中国制造业的二氧化碳排放占全国 61%，其中近四分之三与工业加热工艺相关。为实现中国的气候目标以及达成工业零碳化，工业加热工艺的脱碳至关重要。如果中国的电力系统也实现脱碳，

  除了减少温室气体排放以外，工业电气化还将有助减少污染和提高能源安全。传统空气污染物排放在 2019 年造成中国 185 万人过早死亡，同时中国 2021 年 85％的石油产品和原油以及 46％的天然气依赖进口。直接电气化也将有利于降低化石燃料价格和未来碳价波动对中国企业的影响，并确保企业在向注重环保的客户和政府销售产品时保持竞争力，因为这些客户和政府可能会使用碳边境调整机制或类似措施来鼓励采购更洁净的材料。

  两项电气化技术对于中国工业加热工艺脱碳尤其重要：工业热泵和热电池。工业热泵是供应清洁、低温工艺热最高效和最具成本效益的方法。其能源效率可比其他电气技术高几倍，因为它不将输入的电力直接转化为热，而是从低温区域向高温区域移动热量，其运作原理类似于冰箱或空调。工业热泵可以从热源（如大气、地热或其他工业过程的废热）中提取热量，并输出高达 165°C 的热量。把温度提高 40 至 60°C 的热泵通常具有 300-400％的效率。值得留意的是，无另外的加热技术的能源效益可以超过 100％，这使热泵成为一条特别具有成本效益的电气化路径。

  至于高温工艺，热电池能够给大家提供高达 1700°C 的热力，使其足以满足中国制造业超过三分之二的的加热需求。

  热电池含有高比热容的储热材料，该材料能在高温下抵抗化学分解。储热材料被封装在高度隔热的外层中以减低热损失，某些热电池系统每天的热损失低至1％。热电池内的电阻加热器将电力转化为热力，热力被储存材料吸收，然后可以在工业工艺需要用热时提取。

  热电池的储存能力意味它们能在与电网相连时或者在离网状态下提供稳定的热力。离网的热电池可以从专用可再次生产的能源项目以批发价购电，以平衡因日夜循环或天气条件导致的波动。同样，对于连网的热电池，其可以在一天内最便宜的时候购电并储存以供其他时间使用。虽然中国的制造业都位于东部省份，那里未必有足够的土地建设新的离网可再次生产的能源项目，但连网的热电池仍可为企业和公共事业企业来提供最佳价格。此外，在电力紧缺时减少工业电力需求，配有热电池的直接电气化方式也能帮助调节电网、帮助电网融纳更多可变的可再次生产的能源，削减高峰需求，降低实现洁净工业所需的与电网相关的资本成本。

  在对电气化技术和提供工业热力的其他技术进行技术经济比较后，我们得知在100°C 以下，工业热泵是第二便宜的加热选项，其供热均化成本为$38 美元/MWhth（¥260人民币/MWhth），足以跟热电联产技术竞争，并明显低于天然气锅炉或电锅炉（如图 ES-21 所示）。尽管燃煤锅炉目前的供热均化成本最低，但当考虑了 2030 年的预估碳价后，工业热泵成为低温供热的最低成本选项。对在在 100 至 165 °C 之间的供热需求，工业热泵的均化成本为约$58 美元/MWhth（¥391 人民币/MWhth），而且成本可能随进一步的研究和开发而更低。工业热电池的成本则处于两种热泵之间，为$58 美元/MWhth（¥314 人民币/MWhth），并能提供更高的温度。

  政策制定者可优先考虑利用设备退税、设备更换补助和低息贷款来鼓励电气化，以降低采用这些技术所需的投资所需成本。加强既有的能源效率标准、排放标准和绿色公共采购计划亦可促进向直接电气化的转型。研究机构，如中国科学院运营的实验室，可以与私营企业合作推行研发项目，以推动早期技术的发展。同时，研发资金也可以不仅限于支持实验室规模的研发，还可以资助试点或示范工厂以对技术做验证。创造煤炭和电力之间的竞争环境也很重要，这能够最终靠制定碳价或补贴洁净电力和支持电气化升级来实现。此外，跨省电力交易和改善中国的绿色电力证书系统也可帮助普及清洁电力。

  中国工业加热工艺直接电气化有潜力大幅度减少温室气体排放，为全国和全球带来环境效益。现有电气化技术提供了一条可行的路径，因此建立有效及友善的政策环境，鼓励采用电气化技术对中国的工业部门实现清洁化最重要。靠着自身强大的工业能力，中国有潜力在实现其气候目标的同时引领清洁工业技术的发展和采用。