鋼鐵行業節能降碳面臨的形勢與挑戰
鋼鐵行業“雙碳目標”的實現是項復雜系統工程，面臨著諸多現實條件制約，需要統籌節能降碳與整體經濟協調發展、行業轉型升級以及綠色低碳技術應用等多方面關系。
鋼鐵行業“雙碳目標”任務艱巨。一是鋼鐵行業碳排放量大，產業關聯度高。世界鋼鐵協會統計數據顯示，全球生產1噸鋼約排放1.8噸二氧化碳。近20年我國粗鋼產量連續走高，2020年高達10.65億噸，占全球粗鋼產總量的57%，碳排放占全球鋼鐵業碳排放總量超60%。而鋼鐵消費需求與國民經濟發展狀況、工業化進程密切相關。鋼鐵行業涉及面廣、產業關聯度高、消費拉動大，“雙碳目標”的實現需平衡好我國鋼鐵工業規模與下游需求增長保障的關系。二是一季度粗鋼產量顯著增長。短期來看，鋼鐵生產總量是鋼鐵行業碳排放量的最直接影響因素。今年以來，我國經濟運行穩中向好，主要用鋼行業帶動鋼材需求顯著增長。據國家統計局數據，1-5月我國粗鋼產量為4.73億噸，同比增長13.9%。此外，鋼材出口也出現恢復性增長。據海關總署公布的數據，2021年1-5月,我國累計出口鋼材3092.4萬噸,同比增長19.8%。整體來看，粗鋼產量距離工信部提出的今年“堅決壓縮粗鋼產量，確保粗鋼產量同比下降”目標有較大差距。三是降碳投資壓力大。“雙碳目標”下短期內會給鋼鐵企業帶來運營壓力,壓縮利潤空間。據測算，以年產量400萬噸的企業為例，降碳30%投資約需要35億元。據此匡算鋼鐵業降碳投資約需8000多億元。
煉鋼能源結構優化轉型是“雙碳目標”的重要路徑。鋼鐵生產的碳排放比例與鋼企生產工藝流程密切相關。
目前我國電爐短流程煉鋼僅占10%，長流程煉鋼居主導地位，占比高達90%，這一流程特點決定了我國煉鋼能源結構是以鐵礦、煤炭、高爐-轉爐為主。據相關研究測算，長流程煉鋼的噸鋼碳排放量約2.1噸，短流程煉鋼噸鋼碳排放量約0.9噸。對此，我國鋼鐵行業節能減碳需減少長流程煉鋼，增加短流程煉鋼占比。其中，加強廢鋼推廣應用是重要路徑。與鐵礦石相比，用廢鋼生產1噸鋼可節約鐵礦石1.6噸、0.4噸焦炭、1噸的原煤，同時減少1.6噸二氧化碳、3噸固體廢物的排放。目前我國廢鋼比剛達到20%，與世界35~45%的平均廢鋼比相差甚遠。當前我國折舊廢鋼進入快速增長期，鋼鐵積蓄量從2000年的13億噸提升至2020年的100億噸。廢鋼資源量的大幅增加將對鋼鐵工業生產流程結構的調整產生直接影響。
（三）企業間兼并重組是“雙碳目標”的重要手段。我國鋼鐵產業集中度長期嚴重偏低。至2020年，國內前十大鋼鐵企業粗鋼產量占比僅為36.7%，較十年前出現了明顯下降。這使得我國鋼鐵行業在上下游議價、化解過剩產能、市場有序競爭、產業布局調整、技術創新等方面受到影響，也制約鋼鐵行業“雙碳目標”的實現。據《碳排放權交易管理暫行條例》，國內年碳排放量超過2.6萬噸的工業企業都將被作為重點排放單位納入碳排放管理，這也就意味著合規鋼鐵企業都將被納入碳排放管理。目前，我國5100余家鋼鐵企業中具有冶煉能力企業約500多家，且結構、水平差異較大，企業間裝備和管理水平參差不齊。國內大型鋼鐵企業均已完成了超低排放改造。這種局面下，實力雄厚的大型企業可通過低碳創新進一步增強市場競爭力。
