气候变化是当今人类面临的全球性挑战。实现“双碳”（碳达峰、碳中和）目标，是以习近平同志为核心的党中央经过深思熟虑做出的重大战略决策，事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体，顺应了绿色低碳可持续发展的全球大势，充分展示了中国负责任的大国担当，也开启了中国新一轮能源革命和经济发展范式变革升级的“倒计时”。
钢铁行业碳排放总量占全国碳排放总量比例约为15%，是占比最高的制造业，钢铁行业的碳达峰、碳中和直接影响工业领域乃至全国“双碳”目标的实现。《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》《2030年前碳达峰行动方案》《“十四五”全国清洁生产推行方案》《关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见》《关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见》等一系列国家级顶层设计文件，从严控产能、减量置换、结构调整、能效提升、清洁生产等多方面对钢铁行业绿色低碳高质量发展均提出了更严要求，也为行业低碳转型指明了方向。可以说，“双碳”将成为未来钢铁行业发展主线。
“十四五”是碳达峰工作谋划的窗口期，也是钢铁行业产能置换、布局调整和超低排放改造的关键期。钢铁企业应牢牢把握当前有利时机，强化绿色低碳布局，加强低碳技术储备，加强国际交流合作；将绿色低碳发展作为转型升级、重塑竞争优势的抓手，为行业、区域和社会实现“双碳”贡献力量。
钢铁行业竞争格局将从成本质量向
绿色低碳成本质量转变
低碳转型是全球钢铁工业面临的共同挑战。根据国际能源署（IEA）统计，钢铁工业每年因化石能源燃烧直接排放26亿吨二氧化碳，占全球能源系统总排放量的7%（直接排放占行业碳排放总量的比例为80%左右）。从行业口径统计的排放强度上看，2020年世界钢协会员企业（占全球粗钢产量比重为53.6%）吨钢二氧化碳排放平均值为1.85吨；据初步测算，我国钢铁企业吨钢二氧化碳排放略低于1.8吨。碳排放强度和产品结构密切相关，特钢比重低、板管比低、深加工比例低等可能是我国碳排放数据优于世界钢协会员平均水平的主要原因。随着未来中国钢铁产品结构逐步向高性能、高质量和深加工方向发展，减碳难度也将进一步增加。
由于处理工艺、流程长短和质量稳定性等差异，不同钢材品种碳排放强度差距较大。以取向硅钢为例，根据相关企业粗略统计，生产取向硅钢的能耗单耗和碳排放强度是螺纹钢的2倍多。从国外典型钢铁企业2019年碳排放强度数据来看（见图1），浦项、日本制铁和JFE等企业的吨钢碳排放强度分别为1.92吨、2.02吨和2.04吨，均高于世界钢协会员平均水平。
钢铁下游行业同样面临艰巨的降碳任务，绿色低碳属性将成为同质化产品差异化竞争的核心要素。以汽车行业为例，宝马集团计划在2030年实现供应环节的碳排放较2019年降低20%，对于使用的钢材原材料将主要通过使用绿色能源、应用更高强度产品和利用更多废钢来实现低碳目标。沃尔沃计划在2018年—2025年，供应链排放总量消减25%，到2040年供应商实现零排放。汽车企业在自身承担碳中和责任的同时，也对供应链提出更高的减碳要求，倒逼产业链、供应链实现低碳转型。
在新发展格局下，钢铁工业作为“中国制造”的粮食和优势产业，必将在国际竞争中发挥重要作用，同时也将面临应对气候变化的国际压力。以欧盟为例，欧盟碳边境调节机制（CBAM）是欧盟为减少境内外企业在碳排放成本上的不对称和碳泄漏出台的碳关税政策， 2021年7月14日欧盟委员会正式提出CBAM立法草案并公布提案细节，2022年3月份欧盟理事会提出“总体路径”；经过投票取消、修订方案等“重重波澜”后，2022年6月22日，欧洲议会全体表决通过CBAM“一读”文本，“一读”的修正方案较立法草案有很大变化，过渡期延迟一年，至2027年起征碳关税，扩大了产品范围，在电力、钢铁、水泥、铝和化肥5个领域基础上，增加了有机化学品、塑料、氢和氨，而且把进口产品的间接排放（电力等）纳入了征收范围。虽然从“一读”到立法仍有很长的过程且仍可能调整，但是“一读”的通过标志着欧洲在能源短缺的背景下，CBAM的推进步伐不会放缓。CBAM提出后，美国、加拿大、日本等国均不同程度地提出了各自可能推进的碳关税制度和措施。未来“碳关税”的实施势必将以直接征收和向下游传导的形式，大幅压缩钢铁企业对外贸易的利润空间。
