碳达峰碳中和研究系列(十三):双碳背景下中国钢铁行业发展趋势分析

作者：中关村产业研究院｜BradleyTang、周易、朱东海

钢铁行业是我国制造业碳排放首位的行业，满足中国经济增长需求，未来一段时间内我国钢铁产量仍将处于高位。行业在保持发展的同时，如何落实双碳要求，将呈现出何种趋势，本文基于相关政策要求和工艺特征予以研究探讨。

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概况

钢铁工业是中国国民经济的重要基础原材料产业，是建设现代化强国的重要支撑，但其在生产制造过程中消耗大量化石能源，成为中国制造业的碳排放大户【1】。近年来，随着中国钢铁工业生产结构调整、节能技术普及和管理水平的提高，能源消耗得到进一步下降，部分钢铁企业的能源利用效率已达到世界先进水平【2】。但在中国钢铁生产能源结构以煤炭为主、流程结构以高炉－转炉长流程为主的模式下，粗钢产量的快速增长导致中国钢铁工业碳排放总量仍处于高位【3】。在中国“30～60”碳达峰碳中和目标下，中国钢铁行业需要加快低碳转型，尽早实现“碳达峰”，以支撑中国制造高质量发展和全球气候变化降碳需求，为中国最终实现“碳中和”奠定良好基础。

（1）中国钢铁行业生产、消费现状

图1：2020年钢铁产量、消费量占比图

我国是世界上最大的钢铁生产国和消费国。钢铁行业涉及面广、产业关联度高、消费拉动大，在经济建设、社会发展、就业稳定等方面发挥着重要作用，是我国工业的支柱性行业。2020年我国粗钢产量高达10.65亿吨，占全球粗钢产量的比重近57%。与此同时，我国也是世界上最大的钢铁消费国，我国2020年世界钢铁表观消费额占比约56%。

钢铁行业碳排放居我国制造业首位。近两年来，全球多国的钢铁企业纷纷宣布了各自的减碳目标，钢铁行业由此加速进入“绿色低碳转型时代”。全球每年生产高达18亿吨粗钢，其中50%以上粗钢产于中国，中国钢铁行业碳排放约占全球钢铁行业碳排放总量的60%。作为能源消耗高密集型行业，我国钢铁行业碳排放量约占全国碳排放总量的15%，是制造业31个门类中的碳排放大户，也是我国实现“碳中和”目标的重要领域之一。

（2）中国钢铁行业生产用能现状

图2：钢铁产业上、中、下游产业链分析

我国钢铁行业以长流程为主，而长流程工艺平均吨钢碳排放大幅高于短流程。据统计，2019年全球粗钢生产中，使用长流程工艺占比71.9%，短流程工艺占比27.7%，其中我国使用长流程工艺炼钢占比高达90%。根据世界钢铁协会关于不同炼钢流程的碳排放统计，长流程炼钢碳排放量最大，平均每生产1吨钢铁会造成2.2吨碳排放，而短流程冶炼法每生产1吨钢铁会造成0.3-1.4吨碳排放。就吨钢碳排放量而言，短流程冶炼法较长流程法更加低碳环保。

图3不同炼钢流程的碳排放（单位：t/t钢）

图源：世界钢铁协会

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存在问题

图4：2000-2020年全球及中国粗钢总产量

我国粗钢产量增幅大且仍在持续增长。如上图所示，2000年以来，二十年间中国粗钢总产量增长了9.36亿吨，增幅高达728.6%，而全球其他国家粗钢产量增长总和不足1亿吨，增幅仅为13%。但是在需求的带动下，国内钢铁生产量仍在增长，2020年粗钢产量同比增幅为5.69%，2021年1-9月产量较2020年同期增幅为2%。

我国粗钢生产现状为行业碳减排带来巨大挑战。我国以长流程生产工艺为主的特点决定了我国钢铁行业的能源结构是以煤炭和焦炭为主，过度依赖长流程生产工艺为中国钢铁行业碳减排任务带来巨大挑战。尽管产业政策鼓励采用短流程工艺炼钢，但是限于一是国内废钢原料的供应量有限，加之从2017年开始废钢进口受到管制，导致短流程工艺在原材料供应上遇到很大瓶颈；二是短流程炼钢电力消耗较大，电费成本支出较高两个原因，以当前条件想要提高更“低碳环保”的短流程生产工艺占比十分困难。

