钢铁行业脱碳英

脱碳钢：一起锻 造新的道路 https://www.shell.com/shellenergy/marketingandtrading 在与 CONTENTS 脱碳钢：共同锻造新路径 1Introduction2 1.1前言3 1.2报告目标4 1.3Research摘要5 2走向一个低碳6 世界：钢铁之路 2.1脱碳钢是至关重要的实现7 气候目标 2.2整个价值链中的公司依赖上11 彼此去碳化 脱碳途径钢12 铁矿石脱碳的途径采矿14 3克服障碍to16 脱碳钢 3.1钢铁的六大关键壁垒脱碳17 3.2需要丰富低成本20 绿色能源 3.3公共政策和激励措施可以使the24 过渡风险较小 3.4需要低碳解决方案两者27 优质和低质量铁矿石 4建立联盟加速28 变更 4.1共同努力克服障碍29 4.2商业联盟加速30 钢铁价值链的脱碳 4.3需要一个最小的可行联盟to31 工业脱碳 4.4建立一个联盟成功34 5壳体Perspectives35 1.1前文 钢铁是世界上最重要的工程和建筑材料。它用于建筑物，汽车，轮船，火车和工具，出现在现代生活的各个领域。毫不奇怪，世界对它的需求很大。在过去的50年中，年需求增加了两倍，预计到2022年将达到18.4亿吨。1 虽然钢材具有出色的成型性和耐用性，但也有一个缺点：从采矿到生产， 它的碳排放量是航空业的三倍以上，比水泥行业高出45%，比公路货运高出25%。2 那么，这样一个能源和碳密集型行业如何采取必要的措施来减少排放， 帮助社会朝着《巴黎协定》应对气候变化的目标取得进展？ 鉴于钢铁工艺的性质，钢铁产品及其用途的广泛范围以及钢铁价值链的复杂性和碎片化，没有简单或单一的解决方案 使工业脱碳。 本报告是对来自各种组织的专家进行全面采访的结果 Theentiresteelvaluechain.itspurposeistosetoutthemajorbarriblestodecarbonizingsteelandidentifyhowtomoveforwardwithsolutions.Iwouldlikestothemallfortheirparticipation,haviorityandwillinginsharetheirexperienceandtheirviewon 如何最好地实现变革。 壳牌也在努力改变。 在2021年，我们宣布了我们的目标 到2050年或更早成为净零排放能源企业 ，我们也想帮助其他人减少排放， 为此，我们正在与所有行业的客户合作，包括航空、航运、公路货运和重工业。 其他公司和组织已经启动了旨在降低钢铁行业碳强度的个人或联合项目，正如本报告所反映的那样，有一些有前途的技术和工艺可以实现转型。 钢铁脱碳有几种潜在的解决方案，但要成功，有一种方法是非常明确的：如果该行业要以所需的速度和规模减少碳排放，其中的所有元素必须共同努力以实现变革。正如我们在其他行业看到的那样，具有可实现目标的商业联盟对于取得正确进展至关重要。为此，价值链上的所有利益相关者都可以发挥重要作用。 这是我们在德勤的帮助下发布的关于脱碳更难缓解的行业的第四份报告。它显示了如果我们毫不拖延地采取行动，并为钢铁行业开辟一条新道路，那么变革的潜力有多大。 史蒂夫·希尔 壳牌能源营销执行副总裁 1https://www.bloomberg.com/news/articles/2022-04-14/钢铁需求增长缓慢-2022年战争威胁前景 1.2报告目标 本报告中提出的研究是在对100多位高管和专家的采访中收集的，这些高管和专家代表了参与钢铁行业及其更广泛生态系统各个方面的57个组织。该报告的目标很简单：他们旨在反映行业的观点 如何加快脱碳和实现净零排放。 以价值链的观点 任何价值链中的组织，尤其是钢铁等难以减弱的行业的相互依存性，都需要考虑到 全面了解脱碳的挑战。