日本材料领域掀起零碳潮流

2022/03/01


  制造时不排放二氧化碳的零碳材料越来越多。日本制铁旗下企业开始供应特殊钢、三菱化学控股(HD)将面向汽车零部件进行开发。汽车企业等准备实现整个采购网的净零排放,各家材料企业也在加快应对。虽然企业纷纷在生产中减少二氧化碳排放,但真正实现零碳还很少见。目前还有很多使用可再生能源的例子,但日本面临的课题是可再生能源电费较贵。

      

  三菱化学控股致力于使汽车零部件、建材等使用的通用树脂的原料——MMA(甲基丙烯酸甲酯)实现二氧化碳净零排放。该公司把MMA的主要原料之一换成了从外部采购的植物原料。正在开发新的催化剂等,将于2026年实现商业生产。

   

    

  作为原料的植物在生长过程中吸收的二氧化碳与生产MMA时的排放量相同,因此被认为实现了零碳。这是全球首次把使用植物原料的MMA实现商业化。MMA用于汽车灯罩及建材等,每年全球需求超过360万吨。三菱化学控股占有全球4成份额,排在第一,占到整个公司销售收益的约1成。

    

  使用植物原料的MMA比传统产品的价格高,但“欧洲相继出现了想要生物质材料的需求”(三菱化学控股)。在价格竞争越来越激烈的背景下,以环保为切入点,有利于扩大交易。

      

  三菱化学控股2月22日宣布,已对使用植物原料、制造树脂时不排放二氧化碳的美国Lingrove出资。出资额似乎达到几亿日元。

 

    

  把亚麻纤维和源于石油的塑料混合后生产树脂。亚麻生长过程中吸收的二氧化碳超过与塑料混合过程中产生的排放量。双方将于2022年内实现商业化,用于车内的仪表板材料。

    

  随着提出温室气体净零排放目标的国家和地区越来越多,要实现整个采购网脱碳的案例也在增加。本田请求主要零部件厂商2050年实现二氧化碳净零排放。大众已开始针对部分纯电动汽车,要求零部件厂商在制造时实现零碳。

   

  国际能源署(IEA)的统计显示,在全球工业领域的二氧化碳排放量中,钢铁所占的比例最高,达到约30%,化工约占13%。要在整个采购链中实现脱碳化,位于上游的原材料必须进行减排。为了满足客户的筛选条件,各原材料企业正在加紧应对。   

 


         

  原材料被认为很难在制造时实现脱碳化。原因是塑料、钢材等为了进行化学反应和熔化原料,一般需要消耗大量热能。钢材在制造过程中需要使用大量煤炭。

    

  为了从根本上解决这一问题,日本制铁等正在针对把煤炭换成氢气的炼铁技术推进实用化。西门子能源等正在开发使用电力来控制化学反应的技术。但炼铁改成这些技术需要一定时间。因此,目前利用可再生能源电力和二氧化碳排放权交易机制的动向正在扩大。

    

  美国最大的电炉炼铁企业纽柯(Nucor)2022年开始向通用汽车提供制造时二氧化碳净排放量为零的钢材。在溶化原料“废铁”的工序中,使用了可再生能源电力,还使用了交易温室气体减排效果的碳信用(Carbon Credit,又称碳权)。

   

资料图

     

  日本制铁的子公司山阳特殊制钢旗下的Ovako(瑞典)也从1月开始提供二氧化碳净排放量为零的特殊钢。预计将用于汽车和工程机械等用途。这种钢材使用了可再生能源和碳信用。

      

  对日本原材料企业推进脱碳化造成阻碍的是电力来源的构成。2019年度,日本的可再生能源电力(不排放二氧化碳)仅占总体的18%,核电仅占6%。电炉炼铁的耗电量占日本国内总体的1%以上。简单计算,其用电量相当于可再生能源电力的约5%,如果其他产业和家庭领域使用更多的可再生能源电力,将有可能导致可再生能源电力的供求关系不稳。

     

  日本的可再生能源发电成本也是一大课题。国际可再生能源机构(IRENA)的数据显示,2020年日本的陆上风力发电成本为每千瓦时0.096美元。从欧洲国家来看,英国为0.052美元,瑞典为0.04美元,远低于日本。

    

  从产品出货额减去原材料费用等成本的附加价值来看,“化学工业”占日本总体的11.5%,仅次于汽车等“运输用机械设备制造业”(16.7%)排在第2位,“钢铁业”占3.0%。如果因为环保应对措施落后,造成日本的原材料出货量减少,那么将有可能导致产业竞争力下降。围绕从原材料阶段开始推进脱碳化需要负担的成本等问题,需要在国家的参与下展开相关讨论。

       

 

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