我們談論的術語“低碳鋼”指的是什麼?
2026-04-16 08:14:52
雖sui然ran工gong業ye革ge命ming以yi來lai,鋼gang鐵tie生sheng產chan一yi直zhi以yi煤mei炭tan作zuo為wei能neng源yuan,但dan像xiang其qi他ta行xing業ye一yi樣yang,鋼gang鐵tie行xing業ye也ye在zai向xiang著zhe大da幅fu降jiang低di二er氧yang化hua碳tan和he其qi它ta溫wen室shi氣qi體ti排pai放fang的de未wei來lai轉zhuan型xing。然ran而er有you關guan轉zhuan型xing的de用yong語yu尚shang未wei明ming確que,有you時shi候hou不bu同tong的de表biao述shu方fang式shi可ke以yi互hu換huan,有you時shi候hou對dui於yu同tong一yi個ge詞ci,也ye可ke能neng出chu現xian“我覺得”和“你覺得”截然相反的情況。
比如經常能看到的“綠色鋼材”,對一部分人而言,它隻是一個營銷術語,既沒有定義,也沒有範圍,想用就用。
但另一部分人認為,“綠色鋼材”是一個需要認證的術語,要使用這個術語,得覆蓋可持續發展的全部範疇。

“綠色鋼材”?
Image by Tibor Janosi Mozes from Pixabay
雖然這兩部分人都有些極端,但是究竟多“綠”才能稱作“綠色鋼材”?
我口中的“綠色鋼材”,是不是你所說的“潔淨鋼”或“零碳鋼”?
“淨零碳鋼”、“零碳鋼”以及“低碳鋼”之間的分界線究竟在哪裏?
……
如果不解決這些模棱兩可的問題,不難想象有關討論會陷入怎樣的境地。
為了使我們討論的這些話題概念更加清晰,世界鋼鐵協會正在對一些術語的含義進行規範。
“低碳鋼”
2021nian,suirandabufengangcaiyijiushiyonghuashiranliaozuoweihaiyuanjijinxingshengchan,danbaokuowomendehuiyuandanweizaineidexuduogangtieqiyeyijinghuozhengzaikaifayixienenggouxianzhujiangdihexingangtiegongyitanpaifangdejishu,tamendaibiaodeshiyigequanxindegangtiechanpinxilie——低碳排放鋼材。例如:
蒂森克虜伯公司和日本製鐵兩家公司已經啟動一係列高爐氫利用的測試,目的是大幅降低鋼鐵生產過程中排放的二氧化碳。
位於阿聯酋的酋長國鋼鐵公司,每年從煉鐵工廠產生的二氧化碳富集煤氣中捕獲80萬噸二氧化碳,然後將其注入成熟的油田進行永久封存。
河鋼集團,作為中國一家領先的鋼鐵企業,正在興建一座120萬噸/年產能的氫冶金直接還原鐵示範項目。該項目將使用綠氫和藍氫技術,為鋼鐵生產工藝探索一條零碳排放路線。
安賽樂米塔爾公司正在比利時根特興建一處大型設施,將鋼廠的廢氣轉化為乙醇,轉化後的乙醇用途廣泛,可用於生產合成燃料等。2018年,中國首鋼集團也開始運營一處類似的商業性設施,第一年就生產出3000萬升可用於銷售的乙醇。
紐niu柯ke鋼gang鐵tie公gong司si在zai美mei國guo密mi蘇su裏li州zhou興xing建jian的de小xiao型xing鋼gang鐵tie廠chang,是shi美mei國guo首shou個ge以yi風feng能neng作zuo為wei能neng源yuan的de鋼gang鐵tie廠chang。該gai廠chang是shi紐niu柯ke鋼gang鐵tie公gong司si與yu當dang地di公gong用yong事shi業ye公gong司si的de合he作zuo項xiang目mu,在zai雙shuang方fang達da成cheng電dian力li采cai購gou協xie議yi後hou,將jiang為wei鋼gang鐵tie廠chang供gong應ying電dian力li。
yefulazijituanshezaimeiguokeluoladuozhoudeluojishangangtiegongsizhengzaicongmeitanzhuanxiangtaiyangneng。tajiangchengweigaiguoguimozuidadejiudipeitaodetaiyangnengfadianchang,zhuanmenweidanyikehufuwu。
