低碳路线图引领钢铁工业双碳之路

    

实现碳达峰、碳中和，是以习近平同志为核心的党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策，是着力解决资源环境约束突出问题、实现中华民族永续发展的必然选择，是构建人类命运共同体的庄严承诺。钢铁工业作为支撑国民经济发展的基础性产业，也是实现碳达峰、碳中和的重要责任主体，在“十四五”开局之年，各大钢铁企业纷纷践行新发展理念，开启低碳发展新征程。

2021年上半年，四家大型钢铁企业相继发布宣言提出碳达峰碳中和时间表：中国宝武率先提出2021年发布低碳冶金路线图，力争2023年实现碳达峰，2050年实现碳中和；河钢集团宣布2022年实现碳达峰，2050年实现碳中和；包钢集团提出力争2023年率先实现碳达峰，2050年实现碳中和；鞍钢集团宣布在2021年底发布低碳冶金路线图，2025年前实现碳排放总量达峰，成为我国钢铁行业首批实现碳中和的大型钢铁企业。

目前，中国宝武和鞍钢集团已发布碳中和方案和低碳路线图，引领钢铁行业双碳之路，彰显央企责任、使命和担当。

一、中国宝武碳中和行动方案

2021年11月18日，中国宝武正式发布了《中国宝武碳中和行动方案》，高屋建瓴，实事求是，技术创新引领，既展现了中国宝武在低碳冶金创新领域的探索和实践，也充分彰显了中国宝武心怀“国之大者”的使命和担当。

作为全球最大的钢铁企业，中国宝武在“一基五元”的产业布局下，主要以极致能效、富氢碳循环高炉、氢基竖炉、近终形制造、冶金资源循环利用、碳回收及利用六大低碳冶金技术路径，重申“以2020年为基准，2035年降低碳排放30%至每吨钢1.3吨，力争2050年实现碳中和”的目标。富氢碳循环高炉和氢基竖炉两条主要工艺路线加上碳资源综合利用及电加热等多项技术的有机组合，最终形成中国宝武的碳中和技术路线。

（一）低碳冶金技术创新，推动流程结构调整

中国宝武2015年就开始了低碳冶金探索。从最早的冶金煤化工耦合起步，尝试把冶金过程产生的煤气制成化工产品，减少碳排放，到COREX创新为欧冶炉，成为中国宝武低碳冶炼探索的“急先锋”；从八一钢铁的富氢碳循环试验使功勋高炉获得绿色新生，到湛江钢铁叫停高炉方案，改为建设百万吨级的氢基竖炉+电炉+薄板坯连铸短流程，最终建成全氢竖炉冶炼和极致短流程工艺的绿色全流程零碳工厂；再到新疆巴州的全废钢电炉冶炼+薄带连铸绿色钢铁短流程示范项目，这些前沿技术创新行动生动地刻画了中国宝武在低碳冶炼上孜孜不倦的探寻与求索。

（二）强化全生命周期理念，推动绿色产品升级

宝钢早在2003年就开始关注钢铁产品生命周期评价工作，并于2004年正式立项进行电镀锌产品生命周期评价（LCA）研究，至今一直持续推动该领域的研究工作。如通过开展绿色产品设计、制造工艺创新，提供强度更高、寿命更长、效能更好的绿色产品，减少钢铁材料本身材料使用量的同时，替代高碳材料，支撑全社会实现低碳发展。从中国宝武近年开展的建筑行业脚手架、高速公路的护栏、混凝土搅拌车和运输渣土车车厢板、集装箱等高强减薄轻量化工作，下游减碳效果明显；到近期开发的免涂镀光伏支架材料，实现25年免维护，既省锌，又减碳；再到电磁性能更高、耐热温度更高的高牌号硅钢助力白鹤滩等大型水电站，为全社会减碳作出了巨大贡献。

