钢铁支撑着我们的世界,构筑建筑物和机器。然而,钢铁生产严重依赖污染性化石燃料,这对气候变化构成了重大挑战。汽车工业可能在解决这一问题中发挥关键作用。
目前,钢铁生产约占全球温室气体排放量的7%。虽然一些仍在开发中的技术可以显著降低钢铁生产的排放,但这些技术往往成本较高。根据一份新报告,汽车工业可能成为这些技术的早期市场,不仅因为它是钢铁行业的重要参与者,还因为使用更昂贵的材料只会使新车的成本增加不到1%。
在工业部门中,找到既经济又能减少排放的方法来生产我们依赖的材料是一个重大挑战。汽车制造商若能采用更环保的钢铁,将为如何在不失去客户的情况下将更多环保材料推向市场提供一个蓝图。
国际清洁交通委员会的美国乘用车研究负责人彼得·斯洛维克(Peter Slowik)表示,由于汽车制造商使用大量钢铁,他们有机会引领行业脱碳。全球约12%的钢铁生产用于汽车工业,在某些地区,这一比例甚至更高——美国约60%的初级(非回收)钢铁用于汽车制造。这种非回收钢铁的排放量比回收钢铁更高,因此在主要使用非回收材料的汽车工业中改用更环保的钢铁将产生巨大的影响。当前的钢铁生产通常需要钢铁制造商将原材料加热到高温,使用煤炭等化石燃料驱动将铁矿石转化为钢铁的化学反应。然而,有越来越多的方法可以以较低的排放生产钢铁,包括在新建和现有工厂中添加碳捕捉技术以及采用依赖电力而非化石燃料的新技术。
一种生产低排放钢铁的主要方法是直接还原工艺,通过使用氢燃料而非煤炭来驱动化学反应。如果这种氢是通过可再生能源或其他低碳能源生产的,那么钢铁生产的排放量可减少多达95%。
根据ICCT的报告,钢铁在制造汽车的气候影响中占很大比重,因此改用绿色钢铁可以减少制造汽车相关的排放量达27%。
而且,这些材料不会显著增加成本。斯洛维克表示:“总体而言,我们发现这不会大幅增加车辆的成本。”
H2 Green Steel目前正在建设可能成为世界上最大的低排放钢铁厂,到2026年其钢铁产量将达到250万吨。该公司表示,其产品的成本将比传统钢铁高20%到30%。这将使一辆车的材料成本增加大约100到200美元,总共不到平均车辆成本的1%。
在另一份关于欧洲汽车制造中钢铁使用情况的最新报告中,专家估计,到2030年,使用氢动力工艺生产的钢铁制造的整车额外成本仅为105欧元(约115美元)。即使这一略微的成本增加也可能在未来随着生产量的增加和成本的下降而消失。欧洲运输与环境联合会的汽车政策经理亚历克斯·凯恩斯(Alex Keynes)在一封电子邮件中表示:“汽车,特别是高端品牌汽车的相对高价值,也意味着它们能够吸收绿色钢铁的短期绿色溢价。”
这一原则可能也适用于其他一些常见的钢制产品。根据《我们的数据世界》副编辑兼数据科学家汉娜·里奇(Hannah Ritchie)的估算,使用绿色钢铁建造一栋房屋的额外成本不到其购买价格的1%。
然而,建筑行业有一个复杂的参与者网络,从建筑师到建筑商再到承包商,这可能使得购买附带气候效益的更昂贵材料变得更加复杂。而需要更多钢铁的大型项目可能会面临更大幅度的价格上涨,使得绿色钢铁在这些情况下暂时变得难以承受。
汽车制造商承诺从钢铁制造商那里购买绿色钢铁可能有助于确保它们能够快速发展,一些公司已经获得了此类承诺。截至2024年1月,H2 Green Steel已经为其新工厂初期生产的40%以上的钢铁达成了有约束力的协议。
然而,该行业仍面临一些挑战,包括绿色氢的未来成本和供应问题。政策措施,如鼓励燃料生产的补贴和法规,可能对将绿色钢铁应用到我们的车辆及其他领域至关重要。