当“零碳”从宏观战略蓝图,落地为工厂的每一度用电、每一道工序、每一组生产数据,一场精细、务实、全域的绿色转型,正在中国制造业车间加速上演。
今年1月,工信部、国家发展改革委、生态环境部、国务院国资委、国家能源局五部门联合印发《关于开展零碳工厂建设工作的指导意见》,明确零碳工厂建设六大实施路径、阶段目标与工作部署,为全国制造业零碳转型划定了清晰时间表、施工图与方法论,标志着我国工业零碳建设进入标准化推进、体系化建设、规模化落地新阶段。
政策顶层设计落地后,国内制造业零碳转型成效如何?工厂推进零碳建设面临哪些现实难题?各行各业探索出了哪些可复制的转型方案?带着这些行业关切,中国工业报记者对话多个头部零碳示范工厂负责人、一线技术骨干及行业专家,以期从一线实践中探寻答案,为制造企业常态化、专业化推进零碳工厂建设,提供可借鉴、可参考、可推广的实战范本。
精准核算夯实零碳建设根基
零碳转型第一步是摸清碳排放“家底”。制造企业推进零碳建设,首要破解两大核心问题:工厂碳排放总量多少?各类碳排源自何处?
“如果把零碳工厂比作一栋宏伟的建筑,那么科学算碳就是不可或缺的地基和施工图,没有精准的碳核算,所有的减碳行动都是无的放矢。”中国大唐集团绿色低碳发展有限公司(以下简称“大唐低碳”)技术总监史伟伟在接受中国工业报记者采访时明确指出,科学精准的碳核算是创建零碳工厂的首要任务与核心前提。
区别于传统企业依托Excel表格粗略估算、经验预判的粗放模式,现代化零碳工厂构建的碳管理体系,是一套涵盖数据监测统计、排放因子核定、核算报告生成、第三方合规核查的全流程闭环系统。
这套体系不仅能帮助企业摸清自身碳排放底数,判断工厂是否具备创建零碳工厂的基础条件,更能精准定位高排放环节,真正实现“精准施策、定向降碳”。
史伟伟坦言,当前国内多数企业在碳核算环节的核心痛点,在于“不知道数据该从哪儿找、怎么统计”。比如计算化石燃料燃烧排放,需要明确燃料消耗量是取自生产日报、月报还是年报,统计口径选取不同,将直接造成核算结果出现显著偏差。
针对行业内企业碳核算体系搭建的普遍难题,史伟伟总结了一套可复制、可落地的实操经验,为制造业企业规范化开展碳核算、推进零碳创建提供清晰指引。
首先是建体系、立制度,搭建标准化碳排放统计核算体系。企业需通过完善的管理制度,明确各部门、各岗位在碳核算工作中的具体职责,细化各环节工作标准与流程,让数据监测统计、排放量核算报告、接受第三方合规核查等各项工作有规可依、有据可查,保障碳核算工作常态化、规范化推进。
其次是建团队、强专业,组建专职化碳管理人才队伍。碳核算是零碳工厂建设的起点,而非终点。零碳工厂通常需要数年的创建周期,这期间都需要专业团队持续跟进、动态研判。专业人才能够精准评估每一项技改措施的降碳实效,实时校准零碳建设路径,保障企业稳步达成零碳创建目标。
最后是建平台、提效能,依托数字化系统实现智能精算。企业需搭建专业化碳管理数字化平台,推行“人机协同”核算管理模式,将重复性、标准化的数据采集、核算统计工作交由系统自动完成,工作人员聚焦于流程监管、数据分析、策略优化等核心工作,最大限度减少人工失误,提升碳核算的精准度与时效性。
为此,大唐低碳在服务企业的过程中,始终推动算碳工作从依赖个人经验,转向依托体系、团队和平台的规范化运作:通过制度明确各部门的数据统计职责,组建懂核算逻辑的专业团队保障基础数据准确,再通过信息化碳管理平台自动抓取生产数据、自动完成核算,真正实现从“人工估算”到“系统精算”的跨越。

▲ 福建雪人集团股份有限公司生产车间
源头布局注入绿色前置基因
