“雙碳”戰(zhàn)略對我國鋼鐵行業(yè)影響深遠(yuǎn)

國家對“雙碳”戰(zhàn)略極為重視

2020年9月22日，國家主席習(xí)近平在第75屆聯(lián)合國大會一般性辯論上宣布，我國2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。為了更好的完成“雙碳”目標(biāo)，國家層面高度重視，尤其是2021年被稱為“碳中和”元年，“雙碳”戰(zhàn)略深入人心，同時(shí)帶動各行各業(yè)通過技術(shù)創(chuàng)新、新能源開發(fā)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整、碳市場交易等不同措施向“雙碳”目標(biāo)邁進(jìn)。

今年作為“十四五”開局之年，9月22日中共中央、國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》，這是作為“雙碳”目標(biāo)“1+N”政策體系中的“1”，對碳達(dá)峰、碳中和工作做出了總體部署。10月26日，國務(wù)院又印發(fā)了《2030年前碳達(dá)峰行動方案》通知，明確工業(yè)領(lǐng)域要加快綠色低碳轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展，力爭率先實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰。

為了有力支持“雙碳”政策的落實(shí)，金融機(jī)構(gòu)也提出了支持政策，今年11月中國人民銀行宣布推出碳減排支持工具，支持清潔能源、節(jié)能環(huán)保、碳減排技術(shù)等重點(diǎn)領(lǐng)域發(fā)展，并撬動更多社會資金促進(jìn)碳減排。通過“先貸后借”機(jī)制，對金融機(jī)構(gòu)向碳減排重點(diǎn)領(lǐng)域內(nèi)相關(guān)企業(yè)發(fā)放符合條件的碳減排貸款，按貸款本金的60%提供資金支持，利率為1.75%。其中包括氫能利用，碳捕集、封存與利用技術(shù)等。

同時(shí)為了利用市場機(jī)制控制和減少溫室氣體排放、推動綠色低碳發(fā)展，落實(shí)“雙碳”戰(zhàn)略，7月16日發(fā)電行業(yè)全國碳排放權(quán)交易市場啟動了上線交易，截至12月10日，全國碳市場碳排放配額（CEA）累計(jì)成交量7692.4萬噸，累計(jì)成交額達(dá)32億元。根據(jù)國家政策要求，“十四五”期間將納入八大高排放行業(yè)（包括發(fā)電、石化、化工、建材、鋼鐵、有色、造紙、航空），其覆蓋的二氧化碳排放量將從現(xiàn)在45億噸左右上升至80億噸左右。

我國鋼鐵行業(yè)和企業(yè)積極響應(yīng)“雙碳”戰(zhàn)略

1、持續(xù)壓減鋼鐵產(chǎn)能

工信部今年多次表態(tài)：“鋼鐵壓減產(chǎn)量是我國完成碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)任務(wù)的重要舉措”，要求2021年粗鋼產(chǎn)量同比下降。并且6月修訂的《鋼鐵行業(yè)產(chǎn)能置換實(shí)施辦法》中明確大氣污染防治重點(diǎn)區(qū)域嚴(yán)禁增加鋼鐵產(chǎn)能總量；未完成鋼鐵產(chǎn)能總量控制目標(biāo)的?。ㄖ陛犑?、自治區(qū)），不得接受其他地區(qū)出讓的鋼鐵產(chǎn)能；長江經(jīng)濟(jì)帶地區(qū)禁止在合規(guī)園區(qū)外新建、擴(kuò)建鋼鐵冶煉項(xiàng)目；大氣污染防治重點(diǎn)區(qū)域置換比例不低于1.5∶1，其他地區(qū)置換比例不低于1.25∶1。同時(shí)以京津冀及周邊地區(qū)為重點(diǎn)，繼續(xù)壓減鋼鐵產(chǎn)能，工信部、生態(tài)環(huán)境部于9月30日發(fā)布《兩部門關(guān)于開展京津冀及周邊地區(qū)2021-2022年采暖季鋼鐵行業(yè)錯(cuò)峰生產(chǎn)的通知》。預(yù)計(jì)壓減產(chǎn)量政策將持續(xù)整個(gè)“十四五”。