为了实现部门脱碳，当公司承诺减少与价值链相关的范围3排放时，会产生重大影响。这适用于上游。 图1：价值链的重叠减价需求 （材料、资产、服务等的采购）和下游（包括运输 、废物处理和加工）。为了解决范围3的排放问题 ，整个钢铁价值链中的公司相互依赖以设定固定的减排目标（见图1）。 像这份报告一样，价值链评估揭示了取得进展的关键障碍、可用的解决方案以及交叉协作的至关重要性。 采矿物流 原材料 preperation炼铁 精加工 Steelmaking和分布终端市场使用 application最终用户 图2：研究参与者3,4,5 钢铁制造商 矿工 范围1+2范围3（下游） 我们采访了57个组织... 场 范围3（上游）范围1+2范围3（下游） 终端市 范围3（上游）范围1+2 范围3 下(游) 5矿工3托运人14Steel生产者6消费品 3基础设施4OEM7Construction2DRI资产供应商 4金融家/交易员3证书/监管机构4行业协会/联盟2Others 激励部门互动当实现集体变革的动力时，脱碳计划的成功程度最高。 为此，必须了解更广泛的钢铁价值链中不同参与者的独特动机和挑战，以及这些在世界各地的差异。然后 ，可以采取集体行动，加速速度和规模增长。 激活价值链 跨价值链联盟方法的主要目标之一是使一组核心参与者能够共同制定一条成功的途径，解决脱碳的主要障碍并确定关键解决方案。 本报告探讨了参与者在访谈和工作会议中与我们分享的见解 （见图2）。与受访者的所有约定均以尊重竞争法边界的方式进行。 跨多个地区... 38Europe5亚洲14世界其他地区 3.为了进行脱碳投资，钢铁公司需要担保， 以低碳铁矿石原料的形式8以及绿色钢材的客户订单。9 6.需要成功的商业联盟来帮助矿商（产生合适的铁矿石品位）、钢铁生产商（推进绿色钢铁生产）、终端市场（保证购买绿色钢铁）、能源供应商（确保不断增长的绿色电力供应和 氢)，并鼓励政策制定者在政府招标中纳入低碳要求。 2.钢铁市场相对集中，这为脱碳提供了机会。如果20家最大的钢铁公司对其工厂进行脱碳 ， 钢铁行业的潜在总排放量可以减少多达三分之一 。7 4.本报告强调了脱碳的六个关键障碍： 缺乏丰富和负担得起的绿色电力10绿色氢；11 缺乏促进全球绿色的政策和监管激励措施钢铁标准使竞争更加公平； 高档的可用性有限 适用于直接还原铁电弧炉（DRI-EAF）脱碳路线的铁矿石； 缺乏支持整个价值链脱碳过渡的熟练劳动力 ； 可用于投资脱碳解决方案的资金有限 ； 充分的不确定性和 用绿色溢价对绿色钢材的长期需求。 5.为了克服这些障碍，原料和生产过程将不得不改变，推动钢铁价值链的转型。这可能导致钢铁制造的地理分离，随着炼铁的移动 到低成本绿色氢气供应的地点。 1.钢铁行业被认为是难以减弱的。它目前产生了约10％的全球排放量，这可能会增加，因为预计到2050年，需求将比2019年增加10-35％。6 从矿石开采到炼钢，钢铁制造业占整个价值链排放的95%。 1.3研究概要 2迈向更清洁的未来：路线 用于钢 钢铁是当今社会的重要资源。它被所有行业使用，对全球经济的发展至关重要。然而 ，其 环境影响很高，主要通过其生产发生。但是随着社会脱碳压力的增加，该行业如何满足世界对钢铁的需求，同时降低其生产的碳强度以满足全球气候变化目标？ 6 2.1减碳钢至关重要实现气候目标 图3：GLOBALCO2 按部门划分的排放量(2019年)12,13,14,15 钢铁-间接排放(1.1GtCO2) 钢铁-直接排放(2.5GtCO2) 3% 7% 为了实现2015年《巴黎气候变化协定》的目标，需要在能源生产和消费，粮食生产和消费以及材料采购和使用等关键领域进行重大转变。钢铁具有最高的排放足迹之一 ，占 约10%的全球二氧化碳(CO2）排放。寿命长 钢铁生产资产，加上高资产重置成本和高脱碳能源需求，使钢铁成为道路、水泥、化工 、航空和航运等六个难以减弱的行业之一(见图3)。 