鋼鐵是世界上最重要的工業(yè)、工程和建筑材料，在我們的生活中無處不在，但鋼鐵也是世界上污染最嚴(yán)重的行業(yè)之一。

2020年，全球生產(chǎn)了約18.64億噸鋼，由于煉鋼所用的能源大約75%來自煤炭，因此生產(chǎn)每噸鋼時向大氣中排放約1.9噸二氧化碳，鋼鐵行業(yè)碳排放量占全球排放總量的 7% 以上。

從全球范圍看，海外鋼鐵行業(yè)脫碳行動已經(jīng)開始全面加速，綠色鋼鐵行動正在迅速展開。在歐洲，歐洲鋼鐵聯(lián)盟已經(jīng)制定了一套明確的路徑方案，確保歐洲能夠繼續(xù)走在符合《巴黎氣候協(xié)定》要求的軌道上，同時也使歐洲鋼鐵適應(yīng)清潔、低碳的未來。

在亞洲，作為全球最大的鋼鐵制造廠商之一，連續(xù)13年榮膺“世界最具競爭力鋼鐵公司”的韓國浦項制鐵集團(tuán)(簡稱POSCO)也在綠色可持續(xù)發(fā)展方面大動作頻頻。

7月3日，韓國鋼鐵巨頭浦項制鐵集團(tuán)宣布到2030年投資121萬億韓元(約合920億美元)打造坐擁鋼鐵、二次電池、氫能源等核心業(yè)務(wù)的“綠色未來材料百年企業(yè)”。

集團(tuán)會長崔正友3日在集團(tuán)總部出席“浦項制鐵廠一期設(shè)備綜合竣工五十周年”紀(jì)念活動并發(fā)表上述投資計劃。他表示，與過去50年通過鋼鐵業(yè)務(wù)推動國家經(jīng)濟(jì)增長一樣，集團(tuán)今后將繼續(xù)通過鋼鐵、電池材料、氫能源等核心業(yè)務(wù)發(fā)展成為引領(lǐng)人類可持續(xù)未來的全球商業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者。

除了主打的鋼鐵業(yè)務(wù)之外，浦項制鐵集團(tuán)還將對引領(lǐng)未來移動出行產(chǎn)業(yè)的二次電池材料和旨在實現(xiàn)“2050年碳中和目標(biāo)”的氫能源板塊進(jìn)行集中投資。雖然此次未提供更多細(xì)節(jié)，但我們從浦項制鐵的技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)布局中，可發(fā)現(xiàn)其碳中和之路大多押寶在綠氫煉鋼工藝之上。

01

鋼鐵巨頭的凈零排放計劃

早在2020年12月，浦項制鐵便宣布到2050年要實現(xiàn)“凈零碳排放”，成為了第一家宣布“到2050年實現(xiàn)凈零排放”的亞洲鋼鐵制造商。浦項制鐵設(shè)定的目標(biāo)是以2017年至2019年的平均碳排放量為基線，到2030年實現(xiàn)減排10%，到2040年實現(xiàn)減排50%，到2050年實現(xiàn)凈零碳排放。

圖說：浦項制鐵凈零碳愿景

來源：POSCO

今年7月2日，浦項制鐵集團(tuán)旗下大宗商品貿(mào)易部門浦項國際(韓國最大的貿(mào)易公司)公布了其最新的2050 年凈零排放計劃，計劃到 2030 年將二氧化碳當(dāng)量排放量從 2021 年的 516 萬噸削減至 324 萬噸，即到 2030 年將碳排放量從 2021 年的水平減少 37%。浦項制鐵表示，這符合政府的 2030 年國家溫室氣體 (GHG) 減排目標(biāo)。韓國的目標(biāo)是到 2030 年將溫室氣體排放量較 2018 年減少 40%。

圖說：企業(yè)溫室氣體排放的范圍劃分

來源：BritishSteel

浦項制鐵的 2050 年凈零計劃針對的是溫室氣體排放最多的國內(nèi)工作場所和子公司，該計劃分為兩個部分。第一部分涉及減少直接運營產(chǎn)生的范圍 1 排放，第二部分涉及減少電力使用產(chǎn)生的范圍 2 排放。

浦項制鐵的范圍 1 計劃依靠燃料轉(zhuǎn)換和碳捕獲和封存技術(shù)(CCS)來直接減少碳排放。該公司的目標(biāo)是將其仁川聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠的 3.4GW 燃?xì)獍l(fā)電轉(zhuǎn)換為氫共燃設(shè)施。該公司還計劃應(yīng)用CCS技術(shù)來減少發(fā)電廠的殘余碳排放。浦項制鐵一直在加快海外CCS項目的開發(fā)，重點關(guān)注澳大利亞、馬來西亞和美國的項目。

