零碳時代的工業(yè)再造

王磊

2018年12月21日傍晚，德國魯爾區(qū)一座硬煤礦井附近人頭攢動，人群正前方，時任歐盟委員會主席容克與德國總統(tǒng)施泰因邁爾肅穆而立，不時低頭看表的樣子預(yù)示著一個歷史時刻即將到來。

時針指向6點(diǎn)，面前礦井升降機(jī)的聲音響起，五位礦工緩緩升上地面。他們隸屬于魯爾煤業(yè)集團(tuán)，領(lǐng)頭的老礦工從身后的礦車中選出了形狀最好的一塊硬煤，將其交到了總統(tǒng)手中。施泰因邁爾難掩激動的神情，他轉(zhuǎn)身向身后的1500名礦工宣布：“一個時代即將結(jié)束。”

這是德國硬煤開采業(yè)的最后一日，自19世紀(jì)魯爾區(qū)發(fā)現(xiàn)煤礦資源以來，這片地區(qū)為整個德國提供了80%的硬煤，90%的焦炭與2/3的鋼鐵產(chǎn)能。

從柴火走向煤炭的能源革命與第一次工業(yè)革命重塑了德國的經(jīng)濟(jì)區(qū)域分布、城市發(fā)展與商業(yè)社會：圍繞煤礦能源，魯爾區(qū)建立了電力、化學(xué)、機(jī)械制造、軍事等完整的現(xiàn)代工業(yè)體系，并形成了埃森、多特蒙德、杜伊斯堡等主要工業(yè)城市。

在長達(dá)200年的開發(fā)歷史中，魯爾區(qū)逐漸化身德國的“工業(yè)心臟”，支撐著德國完成了經(jīng)濟(jì)、政治、文化的統(tǒng)一，成為了世界工業(yè)強(qiáng)國，與之相伴的是德國西門子、奔馳、克虜伯、巴斯夫等橫跨煤炭、石油、電氣、交通領(lǐng)域巨頭公司的崛起。

但與美國底特律、日本室蘭等眾多先發(fā)工業(yè)城市一樣，以煤礦資源發(fā)家的魯爾區(qū)，從上世紀(jì)60年代開始面臨能源與工業(yè)的結(jié)構(gòu)性危機(jī)。到21世紀(jì)，碳中和概念的提出更是讓魯爾區(qū)高耗能工業(yè)的發(fā)展受到嚴(yán)重限制。

舊工業(yè)體系面臨的挑戰(zhàn)迫使德國進(jìn)行了一場能源和工業(yè)領(lǐng)域的改革。1997年，該國通過了可再生能源發(fā)電的政策，在隨后的22年里，以煤礦為主的能源結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)，到2019年，可再生能源的發(fā)電比例已經(jīng)超過煤電，達(dá)到42.1%。

長期對可再生能源的利用，使德國構(gòu)建了風(fēng)電、光伏、水電、地?zé)?、生物質(zhì)發(fā)電等多元的能源體系。

另一方面，曾經(jīng)以魯爾區(qū)為核心的工業(yè)制造在德國新一輪工業(yè)改革過程中逐漸朝慕尼黑、斯圖加特、萊比錫、漢堡等城市轉(zhuǎn)移。計算機(jī)與生物技術(shù)等新興產(chǎn)業(yè)也在德國快速發(fā)展。依托國內(nèi)優(yōu)秀的工業(yè)基礎(chǔ)，德國2011年提出了“工業(yè)4.0”的概念，推動工業(yè)體系向智能化與自動化發(fā)展。

德國工業(yè)體系的改革對作為“世界工廠”的中國極具借鑒意義。過去四十余年，中國經(jīng)歷了改革開放、復(fù)關(guān)入世，工業(yè)體系不斷擴(kuò)張驅(qū)使著經(jīng)濟(jì)高速增長，在2010年中國超過日本，成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體。