42% Σ=36.0GT 17% 2% 3% 道路 航运航空 7% 能源行业3% 8%8%水泥 化学品 建筑物其他行 业 在钢铁价值链中，16仅钢铁生产就占温室气体排放总量的95%左右（见图4），其余的排放来自采矿（4%）和物流（1%） 。 这些排放大部分来自传统的高炉-基本 氧气炉（BF-BOF）钢铁制造过程，以生产一次钢。废钢电弧炉（EAF）过程中的二次钢生产产生约90％ 温室气体排放量比BF-BOF少17，作为从 铁矿石被省略，但没有足够的废料来满足当今的全球钢铁需求。到2050年，国际能源署模型 46%的钢铁可以由废钢原料生产，而2020年这一比例为32%，因为更多的产品达到了使用寿命。18 图4：一氧化碳2排放量按价值链参与者拆分19 初级钢生产商的典型集成 14图4 分布和最终市场应用 原料制备 MINING LOGISTICS 铁制造 炼钢 废料回收 饰面 4%1%10%45%30%10%不适用不适用 总计95% 基于SCRAP的EAF：5％/NGDRI-EAF:5%/BF-BOF:90% 图5 从地理角度来看，全球钢铁生产相对集中，例如，约有20家公司的产量约占37％，其中12家位于中国。20 在欧洲钢铁生产国，该行业始终是 这提供了一个机会:少数主要生产国的脱碳 进展将对减少该行业的全球排放产生深远 图5：钢铁产量预测（MT）2021年展望22,23,24 2,540 0.9% IEA步骤IEA 2050 的影响。 预计钢铁产量将继续增长到2050年及以后 ，尽管与过去二十年相比速度较慢（见图5）。 根据国际能源 该机构表示，由于发展中国家的需求，年均预计增长率从0.2%到0.9%不等。21在较小的程度上，需求也是由建筑清洁能源基础设施中的钢铁需求驱动的，如风能和太阳能发电场、输电网络以及工厂和机械的电气化。 848 22% 2021 18% 11% 45% 2001 53% 4.3% 1,951 4% 6% 8% 26% 0.2% 2,050 6% EU 17% 印度美国 中东 4%4% CHINA 37% 32%其他 SDS 图6：所需可再生能源和基础设施 以开发海上风力发电厂相关的排放为例，其中71％来自使用的材料。25根据国际可再生能源机构（IRENA ）的数据，从2030年到2050年，世界将需要额外的775吉瓦的海上风电容量。这将需要约1.4亿吨钢铁的需求显着增长，相当于每年钢铁总产量的1％，即使考虑到风能技术的效率提升。26 风力发电 海上风电场 太阳能发电 新面板 电网升级 存储,新连接 电解槽 大型生产设施 全球H2基础设施 导入/导出终端、存储 H2 本地H2基础设施骨干整修，管道延伸 3.1公司通过各自的价值链取决于贬值 示例-汽车OEM 大多数公司通过设定范围1和2排放目标来开始脱碳之旅，这些目标涵盖了他们自己的温室气体排放，包括使用或组装产品，车辆，建筑物或机械.27通过提高能源效率，电气化过程以及使用低碳或零碳替代品，公司可以直接减少其范围1和2的排放量。但是，对于部门脱碳 图7：汽车生产商的范围排放 要实现这一目标，当公司在价值链上进行合作时，就会产生最大的影响。 对于处于钢铁价值链开始阶段的公司来说尤其如此，例如铁矿石开采者，或者在最后阶段 ，包括汽车和建筑最终用户，由于集中ofemissionsassociatedwithtirandsteelmaking.TolowertheirScope3emissions,thesecompaniesareheavely 依赖钢铁生产商减少温室气体排放。正如一家建筑公司所说： “我们公司总排放量的85％是范围3 排放，其中大部分来自钢铁生产。” 因此，如果钢铁生产商采取行动脱碳，它将使整个价值链中的所有公司都能够实现其气候目标，并帮助满足客户需求。 “2021年，[对低碳钢]的需求大幅增长。在此之前