根据德国《商报》报告,钢铁行业的未来图景正在德国萨尔茨吉特慢慢展开。萨尔茨吉特钢铁制造公司最近宣布,计划今年向四家奔驰工厂供应绿色钢材。与传统钢铁相比,绿色钢铁的碳足迹将减少66%。
随着世界各国设定碳中和目标,人们对绿色钢材的需求日益增加。欧盟也在对钢铁生产行业施加压力,让其竞相改造和发展绿色钢铁。
钢铁生产碳排放巨大
几十年来,钢铁生产一直是二氧化碳排放的最大来源之一。仅德国最大的钢铁制造商蒂森克虏伯目前就排放了约2000万吨二氧化碳,占德国总排放量的近3%;德国钢铁工业排放约4000万吨二氧化碳,占德国工业排放总量的30%。没有深刻的技术变革,这些二氧化碳是无法消除的。
根据世界权威能源咨询公司Woodman Kenz发布的报告,目前,钢铁行业的二氧化碳排放量占全球二氧化碳排放总量的7%。要想把全球变暖控制在比工业化前高2摄氏度,目前全球钢铁行业的碳排放量需要减少70%。这意味着全球钢铁行业的排放量将从2020年的30亿吨二氧化碳当量减少到2050年的7.8亿吨。
伍德曼Kenz高级分析师Mihir Wola表示,2020年至2050年间,全球钢铁需求预计将增长23%,达到23亿吨。“将钢铁行业的二氧化碳排放量减少70%是一个具有挑战性的目标。我们将需要采取更多措施,例如使用氢气等创新的新炼钢方法来控制排放。”
市场呼唤绿色钢铁
有鉴于此,欧盟对该地区钢铁生产行业施加转型压力,要求其强制购买污染权。此外,包括汽车制造商在内的越来越多的客户现在呼吁钢铁供应商在未来以气候中立的方式生产,这应该贯穿价值链的各个阶段。
戴姆勒计划到2039年实现供应链脱碳,并要求供应商以碳中和的方式生产。全球可持续发展智库伍珀塔尔气候环境与能源研究所(Wuppertal Institute of Climate Environment and Energy)的弗里德曼费舍迪克(Friedman Fischedick)认为,在未来几年,“应该有足够的绿色钢铁来启动气候友好型汽车生产。”
在这种背景下,欧洲钢铁公司开始发展绿色钢铁。萨尔茨吉特已经开始开发绿色钢材,今年将向奔驰提供少量此类产品用于车身结构。该公司还与矿业公司英美资源集团合作,优化铁矿石产品,以减少其碳足迹。该公司希望在2025年底前开发氢基钢。该公司目前每年排放800万吨二氧化碳,并希望到2030年将其排放量减少50%,到2050年减少95%。
据报道,成立于2016年春季的HYBRIT公司旨在开发世界上第一种无矿物炼钢技术。首个大型“HYBRIT”示范工厂于2020年在瑞典卢列奥破土动工,计划于2026年建成。届时,氢气将取代碳作为还原剂和能源载体,大大减少二氧化碳排放。
三家意大利公司Dagnelie Group、leonardo Company和Saibom Company宣布将携手将钢铁行业逐步转变为绿色产业。这三家企业签署了框架协议,共同参与钢铁行业能源密集型一级工厂可持续改造项目。三家公司将共同提供技术和服务,减少钢铁生产过程中的二氧化碳排放,建立符合欧盟减排目标的可持续创新模式。
今年4月,沃尔沃宣布将使用“HYBRIT”钢材生产概念车,力争在2026年成为第一家大规模生产绿色钢材汽车的公司。
成本高是巨大挑战
然而,绿色钢铁的发展仍有重大挑战需要克服,其中最重要的是氢电解消耗大量电力。例如,根据瑞典洛萨山-基律纳山公司的估算,要使该公司完全转向氢基直接还原法生产钢铁,将需要约85亿瓦的可再生能源,比瑞典目前安装的水电和风能项目提供的总能源多33%。
此外,氢基直接还原工厂的兴起也将推动对电解槽的惊人需求。根据彭博社最近的分析,2050年所需的大部分电解产能尚未规划。但不少行业观察人士预测,通过学习曲线效应,生产规模的不断扩大将进一步降低电解槽成本,从而降低制氢成本。
业内人士强调,与所有快速增长的行业一样,没有化石燃料的钢铁行业有望快速实现产业转型。“就工业脱碳而言,摆在我们面前的十年将是快速发展的十年。大家都在争先恐后地进入市场,力争率先扩大规模。”