根據(jù)今年1-11月粗鋼產(chǎn)量，預(yù)計(jì)今年粗鋼產(chǎn)量為10.2億噸，同比2020年減少4500萬噸。

2、成立行業(yè)低碳組織

4月22日，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會牽頭組織成立了“鋼鐵行業(yè)低碳工作推進(jìn)委員會”，旨在聚行業(yè)力量，研究行業(yè)低碳路線圖和行動方案，圍繞“雙碳”目標(biāo)推動鋼鐵行業(yè)低碳發(fā)展。并下設(shè)了低碳發(fā)展研究，低碳技術(shù)研究，低碳標(biāo)準(zhǔn)研究3個(gè)工作組。

11月18日，中國寶武發(fā)起并聯(lián)合全球鋼鐵企業(yè)及生態(tài)圈伙伴成立了“全球低碳冶金創(chuàng)新聯(lián)盟”，來自世界15個(gè)國家的62家企業(yè)、高等院校和科研機(jī)構(gòu)共同組建。以技術(shù)創(chuàng)新推動行業(yè)低碳發(fā)展，形成鋼鐵行業(yè)低碳價(jià)值創(chuàng)新鏈，推動鋼鐵工業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型。

3、制定行業(yè)“雙碳”目標(biāo)路線圖

我國鋼鐵行業(yè)碳達(dá)峰實(shí)施方案以及碳中和技術(shù)路線圖的制定工作已基本完成，公布后將全面開始實(shí)施。

4、企業(yè)紛紛宣布“雙碳”目標(biāo)時(shí)間

寶武集團(tuán)于7月15日成立了碳中和股權(quán)投資基金，總規(guī)模500億元。并宣布2023年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2025年具備減碳30%工藝技術(shù)能力，2035年實(shí)現(xiàn)減碳30%，2050年實(shí)現(xiàn)碳中和。

河鋼集團(tuán)宣布2022年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2025年實(shí)現(xiàn)減碳10%以上，2030年實(shí)現(xiàn)減碳30%以上，2050年實(shí)現(xiàn)碳中和。

鞍鋼集團(tuán)宣布2025年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2030年實(shí)現(xiàn)前沿低碳冶金技術(shù)產(chǎn)業(yè)化突破、深度降碳工藝大規(guī)模推廣應(yīng)用，2035年實(shí)現(xiàn)減碳30%。

包鋼集團(tuán)宣布2023年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2030年具備減碳30%工藝技術(shù)能力，2042年碳排放量較峰值降低40%以上，2050年實(shí)現(xiàn)碳中和。

“雙碳”戰(zhàn)略影響深遠(yuǎn)

1、“雙碳”戰(zhàn)略造成鋼鐵生產(chǎn)成本增加

我國鋼鐵行業(yè)要完成“雙碳”目標(biāo)，其生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和體量決定了需要大量資金投入。2020年我國粗鋼產(chǎn)量為10.65億噸，占全球總產(chǎn)量56.7%，位居全球第一，碳排放量占全球鋼鐵碳排放總量60%以上，占我國碳排放總量15%左右，而且我國以碳排放強(qiáng)度高的長流程為主（占90%），能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和新技術(shù)研發(fā)是一個(gè)漫長的過程，需要持續(xù)進(jìn)行資金投入，據(jù)專家測算，我國鋼鐵行業(yè)要想實(shí)現(xiàn)碳中和，需連續(xù)30年每年投資5500億元左右，相當(dāng)于噸鋼每年需投資550元，這些投資無疑增加了鋼材產(chǎn)品成本。

另據(jù)國際能源署推算，創(chuàng)新型工藝生產(chǎn)路線（包括高爐CCS技術(shù)、氫還原技術(shù)以及基于煤氣的直接還原鐵技術(shù)）的預(yù)期成本要比傳統(tǒng)技術(shù)高10-50%，而且增加的成本要顯著高于當(dāng)前的煉鋼利潤率。

2、“雙碳”戰(zhàn)略加快兼并重組步伐

隨著我國高質(zhì)量發(fā)展以及高標(biāo)準(zhǔn)定制化供應(yīng)的發(fā)展，未來我國鋼鐵企業(yè)兼并重組會更加頻繁，集中度會不斷提高，大多以集團(tuán)化出現(xiàn)，形成“一超、多強(qiáng)、多專業(yè)”格局。

