在全球气候治理、产业链深度重构与我国着力发展新质生产力的时代背景下,我国制造业的“智能化、绿色化、融合化”已成为不可逆转的战略方向。榆林市作为国家重要的能源化工基地,依托富集的煤炭资源,形成了以“兰炭-金属镁”为特色的循环经济产业链,原镁产量占全球约50%,兰炭产能占全国过半,产业规模优势显著。不过,其传统发展模式正面临严峻挑战:产业能耗高、排放压力大,兰炭-金属镁产业链条短、附加值低,整体数字化水平不足,环境约束与成本压力日益加剧。
本研究旨在系统探索榆林市铝镁及兰炭产业链如何通过数字化与绿色制造(“双化”)的深度融合与协同转型,破解资源依赖困境,将规模优势转化为质量效益和核心竞争力,从而推动榆林从“全球原镁生产基地”向“世界镁材料创新高地”跨越,为全国同类资源型地区转型升级提供“榆林方案”。

一、榆林铝镁及兰炭产业发展现状:优势与瓶颈并存
(一)规模优势与循环发展基础
1.绝对领先的产业规模
榆林是兰炭和金属镁的全球生产核心区。兰炭产能超7400万吨/年,占全国50%以上;2024年原镁产量达64.24万吨,约占全国60%、全球50%,2025年榆林市金属镁产量55.77万吨,占全国总产量达51%。府谷县产量连续13年全国第一。
2.独特的循环经济模式
形成了“煤-兰炭-硅铁-金属镁”及荒煤气、煤焦油、镁渣综合利用的内循环体系。该模式实现了物料循环与能量梯级利用,是产业发展的核心底色与转型的重要基础。
3.积极的政策引导
市级层面已出台《关于支持兰炭、金属镁产业发展的若干政策措施》等一系列文件,设立专项资金,引导产业向高端化、智能化、绿色化升级。
(二)亟待突破的核心瓶颈
1.绿色低碳技术短板突出
皮江法镁冶炼工艺能耗高,兰炭酚氨废水处理难、成本高,镁渣综合利用率(约30%)远低于70%的行业目标,VOCs无组织排放等问题依然存在。
2.数字化转型严重滞后
关键工序(如还原环节扒渣)自动化率不足40%,企业间存在“信息壁垒”,产业链协同效率低。中小企业普遍面临改造成本高、技术人才匮乏的困境。
3.产业链结构低端锁定
产品以原镁和兰炭为主,下游高端镁合金及深加工制品发展薄弱,产业集群“集而不群”,高附加值产品相当有限。
4.标准体系尚不完善
现有标准更新滞后,难以适配“双化”转型需求;尤其在碳排放核算、数字化管理、下游产品等领域存在标准空白。

二、榆林铝镁及兰炭产业链总体转型思路与战略目标
(一)指导思想与基本原则
立足榆林资源禀赋,以铝镁及兰炭产业链协同转型为核心,以集群化发展为路径,以科技创新为驱动,全面推进数字化与绿色化深度融合,加快构建资源高效利用、技术自主可控、产品高端多元、循环低碳发展的现代镁产业体系,推动榆林从“全球原镁生产基地”向“世界镁材料创新高地”跨越,为榆林市经济社会高质量发展提供坚实支撑。坚持循环协同、数字赋能、创新驱动、集群发展、市场导向五项基本原则。
(二)战略定位
榆林市发展铝镁及兰炭产业链的总体定位是汇集能源、资源、资金、项目、平台、人才等资源要素,锚定新材料产业发展,打造“两高地一枢纽”:
1.全球绿色镁基材料生产高地:建设全球规模最大、低碳环保的原镁及镁合金核心区。
2.全国能源-材料工业“双化”协同融合示范高地:形成可复制的传统产业数字化绿色化转型国家级样板。
3.全国镁基新材料创新与应用枢纽:成为镁基新材料研发与产业化的核心枢纽。
(三)主要目标
到2027年,“双化”转型取得显著进展
兰炭尾气利用率、镁渣综合利用率大幅提升,关键工艺数字化覆盖率超90%,建成一批数字化能碳管理平台和示范企业,初步形成高端镁基新材料产品体系。
到2030年,基本建成技术先进、链条完整、绿色低碳的现代镁产业体系
实现兰炭尾气全量高效利用,原镁综合能耗显著下降,建成国家级智能工厂,形成千亿级国际竞争力的镁基新材料产业集群,完成从“镁业大国核心区”向“镁业强国引领区”的跨越。

