《欧盟能源密集型行业低碳技术工业技术路线图》

  • 来源专题:绿色制造
  • 发布时间:2024-03-05
  • 《ERA工业技术路线图:能源密集型行业的低碳技术》由欧洲委员会研究与创新总司(Directorate-General for Research and Innovation)编写。文件提供了关于能源密集型行业低碳技术发展和投资需求的详细分析,旨在支持欧盟实现气候中立目标。

    欧盟必须大幅加快清洁能源转型,并增加欧洲对化石燃料的能源独立性。将创新的低碳工业技术迅速推向市场比以往任何时候都更为紧迫。欧洲研究区(ERA)工业技术路线图为欧盟和国家层面的能源密集型行业提供了关键技术和手段,以将这些技术转移到工业生态系统中。

    关键发现

    为了实现2030年排放目标并进一步减少工业对天然气的依赖,需要扩大和部署目前处于高技术成熟度的可管理数量的创新低碳技术。仍处于试点和示范阶段且发展水平更低的技术对于实现2050年排放目标至关重要。挑战在于加速创新项目,使其尽快进入市场。


    • 目前能源密集型行业的整体研究与创新(R&I)投资与实现绿色协议排放目标所需的金额之间存在差距。最大的投资差距涉及未来几年对首次应用(FOAK)安装和进一步部署目前处于高技术成熟度水平的技术的投资。虽然欧盟共同规划的公私合作伙伴关系为跨部门合作提供了强大的平台,但尚无广泛开放的平台来建立低碳工业技术研究、开发和创新投资计划的有效协调。
    • 技术路径和成熟度:文件概述了能源密集型行业(如水泥、石灰、化学品、钢铁、纸浆和纸张、陶瓷和玻璃)的关键技术路径,包括电气化、使用绿色氢气、碳捕获与存储(CCS)、碳捕获与利用(CCU)、替代燃料和原料、生物资源的整合、更高效的材料和过程、材料效率、二次资源和废物价值化等。这些技术的应用潜力和成熟度(TRL)被详细评估。
    • 几个成员国已经与相关利益相关者共同制定了针对能源密集型行业脱碳的国家特定或跨部门战略(例如在芬兰、德国、斯洛文尼亚和瑞典)。这些战略是设计具有里程碑的详细进程以实现共同商定的减排(和其他)目标的重要工具。然而,并非所有人均CO2排放量高的成员国在2014-2020年规划期间都有高额的欧洲区域发展基金(ERDF)分配用于低碳项目。
    • 授权FOAK安装的不确定性是推广的关键障碍。在区域层面和跨国界设计和建造试点或示范工厂是开发许多脱碳技术的主要挑战之一。
    • 绿色发明的专利申请继续全球增长,主要欧盟公司的专利在能源密集型行业仍发挥关键作用。然而,中小企业在能源密集型行业的发明中所扮演的角色仍然不清楚。
    • 与生物量等其他绿色技术相比,欧盟在碳捕获和存储、氢气和工业共生等领域的绿色标准似乎发展不足。与生物量等其他绿色技术相比,这些领域的政策文件和EuroVoc描述符的数量显著较低。


    关键行动机会

    为了充分利用公共工具箱以撬动私人R&I投资,增加跨部门合作并加速部署,出现了以下行动机会:


    • 评估建立工业联盟或类似倡议的潜力,以促进能源密集型行业的低碳技术,基于Processes4Planet和Clean Steel合作伙伴关系,如2020年新工业战略所述。这些倡议应特别关注与工业过程的能源效率以及可再生能源的使用和整合相关的跨部门技术。实施这种跨部门方法和路线图识别的协同作用将允许更有效地利用公共工具箱,以加速脱碳和摆脱对天然气的依赖,实现明确的目标。在这种情况下,相关的中心结构可以促进对跨部门低碳工业技术的开发和采用的投资。提高对欧盟可持续金融分类下的私人R&I投资以及现有国家支持结构的意识和专家讨论,可以帮助增加R&I投资。
    • 作为ERA政策议程的一部分,促进与关键利益相关者的具体国家部门和跨部门战略或计划。这可以包括ERA论坛与工业能效战略能源技术(SET)计划工作组之间的联合讨论,以及在政策支持设施和相互学习演习下进行同行咨询和工作。R&I输入到欧洲学期可以促进更好地匹配ERDF和成员国的国家资金,重点关注排放最高的成员国和地区。
    • 建立一个实践社区,以促进低碳工业技术的FOAK安装的授权,借鉴欧洲芯片法案、监管适应性和绩效计划(REFIT)下的监管中心网络(RegHub)、可再生能源装置的欧盟建议批准流程、Hubs4Circularity实践社区以及相关机构现有网络的类似方法。
    • 通过更细致的部门分析,以及通过启用更简单的现有绿色专利在线搜索器,提高对绿色技术和能源密集型行业(如水泥和钢铁)专利的知识。
    • 通过探索与行业合作的机会,开放中央(跨部门)绿色发明的知识产权,扩大许可(例如专利池)和知识转移的知识产权访问,促进进一步的价值化。
    • 与欧洲标准化组织(例如CEN、CENELEC)和工业伙伴合作,识别并填补创新低碳工业技术的主要标准化差距。
    • 国家投资和计划:文件还讨论了成员国在工业脱碳和研发方面的国家战略和计划,以及支持绿色技术发展和部署的具体方案。文件分析了支持低碳技术研发和部署的监管框架条件,包括欧盟对能源密集型行业的监管框架、数字技术政策框架、国家援助规则以及可持续金融和欧盟分类法。


