中国工业报记者 曹雅丽
当碳成本从“合规成本”升级为“生存门槛”,山西钢铁行业正站在关键节点。作为全国第五大产钢省份,山西钢铁碳排放占全省22%、制造业第一,却面临长流程产能占比高达95%、废钢供给能力不足、绿氢成本高企等多重掣肘。是继续被动应对,还是主动重塑竞争力?近日在太原发布的《山西低碳转型系列研究:钢铁行业的深度降碳》报告分析了山西钢铁行业发展面临的新格局,并基于碳减排情景研判和挑战识别,提出了山西钢铁行业提升碳竞争力的建议。
会上,冶金科技发展中心所长陈瑜指出,钢铁行业低碳转型不能只是在钢铁产能中做减法和更新,更要围绕全生命周期能效提升、资源循环利用、原燃料绿色转型和绿色销售,系统性重构绿色供应链体系。从“十四五”到“十五五”,一场关乎山西产业底色的低碳突围已然打响。
碳约束从“合规要求”升级为“生存门槛”
山西是我国重要的钢铁生产基地,粗钢产量常年位居全国第五。2025年山西粗钢产量为5455.75万吨,占全国比重约5.7%。然而,山西钢铁生产工艺仍以长流程为主,高炉转炉长流程产能占比高达95%,废钢电炉钢产能仅占5%,低于全国约10%的水平。报告显示,山西钢铁行业碳排放已于2021年实现达峰。2015—2023年,山西粗钢产品碳强度均高于全国平均水平,但差距正在逐步收窄。
钢铁研究总院冶金工艺研究院副院长上官方钦在主旨报告中指出,2020年我国粗钢产量达10.6亿吨峰值,2025年降至9.61亿吨,五年间减少约1亿吨。与此同时,钢材需求结构发生根本性逆转:2020年建筑用钢占比53%、制造业用钢占比42%,到2025年建筑用钢降至36%、制造业用钢升至53%。“钢材需求正在从依赖投资和规模扩张的旧周期,转向由制造业升级和全球竞争力驱动的新周期。”
供给端,中国钢铁行业粗钢产能高达12.5亿吨,产能利用率常年维持在70%至80%,刚性过剩矛盾突出。需求端,钢材表观消费量2020年达峰值约10亿吨,2025年已降至约8亿吨,且仍处于长期下降态势。出口方面,2025年,钢材直接出口量约1.2亿吨,间接出口量达1.43亿吨,但贸易壁垒显著升级:“欧美国家对我们钢材出口的配额在不断减少,目前钢材出口面临的关税基本维持在20%到40%,如果超过配额,马上就是50%。”
资源约束同样严峻。中国铁矿石对外依存度常年维持在80%以上,进口来源高度集中于澳大利亚和巴西。2024年四大矿山净利润将近420亿美元,而中国整个钢铁行业利润仅42亿美元,产业链利润分配严重失衡。
碳成本压力更为紧迫。钢铁行业碳排放占全国总量约15%,吨钢碳排放约1.6至1.8吨。目前出口到欧盟的一吨钢面临上千元人民币的碳关税;下游汽车等用户已将绿钢采购纳入供应链准入要求。国内方面,能耗双控正转向碳排放双控,钢铁行业已正式纳入全国碳排放权交易市场,配额未来将逐年收紧。《碳达峰碳中和综合评价考核办法》今年开始执行,5个控制指标只要有1项不达标,即评定为不合格,“碳减排从过去发展质量的要求,逐渐升级为一种政治责任。”《重点行业节能降碳改造攻坚三年行动计划》提出到2028年底能效标杆水平产能比例提高20个百分点,能效基准水平以下产能基本清零。“考核办法、三年攻坚行动、碳市场扩围,这三个政策工具共同构成了政策组合拳,钢铁行业节能降碳已经全面进入刚性约束阶段。”上官方钦强调,未来碳数据质量和碳配额管理能力将直接影响企业能否持续运营。