巴西綠色鋼鐵公司正在使用百分百木炭,生產低碳排放鋼鐵產品。
塔塔鋼鐵公司正在通過HIsarna項目,開發新式熔融冶煉技術。HIsarna技術可在不使用煉焦爐或燒結設施的情況下生產鐵,並且產生的二氧化碳富集煤氣完美地適合CCS技術。
采用上述新技術生產的鋼材都可以視為低碳排放的鋼材,盡管隨著法規、社會期望以及科技的巨變,今天的“低碳”可能與2050年的“低碳”hanyiyousuobutong。ruhechenghuzhexiecaiyongxinyidaijishushengchanchulaidegangcai,yeneihexiangguanjigoucunzaibutongdebiaodafangshi,xiamianyiyilieju。shijiegangtiexiehuiqingxiangyushiyong“低碳鋼”(low-carbon steel),如同“低碳電”一樣,我們認為該術語更加方便直觀理解,並且含義清晰。
“綠色鋼材”
回到文章開頭提出的問題,許多團體也在使用和闡述“綠色鋼材”,通常在營銷環保意識更強的新款產品時使用。它主要指采用突破性技術生產的鋼材、利用廢鋼生產的鋼材、再利用和再製造的鋼材,以及通過購買碳排放指標或碳彙生產的傳統鋼材。
鑒於“綠色鋼材”自身含義的不確定性和多樣性,世界鋼鐵協會將不采用“綠色鋼材”這種表述方式。
“零碳鋼”
要製造真正的“零碳鋼”,鋼鐵生產過程中將不能排放任何二氧化碳,難以想象在2021年會有某一生產技術能夠達到這一嚴格的標準。許多技術雖然正在朝著這個方向發展,但“零碳”過(guo)於(yu)絕(jue)對(dui)。在(zai)供(gong)應(ying)鏈(lian)中(zhong),由(you)於(yu)使(shi)用(yong)含(han)碳(tan)電(dian)極(ji),或(huo)者(zhe)關(guan)聯(lian)工(gong)藝(yi)中(zhong)使(shi)用(yong)天(tian)然(ran)氣(qi),可(ke)能(neng)會(hui)產(chan)生(sheng)殘(can)餘(yu)的(de)碳(tan)排(pai)放(fang),如(ru)果(guo)不(bu)使(shi)用(yong)碳(tan)彙(hui)來(lai)抵(di)消(xiao)殘(can)餘(yu)的(de)碳(tan)排(pai)放(fang),那(na)麼(me)很(hen)有(you)可(ke)能(neng)無(wu)法(fa)實(shi)現(xian)。
更何況,碳是鋼鐵的核心成分,它將鋼材與純鐵區別開,即使這種合金化的碳可以取自非化石能源,碳的存在足以表明所謂“零碳鋼”這一術語的不恰當性。
“淨零碳鋼”/“碳中和鋼”
不過,如果鋼材生產時排放到大氣中的溫室氣體與利用碳彙設施從大氣中收集的排放物能夠取得平衡,那麼這種鋼材就可以被稱作“淨零碳鋼”或“碳中和鋼”。
為實現真正意義的碳中和,“淨零碳鋼”的生產可能需要在其他部門進行抵償。如果生產企業認為自己實現了碳中和,那麼就要保證自己生產邊界的透明、統計方法係的透明以及所采用的抵償辦法的高質量和高可信度。
“零化石燃料鋼”
少數幾家鋼鐵企業已在開始推廣“零化石燃料鋼”。所謂“零化石燃料鋼”,指鋼材生產過程中,既沒有使用任何化石燃料(例如煤炭或天然氣),也沒有使用任何化石燃料的衍生能源。
所有“零化石燃料鋼”都是低碳鋼材,但不是所有低碳鋼材都可以被稱為“零化石燃料鋼”。例如,對於采用碳捕獲和碳存儲技術(CCS)生sheng產chan的de低di碳tan鋼gang材cai,它ta可ke能neng仍reng在zai使shi用yong天tian然ran氣qi或huo煤mei炭tan,但dan沒mei有you排pai放fang二er氧yang化hua碳tan。如ru果guo采cai用yong生sheng物wu質zhi能neng,則ze要yao確que保bao生sheng物wu質zhi能neng是shi負fu責ze任ren的de采cai購gou才cai符fu合he定ding義yi1。
“潔淨鋼”
