中国新闻周刊记者：陈惟杉
钢铁行业在中国是仅次于火电行业的第二大碳排放源，占中国碳排放总量约15%，钢铁行业减碳对于实现“双碳”目标的意义无须多言。
随着钢铁产能置换在去年8月暂停，市场期待新的产能置换政策能够引导钢铁行业更好转型。其实，为实现“双碳”目标，以及下游市场涌现出更多对于低碳乃至零碳钢材的需求，都在促使钢铁行业转型。
尽管转型方向与路径明确，钢企却面临投入与产出难以平衡的问题。特别是在钢铁行业承受下行压力的当下，这种平衡变得更加艰难。
2024年，中国钢铁工业协会(下称“中钢协”)重点统计企业实现利润总额429亿元，同比下降50.3%。中钢协会长姚林表示，钢铁市场供强需弱态势十分明显，企业生产经营非常艰难。
产能，还是工艺？
2024年8月，工业和信息化部发布《关于暂停钢铁产能置换工作的通知》，这项始于2015年的政策最近一次修订是在2021年5月，如今其面临又一次修订。
近年来，钢铁行业供需矛盾加剧，需求不足，产能过剩，产能利用率同比下降，2024年底已经不足80%。在供给侧进行产能产量“双控”，这是去年8月暂停钢铁产能置换的重要背景。
冶金工业规划研究院(下称“冶金规划院”)发布的年度钢材需求预测报告预估，2024年、2025年国内钢材需求量分别为8.63亿吨、8.5亿吨，分别同比下降4.4%、1.5%。2020年，国内钢材需求曾达到9.95亿吨，此后逐年降低。当年国内粗钢产量也首次突破10亿吨关口，随后工业和信息化部提出围绕“双碳”目标节点，坚决压缩粗钢产量，确保粗钢产量同比下降。产量背后的产能也被认为有进一步压缩的空间，当前国内粗钢产能为13亿—14亿吨。
产能产量“双控”当然可以降低钢铁行业碳排放。据能源基金会和相关专业机构测算，钢铁行业有望在2035年前实现一半的减排量，其中需求减量有最大的减排贡献，约占三分之一。与此同时，外界也在关注如何将产能置换政策作为抓手，推动钢铁行业工艺转型，这被认为是实现“双碳”目标的关键。
“2015年产能置换政策推出时的优先目标并非减碳，但是通过新老设备更替、转型升级与布局优化，产能置换政策对于钢铁行业已经取得的降碳成果有所贡献。”能源基金会工业项目高级主管钱文涛告诉《中国新闻周刊》。
“2024年8月产能置换暂停后，钢铁行业密切关注国家是否会出台更严苛的高炉置换政策，以及如何鼓励设备升级和工艺优化，引导行业加速高质量发展和低碳转型。”能源基金会工业项目高级主管蔺梓馨告诉记者。
而根据能源基金会测算，在需求减量之余，优化工艺对于钢铁行业在2035年前减排的贡献排在第二位，尤其是在2030年前，其对于减排的贡献潜力可达30%。
钢铁行业传统的长流程采用“高炉-转炉”工艺，先在高炉中炼铁，铁矿石与焦炭反应形成铁水，再在转炉中炼钢，铁水经由氧化去除杂质形成钢水。在高炉工艺中，煤炭既是还原剂又是主要热源，因此降低高炉环节的碳排放是减碳关键。
优化工艺的方向之一是“废钢-电弧炉”短流程工艺，即使用废钢直接炼钢，无须高炉炼铁。据测算，生产一吨粗钢短流程可以降低碳排放1.5吨左右。另外的方向是氢冶金，即“氢气直接还原铁-电弧炉”工艺，用氢气取代焦炭作为炼铁还原剂，相比“高炉-转炉”，最高可减少碳排放75%。
国内氢冶金项目多处于示范阶段，应用“废钢-电弧炉”工艺生产电炉钢被视为更现实的工艺转型方向。但是相比于世界平均水平，中国的电炉钢占比一直较低。2001年以来，除中国外，世界其他国家电炉钢占比从37%上升到2022年的50%，累计提升约13个百分点。2022年，工业和信息化部发布的《关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见》(下称《指导意见》)明确提出，力争到2025年，工艺结构明显优化，电炉钢产量占粗钢总产量比例提升至15%以上。不过，这个目标在2025年实现极具挑战性。
