景德镇——一座因瓷而生的城市。2026年7月25日,“景德镇手工瓷业遗存”正式列入《世界遗产名录》。陶瓷早已不只是景德镇的文化符号,更是景德镇乃至江西的重要产业。2025年,景德镇陶瓷产业总产值已突破千亿元。

当“双碳”目标推动各行各业重新审视其生产方式时,延续千年的制瓷工艺也面临新的转型要求。对景德镇而言,如何在保持传统工艺和产品品质的同时,降低生产过程中的能源消耗和碳排放,成为陶瓷产业需要面对的新课题。

从整体来看,陶瓷行业并非碳排放规模最大的行业,目前也尚未纳入全国碳市场,因此其减排压力不像钢铁、水泥等行业那样突出。但这并不意味着陶瓷行业减碳容易,这是一个典型的高温工业:陶瓷生产依赖高温烧成,能源消耗集中在烧制环节。同时,陶瓷行业中小企业众多、利润空间有限,对生产成本较为敏感,低碳改造面临投资能力不足和规模化应用难的双重挑战。

江西的情况更为复杂。这里既有景德镇的日用瓷、艺术瓷,也有黎川的耐热瓷煲、高安的建筑陶瓷产业,还聚集了一批工业陶瓷、先进陶瓷企业。不同产品的烧成温度、窑炉类型、能源需求和利润空间都不一样,难以用一套技术路线解决所有问题。

本文聚焦景德镇的日用陶瓷。相比标准化程度较高的建筑瓷,日用瓷对烧成工艺更为敏感,燃料和工艺一旦改变,可能影响瓷器的色泽、质感和品质稳定性。同时,日用陶瓷面向大众消费市场,价格和消费者接受度也是企业必须考虑的因素。

陶瓷企业减碳的现实挑战

仅在景德镇,目前就有规模以上陶瓷企业288家,如果算上个体工作室,生产类市场主体超过6300家。不同规模、不同产品、不同工艺的企业,减碳能力差异显著。

景陶集团旗下的红叶陶瓷可以提供一个观察窗口。红叶陶瓷是一家集陶瓷研发、设计、生产、销售和品牌推广于一体的大型现代化陶瓷制造企业,年产能达3000万件(套)高档日用瓷、陈设瓷及艺术瓷,其产品长期采用1300℃以上的高温还原焰工艺。高温烧成是品质保障,也意味着企业对窑炉温度、燃料稳定性和能源供应都有更高要求。

因此,能源成本是企业经营中的一项重要支出。红叶陶瓷的生产环节主要使用天然气和电力,其中天然气占主导地位,企业天然气费用支出年均逾千万元。特别是,江西天然气价格长期高于部分沿海省份。江西自身天然气资源匮乏,主要依赖西气东输等国家干线长途输入,由于天然气管网输配距离长、缺乏自有核心气源等因素,江西天然气价格相比长三角、珠三角等外省部分地区偏高约20%—30%。据了解,景德镇工业用气价格高达4元/立方米;在用电成本方面,每千瓦时电价也较景德镇居民用电价格水平高出约1元。对于需要长期维持高温烧成的陶瓷企业而言,能源价格直接影响生产成本,也增加了企业进行能源转型的现实压力。

20立方全自动动力窑(图源:红叶陶瓷)

在此条件下,红叶正探索两条替代路线,一是在现有窑炉中掺氢、掺氨,用低碳燃料逐步替代部分天然气。但在实际生产中,点火稳定性、燃烧效率以及氮氧化物排放等问题仍需要解决。另一条路线则是电气化,即采用电窑炉,并配合氢还原工艺,目前正在与天津理工大学对接窑炉电气化+氢还原的技术方案,即在陶瓷还原烧制阶段通过加氢气产生还原剂,以替代部分传统燃烧过程。两条路线目前均停留在实验室验证与示范阶段。这并非红叶一家的困境——氢、氨、电三种替代路线能否真正落地,最终都要回到工艺成熟度这个本质问题上来。

氢、氨、电:三种替代路线走通还有多远?

目前,业内探索较多的低碳技术替代路线主要包括氢氨燃料和电气化,这三条路线各有优势,也面临各自的挑战。

第一条路线是天然气掺氢。其优势在于兼容性。该技术将一定比例氢气与天然气混合作为燃料,利用氢气的高反应活性和无碳属性,在提升燃烧效率的同时降低单位热量碳排放强度。更重要的是,这种路线无需彻底更换窑炉,仅需对现有管道、燃烧器和控制系统进行改造,初始投入相对可控。目前,国内已有建筑陶瓷企业开展天然气掺氢示范应用,日用瓷领域也取得阶段性突破——2024年11月,国内首座智能化天然气掺氢陶瓷梭式窑在潮州成功点火,但整体仍处于示范验证阶段,尚未形成大规模商业化推广。

但对景德镇日用瓷而言,天然气掺氢面临多重工艺挑战。氢气与天然气的火焰温度场分布存在差异,掺氢比例一旦提升,窑内温度均匀性就会改变,直接影响瓷器在高温下的釉面反应。高档日用瓷依赖还原焰气氛形成独特质感和色泽,氢气介入后火焰成分改变,还原气氛的稳定性需要重新验证。同时,氢气单位体积热值低于天然气,同等热输出需要更大流量,对管道输送、燃烧器和安全监测系统提出了更高要求;氢气分子极小、容易渗漏,窑炉密封性和安全防护投入不容忽视。此外,氢气燃烧温度高,会促进热力型氮氧化物生成,研究显示随着掺氢比例增加,热力型氮氧化物排放量通常呈上升趋势。

