些發(fā)達國家和地區(qū)水泥人均消費累積量的極限值，達到此值后經(jīng)一段平穩(wěn)期運行即出現(xiàn)水泥消費的拐點：

美國、德國、法國、英國12噸/人

日本15噸/人

中國臺灣16噸/人

從表2可以看出，2020年全國平均水泥人均消費量為1700Kg/人。隨著國家出臺的一系列環(huán)保產(chǎn)業(yè)政策，以及碳達峰、碳中和國家戰(zhàn)略，可以預(yù)見未來時間內(nèi)人均水泥消費量一定會逐步降低。根據(jù)我國國情，目前的房地產(chǎn)基本以高層建筑為主，我國幅員遼闊，江湖多，地形復(fù)雜。修建高速公路、高鐵、城市地鐵以及水利工程建設(shè)都需要大量的水泥，我國水泥用量也遠高于這些發(fā)達地區(qū)，我國大陸地區(qū)預(yù)測水泥人均消費累積量極限值為：25噸/人—30噸/人。按現(xiàn)階段消費水平，應(yīng)在2023年左右達到該值。此后一段時間內(nèi)會在高位平臺期運行后出現(xiàn)拐點，進入穩(wěn)定狀態(tài)后可保持在500Kg/人至700Kg/人的消費水平。

記者：有數(shù)據(jù)顯示，2020年我國水泥碳排12.3億噸，占建材行業(yè)碳排總量的84.3%、占全國碳排總量的比例約為13.5%，“十四五”期間水泥工業(yè)如何在未來做好提質(zhì)增效節(jié)能減排，更好地面對即將到來的“衰退期”？

徐明霞：按照上述推測，我國水泥在2023年左右達到25噸/人至30噸/人的人均消費累積量，穩(wěn)定若干年后將出現(xiàn)拐點。此后水泥產(chǎn)品將進入衰退期。但仍有500Kg/人至700Kg/人的消費需求。通過“一帶一路”轉(zhuǎn)移部分產(chǎn)能，再通過提高產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、提高環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)、提高能耗標(biāo)準(zhǔn)等手段淘汰部分落后產(chǎn)能，通過實施碳減排和碳交易等一系列減產(chǎn)舉措，最終我國水泥可保留10億噸左右的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能。

未來可能在以下幾方面發(fā)展水泥行業(yè)：

1、提升水泥的性能，將水泥改變?yōu)楣δ苄圆牧?/strong>

水泥是由“熟料+石膏+混合材”三部分構(gòu)成。我們知道，改變其三種組成的任意一種條件，水泥都將會發(fā)生性能的變化。水泥熟料主要由C3S、C2S、C3A和C4AF四種礦物組成。為了滿足不同的工程需要，如核電站建設(shè)，我們可以改變水泥熟料的4種礦物組成比例而生產(chǎn)核電水泥；改變混合材的種類，如用短切纖維摻入水泥中，可以大幅度提高水泥的抗拉性能，滿足不同的防水、抗裂等工程需要，生產(chǎn)彈性水泥?？傊磥硭嗫隙ㄊ前词袌龅男枨髞磉M行訂單式生產(chǎn)，將水泥變成一種具有高附加值的功能性材料。

2、改變水泥制備的方式，優(yōu)化粉磨工藝參數(shù)

水泥不是最終產(chǎn)品，最終產(chǎn)品是混凝土。水泥對混凝土性能的直接影響有4個主要因素：強度、凝結(jié)時間、需水量和水化熱。這4個因素的內(nèi)涵決定了水泥的性能指標(biāo)必須要滿足合適的組分和最佳顆粒徑配合。

目前，我國水泥基本上是混合粉磨生產(chǎn)工藝。原料入磨前按照初步控制設(shè)定原料配比，共同入磨粉磨，最終通過實驗檢測其強度，通過1d的強度值預(yù)測水泥28d強度標(biāo)號。但實踐中，很多企業(yè)的預(yù)測公式不能夠真正反映線性相關(guān)性。這種生產(chǎn)方法充其量也只能算模糊控制，不屬于精準(zhǔn)的數(shù)字控制。