但從本質(zhì)來看，中國工業(yè)發(fā)展目前仍然依靠著粗放的化石能源消耗，單位GDP所產(chǎn)生的碳排放位居世界前列。

在如今的“雙碳”目標(biāo)下，中國需要一場工業(yè)體系的碳中和變革，并對其可能帶來的經(jīng)濟(jì)地理大變遷做好準(zhǔn)備。

在《氣候經(jīng)濟(jì)與人類未來》中，比爾蓋茨認(rèn)為：“那些率先建立起偉大的‘零碳’企業(yè)和偉大的‘零碳’產(chǎn)業(yè)的國家，將在未來幾十年里引領(lǐng)全球經(jīng)濟(jì)。”

針對中國工業(yè)的零碳改革，本文將主要探討三個問題：

1. 中國工業(yè)碳中和轉(zhuǎn)型的主要方向是什么？

2. 中國工業(yè)碳中和轉(zhuǎn)型具體應(yīng)該如何實施？

3. 中國工業(yè)碳中和轉(zhuǎn)型最重要的環(huán)節(jié)是什么？

一、 兩個命題

能源與工業(yè)從來都是一體兩面，能源是里，工業(yè)是表，兩者互為表里。當(dāng)化石能源的“寶庫”被發(fā)掘，世界工業(yè)體系的發(fā)展就開始與碳排放量緊密掛鉤。

第一次工業(yè)革命起源于蒸汽機(jī)的發(fā)明。蒸汽機(jī)最重要的應(yīng)用是為工廠提供動力，奠定了現(xiàn)代工廠的大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，隨后應(yīng)用于交通領(lǐng)域，如火車和輪船，全球化的步伐由此開始。而在這一時期，煤成為主要的動力來源。

石油的發(fā)現(xiàn)敲開了第二次工業(yè)革命的大門。在第二次工業(yè)革命之后，美國接替英國，成為了世界碳排放最大的國家：首先是美國打造的具有時代性的“原油體系”，圍繞生產(chǎn)、運(yùn)輸、消費(fèi)三個環(huán)節(jié)，洛克菲勒與福特汽車打造了一套高效、低成本的能源體系，最終成功取代了英國的“煤炭體系”，這大大加速了美國工業(yè)化的進(jìn)程。

其次，豐沛的石油能源也使得美國能大力推廣機(jī)械化，到20世紀(jì)上半葉，美國已經(jīng)成為世界上機(jī)械化程度最高的國家，各行各業(yè)的機(jī)械化使得美國工業(yè)體系的運(yùn)轉(zhuǎn)效率漸漸超越歐洲。

與此同時，地理上的優(yōu)勢使得兩次世界大戰(zhàn)對美國本土工業(yè)發(fā)展的影響極其有限，軍工的龐大需求反而為美國石油等工業(yè)發(fā)展提供了充足的動力。

到1945年，美國石油產(chǎn)量達(dá)到2.35億噸，是軸心國產(chǎn)量總和的89倍。在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束之時，美國的工業(yè)實力已經(jīng)完全媲美甚至超越歐洲諸國，同時也成為了世界碳排放第一的經(jīng)濟(jì)體。

中國的工業(yè)化之路，則是從1949年建國后開始的。如果以碳排放變化為參照，中國三次碳排放量擴(kuò)大的時間點(diǎn)分別發(fā)生在1950年代末、1980年與2000年之后，同樣與中國工業(yè)化發(fā)展一一對應(yīng)。

1950年代是中國大力發(fā)展重工業(yè)的十年，這一時期，東北原煤產(chǎn)量占到全國1/4，成為了共和國工業(yè)化的重要引擎，當(dāng)時在遼寧阜新開掘出的亞洲最大露天煤礦，被稱為“百里煤海”。采煤煉鋼成為這一時期中國工業(yè)發(fā)展的主基調(diào)。

