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  习在全国生态环境保护大会上强调，我们国家的经济社会持续健康发展已进入加快绿色化、低碳化的高水平质量的发展阶段，生态文明建设仍处于压力叠加、负重前行的关键期。必须以更高站位、更宽视野、更大力度来谋划和推进新征程生态环境保护工作，谱写新时代生态文明建设新篇章。

  当前，绿色低碳发展是中国钢铁行业转变发展方式与经济转型的重中之重，事关钢铁企业的生存发展。钢铁行业走向碳达峰、碳中和，根本的解决途径在于低碳冶金技术的创新与进步。然而，钢铁行业节能降碳仍面临着市场形势严峻、污染物排放要求更高、节能降耗进入发展瓶颈期、低碳转型困难重重等问题，何种路径更适合中国钢铁工业？何种工艺技术更经济可行？针对低碳技术路径的一系列讨论也随之而来。为此，本报今日起特别开设《我见·低碳冶金之路怎样走》栏目，聚焦钢铁行业节能降碳路径及低碳冶金工艺发展，为中国钢铁行业奔赴“双碳”献力。欢迎业内外人士踊跃建言。

  今日发布鞍钢集团战略规划部总经理费鹏署名文章。更多详细的内容请持续关注中国冶金报社微信公众号！

  党的十八大以来，以习同志为核心的党中央坚持新发展理念，把生态文明建设纳入中国特色社会主义事业“五位一体”总体布局。党的二十大更是将“促进人与自然和谐共生”明确为中国式现代化的本质要求之一。习强调，实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局。

  2021年5月27日鞍钢集团总经理戴志浩代表鞍钢集团，在上海举行的第十一届中国国际钢铁大会上发布《鞍钢集团碳达峰碳中和宣言》。

  一是国家政策对钢铁行业提出明确要求。钢铁行业碳排放总量约占全国的15%，在制造业31个门类中居首位，钢铁行业降碳意义重大。《关于促进钢铁工业高水平发展的指导意见》提出，到2025年，电炉钢产量占粗钢总产量比例提升至15%以上；80%以上钢铁产能完成超低排放改造，吨钢综合能耗降低2%以上，水资源消耗强度降低10%以上，确保2030年前碳达峰；利用废钢资源量达到3亿吨以上。以“双碳”承诺为标志，中国钢铁工业进入了发展的新时代——低碳时代，减碳、低碳、碳中和成为未来发展的必由之路。

  二是碳成本已成为钢铁行业降碳的催化剂。2023年4月份，全球首个碳关税——欧盟碳边境调节机制（CBAM）落地，非欧盟生产商在欧盟销售商品要为碳排放付费。该法案将于2023年10月份试运行，2026年正式起征。欧盟碳关税将起到较强的示范作用，为保护本国钢铁产业，其他几个国家将加快建立、完善本国碳市场并向欧盟碳价逐步看齐。据测算，碳关税将使中国钢铁行业出口成本增加4%～6%。今年2月份以来，欧盟碳价一度突破100欧元/吨关口，5月份的均价达到84欧元/吨（约合660元/吨），而我国碳价不到60元/吨。未来，随着免费碳配额的减少，我国碳价将逐步走高。按欧盟碳价的一半（330元/吨）估算，我国碳排放不达标的长流程企业成本可能将增加约18%。

  三是下业对产业链供应链协同降碳的需求日趋强烈。我国交通运输业碳排放量约占全国的10%，而汽车碳排放量占其中的80%以上。汽车产业低碳转型，不仅在于调整产业体系、发展新能源汽车，也需要全产业链的参与，实现从材料生产、车辆制造到消费的人使用的全生命周期碳足迹管理。宝马、奔驰、大众等知名车企都相继制订了与供应商、经销商协同减碳降碳的计划。