今年我國就有多家鋼企涉及兼并重組及產(chǎn)能合作事項(xiàng)，例如寶武集團(tuán)通過重組產(chǎn)能達(dá)到近兩億噸，覆蓋不銹鋼、汽車板、硅鋼、無縫管、車輪鋼等產(chǎn)品類別，在我國多數(shù)地區(qū)占據(jù)主導(dǎo)地位。鞍鋼重組本鋼，以6300萬噸的粗鋼產(chǎn)能成國內(nèi)第二大鋼企。首鋼、河鋼、沙鋼、建龍、新天鋼、華菱、方大等企業(yè)已經(jīng)形成了強(qiáng)有力的鋼鐵集團(tuán)，還有普陽鋼鐵、日照鋼鐵、新華聯(lián)合等一些鋼鐵企業(yè)通過股權(quán)控股、產(chǎn)能轉(zhuǎn)讓等方式，分化重組正在形成新的鋼鐵集團(tuán)。

特鋼領(lǐng)域的中信泰富特鋼集團(tuán)年產(chǎn)能1300多萬噸，擁有江陰興澄、湖北新冶鋼、大冶特殊鋼、青島特殊鋼、靖江特鋼等多家特鋼基地；青山控股在國外擁有鎳礦、鉻礦礦山，在國內(nèi)擁有不銹鋼棒材、板材生產(chǎn)基地。還有龍騰特鋼、永洋特鋼等，在細(xì)分領(lǐng)域具有很強(qiáng)競爭力。當(dāng)然現(xiàn)在形成的鋼鐵集團(tuán)隨市場競爭還會分化重組，我國鋼鐵行業(yè)將逐步演化為“一超、多強(qiáng)、多專業(yè)”格局。

3、“雙碳”戰(zhàn)略促使鋼鐵行業(yè)工藝流程再造

我國90%以上的鋼通過高爐長流程生產(chǎn)，長流程噸鋼碳排放量平均為1.82噸，短流程電爐鋼噸鋼碳排放量為0.4噸，如果要降碳最直接的是改變工藝流程，用短流程代替長流程，而我國廢鋼資源需要一個(gè)積累過程，2019年，我國廢鋼鐵資源產(chǎn)生量為2.4億噸，同比增長了9%，2020年，我國廢鋼產(chǎn)生量約2.6億噸，預(yù)計(jì)到2025年將達(dá)到3億噸，所以短時(shí)間內(nèi)，長流程全部改為短流程還不現(xiàn)實(shí)。

另外，目前全球研究和探索最多的當(dāng)屬氫冶金。用氫代替碳還原鐵礦石，包括高爐富氫冶煉和氫直接還原工藝。同時(shí)涉及的氫來源以及價(jià)格等問題也需要解決。

總之，我國鋼鐵行業(yè)在“雙碳”戰(zhàn)略指引下，不再通過增加產(chǎn)量來發(fā)展，需要減產(chǎn)、調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、重塑工藝、重新布局來實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，同時(shí)面對“雙碳”目標(biāo)，誰先實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型，誰就能在未來競爭中占據(jù)主動。

“雙碳”戰(zhàn)略應(yīng)對措施分析

1、加快技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)步伐，行業(yè)方能行至久遠(yuǎn)

研發(fā)革命性突破性技術(shù)已成為行業(yè)未來發(fā)展的必然，而采用氫代替碳是低碳發(fā)展、能源變革的終極方向，也是綠色化的根本出路。

目前，我國也有企業(yè)開展了氫冶金示范工程。例如寶武八鋼進(jìn)行的富氫碳循環(huán)氧氣高爐工藝實(shí)驗(yàn)，目前已經(jīng)完成第二階段試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。河鋼集團(tuán)在宣鋼建設(shè)了120萬噸氫冶金示范工程，利用風(fēng)能、光能等可再生能源，使用含氫量約70%的補(bǔ)充氣源作為還原劑，生產(chǎn)1噸直接還原鐵僅產(chǎn)生250kg二氧化碳，同時(shí)對產(chǎn)生的二氧化碳進(jìn)行選擇性回收。建龍集團(tuán)在烏海進(jìn)行了年產(chǎn)30萬噸富氫熔融還原法生產(chǎn)高純鑄造生鐵項(xiàng)目，目前處于第一階段，可實(shí)現(xiàn)噴氫1萬噸/年，減少二氧化碳排放11.2萬噸/年。包鋼集團(tuán)利用億利集團(tuán)在制氫及天然氣管網(wǎng)輸氣優(yōu)勢，共同開發(fā)光伏制氫、管道輸氫和綠氫冶煉技術(shù)。鞍鋼集團(tuán)積極探索氫冶金技術(shù)，包括風(fēng)電+光伏（綠電）-電解水制氫（綠氫）-氫冶金工藝。

