中国混凝土与水泥制品协会预拌混凝土分会 中国混凝土与水泥制品协会预拌混凝土分会 中国建筑材料联合会绿色低碳建材分会 中国建筑材料联合会绿色低碳建材分会(简称绿色低碳建材分会)成立于2016年,是中国建筑材料联合会为积极应对绿色发展挑战,寻求建材行业可持续发展解决方案而成立的专业性分会。 中国混凝土与水泥制品协会预拌混凝土分会(简称预拌混凝土分会)成立于2009年,是由全国预拌混凝土生产企业、科研、设计、高校、工程应用单位及相关的社会团体组成。 分会的宗旨是维护会员单位和行业利益,为会员、行业和政府、社会提供服务。组织全国从事预拌混凝土及相关产品的生产、流通、应用,致力于促进预拌混凝土行业在节能、环保、资源综合利用等方面的产业升级和技术进步,保证建设工程的质量安全与效益,促进会员单位的交流与协作,全面提高市场竞争力,引领、服务行业向绿色环保、智能化和数字化转型升级。 绿色低碳建材分会深度参与建材行业绿色制造、ESG、节能降碳、绿色低碳建材体系建设,通过标准研究、能力培训以及技术服务等方式支持企业不断提升绿色制造水平,增强企业可持续发展话语权,持续探索建材行业绿色低碳高质量发展解决方案。 前言 气候变化已成为人类面临的重大挑战,《巴黎协定》明确要求将全球温升控制在1.5℃以内,需在2050年左右实现净零排放。建筑业作为全球最大的材料消耗和碳排放行业之一,贡献了约34%的全球碳排放,其中建材生产和施工阶段占比18%。混凝土作为最主要的建筑材料,其核心原料水泥的生产占全球CO2排放的7%,是仅次于电力和钢铁的第三大碳排放行业。 从全球范围来看,混凝土的市场需求呈现多元化和区域不平衡的特点。随着我国经济发展的转向,混凝土行业整体面临较大经营压力,技术创新、绿色低碳正成为推动产业升级的核心趋势。 碳足迹作为衡量混凝土全生命周期碳排放的核心指标,是支撑混凝土行业低碳转型的量化评估工具。混凝土产业链横跨水泥等原材料以及建筑施工等下游行业,应对碳足迹核算过程中的数据碎片化、边界模糊等挑战,有利于补全产业链企业碳足迹管理体系拼图,发掘混凝土价值链节能降碳潜力。 如果说碳足迹核算是产品碳排放管理的第一步,那么通过分级等手段对产品碳足迹水平进行评价,则是有效管理企业减排目标,引导建立低碳消费市场的更高要求。产品碳足迹分级管理作为推动低碳经济发展的可落地举措,连接国家自主贡献目标与企业绿色转型,并有效满足消费者对低碳产品的差异化需求。通过政策引导与市场驱动的双重作用,深度融入绿色采购、绿色消费、绿色金融等领域的应用,将有利于形成协同减排的强大合力。 作者 中国建筑材料联合会绿色低碳建材分会张晋马晓杨思宇(实习) 中国混凝土与水泥制品协会预拌混凝土分会师海霞贾嘉 致谢 感谢国建联信认证中心对本报告发布给予的支持。 联系方式 如对本报告有相关意见或建议,欢迎通过以下方式联系我们。中国建筑材料联合会绿色低碳建材分会联系人:张晋办公电话:010-57811411办公邮箱:glb@cbmf.orghttp://glb.cbmf.org 目录 1 混凝土行业发展概况… ………………………………………………………………………1 …1.1…产业规模… ……………………………………………………………………………………1…1.2…技术创新引领混凝土行业变革… ……………………………………………………………2…1.3…政策推动混凝土行业低碳转型加速化………………………………………………………3…1.4…低碳混凝土发展关键路径… …………………………………………………………………4 2 混凝土的生产与创新… ………………………………………………………………………6 …2.1…混凝土的重要基准:配比与性能………………………………………………………………6…2.2…创新混凝土生产工艺… ………………………………………………………………………8 3 建立透明度:预拌混凝土的碳足迹研究… ……………………………………………10 …3.1…碳足迹背景与发展… ………………………………………………………………………11……3.1.1…碳足迹的基本概念… …………………………………………………………………11……3.1.2…标准与数据:量化产品碳足迹的重要基础…………………………………………12…3.2…预拌混凝土碳足迹核算的产品系统边界… ………………………………………………14…3.3…预拌混凝土碳足迹的核算… ………………………………………………………………16……3.3.1…水泥碳足迹… …………………………………………………………………………16……3.3.2…预拌混凝土碳足迹… …………………………………………………………………20…3.4…碳足迹核算的行动与挑战… ………………………………………………………………23 4 明确目标:低碳混凝土的评价……………………………………………………………24 …4.1…碳足迹分级管理政策进展… ………………………………………………………………25 …4.2…国外低碳混凝土分级评价方法介绍… ……………………………………………………26……4.2.1…联合国工业发展组织(UNIDO):工业深度脱碳倡议(IDDI)………………………26……4.2.2…英国:低碳混凝土组织(LCCG)… …………………………………………………28……4.2.3…澳大利亚:材料与隐含碳领导者联盟(MECLA)……………………………………29…4.3…我国预拌混凝土产品碳足迹分级研究… …………………………………………………30 5 开始行动:低碳混凝土应用展望………………………………………………………32 …5.1…国家自主贡献目标支持气候雄心……………………………………………………………32…5.2…低碳产品精准锚定减排方向… ……………………………………………………………33 1 混凝土行业发展概况 从全球范围来看,混凝土的市场需求呈现多元化和区域不平衡的特点。在亚洲、非洲和拉丁美洲等新兴经济体,基础设施、住房建设的需求旺盛,推动了混凝土市场的快速增长。在发达国家,市场需求则更多地集中在高端建筑项目和绿色建筑领域。随着我国经济发展的转向,混凝土行业整体面临较大经营压力,技术创新、绿色低碳正成为推动产业升级的核心趋势。 1.1 产业规模 在城市化进程与基建需求的推动下,2024年全球混凝土市场规模达到3323.3亿美元,产量约为120亿立方米。发展中国家依旧是市场增长的主要力量,而发达国家则加快了低碳转型的步伐,使得全球混凝土市场呈现出“总量趋稳、双轨并行”的显著特征。 印度、东南亚、非洲等发展中市场的混凝土需求保持较高增速。印度城镇化率不足35%,混凝土需求年增长率保持在8%~9%1,但由于技术相对落后,其碳排放强度高于全球平均水平;印尼2024年上半年水泥消费量达2802万吨,同比增长2.2%2,政府的经济适用房计划进一步推动了需求增长,据预测,东南亚水泥市场年增长率将达7.63%3;非洲地区基础设施投资需求旺盛,尼日利亚、南非等国的混凝土市场年增长率预计可达5%~7%4。 低碳引导北美、欧盟等发达市场对混凝土的需求转向。欧盟地区混凝土市场规模约600亿美元5,受碳边境调节机制(CBAM)的倒逼,行业减排压力增大,低碳混凝土占比已达25%6;北美地区的3D打印混凝土市场发展迅猛,预计到2031年市场规模将达18.9亿美元7。 我国预拌混凝土行业当前正处于下行周期,行业整体面临较大经营压力。2024年,全国预拌混凝土产量为24.91亿立方米,较2021年峰值减少8亿立方米,行业产值约8500亿元,同比降幅超40%。房地产开发与基础设施投资是预拌混凝土的主要下游市场。2024年,国内房地产开发投资同比增速下降10.2%,新开工面积同比下降23%,是影响混凝土需求放缓的主要因素;与此同时,基建、交通、水利等投资同比增长约4.5%,支撑混凝土行业的部分需求。 