钱文涛说：“推动钢铁行业实现包括提高电炉钢占比在内的工艺结构优化，能够实现更大幅度的减排，在这个过程中，产能置换政策是重要抓手。”
当前，钢铁市场的变化也正在倒逼钢企进行工艺转型，实现更大幅度减碳。
下游市场倒逼
冶金规划院预计，2024年中国建筑钢材需求为4.58亿吨，虽然仍占总需求一半以上，但是同比下降8.6%。随着对钢铁需求最大的房地产的低迷，钢铁市场受到影响，行业下游需求偏弱。
“在‘双碳’的背景下，新能源汽车行业用钢需求增长，电力投资，风电、光伏等新兴产业用钢值得期待，钢企也在寻求差异化发展路线，特别是前期在节能减碳方面投入较大的企业，希望寻找到高附加值细分市场并优化产品矩阵，而非继续在传统用钢市场‘内卷’。” 蔺梓馨说。
汽车用钢便属于这样的高附加值细分市场。2024年，中国汽车产量超过3100万辆，同时中国已经成为全球第一大汽车出口国。汽车产量每年增长百万辆，用钢量必然随之增长。冶金规划院预计，2024年汽车用钢量约5750万吨。
“相比于螺纹钢等建筑用钢，汽车用钢对于钢企而言属于高附加值产品。特别是新能源汽车相比于传统燃油车更重，发生碰撞时风险更高，一些车身关键部件需要使用高强度甚至超高强度钢材，比如电池托盘。”中汽碳(北京)数字技术中心有限公司总工程师赵明楠告诉《中国新闻周刊》。
同时，在欧盟碳边境调节机制(CBAM)等绿色贸易壁垒的压力之下，车企正面临降低碳足迹的压力，未来必然对低碳钢材产生更多需求。
“CBAM已经完成立法，将于2026年正式实施，目前处于立法与执法之间的空档期，尚未带来直接影响，但是落地执法只是时间问题。”赵明楠表示，针对汽车这样的终端产品，CBAM关注碳足迹，如将一辆汽车钢材使用量乘以对应碳排放因子，从而计算出应该缴纳的税额。
计算一辆新能源汽车材料生产阶段的碳排放可以发现，电池、钢材、铝材生产是最主要的碳排放来源。其中，生产电池产生的碳排放占比高达32%，钢材碳排放占比约为22%，铝材碳排放占比约为28%。
“但是钢企与包括车企在内的下游客户对于减碳的感受存在差异，就像同样是辣椒，湖南人可能觉得不辣，但是外地人感觉已经很辣。比如通过极致能效工程，钢企可以节能降碳，但是其降低一辆汽车碳足迹的效力比较有限。车企希望钢企通过氢冶金、电炉电钢等工艺转型从根本上解决问题，进行变革而非改善。”赵明楠说。
据了解，“高炉-转炉”工艺碳减排潜力约为30%，有限的降碳空间恐难满足市场对近零碳产品的需求。能源基金会支持中汽碳(北京)数字技术中心有限公司开展的研究显示，钢企能够提供产自不同工艺的、不同减碳幅度的汽车用钢，但无法同时满足所有车企对钢材减碳幅度的要求，只能优先保障高减碳要求、高支付意愿的客户群体，保障比例不超过40%。未来新能源汽车市场规模不断扩大，将对钢铁产品提出更高的质量要求和降碳要求。
2024年12月中旬，河钢集团全球首条氢冶金汽车板连铸生产线投产，年产能为150万吨，与传统的“高炉-转炉”的长流程工艺相比，该示范项目的碳减排比例在70%以上。
冶金工业经济发展研究中心发展研究处处长史慧恩告诉《中国新闻周刊》：“我们在调研中发现，一些钢铁产业链下游企业，特别是汽车行业，每年都设置了减碳目标，对于钢铁企业低碳钢材，甚至零碳钢材的供应提出要求。比如有钢企计划将生产基地的转炉全部置换为电炉，据了解就是车企要求其供应低碳钢材，否则将转投其他供应商。”
