钢铁生产占全球二氧化碳排放量的7%,为实现碳中和目标,其脱碳迫在眉睫。监管机构正加强努力,例如欧盟计划到2030年将钢铁生产中的二氧化碳排放量削减25%。钢铁作为全球经济不可或缺的一部分,在建筑、汽车和工业机械等行业中扮演重要角色,其脱碳对实现更绿色经济至关重要。
两种关键技术将推动钢铁生产走向更可持续的未来:直接还原铁(DRI)用于原生钢铁生产,以及电弧炉(EAFs)用于二次生产,后者可再利用废钢。成功建设和运营DRI和EAF炼钢厂需要大量投资、具有竞争力的绿色能源以及充足的废钢供应。2022年,全球粗钢产量中,高炉生产的1340万吨(每吨液态金属约产生两吨二氧化碳)应被DRI和EAF所取代,这将推动废钢市场大规模的需求增长。
钢铁制造商必须转型以创造更多循环经济,确保并有效利用废料,从挖掘地下获取材料转变为挖掘回收资源。这需要与回收商和整个生态系统中将废料作为其活动副产品的制造商(如汽车制造商)进行更紧密的合作,以收集足够的废料来为他们的新工厂提供动力。
应对全球钢铁脱碳的紧迫需求面临五大挑战:技术成熟度、不断增长的资本支出/运营支出投资、确保绿色能源、确保足够的废钢,以及需要新的技能/能力。
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技术成熟度:电弧炉(EAF)技术已完全成熟,但直接还原铁(DRI)技术目前处于发展阶段,许多现有设施依赖天然气而非绿色燃料如氢气。将绿色DRI试点规模扩大到成熟设施对于减少排放和确保钢铁业的绿色未来至关重要。
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增长的资本支出和运营支出投资:要达到欧盟2030年的目标,生产者需要投资约850亿欧元——其中310亿欧元为资本支出(CAPEX),540亿欧元为运营支出(OPEX)。
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确保绿色能源:生产商必须为DRI和EAF设施获取连续的绿色能源供应。绿色和蓝色氢气用于直接还原铁(DRI),绿色电能为电弧炉(EAF)使用。近期宣布的欧洲直接还原铁(DRI)和电弧炉(EAF)项目预计每年需要60吉瓦时(GWh)的绿色能源。
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确保足够的废料供应:废钢主要来源于内部“清洁”钢厂废料、清洁废料从下游玩家处获得的信息,以及“不道德”的拆除废弃物资。废旧物资的经济优势明显,使用废钢是钢铁生产中一种高度竞争、高效的选项。全球对废料的需求增长,欧洲预计到2030年将有约50个低碳钢铁项目投入使用,仅在欧洲就需要超过1400万吨废钢。
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驱动对新的技能和能力的需求:绿色钢铁需要新的技能,公司需要具备管理围绕新技术构建的大型资本支出项目的能力,同时还需要战略和合作伙伴技能,以在多个时间范围内成功管理能源来源和定价。
其他行业经验教训:铝、玻璃和城市采矿等行业在建立循环经济方面取得了显著进展,可以为钢铁行业提供借鉴。成功“开采”废旧物资的策略包括收购一家回收拆解公司、改进和优化当前预生产清洁废料的处理方法、开发二次冶金工艺,以及构建更加循环的经济体系。
洞察力:脱碳化正推动钢铁行业的转型,焦点已从优化现有生产转向大规模资本支出投资于新技术,如DRI和EAF。对于所有涉及钢铁生产或产品制造,或其回收的参与者,绿色转型和废钢需求的增加带来了机遇。为确保成功,参与者应关注构建生态系统和实现完全循环经济、在全球范围内寻找新的、更具成本效益的废料来源,以及开发新的技能和能力。