（三）多元布局绿色产业，金融杠杆推进低碳行动

中国宝武通过绿色布局助力钢铁行业碳中和。利用资源和区域优势，布局发展绿色能源，未来计划与地方政府合作建设绿色自备电厂；成立绿色低碳冶金创新基金，利用金融杠杆推进绿色产业发展；组建碳中和基金，助力低碳冶金发展。此外，中国宝武还将布局绿色资源、绿色新材料、绿色智慧服务等产业，协同助力钢铁行业碳中和。

二、鞍钢集团低碳冶金路线图

2021年12月29日，鞍钢集团正式发布低碳冶金路线图，提出了低碳发展愿景、“三个使命”和“五大路径”，2025年实现碳排放总量达峰；2035年碳排放总量较峰值降低30%，吨钢碳排放强度降低30%以上。充分彰显了“共和国钢铁工业的长子”风范，央企责任担当。

鞍钢集团低碳发展“五大路径”充分利用资源优势、钒钛产业优势，结合内陆与沿海、多区域、多基地布局特点，因地制宜，统筹推进低碳发展。“五大路径”在不同阶段将各自发挥主体作用，协同实现碳达峰、碳中和目标，充分体现了以绿色、低碳、可持续发展引领钢铁行业高质量发展，追求企业经济效益、生态效益与社会效益的和谐统一的原则。“十四五”期间，将以“格局流程再造”为主，实现碳达峰；2026-2035年，通过“资源消耗减量、能源结构优化”，持续降碳；2035年之后，在前期技术研发、试验成功的基础上，规模化应用低碳工艺技术，深度降碳，最终实现碳中和。

（一）格局流程再造

推进兼并重组，产业布局优化，工艺流程再造，能效提升、减排降碳。推动全工序极限化能效提升，采用节能技术，实现工序内部能源高效利用；矿铁钢轧全工序优化衔接，提升工序能效；余热余能资源高效回收，实现极限化节能降碳。

（二）资源消耗减量

推进产品全生命周期管理，推动绿色生产，制造低碳材料，降低社会资源消耗。实施资源循环利用，布局再生钢铁原料回收与加工产业，提升含铁含碳固废资源利用；深化产城融合，能源资源互供，节约和替代原生资源协同减碳；增强员工低碳意识，倡导简约适度，绿色低碳生活方式。

（三）能源结构优化

布局新能源产业，调整能源结构，发展储能技术、构建源网荷储、多能互补能源体系。布局钒电池储能，鞍钢全钒液流电池关键材料电解液能量密度取得重大突破，在此基础上加速推进全钒液流储能技术产业化，为大容量储能提供解决方案。

（四）绿色矿山示范

发挥先进采选技术优势，提高矿产资源利用效率；充分利用矿山土地资源，发展绿色能源；加大复垦力度，增加生态碳汇。建设绿色智能智慧示范矿山，提高资源综合利用效率，实施高效智能采选，降低过程消耗；发挥工艺技术优势，提升铁精矿品位，提高钒钛矿综合利用率。

（五）前沿技术创新

坚持科技创新引领，加快研发应用低碳冶金技术和碳捕集、利用与封存技术，成果开放共享。研发流态化氢基直接还原技术，利用风电、光电等绿电，高效电解水制绿氢，制取直接还原铁，建设国内首台套中试生产线。

三、“南宝武、北鞍钢”殊途同归

当前，中国钢铁行业已形成“南有宝武、北有鞍钢”的产业新格局，两大钢铁领军企业已发布的碳中和行动方案或低碳发展路线图，从不同角度提出了中国钢铁实现双碳目标的方向和路径，但殊途同归，为钢铁行业绿色低碳高质量发展起到试点示范作用，为钢铁行业低碳高质量发展注入了“新动力”，为我国全面建设钢铁强国、全面引领世界钢铁明确了方向，展现了中国自信。

（一）优化完善产业布局，推动绿色产品升级

通过推进兼并重组，提高钢铁产业集中度，助力解决行业长期存在的同质化竞争严重、资源配置不合理、研发创新协同能力不强等问题；同时，基于全生命周期理念开展生态产品设计，开发优质、高强、长寿命、可循环的绿色钢铁产品，推动钢铁全产业链、全供应链、全价值链三链协同跨入低碳发展新循环。