“绿色溢价”的困境
尽管在“双碳”目标的压力与下游市场倒逼之下，钢企转型势在必行，但钢企仍面临转型投入与产出难以平衡的问题。
“目前阻碍低碳汽车用钢普及的因素在于价格，车企希望价格相比于普通钢材不变，或者小幅上涨，但是钢企转型需要投资，必然导致产品价格上升，产生‘绿色溢价’，但是车企同样面临较大的降本压力。”赵明楠说。
对于像车企这样的下游客户而言，能够承受多少“绿色溢价”？
“其实一辆汽车用钢成本占比不高，约在5000元以内，但是在行业‘内卷’加剧，而且产量较大的情况下，一些车企单车成本增加5元都需要董事会批准。”赵明楠介绍说，可以参考绿电铝的价格，此前一家车企采购绿电铝制成的变速箱壳体，每个壳体加价100元，如果以车企年产数十万辆汽车的规模计算，将带来较大的成本压力。
但是钢企进行低碳转型确实需要庞大的资本支出。首先是初始投资成本问题。比如当一家钢企将“高炉-转炉”工艺转换为“氢气直接还原铁-电弧炉”工艺时，便涉及高昂的建设投资。根据宝武集团发布的气候行动报告，2021年其对氢基竖炉投资18.9亿元，每年可生产100万吨海绵铁，仅占其年产量的2%。以此推算，如果宝钢的全部产能都通过“氢基竖炉-电弧炉”工艺来达成，则须投入资金945亿元。
有民营钢铁企业人士告诉《中国新闻周刊》，企业每年技改投入为30亿元—50亿元。“为达成安全、环保标准的改造必须投入资金，余下投资会遵循‘258原则’，对两年、五年、八年投资回报周期，分别采取尽快投资、研判后应投尽投、审慎投资的态度，会严格考核投入产出比，否则企业难以持续发展。”
其次，除去较为庞大的建设投入，低碳工艺当下也面临原料成本较高的问题。如应用在氢冶金上，根据能源研究所判断，当前利用绿电-电解水制氢工艺，氢气成本约为焦炉煤气制氢和天然气制氢的2倍左右，因此用氢成本较高，还难以和“高炉-转炉”长流程在成本上进行竞争。预计要到2035年左右才能迎来绿氢冶金的规模化发展。
电炉钢也面临成本较高的问题，这也是目前电炉钢产能占比已经达到16%，但是产量占比仍然只有10%左右的原因。据行业统计，目前钢铁行业废钢消耗量中，电炉消耗仅占30%。
“国外电炉钢产量占比能够达到百分之三四十，甚至百分之五六十，但是国内长流程占比明显高于短流程，《指导意见》发布的2022年后者每吨成本相比前者高出200元—300元。”前述民营钢企人士告诉记者。
废钢资源的价格、电价，特别是绿电价格等因素共同决定了电炉炼钢的成本，其中废钢成本占电炉钢总成本的70%左右。
“2016年底，发展改革委等六部委发文打击‘地条钢’，此后废钢价格曾大幅下跌，电炉产能利用率有所提升。此后钢铁行业效益较好，电炉钢同样能够盈利。”史慧恩介绍说，钢企通常是在晚间，也就是谷电时段进行电炉炼钢，日间停工，本质是效益问题。
他表示：“从绝对值来看，电炉钢成本甚至有所下降，但是近年煤炭、焦炭等价格下跌，最重要的是钢材价格走低，导致短流程工艺陷入亏损，而且与长流程工艺成本差异拉大，每吨达到300元—400元/吨，但是最终产品的市场售价一致，低碳价值尚未在价格中体现。”
“短流程工艺一定是趋势，但是仍需尊重市场规律。近年粗钢产量约为10亿吨，废钢资源仅有两亿余吨，且每年已被充分利用，既供短流程炼钢，也供传统的转炉工艺消纳。在废钢资源有限的情况下，经济性决定了一定量的废钢仍会进入长流程工艺。虽然政策支持可在一定程度提升短流程炼钢的比重，但难以实现质的提升。” 史慧恩认为，《指导意见》提出“有序发展”，这也是尊重市场规律的体现。