到改革開放時，中國工業(yè)體系分工開始加深，工業(yè)的重心從以重工業(yè)為基礎(chǔ)、國企央企為主的東三省開始向更貼近市場的長三角、珠三角轉(zhuǎn)移，也是在這一時期，得益于國內(nèi)輕工業(yè)的發(fā)展，國際分工中較為簡單的來料加工貿(mào)易進(jìn)入中國，并逐漸成為中國經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。

除輕工業(yè)之外，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展還帶來了城鎮(zhèn)化浪潮，個人碳排放也在這一過程中顯著增長。

在2001年，中國加入WTO獲得了增長的新動力，跨國企業(yè)為國內(nèi)帶來了更多的工作崗位和工業(yè)產(chǎn)值，不過這些企業(yè)將更多的生產(chǎn)環(huán)節(jié)放在中國的同時，也將更多的碳足跡與污染排放轉(zhuǎn)移到了中國。

北京大學(xué)國家發(fā)展研究院副院長黃益平分析認(rèn)為：“中國加入WTO后，中國與美國、歐盟、日本、韓國等國家的貿(mào)易關(guān)系空前加強(qiáng)，直接導(dǎo)致了這些國家碳排放量的下降?！?/p>

加入WTO之后，中國工業(yè)進(jìn)入了重化工業(yè)大發(fā)展的時期，碳排放隨之超過了歐盟和美國。經(jīng)歷這些發(fā)展階段之后，中國已經(jīng)建立起非常完善的工業(yè)體系，但由于工業(yè)發(fā)展與碳排放量密切相關(guān)，中國的碳排放量也在2006年超越美國，成為全球第一。

如今面對碳排放的全球議題，中國背負(fù)著前所未有的壓力。西方歐美國家在過去百余年的工業(yè)化進(jìn)程中，已經(jīng)通過粗放的碳排放完成了現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)與工業(yè)體系的建設(shè)，并在20-30年前進(jìn)入了碳減排的階段。

而中國作為全球最大經(jīng)濟(jì)體在脫碳與高質(zhì)量道路上，有兩個命題必須解決：

首先是能源領(lǐng)域的減排，在我國，大約40%的碳排放來自電力行業(yè)，這一點(diǎn)與能源結(jié)構(gòu)有關(guān)，中國是一個多煤、少氣、缺油的國家，截至2020年，中國燃煤電廠發(fā)電量占世界總量的一半以上，為了改善能源結(jié)構(gòu)，中國過去十多年大力發(fā)展光伏、風(fēng)能、水電、電動汽車、特高壓以及儲能等新行業(yè)，并且正在逐漸形成一個商業(yè)閉環(huán)。

相比于在能源領(lǐng)域的“開源”，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的“節(jié)流”更顯艱巨。

作為中國的支柱產(chǎn)業(yè)，高能耗、高碳排的傳統(tǒng)制造業(yè)仍是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)增長的主要動力。在產(chǎn)量方面，中國的鋼鐵與水泥產(chǎn)量占到了全球50%以上；在用量方面，中國21世紀(jì)前16年的鋼筋混凝土用量超過了整個20世紀(jì)美國的用量，減排壓力巨大。

但放棄工業(yè)顯然是不可能的，受到地緣政治、供應(yīng)鏈安全以及新冠疫情等因素的影響，西方社會都愈發(fā)重視制造業(yè)，美國連續(xù)三屆政府提出工業(yè)回流；德國也早在2015年就發(fā)布“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，這對中國來說，意味著我們不僅對內(nèi)要面臨碳中和的減排壓力，碳成本的增加壓力，對外也要面臨西方以及東南亞等國家的競爭。

參考德國新工業(yè)體系改革的路徑，能源的生產(chǎn)與使用和整個工業(yè)價值鏈的再造，對中國探索通往零碳發(fā)展的道路尤為關(guān)鍵。

二、解決路徑

能源領(lǐng)域的減排是所有領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)碳中和的終極前提。

在中國政府萬億補(bǔ)貼與產(chǎn)業(yè)政策的加持下，國內(nèi)新能源體系的發(fā)展憑借以光伏、風(fēng)電、水電為主的可再生能源為生產(chǎn)端，特高壓為主的傳輸端，新能源汽車與儲能為主的利用端構(gòu)成了“新能源大三角”，助力零碳之路。

