李利娟　張貝貝　孫兆達

關鍵詞 碳達峰碳中和；超硬材料；能耗；綠色低碳；噸標準煤當量

中圖分類號 TQ164; TG158 文獻標志碼 A

文章編號 1006-852X（2023）01-0010-04

DOI 碼 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.1001

收稿日期 2022-10-25 修回日期 2022-11-20

習近平總書記2020 年9 月在第七十五屆聯(lián)合國大會上向國際社會做出莊嚴承諾，中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，使二氧化碳排放力爭于2030 年前達到峰值，努力爭取在2060 年前實現(xiàn)碳中和。國家《“十四五”節(jié)能減排綜合工作方案》提出，到2025 年全國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗比2020 年下降13.5%[1]。自提出國家“碳達峰碳中和”目標以來，中國綠色低碳經(jīng)濟發(fā)展日趨加速，全國各行業(yè)都在為實現(xiàn)節(jié)能減排目標而努力。但我國碳排放總量大，到2030 年實現(xiàn)“碳達峰到碳中和”僅有30 年時間，而國家工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程仍在進行中，且我國第二產(chǎn)業(yè)占比高，碳排放強度大，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型難，煤炭在能源消費中占比高。為加速產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型及升級，實施工業(yè)領域碳達峰目標，必須對主要的高污染、高耗能企業(yè)進行產(chǎn)能控制及環(huán)保升級。

根據(jù)《國民經(jīng)濟行業(yè)分類》GB/T 4754?2017 規(guī)定，超硬材料及制品行業(yè)被統(tǒng)計部門歸為非金屬礦物制品業(yè)。根據(jù)國家相關部委發(fā)布的《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品和服務指導目錄（2016）》《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類（2018）》《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整目錄（2019）》等相關政策文件，人造金剛石等超硬材料及制品被歸為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，特別是針對“信息、新能源、國防、航天航空等領域用高品質(zhì)人工晶體材料、制品和器件，功能性人造金剛石材料生產(chǎn)裝備技術開發(fā)”等領域?qū)儆诠膭畎l(fā)展的產(chǎn)業(yè)，但經(jīng)超硬分會調(diào)研發(fā)現(xiàn)，自2020 年起，超硬材料及制品企業(yè)因歸類問題不但未享受到國家電價的優(yōu)惠政策，且部分地方的企業(yè)被歸為“雙高” ，企業(yè)和行業(yè)發(fā)展受到較大困擾。

超硬材料行業(yè)能耗情況是行業(yè)同仁及政府十分關心的問題，因此超硬分會開展了本行業(yè)能耗的調(diào)研工作。通過匯總分析2019～2021 年超硬行業(yè)能耗數(shù)據(jù)指標，對比無機非金屬領域典型產(chǎn)品能耗情況，揭示超硬行業(yè)能耗情況，推動超硬行業(yè)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展。

1 超硬材料行業(yè)能耗情況

1.1 超硬材料能耗情況

表1 為統(tǒng)計的8 家具有代表性的超硬材料企業(yè)的能耗情況。調(diào)研企業(yè)的主要產(chǎn)品為金剛石單晶、寶石級金剛石單晶、金剛石微粉、CBN 單晶、金剛石復合片等。由表1 可知： 2021 年單位工業(yè)總產(chǎn)值能耗為0.08 tce/萬元、單位工業(yè)增加值能耗為0.20 tce/萬元。2019～2021 年的能耗總量、耗電總量、工業(yè)總產(chǎn)值均呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢，單位工業(yè)總產(chǎn)值能耗和單位工業(yè)增加值能耗均呈現(xiàn)逐年下降的趨勢。其中，2021 年比2020 年的單位工業(yè)總產(chǎn)值能耗下降20.0%，單位工業(yè)增加值能耗下降16.7%； 2020 年比2019 年的單位工業(yè)總產(chǎn)值能耗下降9.1%，單位工業(yè)增加值能耗下降4.0%。因此，從單位工業(yè)總產(chǎn)值能耗和單位工業(yè)增加值能耗來看，超硬材料企業(yè)近3 年的能耗強度不斷下降。

圖1 為2000～2020 年全國GDP 能耗情況[2-3]。圖1中：2000 年我國單位GDP 能耗約為0.98 tce/萬元，2020年則為0.57 tce/萬元， 20 年間我國能源強度下降了41.8%。由2021 年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報[4] 可知：國內(nèi)單位GDP 能耗下降2.7％，規(guī)模以上工業(yè)單位增加值能耗下降5.6%，因而2021 年單位GDP 能耗約為0.56 tce/萬元。由表1 和圖1 可知：超硬材料行業(yè)的單位工業(yè)總產(chǎn)值能耗遠低于國家GDP 能耗，且近3 年的能耗降低率遠大于國家GDP 的能耗降低率。

1.2 超硬材料制品能耗情況

表2 為統(tǒng)計的9 家具有代表性的超硬材料制品企業(yè)的能耗情況。調(diào)研企業(yè)的主要產(chǎn)品為金剛石鋸片、金剛石或CBN 砂輪、金剛石線鋸、金剛石磨輪、鉆頭。由表2 可知：2021 年單位工業(yè)總產(chǎn)值能耗為0.05 tce/萬元，單位工業(yè)增加值能耗為0.33 tce/萬元。2019～2021年的能耗總量、耗電總量呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢，工業(yè)總產(chǎn)值呈現(xiàn)逐年增大的趨勢，單位工業(yè)總產(chǎn)值能耗和單位工業(yè)增加值能耗均呈現(xiàn)逐年下降的趨勢。其中，2021 年比2020 年的單位工業(yè)總產(chǎn)值能耗下降28.6%， 單位工業(yè)增加值能耗下降10.8%； 2020 年比2019 年的單位工業(yè)總產(chǎn)值能耗下降12.5%，單位工業(yè)增加值能耗下降39.3%。由表2 及圖1 可見：在新冠疫情的影響下，超硬材料制品企業(yè)的總體經(jīng)濟仍然呈增長趨勢，近3 年的能耗強度下降明顯，且降幅遠大于國家GDP 能耗指標的降幅。