對于范圍2，浦項制鐵的目標(biāo)是擴(kuò)大其可再生能源業(yè)務(wù)，增加風(fēng)力發(fā)電能力，以確?？稍偕茉醋C書制度下的碳信用額。到2050年，將確保新增海上風(fēng)力發(fā)電總量為2.5GW。這還不包括全羅南道新安縣目前運營的14.5MW太陽能發(fā)電和62.7MW陸上風(fēng)力發(fā)電。

02

全流程氫冶金技術(shù)推動綠色發(fā)展

浦項制鐵低碳戰(zhàn)略包括三部分：綠色工藝、綠色產(chǎn)品、綠色伙伴。綠色工藝依賴的技術(shù)手段涵蓋多領(lǐng)域措施：包括智能化改造、在現(xiàn)有工藝裝備基礎(chǔ)上提高氫還原鐵比例和廢鋼比例、碳捕集和循環(huán)利用或儲存(CCUS)、以及全氫冶金。

第一階段計劃通過智能化改造提升能源利用效率，實現(xiàn)10%的減排目標(biāo);第二階段計劃三線并行，一是通過在長流程轉(zhuǎn)爐中增加廢鋼比例，實現(xiàn)10%-15%減排目標(biāo)，二是在現(xiàn)有的還原爐或高爐中注入富氫氣體，包括焦?fàn)t煤氣、爐頂煤氣、重整天然氣、綠氫，以實現(xiàn)10%的減碳目標(biāo)，三是同步發(fā)展碳捕集技術(shù);第三階段則是全流程氫冶金(簡稱“HyREX”技術(shù))，該項目計劃在未來10-20 年逐漸轉(zhuǎn)向綠氫直接還原鐵-電弧爐工藝，以實現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。

圖說：高爐、FINEX、HYREX、豎爐直接還原等工藝對比

來源：POSCO

HyREX工藝是一種無碳?xì)渲苯舆€原煉鐵工藝，是在浦項自主研發(fā)的鐵水生產(chǎn)工藝FINEX基礎(chǔ)上，利用細(xì)粒鐵礦石和氫氣制造鋼鐵的一種專利技術(shù)，尋求用流態(tài)化還原爐取代現(xiàn)有的使用煤炭的高爐，不需要燒結(jié)廠和焦化廠來生產(chǎn)鋼鐵。一旦綠氫成熟可供，HyREX將實現(xiàn)可持續(xù)方式生產(chǎn)鋼鐵。

2023年6月，浦項在位于慶尚北道的浦項廠動工建設(shè)一座年產(chǎn)30萬噸氫基直接還原中試工廠，計劃于2026年投產(chǎn)。該中試工廠將是世界上第一個使用流化床還原反應(yīng)器(HyREX)的工廠。根據(jù)POSCO規(guī)劃，2031年，POSCO將在浦項廠附近的垃圾填埋場建成氫基直接還原廠。到2032年，在光陽廠開工建設(shè)氫基直接還原廠。

03

產(chǎn)業(yè)布局加快綠色轉(zhuǎn)型步伐

除了技術(shù)變革，浦項制鐵也通過產(chǎn)業(yè)布局加快綠色轉(zhuǎn)型的步伐。

近年來，以控股公司浦項制鐵集團(tuán)及其關(guān)聯(lián)公司POSCO FutureM為主導(dǎo)，浦項制鐵大力投資二次電池材料，已成功從傳統(tǒng)鋼鐵公司轉(zhuǎn)型為綜合材料公司。浦項制鐵與SK On、LG Energy Solution、GS Energy等公司開展二次電池業(yè)務(wù)合作，并在鋰、鎳、正極和負(fù)極材料等領(lǐng)域進(jìn)行了廣泛布局。

此外，浦項制鐵在2022年7月開始設(shè)計氫還原煉鋼示范工廠并計劃于 2026 年將其現(xiàn)有的碳基煉鋼設(shè)施轉(zhuǎn)換為氫還原煉鐵設(shè)施 HyREX，目標(biāo)是到 2030 年實現(xiàn)商業(yè)化。為了按計劃將浦項和光陽鋼廠的熔爐改為氫還原鋼，該公司每年需要500萬噸氫氣。浦項制鐵計劃到2050年每年生產(chǎn)700萬噸氫氣來滿足需求，為此其圍繞綠色鋼鐵的一系列的投資活動在全球迅速展開。