  随着我国城镇化进度放缓，未来人均粗钢消费量将逐渐降低，按照日本人均粗钢消费量500千克/人·年的水平测算，7亿吨粗钢产量即可满足我国需求。这在某种程度上预示着超过3亿吨的产能将被淘汰，低碳转变发展方式与经济转型慢的企业将面临较大的退出风险。

  一是节能降碳，主要是实施装备节约能源改造，降低能源介质消耗，提升能源转换和利用效率。过去的50年，中国钢铁行业吨钢能耗降低约60%。

  二是资源降碳，主要是优化高炉炉料结构，加大废钢用量，树立全生命周期理念，发展绿色产品和循环经济，降低资源消耗。

  三是能源降碳，主要是布局新能源领域，实现能源结构调整，发展太阳能、风能等清洁能源，实施可再次生产的能源替代。

  四是流程降碳，主要是探索氢冶炼及CCUS（碳捕获、利用与封存技术）等低碳冶金技术，布局电炉短流程工艺。

  分别来看，节能降碳和资源降碳是当前最直接、最容易取得成效的路径，但降碳效果有其极限。能源降碳方面，清洁能源总量相比整个行业需求，占比仍较小。要想实现深度脱碳甚至碳中和，实施流程降碳、推动工艺技术革新突破是关键。

  当前，以高炉富氢冶炼和气基竖炉两大技术路线为代表的氢冶炼发展较快。其中，气基竖炉采用无焦直接还原铁，依据氢气含量的不同，碳减排潜力可达50%～95%。诸如中国宝武、河钢百万吨级氢冶炼项目均已投入运行。不过，这项技术在全行业大规模推广仍需时间，CCUS技术实现产业化仍存在困难。因此，发展电炉炼钢是当前技术最成熟、应用最广泛、降碳效果最显著的措施。同时，大量使用废钢，还能够更好的降低铁矿石对外依存度，缓解战略性资源“卡脖子”的问题。

  2022年12月28日，四川省经济和信息化厅网站发布了《开展电炉短流程炼钢高水平质量的发展引领工程的实施方案》（以下简称《方案》）。

  国内长流程炼钢吨钢碳排放量在2吨左右，而电炉炼钢吨钢碳排放量仅为0.8吨。近年来，我国出台了多项政策引导电炉钢发展。《工业领域碳达峰实施方案》提出，到2025年，短流程炼钢占比达到15%以上，到2030年达到20%以上。但从实际效果来看，2022年，我国电炉钢产量仅占粗钢总量的9.7%，相比全球28%、美国68%、欧盟40%、日韩两国约30%的比例仍有很大的差距。我国电炉钢仍处于发展初期，缺乏发展动力。

  究其原因，首先是成本竞争力不足。参考当期物料价格，电价按0.55元/千瓦时测算，全废钢电炉与转炉炼钢（废钢比30%）相比，工序成本高约230元/吨。企业没有效益也就没有了发展电炉钢的内在动力。因此，现有电炉企业普遍热装铁水（铁水量30%～50%），缩短出钢时间，降低电耗，以节省本金。这种高炉+电炉模式的碳排放量远高于全废钢冶炼，与短流程炼钢初衷相悖。

  氢冶金也存在同样的问题。根据中国电动汽车百人会氢能委员会所做的《碳中和目标下氢冶金减碳经济性研究》显示，生产1吨铁需焦炭340千克，而氢气要89千克（以日本钢铁协会数据估算）。按焦炭成本2000元/吨、吨钢碳排放量1.25吨、焦炉煤气提纯后的氢气成本15元/千克计算，当吨铁成本为1335元、相应的碳税为524元/吨时，氢气直接还原和传统高炉炼铁成本才能持平；当碳税为200元/吨、氢气成本低于10.45元/千克时（预计到2030年），氢冶金才具有成本优势。

  其次是废钢供应量难以支撑电炉钢发展。2022年，我国废钢资源产生量仅为2.6亿吨。根据中国废钢铁应用协会预测，2025年，我国废钢资源量将达到3亿吨。按照当前10亿吨粗钢产量中电炉钢占10%、转炉废钢比30%测算，年消耗废钢约3亿吨。因此，在成本没有优势的情况下，仅靠废钢资源量难以支撑电炉钢大幅增长。