降碳的效益在运营阶段,但碳足迹的高低,其实在工厂设计建造之初就已经定下了基调。从源头优化建造模式、植入低碳基因,成为新建工厂实现低成本零碳转型的关键。
华凤研究院邢凯教授向中国工业报记者介绍,公司提出的“预装式零碳工厂”理念,正在为新建零碳工厂探索一条从源头减碳的新路径。“我们倡导‘像造汽车一样建造零碳工厂’,把工业化建造和数字化全生命周期管理深度融合在一起,从设计建造阶段就锁定减碳路径。”
这种全新的建造模式,核心有两个层面的创新。
一是工业化预制,采用模块化集成建造(MiC)技术,在工厂内提前完成结构、机电、围护以及光伏、储能等能源系统的预制集成,到现场只需要快速拼装即可。相比传统的现场浇筑施工,这种模式大幅减少了建设过程中的材料浪费、建筑垃圾排放和现场施工能耗,从建设源头就降低了工厂的隐含碳。
二是数字化预演,在设计阶段就运用数字孪生技术开展多专业协同建模,把建筑空间、生产工艺、能源系统进行一体化设计,彻底改变过去“先建厂房、后装设备、再补能源系统”的串联模式,从源头就优化了能源布局和利用效率,确保工厂从投运第一天起,就能和分布式光伏等清洁能源设施无缝对接,天生带着绿色基因。
工艺革新深挖降碳潜能
生产车间是制造业降碳减排的主战场,真正的降碳潜力,蕴藏在核心生产工艺的迭代升级之中。国内多家先行企业纷纷立足自身生产特性,探索出适配行业赛道的工艺降碳新路径。
作为显示行业绿色转型标杆,京东方深耕显示制造全流程工艺低碳改造,针对面板生产高耗能、工艺制程温室气体排放、水资源消耗等行业核心痛点,以技术革新、工艺优化、设备迭代为抓手,持续挖掘存量生产环节降碳空间,打造了显示产业可复制的工艺脱碳方案。
京东方科技集团股份有限公司(以下简称“京东方”)副首席品安与建设官李彦在接受中国工业报记者采访时介绍,公司通过优化生产工艺、延长三氟化氮(NF3)气体清洗周期,有效提升工艺制程温室气体利用效率,从源头削减温室气体排放;同步落地空压机节能改造、洁净室智能照明精准调控等系列节能技改项目,全方位压缩生产环节无效能耗、优化能源利用结构。2025年相关工艺优化及节能技改实现碳排放减少10.61万吨。
在重庆美的通用制冷设备生产基地,一场围绕生产全流程的绿色改造已经落地见效。“我们聚焦基础材料和核心工艺升级,一点点啃下降碳的‘硬骨头’。”该厂负责人在接受中国工业报记者采访时介绍道,改造首先从涂装工序开始,把原来全部使用的高VOCs、高碳排放油性漆,整体替换为低碳水性漆;焊接工序引入激光复合焊等先进焊接技术替代传统工艺,表面处理环节研发应用激光除锈、新型环保清洗技术,替代过去高耗能高污染的传统处理方式;在产品核心材料上,严格管控制冷剂,替换为环保型品类,避免了传统制冷剂的隐性排放。一系列改造落地后,该工厂单位产品碳排放强度成功下降了32.5%,仅厂区自建分布式光伏,每年即可实现减排二氧化碳2620吨。
针对制造业普遍关心的低碳改造与连续生产如何兼顾痛点,美的制冷基地摸索出模块化分段改造方案。该厂负责人介绍,工厂将整条生产线拆解为若干独立作业单元,摒弃全线停工改造模式,利用周末、节假日空档集中完成单个单元的设备换装与工艺升级,单次施工仅针对局部工段。一条生产线划分为十余个独立单元,按需分批改造,单工段施工基本不会干扰其余工序正常运转。依托这套单元化改造思路,厂区全周期绿色技改几乎未对产能、生产节奏形成明显冲击。
值得注意的是,该模式适配装备制造离散型生产特征,冷水机组零部件分装、工序相对独立的生产属性,为分段错峰改造创造了先天条件,也为同品类装备制造企业平衡降碳与稳产提供了可行参考。