混合粉磨工藝，各種物料在磨內(nèi)粉磨的時間是一致的，但各種物料的易磨性及需要粉磨的粒徑是不相同的?；旌戏勰サ贸龅漠a(chǎn)品比表面積均為假象比表面積。如市場上的PO42.5水泥，當(dāng)其比表面積為320～340m2/kg時，其粉煤灰表面積只有400m2/kg，礦渣比表面積只有260m2/kg。而實際上礦渣只有磨至表面積為420～430m2/kg時，其活性才能激發(fā)出來；粉煤灰只有磨至表面積為550～600m2/kg時，其內(nèi)部玻璃體才能打破，其活性才能激發(fā)出來。這種混合粉磨工藝制成的產(chǎn)品粒徑分布，大多數(shù)情況下是不合理的。結(jié)果是混合材未起到應(yīng)盡的填充和活性激發(fā)作用，混合材摻量上不去，一味地靠提高產(chǎn)品細度，既浪費了熟料用量，又增加了產(chǎn)品電耗，違背了節(jié)能減排。

水泥粉磨最好的辦法是采用分別粉磨工藝。分別將水泥熟料磨至3～30μm，混合材磨得更細。這樣在激發(fā)混合材活性的同時更加強調(diào)其填充密實作用。這樣就能把這一粒徑段的熟料置換出來，就能求得最佳堆積密度的優(yōu)質(zhì)高性能水泥。未來可能會采用分別粉磨工藝，按市場需求，按熟料粉和混合材的不同配比，直接配制成不同標(biāo)號、不同性能的水泥。最終獲得低耗能的優(yōu)質(zhì)水泥。

3、加快水泥窯協(xié)同處置，讓水泥企業(yè)成為城市建設(shè)運營中不可缺少的組成部分

目前，城市（包括農(nóng)村）生活垃圾和工業(yè)固危廢的處置已經(jīng)成為建設(shè)環(huán)境友好型社會和美麗鄉(xiāng)村的重要工作。在對垃圾和工業(yè)固危廢處理的常用方案中，利用水泥窯協(xié)同處置，實踐證明具有顯著優(yōu)勢。

（1）水泥窯燃燒溫度高，垃圾在高溫區(qū)停留時間長，有機物分解徹底；

（2）回轉(zhuǎn)窯的熱容量大，工作狀態(tài)穩(wěn)定，處理垃圾能力大；

（3）無灰渣排放，垃圾中有機物替代燃料，無機物替代原料，資源化利用程度高；

（4）水泥熟料對垃圾中的重金屬具有固化作用，無害化程度高；

（5）水泥窯的堿性環(huán)境可抑制酸性氣體的排放；

（6）水泥窯有廢熱資源可供利用，窯爐共用，對垃圾的前置處理方便，投資下降，運行費用低。

目前，利用水泥窯協(xié)同處置生活垃圾和工業(yè)固危廢的工作已經(jīng)在全國展開，取得了積極的效果。未來選擇在城市周邊的水泥窯協(xié)同處置生活垃圾和工業(yè)固危廢是一個值得期待的發(fā)展方向。

4、加快智能化、數(shù)字化工廠改造，走科技創(chuàng)新之路

水泥行業(yè)從高位平臺下移后，必將淘汰一大批能耗高、技術(shù)裝備及管理水平平庸的企業(yè)。企業(yè)面對生存必須提升其競爭力，只有加大創(chuàng)新，尤其是科技創(chuàng)新，推動產(chǎn)業(yè)向高端化、智能化、綠色化發(fā)展。利用數(shù)字化信息化技術(shù)的應(yīng)用引領(lǐng)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級，深化綠色制造，提高能源效能，開展能源替代，推廣應(yīng)用清潔化能源和可再生能源，擴大生物質(zhì)燃料使用比例，積極發(fā)展森林碳匯，實現(xiàn)超低排放、低碳生產(chǎn)，減少化石燃料燃燒，降低碳排放，加快建設(shè)綠色制造體系，引領(lǐng)水泥工業(yè)走向綠色發(fā)展道路。

此外，隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的進一步提升，特別是對于NO_X和碳排放的限制，水泥企業(yè)必須加強綜合研究，從源頭做起，通過合適的工藝配方，在滿足產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的前提下，改變水泥熟料礦物組成，降低燒成溫度，以達到節(jié)能減排。通過工藝參數(shù)的調(diào)整從源頭來降低NO_X和碳排放，達到事半功倍之效。