歐洲陶瓷行業(yè)歷史悠久、基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí)，無論是技術(shù)，還是設(shè)計(jì)，均在全球占據(jù)領(lǐng)導(dǎo)地位。為了持續(xù)鞏固其在國際市場上的強(qiáng)勁競爭力，適應(yīng)未來不斷轉(zhuǎn)換的監(jiān)管環(huán)境，歐洲陶瓷行業(yè)把目光投向了2050年。

       為此，歐洲陶瓷工業(yè)協(xié)會(Cerame-Unie)在分析現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，為歐洲陶瓷行業(yè)未來將近40年的發(fā)展量身定制了一幅目標(biāo)明確的宏偉藍(lán)圖，把低碳經(jīng)濟(jì)、資源再利用、能源與運(yùn)輸?shù)攘腥腴L期的戰(zhàn)略規(guī)劃中，在陶瓷生產(chǎn)和陶瓷應(yīng)用上全面促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展，力爭2050年實(shí)現(xiàn)有競爭力的低碳及資源節(jié)約型經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型。

       陶瓷生產(chǎn)：減排技術(shù)的突破成為最大挑戰(zhàn)

       在意大利、西班牙、波蘭、葡萄牙和德國等陶瓷生產(chǎn)大國大的支撐下，歐盟27國2011年的陶瓷產(chǎn)量占全球陶瓷總產(chǎn)量23%，產(chǎn)值達(dá)280億歐元。其中，25%的陶瓷產(chǎn)品出口至歐盟以外的國家和地區(qū)，為歐洲陶瓷行業(yè)創(chuàng)造了72億歐元的出口額。由此看來，歐盟無疑是世界主要的陶瓷供應(yīng)商。

       歐洲陶瓷行業(yè)未來四十年展望

       在巨大的產(chǎn)量和巨額的收入背后，能源仍是歐洲陶瓷行業(yè)最高的一項(xiàng)成本支出，占據(jù)生產(chǎn)總成本的30%，天然氣和電力分別占據(jù)能源結(jié)構(gòu)的85%和15%。造成能源成本不斷上升的重要因素是用于陶瓷生產(chǎn)的一些特定原材料，如高檔氧化鎂、鋁土礦、碳化硅和石墨等主要依賴從亞洲進(jìn)口，但亞洲國家，尤其是中國的原材料價格不斷上漲，把歐洲陶瓷行業(yè)置于一個相當(dāng)不利的境地。

       此外，在減排技術(shù)開發(fā)上的投入也是一項(xiàng)重要的支出。就目前而言，在歐洲陶瓷行業(yè)上萬臺陶瓷設(shè)備中，超過1000臺陶瓷設(shè)備已經(jīng)加入了歐盟排放交易計(jì)劃(ETS)，由于75%以上屬于“小型排放器”(產(chǎn)量大于75噸/天，二氧化碳排放量小于25千克/天)，整個歐洲陶瓷行業(yè)的二氧化碳排放量僅占?xì)W盟排放交易計(jì)劃的0.5%。盡管如此，面對未來可持續(xù)發(fā)展的趨勢，研發(fā)突破性的減排技術(shù)仍然是一項(xiàng)長期且艱難的工作。

       一些決策人倡導(dǎo)通過使用提高能源使用效率的新技術(shù)使歐洲電力供應(yīng)實(shí)現(xiàn)低碳化，將陶瓷行業(yè)中原本靠氣體供應(yīng)能量的窯爐置換成電窯爐，但無論在目前，還是在可預(yù)見的未來，這都不是一個經(jīng)濟(jì)的解決方案。倘若想依靠大規(guī)模地把天然氣轉(zhuǎn)化成沼氣、合成氣或者其他可再生能源來實(shí)現(xiàn)2050年的目標(biāo)，陶瓷行業(yè)需要確保持續(xù)、不間斷地以負(fù)擔(dān)得起的價格供應(yīng)這些替代能源，并確保技術(shù)可行，因?yàn)橛行实母G爐必須連續(xù)工作，不能因?yàn)槟茉垂?yīng)問題而輕易關(guān)閉。然而，歐洲陶瓷行業(yè)目前還無力承擔(dān)起這筆巨額的開支，更重要的是，可再生資源利用如風(fēng)能或廢物轉(zhuǎn)換設(shè)備，在技術(shù)上尚未達(dá)到全面成功的程度。