作为国内制冷装备龙头,福建雪人集团股份有限公司聚焦行业共性高碳难点,精准发力核心环节脱碳。“制冷行业最大的碳排放来源,其实是制冷剂泄漏和压缩机能效偏低,我们的改造就是从这两个核心环节入手。”雪人集团相关负责人告诉中国工业报记者,该公司大力推动制冷剂的绿色替代,推广氨(R717)、二氧化碳(R744)等自然工质制冷剂,替代原来高GWP(全球变暖潜能)值的氟制冷剂。仅仅是这一项替换,按照行业平均泄漏率计算,一个万吨级冷库每年就能减少近万吨二氧化碳当量的隐性排放。同时,公司集中力量研发高效压缩机技术,攻克了跨临界二氧化碳高压压缩机、氨热泵压缩机、磁悬浮离心压缩机等核心技术,尤其关注制冷和热泵同时存在的场景,做到冷热同源。最终将热泵系统的制热能效比(COP)提升到6以上,相比传统燃气锅炉,能耗直接降低60%以上,不仅实现了自身生产端的降碳,更为下游用户提供了深度脱碳的核心装备。
专注工业能源系统的广东申菱环境系统股份有限公司(以下简称“申菱环境”),也在冷热源系统领域探索出了成熟的脱碳路径。“工业制冷(热)站是公认的能耗大户,我们通过系统集成创新,把制冷(热)站的整体能效提上来。”申菱环境相关负责人介绍,公司打造的高效冷(热)站系统,采用高效磁悬浮离心机组、智能冷却系统、超低水阻管路设计,配合智能控制系统实现按需供能,目前已经实现制冷机房系统能效比(EER)提升到5.0以上,整体节能率超过30%。同时公司创新大温差水蓄冷技术,利用夜间谷电时段蓄冷,白天用电高峰时段供冷,既帮企业降低了用电成本,还通过优化管网设计降低了初期投资。更值得一提的是,申菱环境推出的装配式集成冷站,将整个冷冻站做成模块化产品,工厂预制率可以达到95%,现场只需要像搭积木一样快速组装,实现了“14天急速交付”,不仅缩短了建设周期,还大幅减少了现场施工环节的碳排放。

▲ 京东方绵阳第6代柔性AMOLED生产线自由冷却项目
数智赋能实现碳效动态优化
真正的零碳稳定运营,离不开数字化技术打造的“智慧大脑”,智能控碳正在推动碳管理从“事后统计”转向“实时管控”。西安思安云创新能源科技有限公司相关负责人告诉中国工业报记者,智能控碳的核心价值是实现“看得清、算得准、控得住”的完整管理闭环。
“过去企业做能耗和碳排放管理,大多靠人工巡检、按月统计,问题发现的时候已经产生了大量不必要排放。”该负责人介绍,通过搭建智能管控平台,首先解决了“看得清”的问题:
平台可将各类能源数据统一接入,通过可视化图表直观展示能源从输入到利用全过程的损耗分布,哪里浪费多、哪里排碳高一目了然。在此基础上,平台可以把能源消耗实时映射为碳排放数据,分钟级更新全厂碳排放强度,当排放量接近预设阈值时还能自动发出预警,真正做到“算得准”。最关键的在于“控得住”:平台进一步接入制冷站、空压系统等高耗能动力能源系统,基于负荷预测和运行优化模型给出最优调控策略。在实际运行中,异常能耗的识别效率较传统人工排查提升80%以上。
这种数字化转型带来的不只是效率提升,更是管理模式的深刻转变:运维方式从人工巡检变成了在线监测和提前预警,数据管理从各部门分散统计变成了统一口径、全程可追溯,经营思维也从“为了合规应付上报”变成了“主动用碳数据指导生产经营”。碳数据从企业的“合规负担”变成了能创造价值的“经营资产”,可以支撑碳配额交易、指导绿色采购、塑造供应链绿色竞争力。
长效机制保障低碳常态运营
零碳工厂建设并非一次性认证达标,而是一场长期坚持、持续迭代的绿色升级“马拉松”,唯有依托完善的管理制度、系统化战略布局与常态化运营体系,才能实现零碳运营行稳致远。