（四）綠色低碳技術創新是“雙碳目標”的必由之路。從新冶煉技術看，全球探索最多的是氫基煉鋼工藝，即用氫替代傳統煤焦作為還原劑來置換鐵礦石中的鐵元素，實現冶煉過程的完全零排放。為實現歐盟“碳中和大陸”目標，歐洲提出了基于過程控碳的“直接碳避免”技術和末端治理的“智能碳使用”的兩條主要技術路線，包括瑞典鋼鐵的突破性氫能煉鐵技術、塔塔鋼鐵的直接利用煤粉和粉礦的熔融還原技術等多項技術。目前國內制氫來源以化工燃料和化工副產物為主,雖然價格低廉，但數量有限、過程并不低碳。國有有企業已嘗試開展氫能冶煉等技術的研發示范和應用場景的無邊界合作。但受技術限制、成本較高等多方面因素，氫冶金仍是以示范工程為主。
鋼鐵行業節能降碳的政策建議
我國鋼鐵行業節能減排路徑應由易到難逐步推進。短期將以宏觀調控壓縮產量為主，中期應調整工藝結構、增加廢鋼應用、協調長短流程煉鋼比重、行業內兼并重組等結構性優化為主，長期將通過低碳冶金的突破性技術變革改變鋼鐵產業高碳排放格局。
統籌策劃，科學制定鋼鐵行業碳達峰行動方案。建議：一是有關部門統籌碳達峰碳中和、發展與安全的關系，做好頂層設計，合理安排碳達峰碳中和短期、中期及長期目標和路線圖，并出臺鋼鐵行業碳達峰碳中和考核評價體系，強化評價考核，制定量化問責辦法。二是發加強有關部門對重點鋼鐵企業聚集區域的指導，結合國家需求和自身情況，合理規劃鋼鐵行業碳達峰碳中和實施方案，避免“一刀切”。三是盡快推進鋼鐵行業進入碳交易市場。建議盡快將鋼鐵企業納入碳交易市場，提升鋼鐵企業碳排放數據管理、碳資產管理、碳市場交易等能力。
（二）持續加大鋼鐵行業結構性調整整合力度。建議：一是統籌協調長流程煉鐵和短流程煉鋼的關系，鼓勵有條件的企業率先發展短流程煉鋼，提升高爐煉鐵廢鋼應用比例。二是以噸鋼碳及污染物排放為標準，嚴格禁止新設非規模化鋼廠，分階段強制退出效率低下的小散煉鐵高爐，嚴防“地條鋼”死灰復燃和已化解過剩產能復產，提升鋼鐵行業生產效率。三是持續提升產業集中度，實施專業化整合和分工。避免單純為了追求規模效應的整合，探索橫向跨區域跨國別、縱向跨產業鏈的兼并重組，推動中國鋼鐵行業整體高質量發展。（三）突出龍頭企業對鋼鐵業綠色低碳方向的系統化推進。一是通過能源精益化管理為節能降碳賦能，應用先進適用、成熟可靠的清潔生產工藝技術，促進高能效轉化工藝、裝備、管理技術創新開發及應用，全面推進能源配置智慧化。二是通過智慧制造助力生產過程綠色化。推動數智化技術與鋼鐵制造過程的融合，加快實施智慧制造，實現生產操控集約化、少人化、遠程化，推動工序互聯共享，減少生產過程的碳排放。三是從關聯行業需求出發打造綠色產品供應鏈。圍繞建筑、交通、能源、橋梁等重點行業需求，從材料使用全生命周期的資源消耗和碳排放評價出發，開展鋼鐵產品綠色設計。四是鼓勵企業建立全流程全方位的監測監控體系，進行基于生命周期評價（LCA）的碳排放分析。（四）加強鋼鐵行業節能低碳突破性技術研發與應用。建議：一是相關中央企業提升氧氣高爐、氫冶金、碳捕獲利用與封存（CCUS）等創新低碳技術的研發投入，開發前瞻性、顛覆性、突破性的低碳創新技術，加快形成具有自主知識產權、在全球鋼鐵行業領先的關鍵核心技術。二是行業協會及有關企業在技術穩定可靠，經濟性合理的前提下，推動相應技術標準或規范的制定，加快低碳冶煉技術的推廣應用。三是由國內龍頭企業牽頭，籌備全球低碳冶金創新聯盟，凝聚全球冶金同行、上下游企業、裝備制造商、研究機構等鋼鐵生態圈，搭建綠色低碳冶金開放共享合作平臺。