（二）调整流程及原燃料结构，有效促进低碳发展

通过调整流程结构带动资源和能源结构调整，适度布局电弧炉短流程炼钢、非高炉炼铁等结构性降碳工艺，推广应用全流程全工序衔接等先进工艺技术，加大力度研究低碳冶金技术促进低碳发展。同时，优化原燃料结构，开展高比例球团矿冶炼、降低高炉燃料比冶炼、喷吹富氢煤气冶炼、提高综合废钢比等技术研究和应用；积极采用和布局可再生能源，加大清洁能源使用比例，研发非化石能源替代技术、储能技术等，并在行业推广使用。

（三）提高资源能源利用效率，科学助力减排降碳

能效提升和资源循环利用是钢铁行业现阶段减碳的有效手段和重要基础，也是清洁生产、节能降耗促进企业降本增效的重要措施。深挖能效提升潜力，积极开发并推广能源梯级利用，大幅提高能效利用水平；同时，重视资源的再生循环利用，充分利用好含铁含碳固废、钢铁循环材料和有机生物质资源，最大限度地使用二次资源和能源，与其他行业协同推动循环经济发展，为实现全社会碳中和提供新的发展模式。

（四）研发突破性低碳技术，创新驱动低碳发展

以科技创新为引领，重点围绕“以氢代煤”关键冶炼技术突破，温室气体排放控制与处置利用技术，包括生物与工程固碳技术，生态碳汇开发，二氧化碳捕获、封存及利用技术等，开展低碳冶金工业化研究试验，加快推动先进低碳技术在钢铁工业的应用，形成示范项目工程，创新驱动中国钢铁低碳高质量发展。

四、“三碳一能一氢”助力企业低碳发展

实现碳达峰、碳中和并非一蹴而就，而是全社会的一场持久战，行业企业应统筹兼顾、科学谋划、有序推进钢铁行业低碳发展，通过做好顶层设计、加强标准引领、储备低碳动能、夯实低碳基础、革新低碳技术，推动双碳目标实现。

（一）做好顶层设计-碳规划

编制低碳发展规划是地方、行业、企业科学、合理实现碳达峰碳中和的基本条件，也是企业在双碳背景下赢得先机的重要一环，提高核心竞争力的必然选择。

（二）突出标准引领-碳标准

标准是行业企业生存发展的重要技术基础，低碳发展更需要标准的引领、规范和指导，钢铁企业要积极主导、参与建立低碳发展标准体系，研制核算核查、技术装备、监测评估、管理服务等标准，在双碳行动中占据主动。

（三）储备低碳动能-碳资产

有序开展碳资产评估、管理与运营工作，让“碳”从压力转变为活力，而非束缚企业发展的绊脚石。摸清一个底数，预测一个潜力，打好一个基础，盘好一个布局，运作一个模式，使其成为获得碳配额的路径、撬动碳金融的杠杆、盘活资金链的砝码、对冲碳成本的工具。

（四）夯实低碳基础-能效提升

能源消耗是影响钢铁行业碳排放的重要因素，能效提升为节能降碳做出了积极贡献，未来还将持续助力双碳目标实现。做好能源审计和监察、节能诊断和规划、能效评估和提升、能源结构优化和调整是“十四五”时期钢铁行业低碳发展的重要基础。

（五）革新低碳技术-氢能冶金

氢能在冶金领域的创新与应用，将推动传统“碳冶金”向新型“氢冶金”转变，使钢铁生产摆脱对化石能源的绝对依赖，一旦技术取得突破，将全面改变钢铁行业高碳排放的格局。但必须清醒认识到，氢能冶金在全球范围内仍处于技术探索和试验阶段，距离近零排放还有很长的路要走。行业企业应高度重视氢能冶金投资和成本等不确定性问题，高度重视氢气储存、输送、安全和价格等问题，高度重视氢能冶金用于钢铁生产的工序衔接问题，持续关注氢能冶金发展动态和技术进展、不断夯实氢能冶金研究基础和推进技术产业化，而不是一哄而上盲目投资。（冶金工业信息标准研究院）

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