工业部门是中国碳排放的重点来源，钢铁、水泥、石化、有色等行业如何实现深度脱碳？《碳中和科技评论（英文）》期刊发表了由生态环境部环境规划院严妍等多机构专家联合撰写的重磅综述文章《中国工业部门脱碳的支撑技术与路径》，系统评估了七大关键技术，并提出分阶段脱碳路线图。

原文引用：Yan Y, Ruan Z, Zhang L, et al. Supporting technologies and pathways for industrial sector decarbonization in China. Technology Review for Carbon Neutrality, 2025, 1:9550007. //doi.org/10.26599/TRCN.2025.9550007

一、文章作者简介：

本文共同第一作者为严妍、阮梓纹（生态环境部环境规划院），通讯作者为严刚（生态环境部华南环境科学研究所）、陈潇君（生态环境部环境规划院）。其他作者来自生态环境部环境规划院、华南理工大学、江苏大学、中国信通院、中国冶金规划院、中国有色金属工业技术开发交流中心、中国建材科学研究总院、中国化工节能技术协会、中国煤科规划院等单位。研究团队长期深耕工业领域减碳技术与政策研究，覆盖钢铁、水泥、有色、石化、煤化工等多个行业。

二、核心观点速览：

文章系统梳理了工业部门实现碳中和的七大关键技术类别：

1.能效提升：改进传统工艺与设备，是2035年前最现实的减排手段。例如，首钢等企业通过智能化煤配、余热回收等实现显著节能。

2.清洁电气化：用电能替代化石燃料。电炉钢、电加热水泥窑、乙烯电裂解等技术正在加速推进。榆林煤深加工基地采用40MW国产电机替代蒸汽驱动，年减排CO₂达53.43万吨。

3.氢能替代：绿氢作为还原剂或原料，在氢冶金、绿氢合成氨等领域前景广阔。中石化新疆库车项目年产绿氢2万吨，为全球最大绿氢示范之一。

4.原料替代与废料循环：废钢电炉、再生铝、废塑料化学回收、工业废渣替代水泥原料等，可实现20%-60%的工业碳减排。

5.碳捕集利用与封存（CCUS）：2035年后加速推广。齐鲁石化-胜利油田项目为国内首个百万吨级全流程CCUS，包钢集团在建50万吨/年钢铁行业CCUS项目。

6.数字化技术：物联网、人工智能、数字孪生等赋能绿色设计、碳管理、协同控制。但目前工业数字化渗透率仅约25%，潜力巨大。

7.其他创新技术：如水泥悬浮循环煅烧、惰性阳极铝电解、原油直接裂解制乙烯等，可进一步突破传统工艺的碳排瓶颈。

分阶段脱碳路线图：

2025–2035年：以能效提升和废料循环为主，推动碳排放达峰（约2025–2026年），预计减排0.89亿吨。

2035–2050年：清洁电气化与绿氢替代成为主力，预计减排1.80亿吨。

2050–2060年：CCUS大规模部署，水泥行业CCUS渗透率可达70%，全技术路径合计减排2.32亿吨。

文章强调，工业脱碳不能仅靠单一技术，而需分阶段、跨行业、因地制宜，实现系统性推进。

三、挑战与未来方向：

尽管技术路径日益清晰，中国工业脱碳仍面临多重挑战：

1.技术成熟度与成本：部分创新技术仍处实验室阶段（如电加热水泥窑），CCUS成本偏高（水泥行业305–730元/吨CO₂）。

2.区域发展不均衡：东部适合绿色电力和电炉钢，西北重工业基地需因地制宜推进氢冶金与CCUS。

3.基础设施适配：工业微电网、绿电直连、储氢运输等配套仍不完善。

4.资金与人才：低碳转型需巨额投资，同时亟需跨学科复合型人才（如化工+数字+环境）。

5.政策与市场机制：碳定价、碳核算标准、排放权交易体系仍需健全。

未来研究方向可包括：

1.区域差异化脱碳策略：制定“一厂一策”转型路线图

2.电力与工业协同转型：提升电网灵活性与绿电消纳能力

3.数字化深度赋能：AI+工业碳管理、数字孪生工厂

4.国际技术与资金合作：加速CCUS、绿氢等前沿技术商业化

5.社会公平与劳动力转型：推动高碳岗位人员的绿色再就业