“零碳工厂的稳定落地,根植于企业长期积淀的绿色发展战略,绝非短期改造、突击达标所能实现。”李彦介绍道,早在“十四五”开局之年,京东方便率先布局双碳顶层规划,制定清晰的双碳工作三步走战略,全面搭建标准化碳排放管理体系。2025年,京东方再度升级绿色发展布局,出台集团专属绿色发展规划,细化“十五五”期间绿色发展核心指标与重点任务,为长期低碳转型锚定方向。
依托多年可持续发展实践,京东方构建起绿色管理、绿色制造、绿色产品、绿色循环、绿色投资、绿色行动六大核心路径,创新打造“顶层引领、制度规范、数字赋能、国际对标”四维一体低碳长效管理机制,全方位筑牢零碳工厂标准化、常态化、稳定化运行根基。
为破解零碳建设“重建设、轻运维、无闭环”的行业难题,京东方搭建起“有人管、有考核、有落地”的全链条配套运营体系,从绩效考核、人员培育、日常运维、供应链协同多维度压实责任、长效推进。
常态化运维层面,京东方以持续迭代的精细化运营,稳步夯实降碳成效。企业常态化优化生产工艺、迭代设备运行参数,持续挖掘存量产能降碳潜力。
2025年,京东方显示器件工厂累计落地节能降碳技改项目883项,实现年节电超2亿度、节约天然气317万立方米,工业用水重复利用率达96%,废弃物综合利用率超95%。目前,企业已有7家工厂完成UL2799废弃物零填埋铂金级认证。
在李彦看来,零碳建设绝非一次性改造、阶段性达标工程,而是贯穿企业全生命周期、与产业发展同频迭代的长期战略工程,是企业迈向全面碳中和的核心支撑。据悉,京东方已连续16年发布可持续发展报告,构建起“绿色工厂—近零碳工厂—零碳工厂”梯度化发展路径,绿色转型稳步进阶。目前,企业已建成21家国家级绿色工厂,完成2家工厂碳中和声明,其中绵阳工厂在2023年实现自身运营零碳排放,成为国内首个单个自然年达成自身运营碳中和的显示面板工厂。

▲ 京东方绵阳第6代柔性AMOLED生产线能源看板
生态协同重塑制造绿色竞争力
如今,零碳工厂建设在我国整体仍处于起步阶段,试点示范是当前的主要特征。北京计鹏信息咨询有限公司绿色发展研究院副院长朱汉武向中国工业报记者分析,当前行业的分化格局明显:高端装备、电子信息、新能源等行业走在了前面,而钢铁、化工、建材等高耗能行业因为碳排放基数大、改造成本高,改造进度相对偏慢;大型企业因为有资金、技术和市场需求驱动,是当前零碳工厂建设的主力军,而广大中小企业大多还处于观望状态,主动开展零碳改造的企业还很少。
随着全国碳市场持续扩容、碳约束机制不断完善,碳成本将逐步成为企业生产经营的刚性约束,中小企业零碳转型节奏将持续提速。
当一个个单点的零碳工厂建设成熟后,未来的方向必然走向协同。朱汉武指出,下一步,零碳转型要向两个维度延伸:一个是产业链协同,单个企业的零碳要延伸到全产业链,带动上下游一起降碳;另一个是产业园区统筹,由园区层面搭建零碳综合能源系统、资源循环利用平台和智慧能碳公共服务平台,为园区内所有企业提供系统性的绿色基础设施支持,降低单个企业的改造成本。
这场根植于生产车间的绿色变革,其价值将超越单纯的“减排降碳”。朱汉武判断:长期来看,零碳工厂正在重塑中国制造业的核心竞争力。
零碳工厂将重塑市场规则,未来“零碳认证”很可能会成为市场准入的基础条件,掌握零碳技术的企业将掌握话语权;零碳工厂将创造品牌溢价,消费者和供应链都会为低碳产品支付更高的价格;零碳工厂将重构企业成本结构,前期的改造投入会在长期换来更低的能源成本和更高的运营效率;最终零碳工厂还将重构整个制造业的技术格局,绿色低碳技术会成为企业必须掌握的新质生产力。
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