废钢电炉与氢冶金“三分天下”格局渐明
上官方钦判断,在“双碳”背景下,未来钢铁行业将呈现高炉-转炉流程、全废钢电炉流程、氢还原-电炉流程“三分天下”的格局:大型高炉-转炉流程将走向大型化并减产,主要布局在沿海周边,产品定位为高档薄板、厚板、中厚板;废钢-绿电-电炉-长材流程被称为“城市钢厂”,将逐步替代中小高炉生产长材;氢还原-电炉流程则面向高品质钢品种,目前仍处于探索开发阶段。
然而,现实挑战不容忽视。全废钢电炉流程目前仅占10%左右,核心挑战在于经济性:废钢资源供不应求,70%的废钢流向长流程,仅30%流向短流程;电炉钢生产成本比同类品种长流程高出400至600元;电炉冶炼高品质钢还面临废钢来源不稳定、杂质较多等问题。
氢还原-电炉流程被行业视为实现近零碳排的终极解决方案,但项目普遍延迟。上官方钦以欧洲某推进最顺利的企业为例:投资75亿欧元,原计划今年年底投产,估计要到明年年底才有可能——即便该企业离北极圈80公里,水电60%、风电40%,电价仅3分钱每度,边上还有优质矿。他归纳了三个维度的挑战:技术上各路线碎片化、成熟度不一;经济上绿氢价格目前每公斤25至30元,目标需降至10至15元,且中国“三北”风光资源与东南沿海产能存在时空错配;市场和政策上面临标准与认证体系缺失、需求侧激励不足,政策协同效能低下。
山西科城能源环境创新研究院和自然资源保护协会合作完成的报告给出了山西的减排路径测算:在强化降碳情景下,到2030年山西钢铁行业碳排放总量有望较峰值下降50%,到2050年下降89%。其中,废钢电炉钢和氢基竖炉两大低碳冶炼工艺在2024至2030年累计减排量中的贡献为37%,2050年有望提升至55%;粗钢产量收缩在2025至2030年的减排贡献约为32%。
报告同时揭示了山西推广低碳工艺面临的特殊挑战。废钢方面,山西是典型的废钢流入省份,预计在强化降碳情景下,到2030年废钢需求约1740万吨,而本省产生量仅约900万吨,存在800多万吨缺口。氢冶金方面,山西焦炉煤气制氢规模全国领先,灰氢使用具有成本优势,但绿氢使用成本将近30元/公斤,与高炉转炉相比竞争力明显不足。电炉钢方面,绿电不稳定性需要配置储能和微电网调控,短期内大范围推广面临挑战。
政策、金融与市场协同发力
报告提出了系统性行动建议。在目标规划方面,建议山西研究制定钢铁行业低碳转型规划,明确“十五五”及各阶段发展目标,将粗钢碳强度、低碳冶炼工艺占比纳入其中,并将粗钢碳强度指标作为全省粗钢调控依据,引导产量向绿色低碳先进企业集中。在产能置换方面,山西限制类高炉转炉占比约一半,建议利用国家产能置换政策对低碳冶炼给予等量置换优惠的契机,通过兼并重组,将长治等限制类装备集中地区的粗钢产能优先置换为先进低碳冶金工艺。在“绿电+电炉钢”推广方面,建议在太原、长治等钢铁产能集聚且废钢行业有基础的地区建立大型废钢铁加工配送基地,选取太钢、建邦集团开展试点,结合山西“十五五”可再生能源装机新增1亿千瓦的目标,形成绿电消纳与低碳冶炼的协同。在财政与金融协同方面,建议搭建山西转型金融信息平台,鼓励钢铁企业发行与碳指标衔接的债券。
