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“双碳”托举高端智造站上创新高地
2022-04-13    来源:    发布者:
  持续推进的新一轮科技革命和产业变革,深度发掘了“双碳”目标的经济价值,并开始重塑我国经济发展的新格局,以信息化、数字化技术为支撑的高端智造产业,也随之成为实现“双碳”目标的关键突破口。

近年来,安徽省淮北市濉溪经济开发区依托铝基新材料产业基地,形成铝型材、铝板带箔、轨道交通配套产品、汽摩配件等铝产品加工制造集群。图为在濉溪经济开发区铝基新材料产业创新中心拍摄的铝产品。

  新华社发(万善朝 摄)

  中企积极探索“双碳”实践

  自我国提出碳达峰与碳中和的“双碳”目标后,不少中国企业就开始了积极的探索实践。

  金秋十月是收获的季节,位于山西长治经济开发区内的中德集团,各车间火花四溅,生产正酣。

  中德集团是一家集生产、科研、销售为一体的现代化民营企业,拥有塑钢型材、塑料管道、铝合金、汽车轻量化零部件四大支柱产业。迈入新发展阶段,中德集团立足自身优势、找准市场定位,于2020年9月成立了山西中德智达新能源装备科技有限公司(下称“中德智达”),进军新能源汽车零部件、智能交通工具、通用航空配套三大应用领域,以高端技术引领赶超发展。

  中德智达董事长常斌表示,当下摆在中德智达面前最紧要的任务,就是如何主动踏上实现“双碳”目标的赶考之路。“我们已在进行减少碳排放的实践尝试,引进技术生产质量更轻、可塑性更高、韧性更强的铝镁合金零部件。目前,公司可参与从整车研发、试制、试运行、量产等全流程的设计和制造,给整车厂商提供系统优化方案。”

  据介绍,今年年初,中德智达为大运汽车一款厢货车的厢体进行优化设计,将厢体自重从950公斤降到了420公斤。“减重500公斤意味着走同样路程能够降低2.5%油耗。”常斌说,“我们生产销售的轻量化零部件还处于摸索上升阶段,但我们有信心确保在5年内收入突破10亿元,并规划上市。”

  作为实现碳达峰、碳中和的主力军,一些电力企业也在根据自身实际情况不断探索实现“碳中和”的新路径。

  近日,新疆金风科技股份有限公司(下称“金风科技”)成功签约乌克兰佐菲亚337.5MW风电项目和奥恰科夫288MW风电项目。据了解,金风科技一直立足于开发电网友好型的风力发电装备,积极参与和践行行业标准化进程,促进规模化风电和光电的可持续发展。在过去的十余年,金风科技坚持科技创新之路,获得了5000多项全球专利,参与了28项国际标准及230多项国内行业标准的制定。

  围绕“双碳”目标的实现路径,金风科技开展了一系列实践探索:在制造端,金风科技已初步实现低碳风机产品与绿色供应链的双循环,构建了完整的绿色供应链管理评价指标体系,带动整个产业集群实现零碳生产风电装备;在电力供给侧,金风科技打造了区域源网荷储综合供能模式,建设“风光储”电站,形成了源网荷储一体化的绿色供能体系;在电力负荷方面,着眼于供能、用能、交易三大维度,金风科技不仅探索提供零碳电源解决方案,还涉足产业节能、绿电交易,期望未来能构建一个系统性的能源管理数字化平台。

  站在市场潮头的家电企业则将目光聚焦在家电的循环回收上。

  今年5月21日,中国首个家电循环产业大数据平台正式启动,与平台配套的中国家电循环产业首座互联工厂在海尔集团同步开建。

  目前,我国废弃电器电子产品的流向主要有“再使用”“存储”“拆解”和“填埋”四个环节。其中,拆解多为物理拆解,缺乏深度加工,实际被拆解处理比例不足20%,对废弃电器电子产品回收利用率非常低。

  为破解行业共性难题,海尔集团以回收业务为切入点,向拆解环节延伸,启动了绿色再循环工厂的建设。根据规划,工厂将开设8条全品类家电拆解线、10条塑料改性造粒线,预计2022年3月正式投产,投产后每年可拆解200万台废旧家电,改性造粒3万吨。

  海尔方面表示,这座工厂将成为国内智能制造成熟度达到L5级的标杆工厂,同时也是全球首个再循环行业的“灯塔工厂”。

  高端智造是“双碳”突破口

  业界认为,在“双碳”目标背景下,以信息化、数字化技术为支撑的高端智造,既是中国从制造大国迈向制造强国的重要一环,也是实现“双碳”目标的关键突破口。

  目前,我国的高耗能企业主要集中在工业、电力、能源、建筑、交通等行业,其中工业领域的钢铁、石化、化工、建材、有色金属等最为突出。为了实现“双碳”目标,除行业自身的技术升级外,同样可以通过数字化技术降低碳排放。

  全国社会保障基金理事会副理事长陈文辉表示,近年来,随着工业互联网的快速发展,加上人工智能、大数据等新兴技术的推广应用,多个行业的资源利用率得以大幅提升,有效降低了能耗水平。例如,矿山生产是高耗能行业,且我国矿山的品位普遍较低,大量的能源消耗其实做的是无用功。为此,一些矿山正在运用X射线与人工智能技术进行智能选矿,废石抛弃率达到90%以上,这意味着新技术只消耗很少的能源就可实现此前一样的产出,大幅降低了碳排放强度。

