鋼鐵行業(yè)是全球二氧化碳排放的重要來源之一。相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2022年，全球鋼鐵工業(yè)排放的二氧化碳占比達到7%左右。鋼鐵工業(yè)的生產工藝需要還原氧化鐵來得到鐵，被列為難以減排二氧化碳的工業(yè)行業(yè)。由于很多國家都已經提出了自身的碳中和目標，鋼鐵工業(yè)尋求“零碳排放”的技術路徑和示范項目也在快速推進中。
歐洲的鋼鐵企業(yè)對于氫基煉鋼的技術研究較早，也擁有很多氫基煉鋼技術的知識產權。目前，歐洲鋼鐵企業(yè)在氫基煉鋼技術研發(fā)和示范項目方面處于領先地位。根據(jù)歐盟研究團隊研究結果，如果電價低于2.2歐分/千瓦時（1歐元=100歐分，1歐元≈1.1134美元），那么氫基煉鋼將成為成本最低的實現(xiàn)“零碳煉鋼”的技術方式。目前在歐盟實現(xiàn)2.2歐分/千瓦時的綠電采購還有困難，而北非的太陽能光伏發(fā)電成本已經遠低于2.2歐分/千瓦時，因而有學者推測歐洲地區(qū)鋼鐵企業(yè)有可能利用北非的綠氫生產鋼鐵。
CCS（碳捕獲與封存）和CCU（碳捕獲與利用）是全球主要國家和地區(qū)都在嘗試研究的工藝。碳捕獲相關技術研發(fā)目前主要集中于減少能耗和降低成本。高爐等工序是應用碳捕獲技術的適宜場景之一，可以實現(xiàn)高效碳捕獲。然而，煉鋼工序中的二氧化碳排放點較多，研究學者通常認為高爐長流程利用碳捕獲技術減排二氧化碳的捕獲率為80%。因此，未來高爐長流程工序的設計需要考慮碳捕獲技術設計，將排放二氧化碳的工序設置在較為集中的區(qū)域，以適應更高效率的二氧化碳捕獲。
各個國家和地區(qū)的不同政策也導致各地“零碳鋼鐵”技術的研發(fā)進度有所不同。在歐盟，鋼鐵企業(yè)已經被納入碳市場交易范圍中。到2024年7月份，歐盟區(qū)域的碳交易價格為68.3歐元/噸二氧化碳（約合76.03美元/噸二氧化碳）。有學者表示，這樣的碳價已經可以在歐洲地區(qū)啟動“零碳鋼鐵項目”。然而，歐洲新增鋼鐵產能有限，未來歐洲鋼鐵實現(xiàn)“零碳排放”將主要依賴既有鋼鐵企業(yè)的改造升級，以避免較大的轉型成本。國際鋼鐵企業(yè)基本都設立了“到2050年實現(xiàn)企業(yè)運營碳中和”的目標，對“零碳”技術的研發(fā)相對走在前列，如安賽樂米塔爾等。
從全球范圍來看，在各國實現(xiàn)碳中和目標下的能源轉型進程中，鋼鐵工業(yè)也將實現(xiàn)自身的“零碳轉型”。這樣的轉型由技術進步驅動。此外，世界各地的綠色電力和清潔能源的供應模式不斷調整，將再次改變全球鋼鐵工業(yè)布局，各地區(qū)鋼鐵產品的競爭力也將有所改變。未來，鋼鐵工業(yè)“零碳轉型”的技術路徑已經比較清晰，新的轉型帶來的新一層面的競爭將成為各國鋼鐵企業(yè)面臨的新挑戰(zhàn)。
隨著電力系統(tǒng)不斷轉型，電爐鋼成為鋼鐵企業(yè)的首選，且有明顯的成本優(yōu)勢。未來，以綠氫為基礎的鋼鐵冶煉工藝也將較快發(fā)展，對于氫基煉鋼而言，重要的是選擇綠色電力價格實惠的地區(qū)進行制氫，建議鋼鐵企業(yè)盡早做出相關戰(zhàn)略安排。
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