三、榆林铝镁及兰炭产业链核心转型路径:“双化”协同,双向赋能
(一)数字化转型路径:以数据驱动产业升级
1.夯实数字化基础设施
推动企业关键设备数字化改造与联网,建设覆盖全流程的数据采集体系。加快工业园区5G、工业互联网等新型基础设施建设。
2.聚焦关键环节技术应用
在兰炭行业,加快构建智慧工厂平台,在焦化炉、废水处理等关键装置部署物联网与AI视频分析,实现精细化、智能化管理。针对镁冶炼行业,重点攻关还原炉车间智能投料、扒渣、运渣装备,推进生产线的自动化、信息化改造。
3.构建产业链协同平台
尽快打破“数据孤岛”,由政府牵头或支持构建 “榆林镁产业大数据中心”或工业云平台。整合供应链数据,实现从兰炭、硅铁供应到镁产品销售的全链条协同,优化资源配置(可借鉴河钢数字“云链协同”模式)。
4.加快培育标杆示范
梯度培育智能工厂(从基础级到领航级)和数字化转型标杆企业(如府谷泰达煤化),形成可复制的解决方案。
(二)绿色制造转型路径:以低碳引领价值提升
1.能源高效与低碳改造
推广余热回收、能量系统优化、蓄热式燃烧等节能技术。推动高耗能设备更新,鼓励布局分布式光伏,优化用能结构。
2.攻坚污染治理与固废资源化
在废气方面,对标焦化行业,全面推进超低排放改造,加强VOCs无组织排放治理。在废水领域,推广园区级酚氨废水集中处理与资源化技术(如上榆树峁工业区模式)。针对大宗固废镁渣处置,须加大技术攻关,拓展在建材、路基材料等领域的规模化、高值化利用渠道。
3.创新技术攻关与产业化机制
推行 “揭榜挂帅” ,面向全国征集绿色低碳冶炼等关键技术解决方案。高水平建设中试平台,打通实验室技术到产业化应用的“达尔文死海”(意指技术转化过程中的空白区)。
4.推动集群化与循环化发展
引导企业入园集聚,实现基础设施共享、污染集中治理、能源梯级利用。深化“煤-炭-镁-渣”的产业耦合,提升区域循环经济水平。
(三)“双化”深度融合路径
核心是利用数字技术赋能绿色转型。建设绿色低碳数字化服务平台,应用数字孪生技术,对产品全生命周期碳足迹进行模拟与优化,为绿色设计、低碳生产提供决策支持。打造智慧园区,集成能源管理、环境监测、安全管控等功能,实现园区级能源流、物质流的数字化协同与优化。以数字化手段强化安全环保管控,建立智能预警与应急响应体系,实现污染物排放在线监测与精准管控。

四、推动榆林铝镁及兰炭产业链“双化”转型的对策建议
为确保转型落地,榆林铝镁及兰炭产业链需构建系统化的“五化协同”支撑体系:
一是深化绿色化转型,筑牢生态基底。
严格执行能耗限额与排放标准,实施节能降碳改造工程。强力推进镁渣等固废资源化,培育绿色工厂、能效“领跑者”等标杆。
二是加速数字化升级,打造智能引擎。
持续设立专项支持资金,降低中小企业转型门槛。大力推广智能装备与系统解决方案,建设产业链协同平台,释放数据要素价值。
三是聚焦高端化突破,延伸价值链条。
通过“揭榜挂帅”攻关高性能镁合金、大型压铸等核心技术。精准规划,引导产业加快向新能源汽车、航空航天等高附加值领域延伸,引进培育下游深加工链主企业。
四是推动集群化发展,优化空间布局。
落实“府谷原镁、神木兰炭、榆神/榆横终端制造”的错位发展布局。推动企业兼并重组,培育龙头集团,并在重点园区配套建设产业链协同服务中心。
五是强化系统化保障,凝聚转型合力。
在标准与品牌建设方面,加快制定数字化、碳核算等地方与团体标准,积极参与国标、行标制修订;强化“神木兰炭”“府谷镁”区域公共品牌建设,探索建立产品碳足迹认证体系。在要素与安全保障方面,需统筹保障优质项目的能耗、环境容量指标,强化数据安全与工业网络安全防护。在人才与金融方面,深化校企合作,定向培养“双化”融合专业人才。创新绿色金融产品,引导社会资本投入转型项目。

综上,榆林市铝镁及兰炭产业的数字化与绿色制造转型是一场关乎未来竞争力的系统性变革,需要以循环经济模式为基础,以科技创新为根本动力,以数字化和绿色化深度融合为核心手段,对产业链进行全流程、全要素的重塑。同时,需要凝聚政府、企业、协会等多个利益相关方的力量,坚定不移地推动产业从规模扩张转向质量效益,从资源依赖转向创新驱动,最终将榆林打造为全球镁产业绿色低碳发展与数字化转型的典范。