李蓬烈，范 星，李 欣

（廣州合成材料研究院有限公司，廣東廣州 510665）

“力爭2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”是以習(xí)近平同志為核心的黨中央，經(jīng)過深思熟慮、周密論證作出的重大決策，也是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會變革?！笆奈濉睍r(shí)期，我國生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)入以降碳為重點(diǎn)戰(zhàn)略方向、推動(dòng)減污降碳協(xié)同增效、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善由量變到質(zhì)變的關(guān)鍵時(shí)期，生產(chǎn)方式、生活方式都會產(chǎn)生重要變化。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國每年溶劑型涂料產(chǎn)品VOCs排放總量高達(dá)400萬噸，相當(dāng)于燃燒2.7億噸煤的排放量。2021年3月份，第十三屆全國人民代表大會第四次會議提出，制定碳排放達(dá)峰行動(dòng)方案，實(shí)施以碳強(qiáng)度控制為主、碳排放總量控制為輔的制度，推動(dòng)能源清潔高效利用，推進(jìn)工業(yè)、建筑等領(lǐng)域低碳轉(zhuǎn)型。

涂料行業(yè)作為石油化工行業(yè)的細(xì)分領(lǐng)域之一，碳排放存在著總量較小但強(qiáng)度較為突出的特點(diǎn)。由于涂料行業(yè)產(chǎn)品種類繁多，弄清楚產(chǎn)生碳排放的主要節(jié)點(diǎn)對于識別行業(yè)的未來發(fā)展方向非常重要[1]。

1 國內(nèi)涂料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 中國涂料企業(yè)數(shù)量情況

根據(jù)中國涂料工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2017年以來，中國規(guī)模以上涂料企業(yè)數(shù)量雖然有減少，但基本都在1900家以上。2020年，中國規(guī)模以上涂料企業(yè)數(shù)量為1968家，較上年增加35家。2015~2020年中國規(guī)模以上涂料企業(yè)家數(shù)量如圖1所示。

圖1 2015~2020年中國規(guī)模以上涂料企業(yè)數(shù)量(單位：家)Fig.1 2015~2020 China's Paint Entrepreneurs Above Designated Size(Unit: Home)

1.2 中國涂料產(chǎn)量

在我國涂料的生產(chǎn)規(guī)模方面，根據(jù)中國涂料工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2017年中國涂料產(chǎn)量達(dá)到2041萬噸，首次突破2000萬噸大關(guān)。值得注意的是，2015~2017年、2019~2020年由于中國房地產(chǎn)行業(yè)景氣度影響，涂料行業(yè)的發(fā)展道路也略有坎坷，涂料產(chǎn)量增速也有放緩跡象。根據(jù)中國涂料工業(yè)協(xié)會披露的數(shù)據(jù)，2020年全國1968家規(guī)模以上涂料企業(yè)實(shí)現(xiàn)總產(chǎn)量2459.10萬噸，同比增長2.6%。2015~2020年中國涂料產(chǎn)量及增長情況如圖2所示。

圖2 2015 ~2020年中國涂料產(chǎn)量及增長情況(單位:萬噸，%)Fig.2 China's paint production and growth from 2015 to 2020 (unit:10,000 tons, %)

1.3 國內(nèi)涂料銷售體量增長情況

在我國涂料市場需求方面，由于涂料廣泛應(yīng)用于各種金屬、木材、水泥、磚石、皮革、織物、塑料、橡膠、玻璃及紙張等制品表面，并且我國擁有龐大的房地產(chǎn)、汽車等行業(yè)體量，因此我國對于涂料需求的規(guī)模同樣是非常大的。

根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)顯示，2016~2019年，我國涂料銷售量為2416.1萬噸，同比增長38.3%，初步計(jì)算2020年我國涂料銷售量約為2518億元。2016年~2020年中涂料銷售量與增長情況如圖3所示。

圖3 2016 ~2020年中國涂料銷售量及增長情況(單位:萬噸，%)Fig.3 China's paint sales and growth from 2016 to 2020 (unit: 10,000 tons,%)