工業(yè)領(lǐng)域的碳中和路徑可能與能源領(lǐng)域完全不同。政策方面，龐雜的生產(chǎn)門類意味著財政定向補(bǔ)貼這種畢其功于一役的做法很難完全奏效。對于工業(yè)領(lǐng)域減碳，全球主要經(jīng)濟(jì)體采取政府政策+產(chǎn)業(yè)基金的形式刺激行業(yè)削減碳排放。

在我國2021年底發(fā)布的《“十四五”原材料工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中，也明確提到粗鋼、水泥、銅冶煉、氧化鋁等工業(yè)原材料保持合理產(chǎn)能利用率，引導(dǎo)行業(yè)建設(shè)的低排放項目對傳統(tǒng)項目實現(xiàn)產(chǎn)能等量或減量替換。

與此同時，國內(nèi)還在2020年7月成立了首期規(guī)模885億元的國家綠色發(fā)展基金，推動相關(guān)技術(shù)研發(fā)與落地。

在政府推出政策，并以產(chǎn)業(yè)基金躬身下場之后，民間資本也望風(fēng)而動。僅2021年，全球氣候科技（ClimateTech）風(fēng)險投資總額達(dá)到了307億美元，是10年前的20倍。在中國，各大VC/PE集中在脫碳領(lǐng)域的資本也超過了1500億人民幣。

政策和資本刺激了全球低碳創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展，促使工業(yè)產(chǎn)品開始改變生產(chǎn)方式或成為新的產(chǎn)品形態(tài)，創(chuàng)新產(chǎn)品與工藝技術(shù)得到了落地的土壤，并開始向“量產(chǎn)-工藝/試錯-利潤”的正向循環(huán)演進(jìn)。

以工業(yè)價值鏈跨度甚廣的氫為例，基于可再生能源電力產(chǎn)生的綠色氫燃料伴隨技術(shù)創(chuàng)新，成本將持續(xù)下降，成為交通、工業(yè)、建筑領(lǐng)域的清潔替代，甚至成為未來重要的能源轉(zhuǎn)換載體。

能源與工業(yè)體系的改變，最終將帶動組織形態(tài)的重構(gòu)和經(jīng)濟(jì)地理的變遷。

特高壓無法完全解決新能源與新工業(yè)體系發(fā)展時空不匹配的問題，對綠電的依賴將會使得高能耗企業(yè)向綠電資源豐富的地區(qū)轉(zhuǎn)移，不同工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的材料循環(huán)與碳排放采集將會使多種不同門類的工業(yè)體系聚集，對碳排放的統(tǒng)一管理需要體系之間排放數(shù)據(jù)相互打通。

在工業(yè)體系碳中和的要求下，一種全新的組織形態(tài)正在全球范圍內(nèi)誕生——2021年，世界經(jīng)濟(jì)論壇與埃森哲、EPRI達(dá)成合作，發(fā)起了一項加快“工業(yè)集群”向凈零排放過渡的運(yùn)動。

位于澳大利亞的奎納納市工業(yè)區(qū)、位于英國的HyNet工業(yè)區(qū)、亨伯工業(yè)區(qū)與位于西班牙的巴斯克工業(yè)區(qū)已經(jīng)加入了這項運(yùn)動，通過利用可再生能源和創(chuàng)新技術(shù)對化學(xué)、水泥、煉油、鋼鐵等傳統(tǒng)行業(yè)進(jìn)行改造，這些工業(yè)園區(qū)每年將減少1000萬噸左右的碳排放，并產(chǎn)生數(shù)十至上百億美元的GDP貢獻(xiàn)。

在國內(nèi)，工信部、國家發(fā)改委等十部門也在今年1月聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于促進(jìn)制造業(yè)有序轉(zhuǎn)移的指導(dǎo)意見》。