企业层面的行动同样关键。太钢集团能源环保部副部长、碳中和办公室专职副主任张利军介绍,为主动应对欧盟CBAM调节机制,太钢充分发挥电炉的装备优势和厂区自建资源的优势,采用100%废钢不锈钢冶炼工艺,在去年10月份研发并生产了出口欧盟地区的低碳304不锈钢中板,经国际第三方机构认证,其碳排放较常规工艺产品降低75%以上。“从市场反馈看,国内客户对低碳钢溢价接受程度仍有限,但需求正逐步增加;海外客户尤其欧盟客户对进口中国钢铁产品持极为谨慎的态度,产品出海依然面临较大挑战。”
山西建邦集团有限公司技术质量部部长张红旭从建邦集团的实践出发,分享了电炉钢在CBAM体系下的突出优势:取消焦化、烧结、高炉等高耗能工序,吨钢碳排放仅为长流程的四分之一左右;可消纳废钢资源,大幅降低对铁矿石、焦炭的依赖;生产灵活,更适配小批量、高端品种订单。为解决电炉原料保障难题,建邦集团向上游延伸产业链,建立智能化废钢回收中心。但他同时指出堵点:跨区绿电物理消纳通道不足,缺少长期稳定的绿电价格机制,他建议优先将电炉短流程龙头纳入零碳园区和绿电交易试点。
金融支持是转型的关键一环。山西银行股份有限公司金融部经理闫进波介绍,山西银行绿色信贷余额增速已超过全国城商行和大中型国有银行的平均水平,并先后对晋南钢铁、建邦集团等省内头部钢铁企业授信。聚焦山西省钢铁、焦化等5个节能降碳重点行业,通过“一户一策”精准服务模式,引导信贷资源从传统长流程向绿电利用、废钢回收利用、节能技改等领域倾斜。他特别强调碳数据在金融决策中的重要性:“未来碳金融产品的授信审批,将重点考量企业的监测、报告、核查等碳数据指标。”他还表示,未来将探索推广“可持续挂钩贷款”,将贷款利率与企业吨钢碳排放下降率、废钢利用率等环境指标绑定;碳资产金融质押融资也具有广阔前景,但需要政府及人民银行层面出台相关制度以保障业务合规开展。
欧冶云商股份有限公司绿碳事业部绿链发展业务部副总经理王健介绍,中钢协委托欧冶云商建立的钢铁全产业链EPD平台已为140家重点工业企业出具了环境产品声明(EPD);中钢协根据《低碳排放钢评价标准》对20余家钢厂的重点产线进行了评价,按照这一标准生产的低碳排放钢,已在我国汽车、建筑等行业得到广泛应用。冶金科技发展中心所长陈瑜则提醒钢铁企业,低碳排放钢评价方法的包容度非常强,并不要求企业必须达到特定绿电比例,也不强制要求采用电炉或非高炉流程。
近年来,钢铁行业低碳转型的政策方向日益明确。自然资源保护协会能源转型项目高级主管王佳总结道,钢铁行业深度降碳不仅需要行业自身的系统性转型,还需加强跨行业协同:通过绿电直连、零碳园区等新模式,将绿电消纳与电炉钢、氢冶金等降碳技术路线深度结合;加快废钢铁循环利用体系建设,既为低碳冶金提供原料保障,也培育壮大资源循环利用产业。同时,现阶段国内钢铁行业下游产业对承担低碳溢价的意愿不足,需要政府和公共部门加强引导,释放明确的市场需求信号。
山西科城能源环境创新研究院院长何泓在总结中表示:“希望通过持续的交流增进共识,把降碳从被动性合规,变成发展力和竞争力,把部分企业的创新探索由点到面地变成整个行业的绿色低碳转型。”
当碳约束从外部压力转化为内生动力,山西钢铁行业的碳竞争力命题,答案正在从政策、技术、金融与市场的协同中逐渐清晰。正如上官方钦所言:“哪个企业率先实现结构性降碳,就能在下一轮周期当中占据先机。”对于山西这个钢铁大省而言,这既是一场必须打赢的硬仗,也是一次重塑产业竞争力的历史机遇。
客户端
媒体矩阵
企业邮箱