另外還有山西晉南鋼鐵落地運(yùn)行的鋼焦化氫聯(lián)產(chǎn)技術(shù)；酒鋼集團(tuán)的煤基氫冶金工藝；山西中晉太行礦業(yè)有限公司的氣基豎爐直接還原鐵工藝；京華日鋼控股集團(tuán)有限公司建設(shè)的首臺套年產(chǎn)50萬噸氫冶金等，正在開展相關(guān)研究、實(shí)驗(yàn)。

通過超前開展綠色冶金前沿技術(shù)研究，不僅推動鋼鐵行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型，也可以掌握行業(yè)領(lǐng)先的核心技術(shù)，形成自主知識產(chǎn)權(quán)，增強(qiáng)技術(shù)保障。目前主要問題是用氫能價(jià)格較高，鋼鐵企業(yè)運(yùn)營壓力較大。

2、加快氫能戰(zhàn)略布局

實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，本質(zhì)是要從高碳到低碳乃至到近零碳排放的轉(zhuǎn)變。鋼鐵行業(yè)要發(fā)展氫冶金，必須解決氫能來源和價(jià)格問題，提早制定氫能戰(zhàn)略布局。大家都知道氫能是推動傳統(tǒng)化石能源清潔高效利用和支撐可再生能源大規(guī)模發(fā)展的理想媒介。美國、歐盟、日本、韓國等國家和地區(qū)都逐步明確了氫能在國家能源體系中的定位，并推出了氫能發(fā)展路線圖。例如2020年4月，荷蘭發(fā)布了國家級氫能政策，到2025年建設(shè)50個(gè)加氫站、投放15000輛燃料電池汽車和3000輛重型汽車；到2030年投放30萬輛燃料電池汽車。2020年6月德國正式通過了國家氫能源戰(zhàn)略，為清潔能源未來的生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用和相關(guān)創(chuàng)新、投資制定了行動框架。2020年6月法國交通部長宣布支持2035年實(shí)現(xiàn)的綠色氫燃料飛機(jī)的計(jì)劃。2020年7月，歐盟發(fā)布了《歐盟氫能戰(zhàn)略》和《歐盟能源系統(tǒng)整合策略》，希望借此為歐盟設(shè)置新的清潔能源投資議程，以達(dá)成在2050年實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。

目前我國還沒有制定氫能發(fā)展路線圖，氫能研究還分散于各個(gè)子板塊。氫能供應(yīng)與應(yīng)用不僅涉及煤化工、煉油、煉鋼、焦化等傳統(tǒng)工業(yè)，還涉及氫燃料電池汽車、固定式燃料電池儲能應(yīng)用等新興產(chǎn)業(yè)。氫能頂層設(shè)計(jì)需要跨部門、跨行業(yè)、跨學(xué)科協(xié)同進(jìn)行。

3、提高高品質(zhì)產(chǎn)品產(chǎn)量

在粗鋼總產(chǎn)量不增加前提下，要滿足國民經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，應(yīng)提高高品質(zhì)鋼產(chǎn)品產(chǎn)量，向超輕和高強(qiáng)方向發(fā)展。據(jù)去年10月國際能源署（IEA）發(fā)布《世界能源技術(shù)展望2020-鋼鐵技術(shù)路線圖》可知，為了實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》的溫控目標(biāo)，2050年前鋼鐵行業(yè)碳排放量比2019年至少減少50%，排放強(qiáng)度需降低60%，即噸鋼碳排放量從目前1.4噸降到0.6噸，而全球鋼鐵需求只能增長10%（約1.8億噸）至20.3億噸。所以建議通過多種途徑削減鋼鐵消費(fèi)總量，尤其是延長建筑的使用壽命和優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)。

4、加速碳捕獲、利用與封存（CCUS）技術(shù)開發(fā)應(yīng)用

為了實(shí)現(xiàn)碳中和，全球探索最多的是氫冶金，另外就是末端治理技術(shù)，包括碳捕獲、利用與封存（CCUS），即兩個(gè)技術(shù)路線：“智能碳利用”和“碳直接避免”。