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钢铁行业的未来发展趋势

从国际、国内形势来看，在双碳背景下，钢铁行业能源转型窗口期已到，面临能源转型压力将比其他行业压力更大，无论从行业层面，还是从地方层面来看，钢铁行业均是落实和率先实现“双碳”目标的重点行业。目前，钢铁行业已成立“钢铁行业低碳工作推进委员会”，中国钢铁工业协会会长沈彬7月29日在中钢协第六届会员大会二次会议上表示，在委员会的组织下已完成《钢铁行业碳达峰实施方案》初稿，全行业力争在2025年前实现碳排放达峰的总体目标，并明确了主要措施、重点任务、配套保障措施等，现正抓紧研究碳配额分配核算方案，制定《钢铁行业碳排放核定标准及基准值测试规范》，建立低碳发展标准体系。

展望未来，钢铁行业将呈现以下三个趋势：

1.原材料需求和产量将呈现“双减”但“双优”的格局

工信部明确表示，压减钢铁产量是落实我国碳达峰、碳中和目标任务的重要举措，通过严禁新增钢铁产能，并逐步建立以碳排放、污染物排放、能耗总量为依据的存量约束机制，确保全面实现钢铁产量同比下降。产量被压减势，必会减少钢铁行业对铁矿石、煤炭、焦炭的需求，叠加铁矿和煤炭、焦炭企业自身也需要完成碳达峰碳中和目标而缩减产量，未来钢铁行业对高品质的铁矿和煤炭的需求份额将大大增加。

2.行业加速整合，具备低碳优势的龙头企业受益

2019年印发的《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》中要求，到2025年底前重点区域钢铁企业超低排放改造基本完成，全国力争80%以上产能完成改造。目前，我国钢铁行业大约有6.2亿吨钢铁产能在实施全球最严的超低排放改造工程。推进龙头企业开展的兼并重组可以以先进带落后，消化降碳带来的企业新增成本，通过先进企业的绿色发展理念、先进节能减排技术、低碳生产工艺、合理能源结构及产能置换等措施从根本和源头上实现碳减排，加快推进钢铁行业的高质量发展，最终实现工信部提出的到2025年力争前5位钢铁企业产业集中度达到40％、前10位钢铁企业产业集中度达到60％的目标。

3.“绿电+储能+电炉短流程”可能成为行业发展的新模式。

随着双碳工作的推进，预计电炉短流程工艺得到大力发展，进一步促进废钢资源回收利用。与此同时，随着新能源及可再生能源占比的不断提高，创新“绿电+短流程”的工艺将具有经济上的优越性。但“绿电”目前自身具有产出不稳定性，通过“绿电+储能”的模式，可以有效减少“绿电”产出不稳定带来的影响，在钢铁行业加以探索应用，可以为使用“绿电”进行电炉短流程的钢铁企业带来稳定持续的供电输出，最终塑造出“绿电+储能+电炉短流程”全流程式的新兴发展模式。

附：近期双碳领域政策行动信息汇总12月1日-12月15日近期双碳政策

12月1日，河南省人民政府办公厅印发《河南省钢铁行业“十四五”转型升级实施方案》。

12月2日，中共四川省委发布《中共四川省委关于以实现碳达峰碳中和目标为引领推动绿色低碳优势产业高质量发展的决定》。

12月2日，贵州省生态环境厅等五厅局联合发布《关于统筹加强“油、路、车”污染治理》的通知。

12月3日，工业和信息化部发布了关于印发《“十四五”工业绿色发展规划》的通知。

12月3日，国家发展改革委发布关于印发《生态保护和修复领域相关中央预算内投资专项管理办法》的通知。

12月3日，上海市2021年度循环经济发展和资源综合利用专项扶持计划公示。

12月3日，青海省人民政府办公厅发布关于印发《青海省“十四五”生态环境保护规划》的通知。

12月3日，内蒙古自治区生态环境厅发布了《内蒙古自治区2022年提前批中央大气污染防治资金拟支持项目清单》。

12月5日，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《农村人居环境整治提升五年行动方案(2021-2025年)》。

12月5日，生态环境部印发《“十四五”省级矿产资源总体规划环境影响评价技术要点（试行）》。

12月5日，广东省生态环境厅发布《关于进一步加强土壤污染重点监管单位环境管理》的通知。

12月7日，青海省人民政府印发《青海省“十四五”循环经济发展行动方案》。

12月7日，浙江省人民政府发布《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的实施意见》。

12月8日，国家发改委等四部门印发《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》。

12月8日，国家发展改革委等部门发布关于印发《丹江口库区及上游水污染防治和水土保持“十四五”规划》的通知。

12月8日，甘肃省人民政府办公厅发布关于印发《甘肃省“十四五”生态环境保护规划》的通知。

12月10日，生态环境部等18部委联合印发《“十四五”时期“无废城市”建设工作方案》。

12月10日，北京市生态环境局发布关于对《北京市土壤污染防治条例》公开征求意见的公告。

12月15日，生态环境部发布了关于印发《河湖生态缓冲带保护修复技术指南》的通知。

12月16日，海南省人民政府办公厅发布了《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的实施意见》。