2 無機非金屬領域典型產(chǎn)品能耗情況對比

2.1 天然鉆石開采能耗對比

超硬材料中的培育鉆石是人造金剛石制造工藝進步的產(chǎn)物，隨著合成技術的不斷突破和培育鉆石市場需求的激增，該行業(yè)發(fā)展迅速，且其生產(chǎn)過程對環(huán)境的影響遠小于天然鉆石開采，因而生產(chǎn)過程更環(huán)保。根據(jù)華經(jīng)情報網(wǎng)等相關數(shù)據(jù)得出表3 的培育鉆石與天然鉆石年能耗情況對比情況，且生產(chǎn)1 ct（1 ct=0.2 g）培育鉆石需處理0.000 6 t 礦物廢料，而生產(chǎn)1 ct 天然鉆石卻需處理2.630 0 t 礦物廢料，是生產(chǎn)培育鉆石的4 383 倍[5]。表3 中：生產(chǎn)1 ct 天然鉆石消耗的標準煤是生產(chǎn)1 ct 培育鉆石的2.1 倍，耗水量是其6.9 倍。另外，培育鉆石有較低的碳排放等，對環(huán)境污染更小。

2.2 水泥、建筑陶瓷和普通磨料能耗對比

根據(jù)劉淑娟等[6] 的研究，結(jié)合水泥和建筑陶瓷經(jīng)濟運行報告得出水泥、建筑陶瓷2019 年能源消耗基本情況如表4 所示。由表4 可知：水泥的單位工業(yè)總產(chǎn)值能耗為1.82 tce/萬元，是超硬材料的23 倍、超硬材料制品的36 倍； 建筑陶瓷的單位工業(yè)總產(chǎn)值能耗為1.11 tce/萬元， 是超硬材料的14 倍、超硬材料制品的22 倍。

同時，在傳統(tǒng)磨料磨具行業(yè)中，2021 年普通磨料的單位工業(yè)總產(chǎn)值能耗在0.53～1.09 tce/萬元，其是當年超硬材料能耗的7～14 倍。因此，超硬材料及制品行業(yè)能耗強度低于普通磨料磨具行業(yè)的，也遠低于無機非金屬礦物制品類產(chǎn)品的。

3 結(jié)語與建議

超硬材料行業(yè)近3 年來的萬元產(chǎn)值能耗和萬元工業(yè)增加值能耗不斷下降， 其是節(jié)能環(huán)保型產(chǎn)業(yè)。在2019～2021 年，超硬材料單位工業(yè)總產(chǎn)值能耗分別為0.11，0.10，0.08 tce/萬元，超硬制品單位工業(yè)總產(chǎn)值能耗分別為0.08， 0.07， 0.05 tce/萬元，且其能耗降低率遠大于國家GDP 能耗降低率。

無機非金屬礦物制品業(yè)中的水泥能耗是超硬材料的23 倍、超硬材料制品的36 倍；建筑陶瓷能耗是超硬材料的14 倍、超硬材料制品的22 倍；普通磨料能耗與水泥、建筑陶瓷的能耗基本相當，也屬于高耗能行業(yè)，但其是超硬材料能耗的7～14 倍。因此，超硬材料及制品行業(yè)能耗強度遠低于無機非金屬礦物制品類產(chǎn)品的能耗強度。

由于超硬材料行業(yè)企業(yè)之間生產(chǎn)條件、工藝設備及生產(chǎn)環(huán)境等不盡相同，很多企業(yè)在節(jié)能減排上仍有較大提升空間，仍需努力。提出以下幾方面建議：

（1）超硬材料及制品制造企業(yè)的萬元工業(yè)總產(chǎn)值標準煤消耗在0.05～0.11 t，遠低于其他非金屬礦物制品業(yè)的消耗值，不應在高耗能行業(yè)之列，應在高耗能相關政策中注明超硬材料產(chǎn)業(yè)除外或在執(zhí)行過程中嚴加區(qū)分。

（2）技術創(chuàng)新，產(chǎn)業(yè)升級。企業(yè)需不斷革新技術，改進生產(chǎn)工藝，淘汰落后工藝、設備及產(chǎn)能，加快產(chǎn)業(yè)升級；同時創(chuàng)新節(jié)能改造技術，加大節(jié)能改造力度，有條件地推進工廠屋頂光伏應用。

（3）完善節(jié)能制度。企業(yè)應完善節(jié)能評價體系，加大節(jié)能培訓力度，提升節(jié)能管理能力，在節(jié)能減排上實施精細管理。

（4）嚴格落實節(jié)能環(huán)保政策。企業(yè)需嚴格落實“碳達峰碳中和”政策，在節(jié)能減排上下足功夫，深挖節(jié)能潛力，對標行業(yè)單位工業(yè)總產(chǎn)值能耗和單位工業(yè)增加值能耗指標，嚴格落實節(jié)能增效的目標清單。

（5）加大超硬材料及制品在下游應用領域的推廣和應用，在國防軍工、航空航天、半導體、汽車、新能源等領域充分發(fā)揮超硬材料“高速、高效、高精”的特點，從而影響下游產(chǎn)業(yè)的綠色制造技術，更好地為智能、高效、綠色制造的高質(zhì)量發(fā)展做出貢獻。