鋼鐵生產是一種能源密集型和空氣污染的制造過程。2014年，鋼鐵行業約占中國制造業一次能源消費的28％（NBS 2015a）。2015年的鋼鐵產量為804 Mt（worldsteel，2016），占當年世界鋼鐵產量的49.5％（圖1）。
圖1.中國的粗鋼產量和全球產量份額（1990-2015年）（多年的EBCISIY； NBS，2015b，國際鋼鐵協會2016）
2013年，中國鋼鐵行業貢獻了中國所有主要制造業的SO2排放量的約20％，粉塵和PM排放量的27％（Wang等人，2016）。
中國還生產了世界上一半以上的水泥，2015年在中國生產了23.6億噸（NBS 2015b）。在中國，有兩種類型的窯爐用于生產水泥熟料，它們是水泥的關鍵成分：立窯和回轉窯。立式豎窯是過時的技術，與旋轉窯相比，其生產一噸熟料所消耗的能源明顯更多。近年來，回轉窯的水泥產量增長迅速，從2000年的116 Mt增長到2010年的1,494 Mt（圖2）。
注意：2011年至2015年的產量份額基于我們的模型預測
圖2. 1990-2015年按窯爐類型劃分的中國水泥產量（ITIBMIC 2004，MIIT 2011，NBS 2015b）
與中國水泥行業的大批量生產相一致，該行業的總CO2排放非常高，相關的空氣污染物排放也很高，包括二氧化硫（SO2），氮氧化物（NOX），一氧化碳（CO）和顆粒物（下午）。這些排放物引起了重大的地區和全球環境問題。水泥行業是中國最大的PM排放源，占所有工業來源的PM排放量的40％，占全國PM排放量的27％（Lei等，2011）。
除了制定排放標準和采用管道末端排放控制技術外，中國政府的政策還著重于減少能源使用，這反過來又有助于減少溫室氣體（GHG）的排放。能源效率政策和計劃的其他重要共同利益是通過減少空氣污染物排放，減少腐蝕以及減少由地表臭氧和區域霧霾造成的農作物損失來減少對人類健康的危害。
2017年初，我和我在美國勞倫斯伯克利國家實驗室的同事發表了一份研究報告，其中我們分析并預測了2010-2050年中國水泥和鋼鐵行業在三種不同情況下的總顆粒物（PM）和二氧化硫（SO2）排放量場景。我們使用了自下而上的排放控制技術數據來進行排放預測。制定了三種不同的方案，如下所示：
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基本方案方案：一種基準方案，該方案假定只有在2010年實施的政策才能繼續生效，并且會進行自主技術改進（包括效率改進和燃料轉換）。直到2050年的研究期間，管道末端排放控制技術的份額和滲透率都將保持在2010年的水平。
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先進方案：到2050年，中國將在當前具有成本效益的能源效率和可再生能源供應技術中部署最大可行份額，從而滿足能源需求，并改善其能源安全和環境質量。通過研究期的2010年水平將持續到2050年。
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具有改進的管道末端（EOP） 排放控制（Advanced EOP）的高級方案：與上述高級方案類似，唯一的不同是管道末端排放控制技術的份額和貫穿研究期間的滲透率有所提高，直至2050年。
在所有這三種情況下，僅考慮大規模商業化或試用的技術。下圖顯示了我們的分析結果。
圖3. 2010-2050年不同情景下中國水泥行業的PM排放總量
圖4. 2010-2050年不同情景下中國水泥行業的二氧化硫排放總量
圖5. 2010-2050年不同情景下中國鋼鐵行業的PM排放總量
圖6. 2010-2050年不同情景下中國鋼鐵行業的SO2排放總量