政府层面行动

12月3日，中国-北欧绿色可持续发展促进会（SNPA）国际合作中心与中国工业和信息化部国际经济技术合作中心，在北京举行了《中欧绿色可持续发展碳中和创新重大项目战略合作协议》签约和“中欧碳中和合作项目办公室”揭牌仪式。

12月3日，双鸭山市召开推进碳达峰碳中和工作领导小组第一次会议。

12月7日，湖南省政协主席率队在长沙开展“清洁能源和自然资源管理”专题调研，并为“碳达峰碳中和·清洁能源”委员工作室揭牌。

12月8日，我国最高级别的经济工作会议——中央经济工作会议在北京举行，会议指出实现“碳达峰”“碳中和”是推动高质量发展的内在要求，要坚定不移推进。

12月8日，上海市政协委员赴上海环境能源交易所实地视察。

12月14日，三门峡市碳达峰碳中和工作领导小组第一次会议召开。

12月14日，重庆四川党政联席会议第四次会议举行，两省市共同启动成渝地区双城经济圈碳达峰碳中和联合行动。

12月15日，嘉兴市召开全市碳达峰碳中和工作领导小组第一次全体（扩大）会议。

行业企业行动

12月7日，银华基金取得了广州碳排放权交易中心颁发的《碳减排量注销证明》和《碳中和证明书》。

12月9日，中国能建所属投资公司在上海证券交易所成功发行全国首单“碳中和”类REITs。

12月10日，新网银行编制并公开发布了《首次环境信息披露报告》，全面披露数字金融节碳成效和科技创新研究成果。

12月14日，由平安信托受托设立的“平安碳中和绿色金融发展慈善信托”正式成立。

12月15日，美团宣布进一步扩大数字人民币的碳中和试点。

社会各界行动

12月4日，“中国承诺大国担当——‘30·60’碳达峰碳中和专题展览”在辽宁省科技馆开幕。

12月4日，“绿色生活、智造未来”——碳中和科技创新平台启动仪式在深圳龙岗区举办。

12月6日，“筑梦零碳心系未来”——碳中和主题科普展，在湖南省娄底市开展。

12月7日，企业绿色发展（海口）研究院年会在海南举行，并正式对外发布《企业碳中和倡议书》。

12月8日，以“碳中和－引领发展之大变局”为主题的首届碳中和博鳌论坛在海南召开。

12月8日，以“共创氢时代，同绘碳中和”为主题的2021联合国开发计划署氢能产业大会在广东佛山市开幕。

12月9日，以“探索储能新路径，开启能源新格局”为主题的全球储能与新能源影响力峰会2021(GEIS2021)于中国深圳隆重开幕。

12月10日，《内蒙古自治区碳达峰碳中和科技创新行动方案》专家论证会召开。

12月11日，主题为“打造绿色鄱湖助推零碳长江”的第二届鄱阳湖国际观鸟周活动首场论坛——碳达峰碳中和企业家论坛在南昌举办。

12月13日，第二届中法虹桥经贸论坛暨首届中法碳中和合作峰会在上海举行。

12月13日，以“通往碳中和之路”为主题的中国新加坡商会上海可持续发展论坛成功召开。

12月14日，央视朝闻天下节目对中央经济工作会议关于碳达峰碳中和工作内容做了详细解读。

12月15日，在ABB电气“碳”聚变发展峰会上，ABB正式发布《ABB电气碳中和白皮书》。

12月15日，内蒙古北方人才技能评价与就业服务中心与内蒙古碳中和产业协会举行碳排放专业领域人才培养战略合作协议签约和授牌仪式举行。

12月15日，以“绿色航空创新迈向碳中和”为主题的电动航空领域全球规格最高、专业性最强的年度盛典——2021国际电动航空论坛在湖北宜昌隆重举行。

参考文献:

1.上官方钦，周继程，王海风，等。气候变化与钢铁工业脱碳化发展［Ｊ］．钢铁，2021，56（5）：1

2.张琦，张薇，王玉洁，等。中国钢铁工业节能减排潜力及能效提升途径［Ｊ］．钢铁，2019，54（2）：7

3.赵沐雯，倪俊。钢铁生产企业温室气体排放总量核算分析［Ｊ］．能源研究与利用，2020，（6）：49

END

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