在当前钢铁行业面临的多重压力下，技术创新与产业升级已成为破解减碳困局的关键所在。随着碳排放政策和碳交易市场的不断推进，传统的生产方式无法满足新的环保要求，钢铁企业若要在“双碳”目标下继续生存并保持竞争力，必须依赖新技术的突破和产业结构的优化。
冶金工业规划研究院党委书记、总工程师李新创指出，钢铁行业是推动碳达峰综合目标的关键领域，也是地方落实碳达峰的主战场。他还强调，碳达峰要求“把有限的碳排放用足用好”，而碳中和则需要实现行业发展与能源消耗的深度脱钩。因此，钢铁行业的减排不仅在于减少排放量，更要求在支持经济发展的同时摆脱传统高能耗模式。这种平衡关乎地方和国家经济的稳定性，尤其在经济贡献和能耗绑定如此紧密的情况下，这一“抉择”更显复杂且不可回避。
在此背景下，钢铁企业正站在“减碳”与“保持竞争力”之间的十字路口。近年来的挑战远不止于碳排放限制，行业还面临双重市场压力。自2024年以来，房地产、基建和工程机械等传统领域需求持续低迷，尽管船舶、汽车等行业有所回暖，但整体复苏乏力，未达预期。需求端的不景气，让钢铁企业在激烈的市场竞争中倍感艰难。钢铁行业肩负着经济支撑和碳减排双重使命，而当前的市场现状却使得“减产关门”成为一道难以跨越的关卡。
>>广西盛隆冶金有限公司的钢材轧制过程。新华网图片。
在碳市场的压力下，钢铁企业的减排成本逐年上升。根据2024年9月的最新竞价结果，北京市的碳排放配额价格已经达到每吨104.89元人民币。李新创指出，尽管钢铁行业的生产成本已然提高，但短期内仍难以降低粗钢产量，因为一方面钢材需求保持高位，另一方面短期内预期的消费增长或进一步加剧投资冲动，造成资源的浪费。
与此同时，供给端也不容乐观。尽管原燃料价格有所回落，但降幅远低于钢材价格的跌幅，吨钢利润持续压缩，企业的盈利能力受到前所未有的考验。2024年上半年，钢材价格进一步下跌，而钢铁行业的整体盈利空间几乎被“吞噬”。此时的行业已经进入了一个让人颇为无奈的“三高三低”局面：高产量、高成本、高出口，低需求、低价格、低效益。国家统计局数据显示，2024年上半年，全国粗钢产量同比下降1.1%，但钢材产量同比增长2.8%，而粗钢表观消费量下降了3.3%，供需失衡的局面愈发凸显。
面对这一严峻形势，钢铁企业的经营压力显著加大。部分产品结构单一、成本控制较弱的企业遭遇流动性危机，甚至从盈利变为亏损。尽管企业通过降低铁前成本、精细化管理等手段竭力压降成本，但市场环境的不利影响仍然让许多企业倍感吃力。即便是一些大型钢铁企业，也在利润分化中艰难维持。经营压力的加剧，让钢铁企业不仅要应对碳排放政策的重压，还要在市场的夹缝中求生存。
更为重要的是，钢铁行业的转型不仅牵动着行业自身，还深刻影响着我国多个地区的经济脉搏。河北、辽宁、山东等地是中国钢铁的主要产区。在河北，钢铁产量占全国的相当大比例。以唐山为例，这座城市被誉为“钢铁之城”，钢铁产业是唐山工业经济的支柱产业。根据公开资料，唐山钢铁产业是当地经济的支柱，全年增加值达2534亿元，占工业增加值的61%，占全市GDP总量的30.8%。在辽宁省，鞍山和本溪这样的城市同样依赖钢铁产业。鞍山钢铁集团（鞍钢）是该市最大的企业，也是地方经济的重要支柱。钢铁行业不仅支撑了这些城市的工业生产，还为上下游相关产业提供了大量就业机会。
从全国角度来看，中国钢铁工业协会的数据显示，钢铁行业每年提供了数百万个就业岗位，其中包括直接从事钢铁生产的岗位以及钢铁产业链上的其他岗位。尤其是在河北和辽宁等地，钢铁行业直接影响着上百万工人的生活。
中国钢铁工业协会副会长骆铁军指出，钢铁行业应“严控产能增长”，并在“十四五”期间优先推动碳达峰 。骆铁军还建议通过严格的产能置换管理，并建立以碳排放、污染物排放等为依据的产量约束机制，从而确保实现产量和排放的双控 。
如果因为减排政策导致企业大幅减产，大量的就业岗位将受到威胁。以唐山为例，据了解，唐山钢铁行业的直接或间接从业⼈员达60万⼈，如果企业因减排或供需压力削减产能，相关从业人员将面临非常大的失业风险。