       因此，對于歐洲陶瓷行業(yè)而言，在2050年實(shí)現(xiàn)有競爭力的低碳及資源節(jié)約型經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)具有一定的挑戰(zhàn)性。這個巨大的挑戰(zhàn)意味著需要在目前的基礎(chǔ)上，于技術(shù)方面獲得突破性的成功。尤其是在資本密集型、投資周期長的陶瓷行業(yè)，用于陶瓷生產(chǎn)的窯爐壽命長達(dá)40余年，到2050年，一些新窯爐尚未達(dá)到使用期限。即使假設(shè)2030—2050年期間，一半的窯爐都轉(zhuǎn)換成靠電能進(jìn)行運(yùn)作的窯爐，其余的窯爐也進(jìn)行翻新，燃燒合成氣或天然氣，倘若不能取得關(guān)鍵技術(shù)的突破，排放的氣體也只能比1990年減少約78%，僅達(dá)到歐洲陶瓷工業(yè)協(xié)會設(shè)定目標(biāo)的83%-87%。

       陶瓷應(yīng)用：創(chuàng)新技術(shù)集中于節(jié)能降耗

       1、日用消費(fèi)

       陶瓷日用消費(fèi)品無處不在，與人類日常生活聯(lián)系最為緊密的有餐具和裝飾潔具以及家用電器。陶瓷許多復(fù)雜的化學(xué)組成使其能在高溫下使用，而且在生產(chǎn)過程中能夠保持穩(wěn)定，這些獨(dú)特的性能，如高耐磨性、化學(xué)穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性，確保了以陶瓷作為原材料的日用消費(fèi)品擁有更長的使用壽命和更低的維護(hù)成本，并且能夠與技術(shù)進(jìn)步保持同步。

       長久以來，無論是由瓷器，還是陶瓷制成的陶瓷餐具與裝飾潔具，都已經(jīng)成為烹飪儀式的一部分，創(chuàng)造出多樣化的美食文明。從昔日的花瓶、炊具和承運(yùn)船只，到今天的餐具和潔具，陶瓷長久的使用壽命決定了它繼續(xù)成為放置和享用美食的首選材料。而陶瓷的耐高溫特性也使其成為烹飪和加熱設(shè)備的理想材料，如陶瓷涂層煎鍋是其他一些具有爭議性的不粘鍋材料常見的替代品。

       此外，由于水成為越來越稀缺的資源，多數(shù)國家尤其是發(fā)展中國家，都越來越廣泛地使用陶瓷過濾和液體清潔等解決方案，如陶瓷濾水器在小而復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)下可以進(jìn)行真正的亞微米級過濾，提高水的有效利用，為全球數(shù)百萬人提供安全的飲用水。

       總而言之，安全炊具以及為發(fā)展中國家提供清潔飲用水的獨(dú)立式過濾器代表了陶瓷在日用消費(fèi)品領(lǐng)域未來的發(fā)展方向。

       2、工業(yè)應(yīng)用

       陶瓷能夠承受極高的溫度，加上耐用性、高強(qiáng)度和抗腐蝕等特性，使其成為冶金工藝、玻璃生產(chǎn)和所有行業(yè)中許多關(guān)鍵流程特定應(yīng)用中必不可少的材料(包括磨料和耐火材料)，如煉鋼或采石使用的齒輪通常需要高級陶瓷材料，因?yàn)檫@些材料的耐磨損、抗腐蝕和耐熱性比傳統(tǒng)金屬齒輪的壽命要長得多。

       在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，許多復(fù)雜機(jī)械和無數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域(從鉆石、手表到廚房用具和飛機(jī))的順利完工，都需要通過磨料進(jìn)行研磨、切割、鉆孔或拋光。歐洲磨料工業(yè)極大地影響著其他工業(yè)和服務(wù)行業(yè)的生產(chǎn)力，包括鋼鐵、金屬加工、汽車制造、航天、玻璃、建筑、石材加工、船舶制造、清潔技術(shù)、機(jī)械制造、木材加工及國防工業(yè)，保持及發(fā)展磨料工業(yè)可以確保歐洲工業(yè)生產(chǎn)的獨(dú)立性。而耐火材料在所有高溫工業(yè)生產(chǎn)過程中都必不可少，每個反應(yīng)器、運(yùn)輸船只或窯爐內(nèi)襯都要采用各種耐火材料，因?yàn)檫@些材料具有機(jī)械強(qiáng)度、抗腐蝕和耐高溫三重作用。
       