  显然,在数字化技术的赋能下,企业生产力和工作效率得到了大幅提升,同时也使能源使用和碳排放得到了有效减少。据GeSI(全球支持可持续发展倡议组织)研究显示,大数据、人工智能、物联网、区块链等新技术与各个行业的结合都是降低碳排放的有力手段。

  中国信息通信研究院副总工程师史德年认为,数字化技术能够助力研发设计、生产制造、运营服务等环节,从源头、过程到整体赋能节能减排;与此同时,企业也在追求高质量发展,因此利用新一轮科技革命转型高端智造是一条必经之路。

  基于此,国内几乎所有的制造企业,都在迫切推进向高端智造转型。

  甘肃祁连山水泥厂里有几座巨大的回转窑,被称为“水泥厂的心脏”,不知疲倦地日夜转动着,设备的空转导致了巨大的能源浪费。去年,厂里引进了能源管理系统,建起了数字化试点工厂。系统投运后,实时监测、操控设备运转,水、煤、电的能耗大大降低,单月煤耗降低到了100公斤/吨,电费也降低了450万元。

  作为我国特种电机行业的龙头企业,佳电股份这家“老字号”企业近年来也通过一系列改革转型高端智造,重新焕发了生机,形成了国企改革的“佳电样本”。

  当然,对于“双碳”目标的实现来说,高端智造产业的作用远不止于此。中国电子信息产业发展研究院规划研究所副所长邵立国说,现在的高端智造产业大多以集群的模式出现,这些先进制造集群在空间上高度集聚、在产业链上紧密协同、在管理上集约高效,可以有效推动低碳的发展。同时,集群由于拥有众多的同行业或上下游企业,能够为低碳技术提供更广阔的应用场景空间,在新技术新模式的探索推广方面具备天然优势。

  在业界看来,高端智造能够借助大数据、工业互联网、人工智能等新一代信息技术,有效支持制造业全要素、全产业链、全价值链信息的无缝衔接,大力提升生产管理能效,减少资源消耗,成为生产力提升与环境友好之间的新平衡点。

近日举行的第十六届榆林国际煤炭暨高端能源化工产业博览会上展出的一款轨道式智能巡检机器人。

  新华社记者 邵瑞 摄

  “双碳”重塑经济竞合新格局

  比A4纸稍厚的0.12毫米超薄玻璃,凭借出色的柔韧性可以实现360度弯曲;直径仅为头发丝1/10的高性能碳纤维,强度是钢的7至10倍;一颗颗不起眼的黑色氮化硅陶瓷轴承球,能耐得住每分钟60万次的摩擦以及上千摄氏度高温的炙烤……在国家大力推动实现“双碳”目标的背景下,这些新科技、新工艺、新材料开始站上风口,成为今年以来市场增长最快的高端产品。

  不少专家认为,当前我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,而实现“双碳”目标无疑是衡量高质量发展成效的重要标尺,并为高质量发展开辟出广阔空间。

  首先,低碳发展将促进新发展理念在经济、社会系统中的深入实践,创造出更多新的增长点并进而形成生产、消费的新增长极,在新格局中融通生产、分配、流通、消费各个环节,推动供给需求在更高层次更高水平上实现动态均衡。

  其次,从蒸汽时代到电气时代,能源动力创新始终是工业革命历史舞台的主角。在以“硅基”创新为核心的信息化快速发展后,“双碳”之路无疑将开辟以“碳基”创新为核心的新一轮产业变革。其中,能源、信息、生物、纳米等技术的深度交叉融合形成的汇聚技术,将持续引领产业变革,推动社会生产力的新跃升。

  邵立国说,“双碳”将推动制造业产业体系、管理体系和技术体系的深度变革,虽然目前在很多领域仍处于探索阶段,但无论是能源利用还是减碳降碳,未来都将催生出一批新的技术和应用场景。

  赛迪顾问“双碳”经济研究中心分析师马巍威则认为,“双碳”将重塑我国经济竞合新格局。发展“双碳”经济关系到我国高端智造产业的发展布局,推动新一代信息技术和先进低碳技术深度融合,带动新能源、新材料、高端装备等绿色低碳制造业的快速发展,率先在发展潜力大、带动性强的数字经济、清洁能源、智慧城市等高科技、高效益和低排放领域培育出新的增长动能。

  事实上,过去20年中国的对外开放,加速了全球价值链整个大循环体系的形成和运转,而未来很长时间内,“双碳”经济将成为支撑中国经济社会发展的底层逻辑,围绕碳排放可能会出现技术范式的彻底变革。

  “碳达峰和碳中和是中国经济发展模式的战略转变和生活方式变化,它不仅是传统意义上的能源结构变化,更是整个经济结构的变化和经济技术的再造。”清华大学国家金融研究院院长朱民表示,碳中和一定会推进更新更高层次的改革开放和科技创新政策,从这个意义上说,碳中和不单纯是一个绿色的故事,更是一个再造中国经济的巨大机遇。

  朱民认为,当欧美国家走向绿色发展时,其收入水平、经济结构、能耗量等已使得这个任务相对容易,而对于大部分发展中国家和新兴经济体而言,要在增长的同时保持碳中和,“是一个完全不同的世界”。因此,基于中国独特的机遇和能力,有可能在绿色发展领域创造出一个新的经济理论,“这是一个发展范式的改变,我们正走在世界前沿,想象空间无比巨大。”

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