在当前钢铁行业面临的多重压力下，技术创新与产业升级已成为破解减碳困局的关键所在。随着碳排放政策和碳交易市场的不断推进，传统的生产方式无法满足新的环保要求，钢铁企业若要在“双碳”目标下继续生存并保持竞争力，必须依赖新技术的突破和产业结构的优化。特别是在钢铁行业这个耗能高、排放大的传统行业中，依靠创新和升级实现绿色低碳转型，是保证其可持续发展的唯一出路。在钢铁行业面临多重压力的背景下，技术创新和产业升级成为必然选择。
李新创表示，未来钢铁行业的转型不仅在于减排，更在于实现行业发展与二氧化碳排放的脱钩，必须依赖新技术突破与结构优化。因此，氢能炼铁和碳捕集、利用与封存技术（CCUS）等新兴技术逐渐成为钢铁行业缓解高排放问题的主要工具。
氢能炼铁技术被广泛认为是未来减少钢铁行业碳排放的重要突破口。其核心在于利用氢气替代传统的焦炭作为还原剂，通过与铁矿石中的氧发生反应，将铁元素还原出来，同时生成水蒸气而不是二氧化碳。与传统的高炉炼铁相比，氢能炼铁能够实现二氧化碳“零排放”，被视为实现钢铁行业深度减排和绿色低碳发展的关键路径。
根据中创碳投的行业减排模型测算，钢铁行业在实现碳达峰阶段，氢冶金技术预计可每年减少约0.71亿吨的二氧化碳排放量。因此，氢能炼铁被认为是实现钢铁工业绿色转型的理想技术之一，具备广阔的应用前景。
然而，氢能炼铁技术当前仍处于全球研发的初期，尚未大规模商业化。一个重要的技术挑战在于氢气的生产成本。当前，部分项目通过焦炉煤气制备“灰氢”作为过渡性原料，但仍然伴随着碳排放。真正实现零碳排放的氢气生产需要依赖“绿色氢气”，即通过可再生能源（如风能、太阳能）电解水制取的氢气。然而，绿色氢气的生产成本依然较高，同时氢气的运输和储存等技术问题也未完全解决。这使得氢冶金的大规模推广面临较大的经济和技术挑战。
在中国，钢铁企业已经开始试点氢能炼铁技术。例如，宝武钢铁集团和河钢集团正在推进氢冶金项目，分别建设了100万吨和60万吨的氢冶金试点工程。这些项目为氢能炼铁技术在未来的推广奠定了基础。通过这些试点，企业正在积极探索氢能冶金的工艺可行性，力争在未来几年实现更大规模的应用。然而，能源价格波动和全球氢气供应链尚未完全建立，这意味着氢能炼铁短期内仍面临较大的不确定性和成本障碍。
尽管如此，氢能炼铁的未来潜力巨大。随着全球对气候变化的重视和绿色技术的不断进步，电解水制氢技术的成本有望逐步降低，而可再生能源的广泛应用也将促进绿色氢气的供应。氢能炼铁为钢铁行业提供了一条全新的绿色低碳发展路径，将在助力中国实现“双碳”目标的过程中发挥重要作用。
在钢铁行业的减排路径中，碳捕集、利用与封存技术（CCUS）被视为一种过渡性手段。CCUS技术通过捕集钢铁生产过程中产生的二氧化碳，防止其进入大气层，之后将其封存于地下或转化为工业原料，如化工产品或合成燃料。这一技术对于像钢铁这样碳排放量巨大的行业，提供了有效的短期减排方案。
具体而言，CCUS技术包含多个环节：碳捕集通过燃烧前捕集、燃烧后捕集和富氧燃烧等方式，将二氧化碳从工业过程中分离出来；碳运输通过管道或船舶将二氧化碳运输到指定封存地点；碳利用则包括矿物碳化、物理和化学利用等，例如将二氧化碳用于生产轻质碳酸钙、制冷剂等；碳封存则通过地质封存和海洋封存技术，将二氧化碳永久注入深部地质储层或海洋中。这一技术链条使得CCUS在应对气候变化方面扮演了关键角色。
国际能源署指出，到2070年，全球若要实现净零排放，CCUS技术将成为其中不可或缺的一环。尤其是在钢铁行业，许多碳排放难以通过能源结构调整来解决，CCUS为行业提供了托底的解决方案。尽管钢铁行业已经在减少产量、提升能效、废钢回收和氢气替代等前端减排措施上取得了进展，但仍面临至少8%的剩余碳排放难题。CCUS作为末端减碳治理技术，将有助于填补这一减排缺口。
