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英國陶瓷廠被天價能源費逼到批量倒閉,曼徹斯特一家公司卻用35℃低溫"晾干"瓷磚,成本直降九成,讓百年老廠看到重生希望。國內東鵬、蒙娜麗莎等巨頭也在快燒、免燒、換燃料三條賽道狂奔。陶瓷行業的能源革命,已經打響!
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一英國家名為Dekiln的初創公司,研發出一種不需要傳統窯爐的"瓷磚"。它看上去和普通瓷磚沒什么兩樣,但制作方式完全不同:原料是回收的石膏廢料,粘合劑則來自植物,最后只需放在35℃的干燥架上固化成型——沒錯,就是接近室溫的低溫。
傳統瓷磚要在高達1000℃的窯爐里燒制,能耗極高。而Dekiln這項技術直接省去了窯爐環節,能源成本節省超過90%,且成品中回收材料占比超過95%。
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01
英國陶瓷業迫切需要這項技術
自2022年俄烏沖突導致天然氣價格飆升以來,英國陶瓷企業接連倒閉。北斯塔福德郡的陶瓷公司數量從2018年的137家銳減至2024年的123家,知名品牌如Royal Stafford、Heraldic Pottery等相繼關門,Wedgwood曾停產三個月,Denby Pottery更是在今年3月申請破產管理。
盡管英國政府剛剛宣布了一項1.2億英鎊的行業救助計劃,但不少從業者認為,補貼來得太晚了。
英國陶瓷業正因能源成本飆升而瀕臨絕境,曼徹斯特初創公司Dekiln用一項35℃低溫固化技術撕開了生路。
其"瓷磚"以回收石膏廢料為原料、植物提取物作粘合劑,無需傳統1000℃窯爐,僅在干燥架上接近室溫固化,能源成本直降90%以上,回收材料占比超95%。
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創始人Aled Roberts是生物材料工程師,2021年在自家地下室用磚灰、鷹嘴豆汁等廢料反復實驗,最終搗鼓出這套工藝。
成品不僅比普通瓷磚更保溫,且無燒制常見的收縮翹曲,因不受高溫限制,顏料選擇與定制化空間也更大;但目前僅能達到室內墻面使用標準,尚無法鋪地或用于戶外。
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目前,產業化已邁出實質一步,Dekiln正聯手1901年創立的老牌巨頭Johnson Tiles,在英格蘭陶瓷重鎮斯托克-特倫特建立試點產線。后者因能源危機已于2024年全面停產,若試點成功,這家百年企業將借助該技術重新開工。
商業模式上,Dekiln免費從陶瓷廠回收石膏廢料,既幫同行省掉垃圾處理費,也鎖定自身原料。公司先后獲得Green Angel Ventures、Frontier IP投資,并于去年12月獲英國皇家工程院300萬英鎊資助。
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另外,普雷斯頓的Alusid公司自中央蘭開夏大學孵化,以工業廢陶瓷和廢玻璃制磚,已供貨給Topps Tiles。Roberts已把自家浴室和廚房鋪上Dekiln瓷磚,他預計不久的將來普通瓷磚店就能上架,且長遠來看,這種瓷磚只會更便宜。
02
我國大幅降低能耗的技術方向
目前國內瓷磚行業最主流的技術方向,核心思路不是取消窯爐,而是通過配方革新和工藝優化,把燒成溫度降下來、燒成時間縮上去,從而大幅削減能耗。
東鵬在這方面布局較早,其干法制粉技術的節熱率能達到約84%,綜合節能率接近79%,同時攻克了陶瓷磚和巖板的低溫快燒技術。
蒙娜麗莎則開發了堇青石誘導低溫快燒技術,專門用于低膨脹耐熱陶瓷巖板,實現了真正意義上的一次燒成,整體技術被認定為國際領先水平。
馬可波羅的低碳快燒高性能戶外園林陶瓷磚也獲得了廣東省輕工聯的科技進步獎。
天弼陶瓷的臻品洞石瓷磚走的是另一條路子,把模壓物理造孔和低溫化學造孔結合起來,通過優化燒成制度來降低能耗。
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金意陶的綠色輕質瓷磚把燒成溫度控制在了900度到1150度之間,明顯低于傳統瓷磚的燒成溫度,而且配方里粉煤灰的用量占到了80%以上。
從政策層面看,薄型建筑陶瓷制造技術和低溫快燒工藝技術已經被國家列為雙碳政策下的重點推廣方向。工信部等五部門也明確提出,要推進陶瓷磚坯體的減薄干法生產以及免燒生產技術的發展。
03
東鵬的無機生態石
如果說低溫快燒是在傳統路徑上做減法,那東鵬的無機生態石就是直接換了一條賽道。
這項技術采用多色堆疊半流延紋理布料工藝,通過壓板法一次成型,整個生產過程中不需要燒結。具體來說,就是利用功能性添加劑進行調控,把固體廢棄物和改性膠結材料配在一起,實現無機凝結。
目前東鵬已經建成了國內首條采用這種工藝生產無機生態石的示范量產線,完成了從技術研發到規模化生產的跨越。
產品性能上,莫氏硬度能達到6級,耐火等級是A1級,吸水率低,抗彎曲和抗壓能力都比較強。在環保指標上,固廢使用率最高可以達到70%,單件產品的碳足跡只有0.66公斤二氧化碳當量,比傳統瓷磚減少了40%的碳排放。
2024年1月,這個項目通過了中國建筑材料聯合會的科技成果鑒定,被認定為國際領先水平,同年還獲得了中國建筑衛生陶瓷行業科技創新獎二等獎。除了無機生態石,東鵬還推出了生態軟瓷系列,同樣采用免燒工藝,基材是環保活性土,做出來的板材只有3到5毫米厚,可以任意彎曲,通過了A級防火認證,適合用在曲面幕墻這類復雜結構上。
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需要說明的是,東鵬的免燒產品嚴格來說屬于無機生態石和人造石的范疇,雖然外觀和功能接近瓷磚,但和英國Dekiln那種用石膏廢料加植物粘合劑在35度下直接固化成型的技術路線并不完全相同。
04
氨氫零碳燃燒
第三條路既不換工藝也不換設備,而是直接替換燃料。2024年9月,由佛山仙湖實驗室牽頭,聯合蒙娜麗莎、德力泰、歐神諾等企業共同建設的全球首條陶瓷工業氨氫零碳燃燒技術示范量產線正式投產,年產能150萬平方米。
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這條線的核心邏輯是用氨燃料替代傳統的天然氣。氨燃燒后不會產生二氧化碳,所以整個燃燒過程可以實現近零碳排放。根據實際運行數據,這條產線的直接碳排放強度相比傳統天然氣窯爐下降了48%。對于暫時還無法完全放棄窯爐的大型陶瓷企業來說,這種燃料替代方案提供了一條現實的過渡路徑。
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