2 “雙碳”政策下國家與地方針對涂料出臺的相關(guān)規(guī)定

2022年1月24日國務(wù)院印發(fā)《“十四五”節(jié)能減排綜合工作方案》?！斗桨浮访鞔_到2025年，全國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗比2020年下降13.5%，化學(xué)需氧量、氨氮、氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物排放總量比2020年分別下降8%、8%、10%以上、10%以上，重點(diǎn)行業(yè)能源利用效率和主要污染物排放控制水平基本達(dá)到國際先進(jìn)水平?！斗桨浮凡渴鹆耸笾攸c(diǎn)工程，包括重點(diǎn)行業(yè)綠色升級工程、園區(qū)節(jié)能環(huán)保提升工程、重點(diǎn)區(qū)域污染物減排工程、煤炭清潔高效利用工程、揮發(fā)性有機(jī)物綜合整治工程等。在揮發(fā)性有機(jī)物綜合整治工程中，《方案》提出深化石化化工等行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物污染治理，到2025年，溶劑型工業(yè)涂料、油墨使用比例分別降低20和10個(gè)百分點(diǎn)，溶劑型膠黏劑使用量降低20%。

同時(shí)地方也對涂料行業(yè)節(jié)能減排提出要求，2021年12月27日，深圳市工業(yè)和信息化局、生態(tài)環(huán)境局印發(fā)《深圳市2021年度低揮發(fā)性有機(jī)物原輔材料替代工作實(shí)施方案》，要求2025年底前，重點(diǎn)企業(yè)通過技術(shù)改造采用低含量VOCs的原輔料和產(chǎn)品替代VOCs含量較高的涂料、油墨、膠粘劑、清洗劑等涉VOCs原輔料和產(chǎn)品，低VOCs原輔材料替代比例達(dá)到行業(yè)替代比例要求，對于表面涂裝行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)低VOCs含量涂料替代比例達(dá)到70%及以上，家具制造行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)低VOCs含量涂料替代比例達(dá)到70%及以上、水性膠黏劑替代比例達(dá)到100%。

3 涂料行業(yè)節(jié)能減排相關(guān)舉措

3.1 涂料產(chǎn)品由高VOC含量的溶劑型涂料慢慢轉(zhuǎn)向低VOC含量的環(huán)保涂料替代

環(huán)保型涂料包括水性涂料、粉末涂料、無溶劑涂料、光固化涂料和高固體份涂料等，水性涂料以水作為分散劑，有時(shí)需要10%左右的有機(jī)溶劑輔助溶解和分散，粉末涂料則幾乎是100%固含量，水性和粉末涂料是目前環(huán)保型涂料的主流品種。各類涂料的組成和優(yōu)缺點(diǎn)如表1所示。

表1 各類涂料的組成和優(yōu)缺點(diǎn)Table 1 Composition, advantages and disadvantages of various coatings

據(jù)《2016~2021年中國水性環(huán)保涂料行業(yè)市場需求與投資咨詢報(bào)告》統(tǒng)計(jì)，在歐美發(fā)達(dá)國家，水性環(huán)保涂料的普及率已達(dá)80%以上。在歐洲工業(yè)發(fā)達(dá)國家中占絕對優(yōu)勢，比如在德國占到93%，即使在西歐發(fā)展比較緩慢的挪威也有60%份額。水性環(huán)保涂料是未來涂料市場必然趨勢。

根據(jù)2017年2月環(huán)保部發(fā)布的《“十三五”揮發(fā)性有機(jī)物污染防治工作方案》，在集裝箱行業(yè)主要推廣使用水性涂料；汽車行業(yè)推廣使用高固體份、水性涂料；木質(zhì)家具行業(yè)推廣水性、紫外光固化涂料；船舶制造行業(yè)推廣使用高固體份、水性涂料；工程機(jī)械制造行業(yè)推廣高固體份、粉末涂料；鋼結(jié)構(gòu)制造行業(yè)推廣使用高固體份、水性涂料。

從“油”到“水”的轉(zhuǎn)變也許并非看上去那么簡單。面對洶涌而至的“水性漆”，順勢而為成為大多數(shù)涂料企業(yè)的現(xiàn)實(shí)選擇。河北晨陽工貿(mào)集團(tuán)有限公司與中國科學(xué)院過程工程研究所組建“納米功能材料聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”，促使水性環(huán)保涂料向高、精、尖的方向邁進(jìn)；藍(lán)海洋抗甲醛水性環(huán)保涂料獲兩項(xiàng)國家發(fā)明專利；富士通公司與其集團(tuán)中的研究機(jī)構(gòu)富士通研究所合作開發(fā)出低VOC水性環(huán)保涂料；花王涂料獲批組建廣東省水性木器涂料工程技術(shù)研究中心；展辰涂料水性環(huán)保涂料項(xiàng)目獲高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目認(rèn)定；科瑞達(dá)獲準(zhǔn)籌建天津市水性汽車涂料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；長江涂料的水性玻璃涂料獲國家重點(diǎn)新產(chǎn)品證書等。

