无化石钢铁的发展之路-2024.07-24正式版-WN8.doc

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白皮书

无化石钢铁的发展之路如何实现可持续发展的未来

—前言

目前，全球炼钢业正经历着一场历史性变革，而这种变革需要全

球钢铁供应链上下游企业通力合作，方可获得成功。本报告旨在

深入分析钢铁生产过程中需做出变革的根本原因以及无化石钢的

发展路径。同时，报告还将介绍目前全球钢铁制造商和行业同仁

如何通过技术创新为行业发展作出重要贡献。

尽管通向净零排放的过程不可能一蹴而就，但行业在发展过程中

也已取得不少可喜的进展。作为钢铁及有色金属行业重要的供应

商和合作伙伴，我们坚信，通过紧密合作，钢铁业可持续发展的

未来一定可以实现。

为了推动钢铁产业的未来发展，我们与全球具有领先地位的行业

伙伴开展合作，共同开发创新性节能减排解决方案，同时优化运

营，以期在这一过程中降本增效并提高生产力。

对于广大合作伙伴一如既往的紧密配合以及对本报告的大力支

持，我谨代表ABB在此表示由衷的感谢。让我们砥砺前行，共创

无化石钢铁的未来。

顺祝商祺，

FrederikEsterhuizen

ABB钢铁及有色金属业务全球负责人

本白皮书获得了以下行业领先机构的大力支持，谨此表示由衷的感谢：

美国钢铁技术协会–AIST

安普朗塔塔钢铁

SSAB

—目录

4引言

5钢铁生产为何亟需变革？

6钢铁行业脱碳的重要驱动力

7钢铁业低碳发展的技术路径

8何为绿色钢铁？

9专家释疑：“如何定义绿色钢铁“？

10需要克服的障碍

12全球市场策略与行动规划

瑞典–无化石钢发展之旅的先行者

美国-清洁能源推动绿色钢铁发展

印度–绿色钢铁发展的未来愿景

中国–绿色钢铁生产的蓬勃发展

巴西–在可持续钢铁生产领域占据“有利地位”

18直面挑战：实现钢铁行业可持续发展

19合作共铸无化石钢铁的未来

20钢铁生产商当前可采取的行动

21ABB的2030可持续发展战略

22结语

22术语表

23参考文献

4

—现代社会的基础设施建设离不开以可持续钢铁为基础的现代解决方案。

—引言

钢铁是世界上最有价值、应用最广和最常回收利用的

本报告就如何实现无化石钢铁的工业发展路径进行研

材料之一。凭借高比强度、可锻性和成本效益优势，

究，并介绍何为绿色钢铁，同时阐述这一概念对全球

钢铁被认为是公共基础设施（如建筑物、桥梁和铁

发展的意义。本报告还将概述当前钢铁生产所面临的

路）以及车辆和家电制造等领域不可或缺的材料。

挑战，并分析绿色钢铁生产的全球发展趋势，包括瑞

典、美国、印度、巴西和中国等主要钢铁生产市场。

由于钢铁具有经久耐用的特性，因此被视为实现可持

续发展的重要材料。但为了实现净零碳排放目标并

重要的是，此报告不仅涵盖了与SSAB、塔塔钢铁和安

保证钢铁可作为对环境无害的资源，我们需要对炼钢

普朗等钢铁行业领先生产企业专家的访谈内容，同时

过程本身进行彻底变革，以最终实现钢铁行业的绿色

也包括来自美国钢铁技术协会以及技术提供商ABB等发展。

机构的专家观点。

5

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钢铁生产为何亟需

变革？

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钢铁的生产过程

如要了解钢铁行业脱碳的难度，必须先知晓钢铁生产

的方法。钢铁可以通过铁矿石或回收的废钢来生产，

而这些原料决定了钢铁是初级钢（主要由铁矿石组

成）还是再生钢（由废钢组成）。

目前钢铁制造过程中碳排放和能源消耗量巨大。全球

这些分类还与炼钢的方法相关：初级钢的冶炼绝大部范围内，钢铁行业约占全球能源需求的8%，产生二氧

化碳排放占全球总排放量的7%到9%，这其中大部分

分是通过一体式高炉转炉(BF-BOF)进行，而再生钢

排放来自燃煤1,2。

的冶炼则使用电弧炉(EAF)进行。

根据世界钢铁协会(WSA)的数据，目前有71%的钢铁为了满足《巴黎协定》的气候变化标准以及将全球升

是采用高炉转炉(BF-BOF)工艺生产，剩余29%的钢

温较工业化前水平控制在1.5°C以内的目标，钢铁行业

必须在2050年之前实现净零排放的目标3,4。而基于全

球钢铁需求到2050年将增长30%这一预期，钢铁行业

铁是采用电弧炉(EAF)工艺生产7。

亟需进行彻底的变革5。

这两种方法的主要区别在于生产过程中使用的原材

料。传统的BF-BOF方法使用煤作为还原剂、能源和最

终产品中的碳源。由于其对煤的大量消耗，BF-BOF技然而，钢铁行业进行低碳转型面临着巨大挑战，这是

术在钢铁生产过程中碳排放量非常高。相比之下，因为“碳”对于目前的炼钢而言是不可或缺的一部分。

EAF技术使用回收的钢铁和电力，其能耗仅为BF-BOF问题并不在于缺少相应的技术解决方案，而在于向低

碳技术转型所涉及的成本与复杂性。因此，钢铁行业

被归为六大“难以脱碳”的行业之一6。

技术的八分之一8。

6白皮书：无