“潔淨鋼”是鋼鐵行業使用的一個術語,指含有較低水平雜質、氧化物、摻雜物的鋼材,或者含有較低或超低水平金屬溶解碳的鋼材。
這個詞已經普遍使用,世界鋼鐵協會曾在2004年《潔淨鋼生產工藝技術》中使用,並且含義特定。因此,在氣候變化背景下,世界鋼鐵協會沒有使用“潔淨鋼”一詞。
“脫碳”
在氣候變化對話中,往往談到社會的脫碳需求。世界鋼鐵協會一般不會使用“脫碳”一詞表示鋼鐵生產,因為隻有鋼材生產過程中的排放物需要消除溫室氣體/二氧化碳,而不是鋼材生產工藝本身需要消除溫室氣體/二氧化碳,這和不使用“零碳鋼”的理由相近。
許(xu)多(duo)有(you)前(qian)途(tu)的(de)突(tu)破(po)性(xing)技(ji)術(shu)還(hai)要(yao)使(shi)用(yong)碳(tan)作(zuo)為(wei)化(hua)學(xue)還(hai)原(yuan)劑(ji),但(dan)要(yao)防(fang)止(zhi)有(you)害(hai)的(de)溫(wen)室(shi)氣(qi)體(ti)被(bei)排(pai)入(ru)大(da)氣(qi)。所(suo)以(yi),雖(sui)然(ran)我(wo)們(men)行(xing)業(ye)的(de)排(pai)放(fang)物(wu)將(jiang)最(zui)終(zhong)脫(tuo)碳(tan),但(dan)煉(lian)鐵(tie)工(gong)藝(yi)本(ben)身(shen)可(ke)能(neng)不(bu)會(hui)脫(tuo)碳(tan)。
突破性技術
有別於傳統的高爐、直接還原鐵或電爐技術,突破性技術以完全不同的方式生產低碳排放鋼材。目前正在開發的突破性技術包括:氫還原技術、CCS應用技術、鐵礦石電解技術、碳捕獲、利用和存儲成套技術(CCUS)以及其他新的冶煉還原工藝等。
“五顏六色”的氫
qingshiyizhongguanjiandemeijiewuzhi,keyixianzhujiangdigangtiexingyedewenshiqitipaifang,shijiegangtiexiehuixuduohuiyuanqiyedouzaitansuogaijishufangan。genjuqingdejiantannengli,qingwangwangbeifuyumouzhongyanse。
當世界鋼鐵協會提及低碳氫時,我們具體指:
綠氫:使用可再生電力,通過電解水產生。
藍氫:綜合使用蒸汽甲烷重整工藝和CCS技術,利用天然氣製成。
另外,還有使用其他低碳電力(例如核電)電解生產的氫,或者使用CCS技術生產的氫。我們認為這些也屬於低碳氫。
化石氫指的是利用化石燃料卻不使用減碳工藝生產的氫,主要有:
灰氫:使用蒸汽甲烷重整工藝,利用天然氣生產的氫;由於該工藝不使用CCS技術,因此一同產生的二氧化碳會被排入大氣。
棕氫或黑氫:使用煤炭氣化技術生產的氫,這種顏色的氫產生的溫室氣體顯著高於其他顏色的氫。
“能效升級”項目
“能效升級”項(xiang)目(mu)是(shi)世(shi)界(jie)鋼(gang)鐵(tie)協(xie)會(hui)製(zhi)定(ding)的(de)一(yi)個(ge)四(si)步(bu)走(zou)效(xiao)率(lv)評(ping)估(gu)流(liu)程(cheng)。該(gai)項(xiang)目(mu)旨(zhi)在(zai)提(ti)高(gao)目(mu)前(qian)的(de)鋼(gang)鐵(tie)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv),幫(bang)助(zhu)會(hui)員(yuan)企(qi)業(ye)達(da)到(dao)世(shi)界(jie)優(you)秀(xiu)績(ji)效(xiao)廠(chang)區(qu)的(de)水(shui)平(ping)。“能效升級”項目是一個過渡性計劃,並不能為鋼鐵行業提供應對氣候變化挑戰的解決方案。
1. 關於生物質能的負責任購買,存在許多認證方案,例如林業管理委員會認證(the Forestry Stewardship Council, FSC)。
來源:世界鋼鐵協會
編輯:張雨恬
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