除了強(qiáng)調(diào)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間布局，維護(hù)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定性外，特別提到“在滿足產(chǎn)業(yè)、能源、碳排放等政策的條件下，支持符合生態(tài)環(huán)境分區(qū)管控要求和環(huán)保、能效、安全生產(chǎn)等標(biāo)準(zhǔn)要求的高載能行業(yè)向西部清潔能源優(yōu)勢地區(qū)集聚?！?/p>

如果能以集群方式實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，就地消納清潔能源，就能降低清潔能源利用與傳輸?shù)某杀?，提升清潔能源在我國能源與工業(yè)體系中的利用率，推動工業(yè)體系向脫碳轉(zhuǎn)型。

三、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施

事實上，在政策明朗之前，這樣的產(chǎn)業(yè)格局調(diào)整已經(jīng)開始。

2021年10月，鄂爾多斯政府與綠色科技企業(yè)遠(yuǎn)景科技集團(tuán)共同宣布全球首個“零碳產(chǎn)業(yè)園”正在鄂爾多斯落地，為全球零碳產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)打造樣板。

遠(yuǎn)景與國際檢驗與認(rèn)證集團(tuán)BV（Bureau Veritas）共同發(fā)布了“國際零碳產(chǎn)業(yè)園標(biāo)準(zhǔn)”，明確了零碳產(chǎn)業(yè)園需符合下述四大特征：以零碳能源為基礎(chǔ)的新工業(yè)體系、推動零碳產(chǎn)業(yè)與技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用、智能管理內(nèi)核、以及為區(qū)域創(chuàng)造低碳轉(zhuǎn)型動能。

百分之百清潔能源是零碳產(chǎn)業(yè)園的核心基礎(chǔ)。鄂爾多斯當(dāng)?shù)厣蟽|千瓦的綠色能源將成為其實現(xiàn)零碳轉(zhuǎn)型、綠色發(fā)展的關(guān)鍵引擎。基于遠(yuǎn)景EnOS智能物聯(lián)操作系統(tǒng)，風(fēng)電、光伏、儲能、氫能將形成一個清潔、智能、可靠的新型電力系統(tǒng)。

目前，鄂爾多斯遠(yuǎn)景零碳產(chǎn)業(yè)園內(nèi)布局了動力電池與儲能、電動重卡、電池材料、綠色制氫等上下游集成產(chǎn)業(yè)鏈。為什么選擇動力電池+汽車作為零碳產(chǎn)業(yè)園的主要產(chǎn)業(yè)組成？

歷史上每一次工業(yè)革命都是由能源+交通引燃的：煤加上蒸汽機(jī)、蒸汽船、蒸汽火車催生了一次工業(yè)革命，石油+內(nèi)燃機(jī)+汽車引發(fā)了第二次工業(yè)革命。而在當(dāng)下，風(fēng)電、光伏與動力電池、電動汽車兩個萬億級產(chǎn)業(yè)協(xié)同，必將推動新一輪零碳工業(yè)革命的進(jìn)程。

換言之，100%清潔能源是零碳產(chǎn)業(yè)園的基礎(chǔ)，而推動高端制造落地、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級和拉動區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展，是零碳產(chǎn)業(yè)園的核心目標(biāo)。

正如前文所言，經(jīng)濟(jì)體的轉(zhuǎn)型需要對能源的生產(chǎn)和使用，以及整個工業(yè)價值鏈再造。零碳產(chǎn)業(yè)園將在這一輪“再造”中扮演關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的角色，帶來系統(tǒng)性的影響。

在中國，一條從黑龍江黑河劃到云南騰沖的“胡煥庸線”，成為了國內(nèi)人口分布密度與經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度的分割線。但不為人知的是，這條線也是中國可再生能源的分割線。胡煥庸線西側(cè)的廣袤土地蘊(yùn)含著豐富的風(fēng)光資源。中國80%的風(fēng)能、90%的太陽能分布在西部北部。