此外，高校合作成主流，包括嘉寶莉化工集團(tuán)股份有限公司、三棵樹涂料股份有限公司、迪邦涂料實(shí)業(yè)有限公司在內(nèi)的一大批涂料企業(yè)都在與高校、科研院所等展開積極的產(chǎn)學(xué)研合作，攻破水性環(huán)保涂料研發(fā)瓶頸。在水性環(huán)保涂料技術(shù)創(chuàng)新方面，涂料行業(yè)正呈欣欣向榮之態(tài)。

3.2 涂料涂裝工藝革新優(yōu)化

國內(nèi)涉及涂裝工序的企業(yè)大多選用手動(dòng)空氣噴涂技術(shù)，但手動(dòng)空氣噴涂易造成大量涂料過噴，涂料利用率低。以智能化制造為功能定位的VOCs共性工廠，應(yīng)革新涂裝工藝或設(shè)備，采用現(xiàn)階段發(fā)展和應(yīng)用比較成熟的高效涂裝技術(shù)如高壓無氣噴涂、高流量低壓力噴涂、自動(dòng)噴涂、輥涂/淋涂、靜電噴涂等，以提高涂料利用效率，從源頭削減VOCs的產(chǎn)生。各種高效涂裝技術(shù)的涂裝原理如表2所示。

表2 各種高效涂裝技術(shù)的涂裝原理Table 2 Coating principle of efficient coating technology

3.3 環(huán)保涂料替代高VOCs涂料后涂裝工藝改造

2014年由環(huán)保部環(huán)境科學(xué)研究院牽頭，開始起草《揮發(fā)性有機(jī)物排污收費(fèi)試點(diǎn)方案》和《表面涂裝揮發(fā)性有機(jī)物綜合整治方案》。預(yù)計(jì)揮發(fā)性有機(jī)物排污收費(fèi)也將發(fā)布,首先在石油化工、工業(yè)涂裝、包裝印刷3個(gè)行業(yè)進(jìn)行試點(diǎn)?？梢灶A(yù)計(jì)，這個(gè)政策法規(guī)會對使用涂料的工業(yè)涂裝帶來顛覆性的影響。將會加速實(shí)現(xiàn)大氣污染物排放的登記申報(bào)和檢測工作，也會極大地推動(dòng)工業(yè)涂裝行業(yè)對于VOC污染治理，以及對于涂料產(chǎn)品的選擇。加速高VOC排放和高污染性涂料的退出[2]。

2022年1月21日武漢市生態(tài)環(huán)境局、武漢市經(jīng)濟(jì)和信息化局公布了2021年武漢市重點(diǎn)行業(yè)低揮發(fā)性有機(jī)物含量原輔材料和產(chǎn)品替代示范項(xiàng)目名單。上汽通用汽車有限公司武漢分公司的“油漆車間水基型清洗溶劑替代半水基型溶劑項(xiàng)目”，東風(fēng)汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司“工業(yè)涂裝水性漆替代油性漆項(xiàng)目（年產(chǎn)12萬輛的油性3C1B面漆涂裝線改造為水性3C1B緊湊型涂裝線）”，鴻富錦精密工業(yè)（武漢）有限公司“涂裝工藝綠色升級-1項(xiàng)目（電腦機(jī)箱產(chǎn)品涂裝線溶劑型油性漆進(jìn)行水性漆工藝綠色升級）”，東風(fēng)本田汽車有限公司“中級車外飾件高產(chǎn)情況下涂裝工藝綠色升級項(xiàng)目（汽車保險(xiǎn)杠涂裝溶劑型面漆改為水性面漆）”，中車長江車輛有限公司“水性漆替代油性漆項(xiàng)目（13條涂裝線進(jìn)行水性漆替代油性漆的工藝改造）”，湖北欣鑫石油設(shè)備有限公司“涂裝工藝綠色升級項(xiàng)目（水性涂料替代溶劑型涂料）”等項(xiàng)目入選。

4 結(jié)語

整體來看，涂料產(chǎn)品將朝著水性化、粉末化和高固體份化發(fā)展，水性材料、粉末涂料等環(huán)保涂料是必然趨勢。因此，面對日趨嚴(yán)格的環(huán)保政策，不管是涂料原材料供應(yīng)商、涂料生產(chǎn)企業(yè)，還是涂裝設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)，都正圍繞水性涂料等環(huán)保產(chǎn)品加快轉(zhuǎn)型發(fā)展，在當(dāng)前“雙碳”政策引導(dǎo)下，環(huán)保涂料將迎來大發(fā)展。