RMI落基山研究所：2023全生态系统下的钢铁行业低碳转型战略报告：供给-需求-政策-金融联动

全生态系统下的 钢铁行业低碳转型战略： 供给-需求-政策-金融联动 GlobalPerspectivesonSteelIndustryDecarbonisation StrategiesacrossSupply,Demand,Policy&Finance 落基山研究所（RMI） 工业脱碳部门总监李抒苡sli@rmi.org RMI–Energy.Transformed. 2023.6 Decarbonizingheavyindustriesiscriticaltoachieveclimatetargets 铝 总碳预算 重交通 航空 船运 农业 其他路面交通 水泥 水泥Cement钢铁Steel 钢铁 铝Aluminum 温室气体排放量GHGemissions 重型交通Heavy-dutytransport航空Aviation 船运Shipping 其他 化工Chemicals电力Power 农业Agriculture 其他路面交通Otherroadtransport废物处置Waste 其他Other 化工 电力 中国China 美国欧洲 USEurope 印度India 废物处置 RMI–Energy.Transformed. 数据来源：可完成使命伙伴关系，MissionPossiblePartnership InChina,industryisresponsiblefor40%oftotalcarbonemissions •我国主要重工业产品产量占全球比例：粗钢55%、水泥57%、电解铝58%、合成氨33% •中国工业领域二氧化碳直接排放占全国总量近40%，若含间接排放，则占到全国总量64%左右 全国工业领域各行业的CO2排放（范围1+2） IndustrialCO2emissionsinChina(scope1+2) OtherCoking Aluminum Chemicals Cement Steel 00Mt •五大行业占到了工业领域CO2总排放的80%：黑色金属冶炼和压延加工业（钢铁）、非金属矿物制品业（水泥）、化学原料和化学制品制造业（化工）、有色金属冶炼和压延业（铝业）、石油煤炭及其他燃料加工业（石化、炼焦） •China'smajorheavyindustrialproductsofglobaltotal:55%steel,57%cement,58%aluminum,33%ammonia •China'sdirectindustrialCO2emissionsaccountfornearly40%ofthenationaltotal,andifindirectemissionsareincluded,theyaccountforabout64%ofthenationaltotal •Fivemajorindustriesaccountfor80%oftotalCO2emissionsinindustry:steel,cement,chemicals,aluminum,coking 全国CO2排放分布 China’sCO2emissions Other Industry(scope2) Industry(scope1) RMI–Energy.Transformed. 数据来源：全国碳核算数据库，CEADs,https://www.ceads.net.cn/ Producingnear-zeroheavyindustrialmaterialstodaystillhasacostpremium 钢铁Steel 水泥Cement 铝Aluminum 塑料Plastic 750 300 2400 1800 生产成本(USD/tHRC) ProductionCost(USD/tHRC) 500 200 1600 1200 250 100 800 600 +40% 生产成本(USD/tcement) ProductionCost(USD/tcement) 生产成本(USD/taluminum) ProductionCost(USD/taluminum) 生产成本(USD/tPET) ProductionCost(USD/tPET) 0 Coal-BasedBF-BOF GreenHydrogenDRI-EAF 0 +80% Fossil-BasedCementKiln BioenergyCementKilnwithCCS 0 CarbonAnodeSmelterwithCaptiveCoalPower +60% InertAnodeGrid-ConnectedSmelter 0 Fossil-BasedPET +110% Bio-BasedPET 煤基高炉 -转炉 绿氢-直接还原炉-电炉 化石燃料基水泥窑 具备CCS的生物能源水泥窑 碳阳极-自备电厂连接电解槽 惰性阳极-电网连接电解槽 化石燃料基PET 生物基PET RMI–Energy.Transformed.资料来源（Source）:RMI,WEF,MPP,S&P,USGS,McKinsey 通过技术进步和规模效应，可再生能源技术成本将进一步降低，减少相应的成本溢价 Furthercostreductionsincleanenergytechnologieswillreducethesecostpremiums.Costdeclinesareexpectedfromlearning-by-doingandeconomies-of-scale OnshoíeWind 陆上风电 OffshoíeWind 海上风电 Solaí 太阳能 Batteíies 电池 Electíolyseís 电解槽 59% 成本已下降 61% 成本已下降 89% 成本已下降 2022年化石燃料发电成本区间 Fossilfuelrangein2022 2021年燃气发电成本区间 Gascombinedcyclein2021 300 200 $/MWh CostdeclineCostdeclineCostdecline 900 600 3000 US$/kWh Costdecline 83% 成本已下降 18%学习速率 18%learningrate 2000 US$/kW Costdecline 56% 成本已下降 100 300 1000 13%学习速率 13%learningrate 0 2011202120112021 20112021 0 201020202030 0 201020202030 RMI–Energy.Transformed.