钢铁工业碳排放现状是什么？
钢铁行业在降低碳排放强度上有三种选择。分别为减少或消除各炼钢厂的直接排放;利用可再生能源减少或消除电力碳排放;通过碳捕集以供再次利用或封存。
绿色低碳要求下，发展短流程、氢冶金炼钢
钢铁行业碳排放量占全国碳排放总量的15%左右，是制造业31个门类中碳排放量最大行业，促进钢铁行业节能减排，是我国碳减排工作的重要一环。本次《指导意见》中提出深入推进绿色低碳，确定钢铁行业碳达峰时间为2030年，计划有序发展电炉炼钢，将电炉炼钢的占比提高至15%以上，并将制定氢冶金行动方案。
公开资料显示，目前钢铁行业长流程工艺结构占主导地位，能源结构高碳化，煤、焦炭占能源投入近90%。与长流程炼钢相比，短流程炼钢碳排放量将明显减少，发展短流程炼钢对钢铁行业实现“碳达峰碳中和”有推动作用。
徐向春指出，“电炉炼钢吨钢碳排放量大约在0.5吨，是长流程炼钢的三分之一左右。目前我国电炉炼钢占比在10%左右，预计2025年电炉炼钢占比应该超过《指导意见》所提出的15%。当前发展电炉炼钢也与电力能源供给结构出现变化有关，风能太阳能发电的占比提升有利于减少间接煤炭使用量。”
有上市钢企公司人士告诉财联社记者：“目前政府对短流程炼钢进行钢铁产能置换是有政策扶持的，现在可以按照1：1的产能进行新旧产能置换，而长流程炼钢则需要产能压缩置换。”
短流程炼钢的发展也会促进废钢回收和石墨电极产业。其中天奇股份(002009.SZ)和华宏科技(002645.SZ)主营包括废钢加工设备的生产。其中华宏科技废钢加工业务占比也较大，公司财报显示，公司该业务发展迅速，2021年上半年业务收入已超2020年全年。而方大炭素(600516.SH)公司人士对财联社记者表示：“目前下游对石墨电极的需求旺盛，公司已有成都和合肥两个新项目，与过去两年相比，目前该产品的毛利率有所上升。”
同时，徐向春称：“预计后续将会陆续出台对短流程炼钢的具体支持政策，如电价方面不再执行加价措施。”若相关政策落实，预计短流程炼钢钢企将会获益，对拥有全国最大的短流程电炉钢生产基地的沙钢股份(002075.SZ)或产生较大积极影响。
除短流程炼钢外，推动传统“碳冶金”向新型“氢冶金”转变，可以从源头上解决碳排放问题。目前各国钢企都在加快氢能冶金技术的研发、试验和应用。其中河钢集团、中国宝武、酒钢集团、建龙集团等钢企在该领域布局较早。据河钢集团公开资料显示，其项目采用Energiron-ZR(零重整)技术，1吨产品产生的最终净排放量仅约125kg CO。
钢铁工业碳排放现状
国内钢铁产量增速在2015年见底后持续回升。2020年国内粗钢产量10.65亿吨，同比7%;2021年1-5月份粗钢产量47310万吨，同比增长13.9%。2020年国内铁水产量8.88亿吨，同比4.3%;2021年1-5月份生铁产量37990万吨，同比增长5.4%。整体来看国内钢铁产量增速在2015年见底后，持续回升。2015年以后钢铁行业能源消耗强度有下降趋势。2018年，黑色金属冶炼及压延加工业能源消耗总量62279万吨标煤，占国内总量的比重为13.2%。2015-2018年黑色金属冶炼及压延加工业能源消耗总量增速分别是-7.77%、-2.89%、-1.88%、2.21%;从粗钢产量增速、铁水增速、能源消耗总量增速来看，2015年以后钢铁行业能耗增速低于粗钢和铁水增速，意味着钢铁行业能源消耗强度有下降趋势
2015年以后钢铁行业碳排放强度有下降趋势。2017年，黑色金属冶炼及压延加工业碳排放量达到167702万吨，占国民经济总体排放量的比重17.96%，2020年预计碳排放量占比约15%。行业碳排放量在2014年达到高点后持续下行;2015年-2017年，行业碳排放量同比分别是-6.24%、-0.38%、-0.41%。从粗钢产量和碳排放量同比增速对比来看，碳排放量增速整体低于粗钢产量增速，意味着钢铁行业碳排放强度有下降趋势。
减碳环保业绩显著
21世纪的炼钢工艺正在赢得环保战的胜利。电弧炉炼钢为CO2减排奠定了良好基础，目前在建钢厂项目大部分都是电弧炉炼钢厂，与此同时，高炉或转炉新产能方面的投资寥寥无几，不仅如此，这些设备逐步配备清洁技术。随着钢铁行业从高炉和转炉逐步向电弧炉的演变，炼钢工艺的碳排放量正从2.25吨CO2/吨粗钢降低到1.5吨CO2/吨粗钢以下，降幅达30%。
一直以来，钢铁行业使用煤和焦炭作为燃料来进行加热，以CO为还原气体，作为钢铁生产中的强化补充剂，在炼钢工艺中，每消耗1个碳原子，就会产生1 个CO2分子，因此，1吨煤或焦炭几乎产生4吨CO2。伴随着生产技术的发展，从高炉-转炉到电弧炉，从2011年到2020年的十年间，每生产1吨粗钢，平均排放约1.85吨CO2。
业界的这种脱碳努力已经持续了一段时间，在许多实际应用中，煤燃料已逐渐被天然气和电力所取代。绿色炼钢的下一步是在混合气中引入H2。可以预见的是，钢铁行业很快将使用H2进行电弧炉炼钢，这将使电弧炉进一步减少碳排放成为可能。氢基电弧炉炼钢吨钢CO2排放量几乎为零。
在配套基础设施的支持下发展H2炼钢工艺
因此，从长远来看，绿色炼钢工艺势必将采用H2这一重要物质，这是因为H2不仅可以产生绿色电力，还可以取代焦炭和煤炭等燃料。氢基炼钢可以显著降低碳排放。高炉-转炉转变为电弧炉后的碳排放量可减少约30%，而与传统的高炉-转炉炼钢工艺相比，氢基炼钢可以减少约90%的CO2排放。不过，要想达到这一水平，钢铁制造商还需要以低成本大量生产绿氢。这就需要足够的绿色电力来制造H2，然后使用绿氢直接还原铁矿石从而制备DRI，同时需要绿氢作为燃料促进无碳DRI和废钢在电弧炉中熔融。
不过，目前配套的基础设施还没有完全到位，仍在推进中。以瑞典HYBRIT项目为例来讲，该项目分多阶段启动，目前已经启动了绿色钢铁生产的中试工厂。2021年8月中旬，HYBRIT项目正式向沃尔沃汽车发运了第一批商品级绿色钢材，主要用于汽车制造。值得关注的是，德国梅赛德斯-奔驰汽车也有意成为HYBRIT项目的第二家汽车制造商客户，随着该项目的不断推进，会有更多客户选择绿色钢材。