1.2 技术创新引领混凝土行业变革 提升生产效率和产品质量,满足多元化使用场景,是混凝土行业当前技术创新的主要方向。 1)高性能化 高性能混凝土(High-Performance Concrete,HPC)以“高耐久、高韧性、高适配性”为核心特征,通过材料创新与结构优化,不仅突破了传统混凝土的性能边界,更推动混凝土企业从“材料供应商”向“结构解决方案服务商”升级。 超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)是混凝土高性能化的发展形态。通过低水胶比设计、多级颗粒紧密堆积技术与纤维增强工艺,构建由纳米级胶凝基质、亚微米级硅灰颗粒、毫米级骨料组成的致密微观结构,并借助钢纤维或有机纤维的桥接作用抑制裂缝扩展,最终形成兼具超高强度与高耐久性的胶凝体系。 在力学性能维度,UHPC的抗压强度普遍超过120MPa,约为普通C30混凝土的4~6倍;抗折强度达20~25MPa,较传统混凝土提升5~8倍,且具备显著的应变硬化特性,受弯破坏时呈现韧性断裂特征而非脆性破坏。 耐久性能方面,UHPC通过极低的孔隙率,实现极低的吸水率和优异夫人抗渗性能,可有效抵御氯盐侵蚀、冻融循环、硫酸盐化学腐蚀等多重劣化作用,显著提高服役寿命。 桐乡市180米超高混塔项目:全球首个UHPC 150塔筒,年上网电量超5亿千瓦时,碳减排量达40万吨8; 富翅门大桥:国际首座采用UHPC湿接缝技术的跨海大桥,通过高应变强化型UHPC材料,实现预制构件拼接效率提升,大幅缩短工期,获2024年中国土木工程詹天佑奖9; 厦门白鹭西塔266米主塔楼:采用“一泵到顶”技术,C80混凝土泵送高度达240.4米,通过优化管路布置与超高压泵,提升泵送效率,降低裂缝发生率10。 2)预制化 混凝土的预制化是建筑工业化体系整合的重要组成部分,也是装配式建筑发展的重要基础,引领行业从“劳动密集型”向“技术密集型”升级。预制化转型重塑了混凝土行业的生产范式,通过“设计—生产—装配”全流程数字化,将传统现场作业转化为工业化生 产,在提升构件精度控制,减小施工误差的同时,显著提升建造效率25%~30%。 住建部《装配式建筑可复制可推广技术体系和产品目录(第一批)》(建办标函〔2025〕47号)的发布,标志着我国预制混凝土构件进入规模化应用新阶段。国务院《“十四五”建筑业发展规划》明确要求,2025年装配式建筑占新建建筑比例达30%,其中政府投资项目全面采用装配式建造。预计到2030年,装配式混凝土建筑市场渗透率将突破50%,推动建筑业碳排放强度下降30%。 深圳长圳公共住房项目:全国最大装配式保障房项目,总建筑面积115万平方米,采用预制承重墙、叠合板等构件,现场用工减少50%,施工周期大幅缩短,获评“国家智能建造试点项目”11; 雄安新区近零能耗建筑示范区:集成预制保温外墙板、预应力叠合楼板等技术,项目整体节能率达63%,入选住建部“被动式超低能耗建筑示范工程”12。 3)智能化 新一代信息技术的应用,在提升混凝土生产效率与质量控制水平,优化供应链管理,提高施工安全性等方面有着广泛的应用场景。通过部署物联网传感器、工业机器人及智能管理系统,混凝土生产可以实现从原材料采购、配比设计到成品运输的全流程数据贯通;特种智能装备的研发应用,则有效解决了传统施工中的高危场景与精度控制难题。 1.3 政策推动混凝土行业低碳转型加速化 气候变化已成为人类面临的重大挑战,《巴黎协定》明确要求将全球温升控制在1.5℃以内,需在2050年左右实现净零排放。建筑业作为全球最大的材料消耗和碳排放行业之一,贡献了约34%的全球碳排放,其中建材生产和施工阶段占比18%13。混凝土作为最主要的建筑材料,其核心原料水泥的生产占全球CO2排放的7%14,是仅次于电力和钢铁的第三大碳排放行业。 欧盟《建筑产品法规》(EU CPR)明确提出水