资料来源（Source）:BNEF,Lazard,INETOxford 实现新能源成本下降，需要实施能够克服溢价的初期项目 Realisingthesedeclinesrequiresinitialprojectswhichcanovercomethepremium Supply 供给 重工业行业自身需开始考虑尽早投资低碳技术，增加近零排放产品产量。 低碳技术项目目前的投资成本较高，但通过合理运用三大杠杆（需求、政策、金融）联动供给侧，工业行业可以在近期克服溢价，并在远期形成规模效应大幅降低生产成本。 Haíd-to-abateindustíieswillneedtoinvestingíeenpíojectswithemissionsíeductiontechnologiestoincíeasethesupplyofnetzeíopíoductsandmeetemissionsíeductionstaígets.Suchpíojectsíequiíemassiveinvestment. Suppoítfíomdemand,policy,andfinance,canimpíovethebusinesscasetomaketheseinvestmentstoday.Asthe investmentgíowsitisexpectedthatfutuíecostswilldeclinewithleaíningandscale. Demand需求 Policy政策 Ïinance金融 End-usebuyeíscanpayapíemiumfoígíeenpíoductstoinducenewsupplyandsatisfytheiíownsupplychaindecaíbonisationgoals 最终用户可以为绿色产品支付溢价，以刺 激新的供应并满足其自身供应链减碳目标 决策者可以为绿色项目提供补贴（或对灰色项目征收费用），以实现国家和地区的目标 Policymakeíscanpíovideasubsidyfoígíeenpíojects(oíimposeacostongíeypíojects)tomeetnationalandíegionaltaígets 相较于灰色项目，通过降低绿色项目的资本成本（通过识别降低风险），可以改善商业案例模式 Loweíingthecostofcapital(byíecognisingíeducedíisk)foígíeenpíojectscompaíedwithgíeyalteínativescanimpíovethebusinesscase ľhíeeleveístoacceleíateindustíialdecaíbonization加速行业减碳的三大杠杆 RMI–Energy.Transformed. 需求政策 DemandPolicy 金融 Finance 钢铁生产减碳、脱碳技术成熟度水平与发展时间线 Timelineandmaturitylevelofdifferentsteeldecarbonizationtechnologies !"#$ %&-'( Scrap-basedEAF !3# Secondary !"#$Energyefficiency $3#%&'() Intermediatetechnology >?$( Oxygenblastfurnace$(<=,-H2blendedinBF)*+Biomass567fi9:CCS3401Smeltingreduction 9 95% 9 15-20% 2-7 30% 5-9 20% 2-7 30%(95%+CCS) 5-6 60% 6 20%(80%+CCS) 6-8 95% 5 95% 2 95% Technologyoption !"%&' TRL ()*+Mitigationpotential(%ofBF-BOF) ,-Q/012MarketentryinChina 202020252030203520402045205020552060 ./'; Directelectrolysis !"#$%&'() H2plasmasmeltingreduction ,-./012 H2-DRI *+',- .() Fullydecarbonizedsteel RMI–Energy.Transformed. EFPilot CDBEF Commercialpilot @ABScale-up GHIJKLMNOPQRSTU Increasedcolorillustratesriseindemand 需求政策 DemandPolicy 金融 Finance 钢铁零碳生产路径碳减排成本变化趋势 Trendofdecarbonizationcostfornet-zeroproductionroutesinthesteelindustry 到2050年，基于碳捕集和氢气直接还原铁的钢铁生产都可以低于700元/吨二氧化碳的碳减排成本得到实施。 By2050,bothcarboncapture-basedandhydrogenDRI-basedsteelproductioncanbeimplementedatcostsbelow700RMB/tCO2.