    文件强调了在能源密集型行业实现低碳转型的紧迫性,并提出了一系列技术和政策措施,以支持这一转型。这些措施旨在帮助行业实现欧盟的气候目标,同时保持竞争力和可持续发展。

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  • 《弗劳恩霍夫:替代电池技术–路线图2030+》

    • 来源专题:绿色制造
    • 发布时间:2023-09-27
    • 本“替代电池技术–路线图2030+”是作为项目BEMA II的一部分开发的,由德国联邦教育和研究部(BMBF)在“电池2020”下资助“倡议。Fraunhofer ISI正在通过路线图和监测流程、战略信息处理和状态研讨会支持德国电池研究,以交流科学进步和技术转让的信息。这一总括概念包括基本能力建设以及工业应用和生产。它专注于材料和组件开发、工艺和生产技术、回收和循环经济,以及数字化和规模化研究。与以前的总括概念相比,还更加强调从学术研究向工业发展的过渡以及随后向应用的转移。BMBF的总括概念考虑了锂离子和其他电池系统(未来有希望的技术变体,例如固态电池、钠离子电池和其他化学物质和概念)。 由于锂离子电池(简称LIBs)在电动汽车和卡车以及终端和移动设备中的广泛应用,它们是目前市场上占主导地位的电池技术。到2023年,全球市场对它们的需求预计将达到近1太瓦时的产能。由于电动汽车的市场渗透率不断提高,电池需求将继续大幅增长。 除了竞争力之外,地缘政治依赖性问题,以及生产地点、供应关系和最终的技术主权问题,在目前国际上出现的电池生态系统中发挥着核心作用。在德国和欧洲,仍然存在不少挑战,例如减少对原材料的依赖,确保获得电池和上游供应链,以及努力通过建立循环经济来减少资源消耗。 为此,Fraunhofer ISI在一份新的路线图中研究了2045年之前的替代电池技术,该路线图侧重于选定的金属离子、金属硫、金属空气和氧化还原液流电池。它分析了技术优势、未来应用领域、市场和供应链、欧洲的定位以及成本和工业可扩展性。路线图还确定了欧盟和德国需要在技术主权方面采取行动的领域。该路线图解决了一些关于替代电池技术的紧迫问题包括: 替代电池技术的技术优势是什么?许多类型的替代电池,例如金属离子(例如,钠离子或锌离子)或金属-空气(例如,锌-空气)电池,显示出提高可持续性、降低成本或减少资源消耗的巨大潜力,但有些电池也具有缺点,如能量密度较低或技术成熟度有限。例如,金属硫电池可以具有更高的能量密度,并且由于每千瓦时硫的适度成本,预计其成本将远低于LIBs。氧化还原液流电池已经在市场上上市,但在成本和碳足迹方面仍需改进。 替代电池技术的潜在应用是什么?对于移动应用,钠离子电池正处于广泛商业化的边缘,第一批钠离子电池已经被用于电动两轮车和小型汽车。从2035年起,锂硫电池有可能用于更大的无人机,从2040年起,甚至可以用于更多的航空应用。对于固定应用,例如在能量密度方面的要求较低。在这种情况下,氧化还原液流电池、盐水或钠硫高温电池等存储系统,其中一些已经在市场上上市,在不久的将来可能会变得更加重要,类似于钠离子、锌或铝离子电池,它们以其良好的资源可用性、安全性或深度放电能力而闻名。 是否有替代电池技术可以显著减少对原材料的依赖?一些有前景的替代电池技术确实需要大量的原材料来实现相同的存储容量,因为它们的能量密度相对较低。然而,许多非锂基技术对此所需的关键原材料不如锂离子电池。尽管如此,由于缺乏任何大规模的应用领域或市场,锂、镍和钴的生产和供应预计暂时仍将至关重要,尤其是在未来5至10年。 是否有任何替代电池技术可以以类似于LIBs的方式生产和扩大规模?在未来十年,非锂离子电池在这方面看起来很有前景,因为它们的生产步骤与锂离子电池非常相似。现有的生产技术和环境可以直接使用(所谓的引入技术),或者只需要进行小的修改。 替代电池技术是否可能变得比锂离子电池便宜?尽管替代电池技术的材料成本可能低于LIBs,但由于产量低,其电池成本最初可能会更高。规模化生产带来了显著的成本效益,但这取决于是否有足够大的市场和GWh规模的应用。 欧洲在替代电池技术方面的定位如何?专利和出版物分析表明,欧盟国家在氧化还原液流电池、锂空气和铝离子电池方面比目前在锂离子电池方面处于更好的地位,而日本和中国仍然是锂离子电池的领先者。对于一些替代电池技术,欧盟国家显示出10%至50%的动态年增长率,而LIB的增长率约为10%。 该路线图的作者团队得出以下结论:锂离子电池将继续主导市场,但选定的替代电池技术可以缓解某些市场和应用对原材料、生产和供应的依赖,从而有助于技术主权。然而,这将需要并值得德国和欧盟在研发方面做出更大努力。
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    • 来源专题:食品安全与健康
    • 编译者:王晓梅
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    • 2025年2月19日,欧盟委员会发布《农业与食品行业路线图》,提出四大优先领域:吸引年轻人务农、提升行业竞争力、推动低碳转型、改善农村条件。为实现目标,欧盟将简化农业政策,推动数字化创新,确保农民公平收入。新政重点支持年轻农民和自然条件受限地区,旨在通过激励措施而非强制条件,推动农业的长期竞争力和可持续发展[1]。[1]https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/ip_25_530