       更有效地利用自然資源已成為產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)新一代經(jīng)濟(jì)與低碳經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵因素。歐洲耐火材料公司正在極力促進(jìn)的解決方案包括提高能源利用效率、減少投入和對日益稀缺原材料的依賴、減少浪費(fèi)、減少下游產(chǎn)業(yè)消耗、增加循環(huán)利用等。在磨料方面，更細(xì)的磨料和超級研磨材料將使研磨變得精細(xì)，提高發(fā)動機(jī)的效率，從而降低車輛廢氣的排放。一些創(chuàng)新的磨料還可以實(shí)現(xiàn)冷卻切割，降低生產(chǎn)過程中的熱量消耗，從而減少返工和廢料產(chǎn)生以及關(guān)鍵性部件發(fā)生應(yīng)力破裂的事故，還可以減輕重量并延長使用壽命，在航空航天、汽車和國防行業(yè)中顯得尤為重要。而在耐火材料方面，連續(xù)鑄鋼或生產(chǎn)浮法玻璃等創(chuàng)新的耐火材料為下游產(chǎn)業(yè)提供資源節(jié)約型解決方案，有助于發(fā)展關(guān)鍵的突破性工藝。同時，新型陶瓷耐火材料有助于低碳能源生成和電力分配，在清潔技術(shù)的發(fā)展中也發(fā)揮著重要的作用。

       3、建筑與住房

       用于建筑與住房的陶瓷建材如屋頂瓦片、墻地磚、陶瓷排水管和衛(wèi)生潔具，平均使用壽命超過一個世紀(jì)，其耐久性和抗腐性等數(shù)百項(xiàng)功能確保了陶瓷在建筑與住房行業(yè)的基礎(chǔ)作用，而且得到不斷的進(jìn)步。

       以墻地磚為例，建立在為私人和公共建筑提供耐久性、技術(shù)性和有美感的解決方案上的墻地磚，如今不僅僅用于房屋裝飾，而且已經(jīng)成為房屋衛(wèi)生方面不可缺少的一部分。新一代涂層在紫外線的激活下具有光催化性能，使瓷磚可以殺滅停留在其表面的有機(jī)物，讓水自動滑落，而抗菌瓷磚則可以依靠光激活抗菌表面，殺死易于感染的細(xì)菌，如葡萄球菌(MRSA)等致病病原體。其他的創(chuàng)新技術(shù)的陶瓷薄膜，包括纖維增強(qiáng)陶瓷，含導(dǎo)電層、于供暖系統(tǒng)的陶瓷復(fù)合材料，用于隔熱和隔音的內(nèi)部多孔材料，以及堅(jiān)固、輕巧的薄磚，可以最大限度地減少瓷磚對環(huán)境的影響。

       隨著世界人口的增長，未來建筑陶瓷產(chǎn)品將在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的解決方案，以滿足歐洲內(nèi)外對價格實(shí)惠、節(jié)能高效以及可持續(xù)住房日益增長的需求，例如：

       “零能耗住宅”：為使用瓷磚與屋頂瓦片進(jìn)行可持續(xù)建設(shè)開辟了新的可能性。“涼爽房屋”：采用高熱、高效節(jié)能、完整的絕熱陶土塊外墻建造的創(chuàng)新模式房屋非常節(jié)能，可以滿足歐盟《2010/31/EU　指令》有關(guān)2020年建筑物節(jié)能性能的要求，如“涼爽房屋”使用色彩鮮艷的屋面瓦，可以降低氣候溫暖地區(qū)的閣樓和房屋的室內(nèi)溫度，使其在夏季不使用耗能的冷卻系統(tǒng)也可以很舒適。