“双碳”目标约束势必重塑钢铁企业的竞争格局，由过去的成本质量竞争过渡到“绿色低碳、成本、质量”等多赛道竞争，在碳市场、碳边境税等驱动下，具有绿色低碳属性的产品可能成为下游用户采购的首选，在同类产品中具备更强的市场竞争力。因此，钢企必须把握转换时机，争得市场先机。
“双碳”目标下钢铁企业
低碳转型路径的思考
其一，节能优先，靠实现极致能效提升来挖潜。
钢铁工业节能低碳要从工艺技术节能做起，练好内功。对年产量500万吨的钢铁厂来说，吨钢综合能耗每降低10千克标准煤，就相当于年节约5万吨标准煤，约折合13万吨二氧化碳，经济效益和环境效益均十分显著。《关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见》（简称《指导意见》）提出了吨钢综合能耗降低2%以上的目标。如果“十四五”期间粗钢产量稳定在10亿吨左右，吨钢综合能耗降低2%（约11千克标准煤），则全行业能耗较2020年减少约4600万吨标准煤，降幅达到8%。
2021年，《关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见》《关于发布〈高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平（2021年版）〉的通知》（见表1）等政策先后发布；2022年2月份，为推动各有关方面科学做好重点领域节能降碳改造升级工作，国家发展改革委等四部门联合发布了《高耗能行业重点领域节能降碳改造升级实施指南（2022年版）》（简称《实施指南》），钢铁行业和焦化行业位列其中。《实施指南》明确，到2025年，钢铁行业炼铁、炼钢工序能效标杆(先进）水平以上产能比例达到30%，能效基准水平以下产能基本清零，行业节能降碳效果显著，绿色低碳发展能力大幅提高。
其二，创新引领，在低碳技术上取得突破。
立足现有工艺流程，推广应用成熟技术是钢铁企业节能降碳增效最直接、最有效的途径。《实施指南》对钢铁行业节能降碳工作提出了最新要求，指出应加快成熟工艺的普及推广，并推荐了各环节的代表性技术，将成为现有工艺升级和降碳的有力抓手（见表2）。
钢铁行业走向碳中和，必须依靠技术创新，尤其是前沿颠覆性技术的创新。从全球来看，颠覆性低碳技术仍处于研发示范阶段。如日本COURSE50计划、瑞典钢铁公司突破性氢能炼铁技术（HYBRIT）项目、欧洲超低二氧化碳排放炼钢工艺ULCOS项目、德国Car-bon2Chem项目、SALCOS项目等；国内钢企也积极开展了低碳冶金技术的研发示范，如中国宝武富氢碳循环高炉、氢基竖炉，以及建龙CISP氢基熔融还原、河钢氢冶金、酒钢氢基熔融还原等项目。
目前，我国钢铁行业的前沿技术研发仍以氢冶金为主，主要分为富氢高炉（基于传统长流程）、氢基竖炉、氢基熔融还原等3个技术方向，在二氧化碳的利用上也取得了一定突破（如转炉喷吹二氧化碳等），宝钢、河钢等企业对碳封存等展开了前瞻性的规划，但是受封存条件、成本等约束目前未进入实施阶段。
总体来看，各企业的低碳技术研发尚处于起步阶段，且与国际同行间差距不大，必须把握先机，有的放矢、多管齐下，合理布局，在低碳技术上占据高地。
其三，结构调整，强化电炉冶炼技术储备。
从节能降碳的角度来看，短流程相较于长流程有明显的优势，长流程钢铁企业吨钢二氧化碳排放强度为1.7吨~2.0吨，全废钢短流程仅为0.4吨~0.6吨（见图2）。
短流程已经可以实现对长流程钢铁厂生产钢种的全面覆盖。在美国，通过在短流程中添加一定比例的直接还原铁块生产汽车板、电工钢等高等级碳钢产品技术已较为成熟，且能够降低成本并缩短交货周期。如大河钢铁（已被美钢联收购）利用电弧炉+RH冶炼工艺生产高强度汽车板（AHSS），克利夫斯（原AK钢铁）在巴特勒工厂利用短流程冶炼工艺生产高磁感取向电工钢与高牌号无取向电工钢，纽柯（NUCOR）与钢动力（SDI）利用短流程生产高等级汽车板。日本制铁也将在广畑新建电炉，用于生产汽车钢板、电工钢板等高品质产品。