2024年，密集出台了一系列利好废钢产业的政策。一些转型成本可能随着时间推移而降低，如废钢资源的拐点预计会在2030年出现，其成本将会明显下降，但是如何消化转型资本支出形成的“绿色溢价”仍是绕不开的问题，这是低碳钢材市场当下的困境所在。
如何消化“绿色溢价”？
在钢铁行业面临降碳与降本难以兼得的情况下，赵明楠甚至认为，铝正在汽车行业冲击钢铁的市场。铝的生产可以使用绿电，大幅降低碳排放，同时通过靠近水电等绿电基地降低用能成本。过去每吨铝的碳排放为16吨左右，绿电铝可以将碳排放降低至每吨2—3吨的水平。
他认为：“如果一家钢企能够在降碳的同时确保成本相对可控，一定会获得更多的市场份额。从钢企的角度来看，无疑希望绿色产品获得更高溢价，只不过客户的愿望恰恰相反，这种博弈还将持续存在。”
行业期待进一步打开低碳钢材市场。有钢铁行业人士告诉记者，相比于更高的售价，稳定的需求可能对于钢企更加重要。
“钢企生产低碳钢材一定会产生绿色溢价，尤其是在转型初期，需要下游客户与其共同分担减碳的压力与成本。但是下游能够承担绿色溢价的企业并不多，已有的先锋引领低碳采购行动还需加速扩大。关于低碳排放钢材的评价标准国际国内尚不统一，缺乏互认与协同，下游客户对市场上提供的认证类型和钢材的减碳水平难以清晰辨识，增加了选择的复杂性，导致其难以明确采购需求从而决策，这种市场的不确定性反过来使得钢企难以做出转型的投资决策。”蔺梓馨说，需要加速低碳钢材的市场认可、需求扩大，尤其是落在采购承诺与行动上。
如作为唯一披露钢铝减排目标的中国车企，吉利汽车设定了2025年单辆车全生命周期较2020年减碳25%的目标，从推动供应商在使用可再生能源电力、使用回收材料等方面入手开展供应链减排，分别设置“至2025年一级核心供应商可再生电力使用比例达100%以及使用可循环钢20%、可循环铝30%、可循环塑料25%的行动路线”，并引导供应商建立绿色采购机制。
“汽车行业产品附加值较高，关注度更高，对于低碳钢材的需求传导比较快。推动建筑行业使用低碳绿色钢材还需要做更多的工作，但是潜力更大。”蔺梓馨表示。
除去加速低碳钢材的市场认可和需求扩大，还应通过碳市场、绿色金融等方式帮助钢企消化、降低转型成本。
公共环境研究中心发布的《汽车—钢铝供应链协同减碳评价报告》(下称《评价报告》)指出，解决绿色溢价可以通过碳定价机制增高高碳排放材料的成本，包括尽快将钢材、铝材等重要原材料纳入碳排放权交易市场并逐步缩减免费配额，以及增加汽车及碳密集原材料的碳税等。
去年9月，生态环境部发布《全国碳排放权交易市场覆盖水泥、钢铁、电解铝行业工作方案(征求意见稿)》。将钢铁行业纳入碳市场，意味着未来可以通过将碳排放的外部成本转为企业的生产成本，推动企业减排，从而让低碳钢材具备成本优势，降低转型产生的“绿色溢价”。
《评价报告》还提出，金融机构和投资者可以通过绿色金融或转型金融工具支持汽车及钢铝企业规模化利用先进技术，弥补工业脱碳的技术资金缺口，同时提升现有高碳排技术的融资成本。
2024年7月，兴业银行便向河钢集团张宣科技提供贷款资金支持，支持其全球首例120万吨氢冶金示范工程连续稳定生产。
“一个很重要的问题是钢企需要加强碳管理能力。无论是未来纳入碳市场管理，应对CBAM等国际贸易规则，还是争取下游对低碳钢材的认证与采购以及金融机构提供绿色金融支持，都需要钢企进行碳排放披露，加强自身碳管理能力。”蔺梓馨说。
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