2026年建材行业：水泥，以碳之名

海外：工艺降碳，先行一步

过往碳路径：替代燃料为主

首先，需要厘清水泥行业产碳的原理：水泥生产过程中 CO2 排放主要源于熟料煅烧过 程，约占全生产过程碳排放总量的 55%-70%；高温煅烧过程需要燃烧产生的 CO2，约 占全生产过程碳排放总量的 25%-40%。

海外成熟市场大量应用替代燃料，主要是因为替代燃料比化石燃料更便宜，可以为水泥 企业降低生产成本，同时有的替代燃料还可以补充水泥生产中原材料需求。如 2013 年 奥地利、德国、捷克、英国、波兰、等国家替代比例超 40%，美国约 15%。预计目前的 替代率会更高；从排放角度来看，替代燃料的推广使用可减少传统燃料如煤炭的消费进 而实现碳减排。

从海外龙头水泥企业来看，2020 年替代燃料的替代比例普遍在 15%以上，标杆企业如 老城堡 CRH 水泥（总部位于爱尔兰）则在 34%，西迈克思水泥（墨西哥）为 26.6%， 豪瑞为 15.1%（总部瑞士）；其中多数是非生物质燃料为主。

以德国市场为例，德国水泥工业 2016 年水泥熟料产量为 2340 万吨，耗总热量为 91.3 ×106 GJ，应用替代燃料提供的热量为 59.2×106 GJ，则应用替代燃料的热量替代率 TSR 为 64.9 %。从燃料替代类型来看，主要是废塑料（11.9%）、废轮胎（8.8%）、城 市生活垃圾（6.2%）。

不同替代燃料的热值不同，但是几乎所有的替代燃料都可以降低 CO2 排放。研究表明， 使用 1t 废油和废溶剂可以减少 2.02t CO2 ；使用 1t 垃圾衍生燃料(RDF)可以减少约 1.16t CO2 排放；使用废塑料、MBM 和废轮胎可分别减少 CO2 排放 15%、12%和 10%。 同时，从经济性角度来看，除了城市生活垃圾和污水污泥为替代燃料时的安装和使用成 本较高外，其余替代燃料使用成本均较低。城市生活垃圾的非匀质性和污水污泥的高含 水量使得均化和干燥成本增加。废电解池（SPL）、垃圾和污水污泥的存储要求相比其他 替代燃料要高，SPL 可能有爆炸的危险，垃圾和污水污泥有异味，废油和废溶剂也有可 能发生火灾和爆炸，需要采取措施来进行安全储存。

具体类型来看，汽车轮胎是目前海外最常见的替代燃料。 比如，在上世纪 80 年代中期，国外水泥行业利用废旧轮胎作为替代燃料得到推广。高 碳含量、高热值（35.6MJ/kg）和低水分含量使得轮胎衍生燃料（Tyre Derived Fuel，简 称 TDF）成为世界水泥工业最常用的一种替代燃料，TDF 成本明显低于天然气，其单位 成本甚至比煤还低。同时，一些国家或组织给予一定的财政补贴，用于收集废旧轮胎。 并且，采用 TDF 与化石燃料相比，熟料化学成分无显著差异。下表可以看出，轮胎的热 值比原煤高。

废轮胎热值是 13000~16000 BTU/磅，低于 6#重油，高于石油焦，是废报纸热值 2 倍， 高于优质煤，一般 1t 轮胎可以替代 1.25t 煤。

进一步，以美国为例，美国每年大概产生约 2.9 亿条废弃轮胎，加上历年尚未处理的库 存废旧轮胎，每年都会有 80%以上的废旧轮胎被回收或重复使用。据美国环保署介绍， 大多数废旧轮胎主要进入三个市场，分别是轮胎衍生燃料、地面橡胶和土木工程应用。 作为全球最大的 TDF 市场，美国早在 2020 年就将 58%的废旧轮胎转化为燃料，其 中 51% 用于水泥窑。与此同时，加州的水泥厂对每条废轮胎收取 0.40 美元的清理费， 该费用低于填埋费，经济性也具备。基于此，我们假设按照每年 40%的废弃轮胎作为替 代燃料计算，带来的碳减排为 348 万吨，占比美国水泥行业碳排放总量的 6%。

与之相比，我国是全球最大的轮胎生产国，2024 年轮胎产量 11.8 亿条，废旧轮胎产生 量约 3.7 亿条，总重量超过 1640 万吨。然而，中国废轮胎回收利用行业落后，回收量 仅 820 万吨，回收率约 50%，与发达国家相比存在差距，同时也有很大发展潜力，并且 回收的主要用途主要是再生橡胶和轮胎翻新。我们测算，假设我国废旧轮胎 40%用于水 泥窑替代燃料，带来的碳减排占比目前行业总量排放的 0.3%（该比例比较低，主要是 因为我国水泥产量的规模基数较美国要大很多）。

