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近年来,随着全球对气候变化的关注日益增加,钢铁行业作为碳排放的主要来源之一,面临着巨大的减排压力。
前一段时间ESG智库发布的《钢铁行业ESG白皮书》已经为我们指明了两个主要的炼钢路径:“煤炭-高炉-转炉”和“废钢-可再生电力电炉”。这两个路径在减少碳排放方面有着截然不同的表现,而后者显然更符合绿色转型的需求。
最近,McKinsey发表了一篇题为《绿色钢铁枢纽:钢铁行业脱碳的路径》的文章,进一步探讨了如何通过绿色钢铁枢纽(Green-Steel Hubs)来加速钢铁行业的脱碳进程。
这篇文章不仅与ESG白皮书中的观点相呼应,还为我们提供了更为详尽的分析和可行的解决方案。
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在ESG白皮书中,钢铁行业的两个主要炼钢路径被明确提及:传统的“高炉-氧气炉”(BF-BOF)和新兴的“电弧炉”(EAF)。
● 前者是当前全球钢铁生产的主流方式,对应白皮书中的“煤炭-高炉-转炉”,但其碳排放量极高,占全球温室气体排放的7%。● 而后者则通过使用废钢和可再生能源电力,显著降低了碳排放。
McKinsey的文章同样强调了这两种路径的差异,并指出,尽管EAF路径的碳排放较低,但由于全球废钢供应有限,单纯依赖EAF路径无法满足全球钢铁需求。
因此,钢铁行业需要在减少BF-BOF路径碳排放的同时,探索如何通过绿色钢铁枢纽来优化EAF路径的供应链。

图1:全球各国家和地区粗钢产量,及生产路径对比

McKinsey的文章提出,绿色钢铁枢纽(Green-Steel Hubs)可以成为加速钢铁行业脱碳的关键工具。
这些枢纽的核心思想是将钢铁生产过程中的高能耗环节(如直接还原铁DRI的生产)集中在具有低成本可再生能源和优质铁矿石资源的地区,然后将中间产品(如热压块铁HBI)运输到全球各地的电炉钢厂进行最终加工。
绿色钢铁枢纽的核心在于将钢铁生产过程中的高能耗环节与最终产品加工环节分离。
具体来说,DRI的生产可以在拥有低成本天然气或氢气的地区进行,而最终的钢铁生产则可以在靠近客户的地方进行。这种分离不仅能够降低能源成本,还能减少运输过程中的碳排放。
例如,中东、澳大利亚和南美洲等地区拥有丰富的可再生能源和优质铁矿石资源,适合建立DRI生产枢纽。这些枢纽生产的HBI可以通过海运运输到全球各地的电炉钢厂,最终生产出绿色钢铁。
HBI(热压块铁)是绿色钢铁枢纽中的关键中间产品。
易于运输:HBI可以通过海运大规模运输,适合长距离运输到全球各地的电炉钢厂。
低碳排放:HBI的生产过程可以使用绿色氢气或天然气作为还原剂,显著减少碳排放。灵活性高:HBI可以与废钢混合使用,优化电炉钢厂的原料配比,提高生产效率。
建立绿色钢铁枢纽不仅仅是一个技术问题,还需要构建一个完整的生态系统。这个生态系统涉及多个利益相关方,包括矿业公司、能源公司、投资者、设备制造商、政府和物流公司等。
HBI制造商需要与矿业公司建立合作关系,确保高品位铁矿石的稳定供应。绿色钢铁枢纽需要稳定的可再生能源、天然气和氢气供应,能源公司在这一环节中扮演着关键角色。建设新的DRI和HBI生产设施需要大量资本投入,投资者可以通过提供资金支持来推动这些绿色项目的实施。政府在绿色钢铁枢纽的建设中起到重要的推动作用,包括提供政策支持、基础设施建设和税收优惠等。
McKinsey的文章指出,电力成本将成为未来绿色钢铁生产的关键驱动因素。与传统的高炉-转炉工艺不同,绿色钢铁生产依赖于大量的电力,尤其是用于氢气生产的电力。因此,电力价格的地区差异将直接影响绿色钢铁的生产成本和竞争力。
通过将高能耗的DRI生产集中在低成本能源地区,绿色钢铁枢纽能够显著降低生产成本,提高全球竞争力。此外,绿色钢铁枢纽还可以通过规模效应和供应链优化,进一步降低生产成本。

绿色钢铁枢纽并不是一个“一刀切”的解决方案,但它为钢铁行业的脱碳提供了一条可行的路径。随着时间的推移,绿色钢铁枢纽可能会从生产中间产品(如HBI)扩展到生产半成品或成品(如板坯或热轧卷),从而进一步优化全球钢铁供应链。
对于钢铁企业来说,建立绿色钢铁枢纽需要确保几个关键的成功因素:低成本的可再生能源和原材料供应、通过智能融资和公共支持降低资本成本、以及成功的销售和市场策略。如果这些因素能够得到有效落实,绿色钢铁枢纽将成为推动钢铁行业从高碳排放向绿色转型的重要工具。
钢铁行业的绿色转型是一个复杂而艰巨的任务,但通过绿色钢铁枢纽的建立,我们可以加速这一进程。
McKinsey的文章为我们提供了一个清晰的框架,展示了如何通过优化供应链、降低能源成本和构建生态系统来实现钢铁行业的脱碳。
笔者认为,McKinsey的绿色钢铁枢纽(Green-Steel Hubs)理念及解决方案还是基于目前国际供应链没有割裂的前提条件下,可以达到最优解。
如果按照美国新政府脱钩断链的思路,此方案落地的难度极大。
首先,我国本身并不具有绿色钢铁生产所需要的优质铁矿石用以生产热压块铁(HBI)及直接还原铁(DRI),正如文章本身提到的,优质铁矿石产地基本在西方阵营,所以绿色钢铁枢纽从原材料角度说无法在我国落地,毕竟供应链的不确定性是不得不考虑的一个因素,尤其是对于像钢铁这样资本密集型行业来说。但从另一个方面说,图1显示各个国家和地区在粗钢产量上的数据,其它各国均与我国有较大差距,所以如果绿色钢铁枢纽不设立在我国,真正对于环境正面影响不大。
尤其是考虑到我国发电总量及发电成本,用于绿色钢铁生产的氢气需要在绿色钢铁枢纽本地等要求,绿色钢铁枢纽也只能设立在我国才能使该方案达到最优解。
不论如何,正如ESG白皮书所指出的那样,钢铁行业的未来在于绿色转型。而绿色钢铁枢纽,正是这一转型过程中的关键一步,虽然实现路径任具有不确定性。
作者小陆,私募股权投资,全德国际(德国)合伙人,专注欧洲Start up企业孵化,买方卖方分析,包括ESG整合分析。VMValue Management咨询师, 项目经理 ,专注公司战略及流程优化,中方项目负责人。CFA的ESG持证人。荣续ESG智库研究中心专家。欧洲化工协会(CEFIC)CSRD及CSDDD工作组专家。作者在此鸣谢品职王雪菲女士,共同讨论钢铁行业绿色转型,并提出宝贵意见与建议。
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