CCUS被認(rèn)為最有潛力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的技術(shù)，2020年我國粗鋼產(chǎn)量為10.65億噸，二氧化碳排放量約23.2億噸，占我國二氧化碳總排放15%左右。短時(shí)期內(nèi)，我國高爐-轉(zhuǎn)爐長流程煉鋼仍占主導(dǎo)地位，面臨巨大的二氧化碳排放壓力。所以我國對CCUS技術(shù)高度重視，國家發(fā)改委早在2013年就出臺了《關(guān)于推動碳捕集、利用和封存試驗(yàn)示范》的通知，科技部組織編寫的《中國碳捕集利用與封存技術(shù)發(fā)展路線圖（2019版）》提出，2050年前要建成多個(gè)CCUS產(chǎn)業(yè)集群，實(shí)現(xiàn)二氧化碳利用封存量超過9.7億噸/年，產(chǎn)值超過5700億元/年。

目前我國鋼鐵行業(yè)還沒有真正碳捕集封存（CCS）（CCS指捕獲從大型排放源產(chǎn)生的二氧化碳，將其運(yùn)輸至儲存站點(diǎn)進(jìn)行封存，避免二氧化碳排放到大氣中）技術(shù)案例，但二氧化碳利用已有案例：1、我國首鋼京唐300噸轉(zhuǎn)爐利用二氧化碳代替氮?dú)饣驓鍤庾鳛閿嚢铓怏w煉鋼，實(shí)現(xiàn)了二氧化碳資源化利用，同時(shí)達(dá)到節(jié)能減排及潔凈化冶煉效果。實(shí)驗(yàn)表明轉(zhuǎn)爐頂吹CO?-O?混合氣體煉鋼時(shí)，對于年產(chǎn)500萬噸鋼廠來說，年粉塵排放減少量達(dá)到0.75萬噸，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了約5000噸二氧化碳的資源化利用。2、晉南鋼鐵集團(tuán)鋼焦化氫聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。先將高爐煤氣送至頂裝焦?fàn)t，置換出優(yōu)質(zhì)焦?fàn)t煤氣，然后與優(yōu)質(zhì)轉(zhuǎn)爐煤氣混合送至化工廠，經(jīng)過一系列物理化學(xué)方法、凈化處理后，合成乙二醇、LNG及氫氣產(chǎn)品，其中氫氣送至高爐，實(shí)現(xiàn)氫能冶煉。整個(gè)工藝過程不僅實(shí)現(xiàn)了碳固化，減少了碳排放，還實(shí)現(xiàn)了氫冶金。根據(jù)測算，鋼鐵工序降碳比例為26%，焦化+鋼鐵工序降碳比例達(dá)到了15%。

國外也有碳捕集、封存（CCS）案例：阿拉伯聯(lián)合酋長國位于阿布扎比的國有酋長鋼鐵公司，其直接還原鐵廠是目前鋼鐵行業(yè)唯一正在運(yùn)行的CCS工廠。該工廠每年能夠捕獲80萬噸二氧化碳，捕獲后的二氧化碳被壓縮和脫水后，經(jīng)過50km管道，注入成熟的陸地油。另外還有還有日本的COURSE50項(xiàng)目和歐盟的ULCOS計(jì)劃都有涉及高爐的碳捕獲問題，但仍處于實(shí)驗(yàn)階段。

國外利用二氧化碳的部分案例：1、安米Steelanol項(xiàng)目，捕獲高爐中廢氣并利用生物技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為可再生的生物乙醇，并將這些生物乙醇混合用作液體燃料，預(yù)計(jì)2022年建成。2、蒂森主導(dǎo)的Carbon2Chem項(xiàng)目，將鋼廠廢氣中化工原料（例如一氧化碳和二氧化碳等）用于生產(chǎn)含有碳和氫的合成氣體。這些合成氣體正是生產(chǎn)氨氣、甲醇、高級醇等各種化工產(chǎn)品的原料。3、SSAB和塔塔鋼鐵公司合作FReSMe項(xiàng)目，從鋼廠高爐煤氣中回收二氧化碳，然后與通過電解水生產(chǎn)的氫氣混合，從而生成甲醇。

5、從全生命周期碳足跡評價(jià)產(chǎn)品并給予政策支持

為了鼓勵(lì)企業(yè)走在低碳前列，國家政策應(yīng)從材料全生命周期的資源消耗和碳排放（碳足跡）出發(fā)，評價(jià)鋼材產(chǎn)品，例如對于生產(chǎn)過程碳排放量不同的產(chǎn)品冠于不同綠色標(biāo)簽，與下游用戶聯(lián)合從整個(gè)生態(tài)鏈體系定位產(chǎn)品市場價(jià)格。對為低碳做出貢獻(xiàn)的企業(yè)，要給予政策支持和差別對待。