依靠零碳產(chǎn)業(yè)園這種新的組織形態(tài)，未來四十年，以鄂爾多斯為代表處在“胡煥庸線”西北的地區(qū)，將在碳中和轉(zhuǎn)型的背景下迎來新的發(fā)展機(jī)遇。就如同第一次工業(yè)革命的起源地英格蘭中部，黃河幾字彎這片廣袤的地區(qū)憑借豐富的可再生能源，將成為零碳新工業(yè)的策源地。

除了國內(nèi)經(jīng)濟(jì)地理格局的變化，零碳新工業(yè)革命也是中國能否捍衛(wèi)“全球制造中心”地位的關(guān)鍵。

前歐盟委員會已經(jīng)公布碳邊境關(guān)稅（CBAM，碳邊境調(diào)節(jié)機(jī)制）政策立法提案，并在2026年正式生效。屆時歐盟各成員國將對各國高排放進(jìn)口商按需出售CBAM證，中國碳交易標(biāo)準(zhǔn)將與歐盟掛鉤。

目前歐盟的碳價已接近80歐元，是中國的十倍。一旦歐盟決定開征碳關(guān)稅，這個差價就是中國出口商品的新增成本，對中國產(chǎn)品競爭力產(chǎn)生巨大打擊。

鄂爾多斯零碳產(chǎn)業(yè)園特以遠(yuǎn)景“方舟能碳雙控管理平臺”為數(shù)字基座，可實現(xiàn)碳排和能耗指標(biāo)的可跟蹤、可分析、可視化，統(tǒng)一管理碳數(shù)據(jù)、碳指標(biāo)以及能耗數(shù)據(jù)指標(biāo)，并實現(xiàn)零碳閉環(huán)，而這也符合歐盟能碳雙控的標(biāo)準(zhǔn)。零碳產(chǎn)業(yè)園中的企業(yè)因在內(nèi)部完成了綜合零碳排，在出口和交易時將具備更強(qiáng)的成本競爭力。

以零碳產(chǎn)業(yè)園為關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，這場能源與工業(yè)的碳中和革命必將對中國未來經(jīng)濟(jì)的變遷產(chǎn)生巨大的影響。

四、尾聲：偉大工程

中國工業(yè)的零碳之路將是一場不亞于南水北調(diào)的偉大工程，這條道路的最終結(jié)果將重新定義中國制造在全球體系中的地位。

回顧中國成為“世界工廠”的過程，從改革開放到復(fù)關(guān)入世，當(dāng)時的中國向世界敞開的是一片價值洼地，這里充斥著低成本的勞動力與生產(chǎn)資料。在這種情況下，跨國集團(tuán)將大量的生產(chǎn)環(huán)節(jié)搬到中國，國內(nèi)工業(yè)也在這一環(huán)節(jié)中積累了充足的生產(chǎn)經(jīng)驗，如今，中國工業(yè)的發(fā)展紅利已經(jīng)從“人口規(guī)?！鞭D(zhuǎn)向“質(zhì)量效應(yīng)”。

當(dāng)下，碳中和成為工業(yè)體系發(fā)展的關(guān)鍵命題，擁有龐大消費(fèi)市場作為支撐的中國工業(yè)，擁有充足的動力向零碳化轉(zhuǎn)型，類似零碳產(chǎn)業(yè)園這樣的關(guān)鍵設(shè)施又為轉(zhuǎn)型提供了基礎(chǔ)條件。在全球主要經(jīng)濟(jì)體將碳排放明碼標(biāo)價的情況下，中國工業(yè)未來的發(fā)展很可能具備“零碳紅利”，在零碳排的吸引下，成為“全球綠色制造中心”。

這場偉大工程的實現(xiàn)必然無法脫離國家意志，但當(dāng)意志落地，也需要企業(yè)以及更多的社會主體來發(fā)揮更大的作用。