他山之石 | 我国钢铁行业吨钢CO2排放量几何？

     中国CO2排放量中电力（火电）约占50%，钢铁行业约占15%，水泥约占12~14%；重点工业碳排放量（包括火电、钢铁、水泥、有色、石化、化工等行业）占全国总排放量约80%，必将受碳达峰目标约束。根据我国碳达峰、碳中和目标节点，工信部将实施工业低碳行动和绿色制造工程，并制定钢铁、水泥等重点行业碳达峰行动方案和路线图。2021年针对钢铁、电力行业的碳达峰行动已开始，水泥行业迎来碳达峰目标约束只是时间问题。 

     钢铁行业是一个涵盖能源、化工、建材等多项工艺类型的行业，包括燃煤与燃气发电、供热锅炉、炼焦与焦炉煤气深加工、炼铁与炼钢、石灰与超细粉磨等工艺，分别属于电力、热力、传统煤化、金属冶炼、建材等行业。钢铁行业的低碳转型将对所有工业行业具有示范意义。

粗钢主要生产工艺路线∣来源：世界钢铁协会

      粗钢(Crude Steel)是钢铁行业最重要的中间产品，粗钢生产是钢铁行业最关键的生产环节。根据原料的不同，全球主要粗钢生产工艺可分为两类：第一类是将铁矿石还原为粗钢的工艺，具体包括高炉-转炉法（BF-BOF）、熔融还原法（SR-BOF）和直接还原法（DRI）；第二类是将废钢重新冶炼为粗钢的工艺，即基于废钢的电弧炉冶炼法（Scrap-based EAF）。

      我国钢铁行业主要的两类工艺路线为高炉-转炉法（BF-BOF）和基于废钢的电弧炉冶炼法（Scrap-based EAF）。2019年，我国电炉生产的粗钢产量占比10.4%，远低于全球平均水平27.7%。在2019年粗钢产量排名前10的国家中，中国是电炉钢占比最低的国家。有研究表明，我国吨钢碳排放高于全球平均水平主要由粗钢的生产工艺结构不均衡，电炉钢比例过低所致。    

      我国钢铁行业吨钢碳排放量约为1.7~1.8t.CO2/t.CS，按照2020年10.65亿吨钢产量计算，碳排放总量超过18亿吨。从工艺流程来看，高炉—转炉工艺碳排放量约为1.8~2.2t.CO2/t.CS，电炉工艺碳排放量约为0.4~0.8t.CO2/t.CS。从工序来看，铁前工序碳排放量占比>70%，主要集中在炼铁和焦化这两个工序。

      在实现低碳转型发展方面，我国钢铁行业面临不少挑战。

• 一是钢铁体量大。我国钢铁行业产能产量稳居世界第一，2020年中国粗钢产量10.65亿吨，约占世界总产量57%。2021年粗钢产量仍在增长。
  

• 二是工艺结构不合理。我国钢铁行业工艺流程以碳排放量高的高炉—转炉工艺为主，占比约90%，而排放量占比较低的电炉工艺仅占10%。中国粗钢产量以铁矿石和焦炭为主要原材料的高炉钢占90%。生产一吨高炉钢排放2吨CO2，明显高于生产1吨电炉钢排放0.6吨CO2，这为中国钢铁行业碳减排带来巨大挑战。受限于电炉原料废钢使用比例较低的限制条件，不考虑政策鼓励因素，电炉工艺占比提高困难，行业碳排放总量很难降低。工信部在2020年12月31日发布《关于推动钢铁工业高质量发展的指导意见（征求意见稿）》提出要求，到2025年电炉钢产量比例提升至15%以上，力争达到20%。