第二条路线是天然气掺氨。氨不含碳原子,被视为极具潜力的氢能载体,燃烧产物主要为氮气和水,在全生命周期视角下若使用绿氢制取则可实现零碳排放。氨在常温下即可加压液化,单位体积热值远高于气态氢,且可依托成熟的化肥供应链和基础设施进行储运,在大规模、长距离能源载体应用中比氢气更具优势。

但掺氨燃烧同样需要跨过几道坎。氨的着火温度高、火焰传播速度慢,点火稳定性差,混烧时容易出现燃烧不充分的情况。且氨燃烧会产生大量燃料型氮氧化物,环保处理压力较大;未完全燃烧的氨还会逃逸到窑内气氛中,与高温下的瓷坯和釉面发生反应,导致产品表面缺陷——这对高档日用瓷来说是不可接受的。此外,氨对窑炉耐火材料和金属部件具有腐蚀性,长期运行对设备寿命的影响仍有待验证。

掺氨技术在建筑陶瓷领域率先取得突破性进展。2024年9月,蒙娜丽莎集团联合佛山仙湖实验室等单位建成全球首条陶瓷工业氨氢零碳燃烧技术示范量产线,该150米产线可实现0%—100%任意比例天然气掺氨混合燃烧;2026年6月通过零碳(低碳)陶瓷生产企业认定,确认已实现掺氨燃烧技术的常态化量产应用。

然而在日用瓷领域,大多日用瓷企业窑炉掺氨燃烧技术仍在探索中,整体尚处于实验室验证和示范探索阶段,公开资料中尚无企业实现稳定量产的案例。根本原因在于,日用陶瓷尤其是高端瓷器对烧成气氛、釉面效果、色泽表现以及成品率都有更高要求,同样的低碳燃烧技术,跨品类应用时面临的工艺适配与稳定性挑战存在显著差异。

第三条是更为彻底的减碳路径——电气化。电窑炉在终端使用环节可以实现零碳排放,理论上最为干净;电加热的精准控温能力远超燃料窑炉,温度曲线稳定性更好,这对追求高品质、高一致性的日用瓷而言是天然优势。江西水电资源相对丰富,随着省内可再生能源电力占比不断提升,电窑炉的间接碳排放也将持续下降。

2022年11月8日,光伏一期红叶公司一厂0.98兆光伏发电项目开始并网发电投入运行(图源:红叶陶瓷)

但电气化的推广比燃料替代更为复杂。首先是工艺问题:电窑炉本身只能提供氧化气氛,要实现还原气氛需要额外注入氢气或其他还原性气体,这意味着需要重新构建一套烧成工艺体系。其次是成本问题:电窑炉需要完整更换窑炉设备,投入远高于掺氢掺氨改造;而江西工业电价长期偏高,在天然气价格已经承压的情况下,改用电力在当前经济性上并不占优。再者,大功率电窑炉对电网负荷和供电稳定性要求很高,现有基础设施能否支撑大规模电气化还需要评估。因此,目前电窑炉在景德镇主要用于小件艺术瓷和试验性生产,尚未成为日用瓷量产的主流选择。

以上三条技术路线进展不一。对景德镇的日用陶瓷企业而言,这是一场在不牺牲“景德镇品质”前提下完成能源替代的持久战。技术路线的落地,还需要和成本账、市场账放在一起算才能看得清楚。如果低碳技术带来的成本只能由生产企业自己承担,企业很难有足够的动力持续投入;如果下游消费者、品牌商和采购方愿意为低碳产品支付一定溢价,技术改造才有可能形成回报。

绿色价值仍待市场认可

目前市场端对这类产品的接受程度尚在形成中,一些国际陶瓷企业已经开始尝试将环保生产和产品销售结合。

比利时餐瓷品牌Fine2Dine在葡萄牙建了一座以太阳能供电的工厂,并于2025年底推出EcoMade系列,宣称其生产过程实现零碳排放。其客户群体是米其林餐厅和高端酒店。对这些客户来说,餐具本身的环保属性,也可以成为餐厅可持续经营的一部分。葡萄牙餐瓷企业Costa Nova走的是另一条路:它与阿威罗大学合作研发Ecogres材料,坯料中99%来自回收陶瓷废料,既包括企业自身生产产生的废料,也包括周边工厂的副产品。2023年,Costa Nova还专门建成一座Ecogres生产工厂。目前,这类产品已经进入五大洲的高端百货、酒店和餐厅。

对景德镇瓷器而言,消费市场是关键考量。景德镇陶瓷本身具有较强的品牌和文化溢价,如果低碳生产、材料循环利用以及产品碳足迹能够成为产品信息的一部分,企业或许能够在价格竞争之外找到新的市场空间。但这能否形成稳定的消费需求,仍有待市场进一步验证。

与此同时,外部政策压力也在逐渐增加。目前,广东、湖北、福建三省已率先把陶瓷行业纳入省级碳排放交易体系,全国碳市场大概率会在2027年前完成对陶瓷行业的实质性纳入。届时,碳排放将不再只是一个环境指标,而会进入企业的成本核算。对于本来利润空间就有限的中小企业来说,这意味着越早降低能耗、控制排放,未来承受的压力可能越小。

景德镇值得讲述的故事很多:世界文化遗产、延续千年的手工制瓷技艺,以及近年来不断积累的城市和陶瓷品牌。但千年窑火要继续烧下去,也需要面对新的产业条件。低碳转型未必只是给传统陶瓷增加一项成本,也可能成为企业重新寻找产品价值和市场空间的一次机会。

对江西陶瓷而言,真正的难题有两层:窑炉技术如何突破,企业投入的成本如何通过市场得到回报。前一个问题需要技术创新,后一个问题则需要产业链、政策和市场共同回答。(作者吕雅宁供职于绿色创新发展研究院、韩佩供职于江西省科学院能源所)