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第9050期:第04版 本期出版日期:2025-07-22

中日韩钢铁行业低碳转型路径比较及启示

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中国、日本和韩国同为亚洲主要的钢铁生产和出口国,也都宣布了各自的碳中和时间线。三国在应对气候变化和以钢铁为代表的重工业低碳转型中面临共性问题,在政策工具、市场调节手段上可互相借鉴。日韩在工业低碳技术扶植上给予的财税支持为钢铁行业联合开发创新技术提供了“定心丸”,值得中国参考借鉴。

中日韩钢铁产品碳强度普遍高于欧盟,需要强化减排措施以避免碳边境调节机制(CBAM)调节费。中日韩出口欧盟且被CBAM覆盖的钢铁产品占本国粗钢产量的比例分别为0.64%、2.11%和5.30%。中国长流程钢铁产品的碳强度与欧盟持平,较日韩有相对优势。专家预计,日韩长流程钢铁产品2026年调节费将较中国产品高150-160元/吨钢,差额超过一倍。而中国短流程钢铁产品的碳强度是欧盟的两倍多,明显高于日韩,主要由于CBAM框架下中国电力的碳排放因子取国家平均数,未能准确反映电炉钢利用可再生电力的情况。中国出口欧盟的CBAM钢铁产品年度总量为661万吨(欧盟数据),超过日韩同类产品的总和,这部分产品一旦由于额外的CBAM费用转向东南亚等其他市场,将会对区域市场带来较大的变数。

韩国出口型经济的特点使产业较早开始重视低碳转型及其带来的国际贸易新要求。韩国的经济体量在全球排名第12位,年度碳排放量为全球第七,是继中国、日本之后第三个明确碳中和目标的亚洲国家。韩国政府于2021年9月制定了《为应对气候危机之碳中和与绿色增长基本法》,围绕2050年碳中和目标制定绿色增长国家战略,并提出2030年温室气体较2018年减排35%以上,后又在《巴黎协定》下提出2030国家自主贡献中期目标,承诺到2030年在2018年基础上减排40%。

韩国碳市场涵盖电力、工业、海运、国内航空、交通、建筑和垃圾处理等七大行业,总共覆盖全国89%的碳排放。2024年韩国碳价在50元人民币/吨上下,筹集到的资金主要用于减缓气候变化的基础设施建设、低碳创新研发和被覆盖的中小企业的技术发展。虽然资金量不大,但能够一定程度上支持工业转型。

韩国通过布局直接还原铁进口和提前关停高炉促进钢铁低碳转型。韩国2024年粗钢产量为6350万吨,34%-40%出口其他亚洲国家,出口欧盟的约占出口总量的9%。韩国能源经济研究所预计,CBAM证书费用将达2583亿韩元(1.96亿美元),占韩国CBAM钢材出口总额的8.1%。

韩国钢铁生产约68%来自高炉-转炉流程。与中国相似的是,韩国的高炉资产也普遍较新,约一半设备是2010年代新建,另一半在同时期大修过。与中国不同的是,韩国钢铁产业集中度很高,前三大钢铁企业(浦项、现代、东国)贡献了产量的90%,这三家企业都做出了2050碳中和的承诺。

根据业内机构分析,要实现气候目标,韩国现有高炉的使用寿命应限制在11年以内,并在2050年前将直接还原铁-电炉炼钢生产占比提高至43%。值得注意的是,韩国不同钢铁企业的生产路径差异很大,导致企业转型路径的差异。例如,韩国第一大钢企浦项完全依赖高炉-转炉流程,第二大钢企现代制铁则只有一半是高炉-转炉产能,另一半是电炉;现代制铁短中期以电熔废钢、热压铁结合转炉来降低其高炉产品的碳含量,远期则依靠氢基还原;占韩国钢铁产量半壁江山的浦项,其低碳转型主要依赖三大路径:增加热压铁块等低碳原燃料占比、部署电炉资产,以及自主研发不依赖高品位铁矿石的氢基流化床还原技术(HyREX)。浦项预计HyREX到2033年实现商业化,到2050年逐步取代高炉--韩国政府将其列入国家关键战略技术,给予税收减免等财政支持。

日本应对欧盟CBAM策略体现出工业减碳和气候领导力的博弈。日本是全球第四大经济体,年度碳排放量为全球第五。日本在2020年10月宣布了2050年碳中和的目标,并承诺到2030年在2013年基础上减排46%温室气体,以与《巴黎协定》1.5℃温升控制目标相一致。2024年底,日本政府提出到2035年将温室气体排放较2013年减少60%,到2040年减少73%。

2023年,日本也启动了碳排放交易体系(ETS)试点,计划于2026年全面实施。欧盟CBAM对日本的影响主要也集中在钢铁产品,其占日本出口欧盟货物总金额的3%。

日本钢铁低碳转型步伐较慢,难舍高炉资产。日本2024年粗钢产量为8400万吨,约37%供出口,出口目的地主要包括韩国、中国、美国、泰国等,欧盟约占出口总量的6%。日本共有约400多家钢铁生产企业,从业人员超过18万。与中国相似,钢铁行业是日本主要的碳排放行业之一,其二氧化碳排放占全年总排放的14%。

日本的钢铁生产约73%来自高炉-转炉流程,企业保有大量高炉资产,这是日本通过COURSE50相关高炉用氢实现原生钢减碳的重要内因。同时,这也代表日本对于再生钢铁原材料的潜在需求较大。

和韩国相似,日本的钢铁产业集中度高。日本钢铁三大巨头--日本制铁、JFE钢铁、神户制钢的钢产量占日本全国钢产量的80%以上,且均已宣布2050碳中和的目标。

然而,业内机构分析表明,三家钢铁日本领先公司近年来的行动还远不足以实现各自承诺的与1.5℃温升控制一致的减排目标。日本制铁、JFE钢铁和神户制钢预计在2019-2050年将分别超出其碳预算8.21亿吨、5.27亿吨和1.37亿吨二氧化碳当量。

值得注意的是,日本制铁、JFE钢铁、神户制钢和金属材料研究开发中心四家公司在高炉加氢还原技术上开展了联合研发,并获得日本政府新能源和工业技术开发组织(NEDO)绿色创新基金的支持,基金占总投资比例的60%。该高炉加氢还原技术自2022年开始在内部容积为12立方米的试验炉中展开应用,到2024年底成功实现减碳43%。

废钢电炉钢方面,日本网电再生钢的碳排放强度为0.33吨二氧化碳/吨钢,较高炉-转炉钢低约81%(1.76吨二氧化碳/吨钢),如果是可再生电力,理论上碳强度能下降至0.10-0.05吨二氧化碳/吨钢,潜在降幅约为97%。

然而,当前日本钢铁企业对投资电炉钢的热情不高,原因主要有两方面:一是缺乏更新现有电炉设备的政策支持,二是可再生电力的供应和价格挑战。目前,通过可再生电力直连合同的电价显著高于网电,且当前的可再生电力仅能满足企业不足1%的电力需求。

随着日本碳排放交易体系在2026全面实施,传统高炉-转炉炼钢将面临碳价的额外成本,从而进一步缩小电炉钢和高炉-转炉钢的价差,鼓励更多低碳排放钢品牌的诞生。

综上,在当今国内国际大背景下,钢铁行业的低碳转型列车已经发车。中国如果能利用好政策、金融和市场工具以最经济的方式实现转型,将能成功树立绿色低碳工业的全球领导者形象,同时为国际社会的低碳转型提供中国经验和中国产品。

(内容来源于世界金属导报)

  

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