  最后是自有矿消纳仍需高炉流程。在高矿价背景下，自有矿比例较高的企业出于维护产业链安全、消化自有资源及经济效益等角度的考虑，首选依然是高炉长流程工艺。

  如果以上问题得不到解决，随着钢铁行业降碳逐步进入深水区，各种矛盾将更为复杂，推进工艺升级的难度也将更大。

  2023年6月30日，钢铁行业纳入全国碳市场专项研究第二次工作会议在生态环境环境规划院顺利召开。

  国家应研究出台更加有明确的目的性的措施来鼓励、支持电炉炼钢及氢冶金工艺发展，从思想上、根本上触动钢铁公司进行工艺流程变革，实施“长改短”“氢代碳”。作者觉得，要加快引入碳交易，控制碳配额，通过碳价拉平传统长流程冶炼和电炉钢、氢冶炼的成本差距，算好经济账，激发企业内生动力，这或许是相对可行的路径。

  2021年7月16日，全国碳排放权交易市场真正开始启动（仅纳入发电行业2162家重点排放单位，覆盖碳配额总量约45亿吨）。截至2023年5月份，碳排放权交易市场碳排放配额累计成交量达到2.35亿吨，累计成交额达到108亿元。当前，我国碳交易市场仍存在活跃度不高、产品单一、交易价格偏低等问题，远没有到达预期。据北京理工大学研究报告显示，2022年，全国碳市场换手率为2%～3%，低于国内7个区域试点碳市场中等水准（约5%），更远低于欧盟500%的换手率，且价格徘徊在50元/吨～60元/吨，远低于当期欧盟近90欧元/吨的水平。

  一是要完善碳排放交易机制，尽快将钢铁行业纳入全国碳交易市场。激励、引导钢铁企业加大减排降碳力度，推动低碳经济发展。

  二是要设定合理的碳排放配额。科学评估行业特点和发展需求，制订符合实际的碳排放配额指标，营造“高排放高成本”的压力，倒逼企业不断的提高能效、加大低碳研发技术和应用力度。

  三是要逐步减少免费配额，让配额成为稀缺资源，促进碳指标价值回归。考虑未来“绿氢”成本的降低，预计碳价提高到300元/吨以上时，电炉和氢冶金工艺可弥补与传统长流程冶炼的成本差距。那时，企业从经济利益出发，将主动寻求向低碳工艺转型，自有矿比例高的公司能够选择氢基竖炉路线，实施“以氢代碳”冶炼，别的企业可以两条路径综合考虑。

  四是要提供多种形式、更大额度的低碳转型资金支持。据了解，欧盟为其钢铁公司可以提供了不少于20亿欧元的支持资金。国家相关部门应加大扶持力度，为低碳转型重点项目提供中央预算内投资、低息项目中长期贷款、中央财政贴息等资金支持，减轻企业压力。

  五是要加大对碳排放交易市场的监管和执法力度，确保市场公平、透明、有效运行。

  从当前钢铁行业面临的外部形势来看，随着欧盟碳关税的落地实施，下游企业对钢铁产品碳足迹提出越来越严格的要求，我们要加快建设符合我国国情的碳排放交易机制，尽快将钢铁行业纳入全国碳市场，科学制订动态调整的碳配额分配方案，激发市场活力，提高碳价，减少低碳冶炼成本劣势，激发企业内生动力，加强减排降碳技术攻关和应用，加快低碳转型步伐。从长久来看，随着我们国家废钢产量一直增长及可再次生产的能源发电技术的成熟，废钢、“绿电”和“绿氢”的价格将逐渐降低，加之低碳冶炼所带来的减排效益，电炉短流程和氢冶炼将具有更强的竞争力。（费鹏）

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