目前，全球一些大型钢铁企业已经在CCUS技术上进行试点，包括中国的鄂钢公司和宝武集团等企业，都在探索如何将CCUS技术集成到现有的生产流程中。根据《中国碳捕集利用与封存年度报告（2023）》的数据显示，截至2022年底，中国已经投运和规划建设中的CCUS示范项目达到约100个，年二氧化碳捕集能力超过400万吨。随着技术的成熟，预计到2050年，钢铁行业每年可通过CCUS技术减排近1亿吨二氧化碳，这将为行业实现碳中和目标提供有力支持。
然而，CCUS的推广仍面临一系列挑战，尤其是其高昂的成本。二氧化碳的捕集和运输需要高技术含量的设备和专门的基础设施，封存或再利用过程也尚未完全商业化。此外，二氧化碳再利用技术的发展尚处于早期阶段，尽管其潜力巨大，但距离大规模应用仍有一段路要走。
在“双碳”目标的推动下，中国钢铁行业的绿色转型既是技术上的挑战，也是一次深层次的产业结构调整。近年来，中国政府出台了一系列政策，试图通过技术创新、产业升级以及财政激励，推动钢铁行业脱离“高能耗、高污染”的传统模式。自2022钢铁行业低碳工作推进委员会正式发布钢铁低碳技术路线图以来，众多钢铁企业纷纷发布“2025年前实现碳达峰”的双碳愿景，这不仅是一个愿景，更是钢铁行业走向可持续发展的战略基调。
然而，目标设定易，落实难。尽管政策为钢铁企业提供了方向和支持，但现实的转型压力不容忽视。国家发展改革委等部门最近发布的《完善碳排放统计核算体系工作方案》，正逐步建立起更为严格的碳排放统计和监测系统。该体系旨在为碳排放数据提供更高的准确性和一致性，然而也意味着钢铁行业的每一吨排放、每一项生产工艺都将被精确追踪。这对于许多尚未完成低碳转型的企业而言无疑是巨大的压力。未来每一次生产都将受到严格监管，企业的技术、流程和合规性面临着前所未有的挑战，尤其是在现阶段低碳技术尚未成熟、改造成本较高的背景下。
在钢铁行业的短期减排与长期转型的挑战中，压缩产能虽然是当前实现碳减排的主要方式之一，但其效果具有局限性。事实上，钢铁行业的碳排放主要来源于传统的高炉炼铁-转炉炼钢（BF-BOF）工艺，这种工艺的广泛应用意味着短期内实现完全的低碳转型有一定的难度。在高炉炼铁过程中，铁矿石通过焦炭还原成铁，产生大量二氧化碳，碳排放量占总排放量的约73%；而转炉炼钢则将铁水转化为钢水，尽管碳排放相对较低，但仍是一个重要的排放源。目前，我国通过多项政策严格限制新增高碳排产能，并积极推动以电炉炼钢（EAF）代替高碳排的高炉炼铁。
然而，即使有政策引导，转型过程中的高额成本依旧是阻碍钢铁行业减产和改造的主要挑战。在短期减排与长期转型的抉择中，压缩产能尽管带来显著的减碳效果，但其局限性也显而易见。正如中国工程院院士殷瑞钰所建议，中国钢铁工业需要调整流程结构，采用全废钢电炉工艺生产建筑用材，替代中小高炉与转炉生产大宗钢材，并在城市周边合理布局钢厂，充分利用城市矿山资源。这一思路不仅有助于减碳，还可优化城市矿山资源利用，实现可持续发展。
骆铁军也指出，钢铁行业面临转型升级以实现高质量发展的关键阶段，环保压力增加，进口原料成本高企，企业的盈利风险持续上升。他建议钢铁行业要“继续眼睛向内，通过对标挖潜，提升管理水平，应对国内外环境的挑战，实现高质量发展”。
从整体来看，钢铁行业的绿色转型绝非一朝一夕可以完成。想要实现真正的“破局”之路，行业依然需要面对长期的技术、经济和市场的多重考验。未来，唯有政策创新、市场协同和技术突破多管齐下，钢铁行业才能在绿色转型的道路上化解困境，既实现减碳目标，也守住作为经济支柱的核心地位。
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编辑：李子吉
审核：艾丽
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终审：朱永旗
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2024年10月1日出版
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