2022年1月，印度上市企業(yè)Adani Enterprises在提交給孟買證券交易所的相關(guān)資料中顯示，阿達(dá)尼集團(tuán)已經(jīng)和韓國鋼鐵企業(yè)浦項制鐵簽署諒解備忘錄。浦項制鐵擬在印度投資50億美元，建立一個綠色的、環(huán)境友好的鋼廠。

2022年3月，POSCO與澳大利亞資源開發(fā)公司Hancock簽署了一份協(xié)議(HoA)，以調(diào)查在澳大利亞珀斯開展HBI熱壓鐵塊生產(chǎn)項目的商業(yè)可行性。通過協(xié)議的簽署，兩家公司計劃在建立HBI工廠、開發(fā)澳大利亞鐵礦、投資制氫試點設(shè)施等領(lǐng)域進(jìn)行詳細(xì)的可行性研究。

2022年7月，沙特公共投資基金旗下的 ACWA Power Co.與韓國浦項制鐵集團(tuán)控股公司浦項制鐵控股公司簽署了諒解備忘錄(MoU)，旨在生產(chǎn)綠色氫和氨，幫助浦項制鐵集團(tuán)的發(fā)電及其鋼鐵制造過程脫碳，以支持浦項制鐵集團(tuán)到2030年在全球生產(chǎn)50萬噸氫的目標(biāo)。

2022年8月，韓國浦項制鐵與巴西鐵礦石供應(yīng)商淡水河谷對外宣布將擴(kuò)大在低碳鋼鐵原料供應(yīng)鏈上的合作。協(xié)議中提到了使用低碳還原技術(shù)生產(chǎn)HBI熱壓鐵塊。

2022年9月，POSCO Holdings與印度第二大可再生能源公司Greenko簽署諒解備忘錄，計劃在印度推廣基于可再生能源和抽水蓄能水電(PSH)的綠色氫/氨生產(chǎn)項目。

2022年12月，浦項制鐵集團(tuán)董事長崔正宇在與澳大利亞總理阿爾巴尼斯會面時表示，到2040年，浦項制鐵集團(tuán)將與其當(dāng)?shù)睾献骰锇樵诎拇罄麃喛傆嬐顿Y400億美元，其中，在可再生能源和水電解制氫領(lǐng)域投資280億美元，在綠色鋼鐵領(lǐng)域投資120億美元。

2023年6月，由浦項制鐵牽頭的財團(tuán)獲得67億美元的合作，計劃在阿曼杜庫姆生產(chǎn)綠氫。浦項制鐵在該財團(tuán)的合資企業(yè)中持有28%的多數(shù)股權(quán)，該交易也是浦項制鐵投資綠氫生產(chǎn)的最新舉措。與此同時，浦項國際與丹麥的哥本哈根基礎(chǔ)設(shè)施伙伴公司(CIP)簽署了一份諒解備忘錄(MoU)，在海上風(fēng)電和綠色氫氣業(yè)務(wù)發(fā)展方面進(jìn)行合作。

在綠色產(chǎn)品方面，2023年6月，浦項控股集團(tuán)在韓國推出了首款碳減排品牌產(chǎn)品“Greenate認(rèn)證鋼”，作為一種質(zhì)量衡算(Mass Balance)型碳減排產(chǎn)品，主要通過引進(jìn)低碳生產(chǎn)工藝、使用低碳鐵源材料等途徑實現(xiàn)碳減排。與此同時，浦項制鐵發(fā)布了其碳減排鋼材產(chǎn)品計劃陣容：2023年可再生能源鋼(提供可再生能源認(rèn)證書)以及Greenate認(rèn)證鋼，2026年Greenate碳減排鋼(分為電爐型和其他型)，2030年Greenate碳減排鋼(HyREX型：采用氫還原煉鐵HyREX工藝技術(shù))。

04

寫在最后

實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)性變革，是對生產(chǎn)、消費、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和能源體系的一次歷史性革命。

時至今日，對于碳排放密集程度最高、最難脫碳行業(yè)之一的鋼鐵行業(yè)，碳減排也已是大勢所趨。正如浦項制鐵董事長所說：“碳中和不僅將決定我們公司的成敗，還將決定全球鋼鐵企業(yè)的未來走向。”

在邁向低碳鋼鐵生產(chǎn)體系的轉(zhuǎn)型過程中，唯有主動出擊，方能占據(jù)競爭優(yōu)勢。