       “智能陶瓷”：在致力于可持續(xù)發(fā)展的城市里，易于操作的智能陶瓷應(yīng)用可以提高公民的舒適性和安全性，保存并革新城市環(huán)境，減少公共場所和建筑物的維護(hù)成本。如陶瓷地板內(nèi)置的傳感器可以檢測人的存在，并啟動交通信號，而結(jié)合了供暖系統(tǒng)的壁面磚可以防止冰雪堆積在交通樞紐處。

       此外，而建立在連續(xù)壓制粉末基礎(chǔ)上的成型技術(shù)為低碳陶瓷地板覆蓋物和建筑表面基底的未來創(chuàng)造了巨大的潛力，這些產(chǎn)品背后的制造工藝允許多層平板和復(fù)合材料由回收的粉末制成，有利于節(jié)省成本，提高能源利用效率。同時，陶瓷衛(wèi)生潔具生產(chǎn)商也在不斷開發(fā)和創(chuàng)新節(jié)水解決方案，如沖水量小的小便池、深度淺的洗手盆，還有節(jié)水馬桶和水箱等。

       4、高科技與創(chuàng)新

       由于具有獨(dú)特的機(jī)械性能、電氣性質(zhì)、熱特性和生化特性，陶瓷已經(jīng)成為尖端技術(shù)不可或缺的材料，能夠廣泛地應(yīng)用于汽車、電子、醫(yī)療保健、能源與環(huán)境、通用設(shè)備以及機(jī)械工程等行業(yè)的高科技與創(chuàng)新領(lǐng)域，如醫(yī)療保健行業(yè)的心臟起搏器或髖關(guān)節(jié)置換器等植入式醫(yī)療設(shè)備，電子工業(yè)的陶瓷散熱裝置、壓電陶瓷元件等。值得一提的是，陶瓷在可再生技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮了重要的作用，因?yàn)榭稍偕夹g(shù)的許多功能只能通過使用優(yōu)質(zhì)陶瓷磨料和耐火材料等制造出來的高質(zhì)量產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)。例如制作太陽能電池板需要高純度的玻璃，生產(chǎn)硅片(晶體硅太陽能板中的半導(dǎo)體)需要耐火材料，風(fēng)力渦輪機(jī)和其他太陽能電池板組件也廣泛使用陶瓷產(chǎn)品，包括抗摩擦軸承、散熱片、燃料電池、張力計(jì)和絕緣環(huán)等。

       進(jìn)一步研究使用納米工程陶瓷原料儲存能源，特別是風(fēng)力渦輪機(jī)和太陽能電池板中的能源，可以解決限制廣泛采用風(fēng)能和太陽能的“能源瓶頸”，成為陶瓷在高科技與創(chuàng)新領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展方向。新的納米陶瓷將成為下一代電容器(更小、更輕、更耐用、更高效)的關(guān)鍵組成部分，適用于常規(guī)能源儲存以及間歇性能源如風(fēng)能和太陽能的儲存。此外，研究人員還正在開發(fā)新的高科技陶瓷，用以生產(chǎn)高效的固體氧化物燃料電池，同時也開發(fā)新型無毒涂料，防止金屬表面生銹。

       鏈接：歐洲陶瓷工業(yè)協(xié)會(Cerame-Unie)是代表歐洲陶瓷行業(yè)的權(quán)威機(jī)構(gòu)，涵蓋磨料、磚塊和屋頂瓦片、耐火材料、衛(wèi)生潔具、餐具和裝飾潔具、技術(shù)陶瓷、陶土排水管和墻地磚八大陶瓷領(lǐng)域，其會員包括來自27個歐盟成員國的2000余家企業(yè)，專門從事與歐盟各個機(jī)構(gòu)、國際合作伙伴以及社會與環(huán)境利益相關(guān)人士進(jìn)行建設(shè)性的對話，目標(biāo)是分享其在建設(shè)、工業(yè)應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)化、貿(mào)易、原材料、氣候變化、能源、環(huán)境、健康和安全等方面的專業(yè)知識。《2050年歐洲陶瓷行業(yè)發(fā)展藍(lán)圖》是由歐洲陶瓷工業(yè)協(xié)會在分析歐洲陶瓷行業(yè)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對未來近40年發(fā)展方向的預(yù)測和規(guī)劃。