其次，城市固废（MSW）也是海外替代燃料的重要组成部分。 城市固体废弃物（垃圾）是一种结构复杂和成分多变的燃料，其物理和化学性质不稳定， 但仍然是水泥生产较理想的替代燃料。垃圾衍生燃料（RDF）是城市固体废弃物中同质 的部分，其分类主要是参照美国 ASTM（American Society for Testing and Materials） 对 RDF 所做的分类定义。 水泥窑是焚烧城市生活垃圾的最佳选择，在垃圾焚烧过程中产生的焚烧灰和重金属可以 部分转移到熟料中。在水泥窑中使用城市生活垃圾的主要问题在于其非匀质性、不同的 热值和含水量。一般城市生活垃圾中含有多种成分，包括塑料、纸张、橡胶、木材和纺 织品等。 城市固体废弃物经初步筛选除去可回收部分如金属，惰性组分（如玻璃），分离出细湿分 解的部分（如食品、园林废弃物），然后经过干燥及挤压成型成 RDF。城市固体废弃物 （MSW）通常有一定的热值（8~16MJ/kg），而 RDF 的热值为 16~22MJ/kg。

此外，由于城市生活垃圾中的氮和硫的含量低于煤，而且由于部分替代了煤的燃烧，因 而排放的烟气中 CO2 、NOX 和 SO2 的相对排放量减少，但是焚烧含有氯的垃圾会导 致二噁英和呋喃排放，重金属和汞的排放量也会有所增加。 受各种条件限制，目前我国水泥熟料窑线热替代率只有 2%左右，水泥企业中只有中国 建材、海螺、华新、华润、金隅、台泥等规模较大、技术较强企业的部分窑线开展了水 泥窑协同处置业务。据统计，2020 年全国有 160 条窑线开展协同处置业务，占全部水 泥熟料窑线数量约 10%。

走向中和，欧洲的构想？

欧洲水泥协会 Cembureau 2020 年发布了碳中和路线图，提出了到 2050 水泥和混凝土 行业实现净零排放的雄心。该路线图着眼于如何通过在产业链的每个阶段（熟料、水泥、 混凝土、建筑和（再）碳化）采取行动减少二氧化碳排放，到 2050 年实现净零排放。 欧洲水泥协会提出了与《巴黎协定》的一致的目标，即在 2030 年前二氧化碳总排放量 减少 30%，即对比 1990 年，2030 年吨熟料二氧化碳吨排放量从 783kg 下降至 472kg， 最终在 2050 年实现零排放；核心举措包括：替代燃料、低碳熟料、熟料替代品、脱碳 原料等。

就企业来看，海外龙头纷纷提出了中期降碳路线规划。如豪瑞集团提出 2030 年实现单 位水泥碳排放将至 475kg（2020 年为 555kg），2050 年实现净零排放。具体来看，2030 年前的降碳措施为： 1、熟料占比降低至 68%：通过降低熟料比例降低 CO2 排放量； 2、废弃物衍生燃料替代比例增至 37%：通过生物质废弃物燃料替代化石燃料降低 CO2 排放量； 3、替代原料：使用工业废料、石灰炉渣等代替部分石灰石； 4、碳捕集和封存项目：豪瑞集团目前正在欧洲和北美试点 20 多个 CCUS 项目。

全球碳交易市场的现状

截至 2025 年 11 月，全球共有 38 个碳市场正在运行，覆盖 120 亿吨二氧化碳的碳排 放，占比全球碳排放超 23%。另外还有 11 个碳市场正在建设中，预计将在未来几年内 投入运行。全球来看，碳市场可在不同层级政府中实施。一方面，一些城市层级的碳市场已投入运行，例如深圳碳市场。 另一方面，超国家层级运行的欧盟碳市场覆盖所有欧 盟成员国以及冰岛、列支敦士登和挪威。在德国和奥地利等国家，可能同时运行多个碳 市场，其中部分排放归欧盟碳市场管理，另一些则由本国的碳市场覆盖。

不同国家/地区的碳排放纳入行业不同，统计来看，绝大多数国家都会将电力和工业纳入 覆盖，此外，建筑、交通、航海、航空、农业和林业也会被部分国家纳入。差异主要是 取决于不同国家的经济产业结构和政策的导向。

不同区域碳排放覆盖范围占比区域排放不同，同时碳交易价格和配额拍卖比例也不同。 如欧盟和德国碳市场覆盖范围占比为 40%，碳价格为 70 美元/吨，拍卖比例为 57%， 部分个别国家拍卖比例可达到 100%。欧盟的碳价格在全球来看处于偏高水平，多数国 家碳价格处于 30-40 美元/吨。

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