成本高是制约电炉钢发展的最主要因素，电炉钢成本较长流程高300元/吨~500元/吨，造成中国电炉钢产量占比不足10%。《指导意见》提出，到2025年，工艺结构明显优化，电炉钢产量占粗钢总产量的比例提升至15%以上；钢铁行业利用废钢资源量达到3亿吨以上。考虑到纳入碳市场后碳排放成本增加、废钢资源量提升、政策推动等多重因素，长短流程成本差距或将逐步缩小，电炉钢将迎来新的发展空间。
其四，生态设计，积极开发绿色低碳产品。
《2030年碳达峰行动计划》明确提出，要大力发展绿色消费，推广绿色低碳产品，完善绿色产品认证与标识制度。绿色产品是企业绿色低碳竞争力最重要的载体，也是钢企协同促进下游行业低碳发展的直接体现。开展生态设计，必须在设计阶段就考虑产品生命周期全过程的环境效益，通过绿色采购、绿色工艺、绿色制造，持续改进生产工艺过程，减小产品使用的环境影响，从而开发环境绩效、碳排放绩效先进的绿色低碳产品。随着中国钢铁工业的高质量发展，未来生态产品设计、绿色产品认证、全生命周期评价（LCA）的作用将更加突出。
中国钢铁工业协会、中国宝武共同发起并组织建设了钢铁行业EPD（环境产品声明）平台，并于2022年5月份正式上线，是全球钢铁行业低碳发展的重要里程碑。平台首批发布了宝钢股份热连轧钢板及钢带和线材等两个产品的环境产品声明。
EPD作为公正的第三方报告，其编制过程基于客观详实的数据和科学的测算方法，从企业内部来看，可以助力企业量化环境绩效并持续改善，根据EPD结果开展产品生态设计；通过市场EPD对需求及时识别关键信号，促进企业高效管理，明确企业发展和产品升级方向，支撑重大决策的制订。从企业外部来看，EPD可以凸显企业社会责任，提升品牌价值；积极有效应对欧盟碳边境调节机制等绿色贸易壁垒，减轻成本负担；同时可以赋予产品绿色低碳属性，传播绿色理念，推动绿色消费升级。
其五，多措并举，提升绿色资源掌控能力。
绿色资源和能源是钢铁行业低碳转型的基础。钢铁行业实现净零排放必须依赖清洁低碳能源的供给和碳汇资源的抵消；掌握绿色能源和碳汇资源，现阶段是企业降低碳排放强度、提升产品绿色竞争力的手段，中远期将成为实现碳中和的必要保障。
目前国内用能企业采购绿色电力主要有3种方式：直购绿电、购买绿证和直接投资分布式能源（见图3）。
直购绿电：直供绿电是电力供给侧与需求侧“点对点”的直接供应。按照国家发展改革委、国家能源局批复的《绿色电力交易试点工作方案》，包括风电及光伏发电企业、电力用户和售电公司、电网企业，均可参与绿电交易。2021年，华晨宝马在辽宁电力交易机构协助下，达成了27.8亿千瓦时的绿电交易，占全国总成交量的35%，能够保证未来4年沈阳生产基地的绝大部分绿电需求，实现提前布局。
采购绿证：绿证全称绿色电力证书，由国家可再生能源信息管理中心核发，是向进行可再生能源发电的厂商颁发的一种凭证，用以证明发电厂商有一部分的电力来自于可再生能源。绿证的购买方，获得了声明权，即可宣称自己使用了绿色能源。可以理解为购买绿证的企业没有直接使用绿电，而是通过支付资金的方式，支持了绿电供应企业提供可再生能源。
直接投资新能源：企业通过可开发的风电、光伏等发电项目，实现对绿电的直接利用。直接利用风电的钢铁企业较少，但是许多钢厂都利用厂房屋顶，建设分布式光伏发电项目。根据调研资料，已经全面建成厂房、料棚屋顶光伏的企业，光伏发电量折合到吨钢仅为1千瓦时~2.5千瓦时，占吨钢耗电量的比重仅为0.25%~0.63%，而光伏建设的投资额基本都在1亿元以上，投资回报期超过7年，运行周期可达25年。建议企业对于屋顶分布式光伏发电项目，应找准入场时机，明确经营合作模式，分阶段、分批次进行布设。可优先在新建厂房和原料大棚建设，现有厂房建设屋顶光伏发电项目应充分评估安全性和经济性。
碳汇与CCER开发：在碳市场中，企业可以利用核证的CCER来进行履约。CCER即国家核证自愿减排量，是指对我国境内可再生能源、林业碳汇、甲烷利用等项目的温室气体减排效果进行量化核证，并在国家温室气体自愿减排交易注册登记系统中登记的温室气体减排量。相较于钢铁企业庞大的碳排放总量，碳汇能提供的降碳空间有限，但CCER价格相较碳配额略低，因此将成为企业低成本履约的重要途径。钢铁企业可以采取灵活形式，通过直接开发生态碳汇资源、投资入股生态修复项目、与地方政府合作提前购买降碳价值商品等方式储备碳汇资源。
其六，强链筑圈，推动社会协同低碳发展。
一是前瞻性布局绿色产业，延伸低碳服务链。
绿色环保战略性新兴产业代表新一轮科技革命和产业变革的方向，是培育发展新动能、获取未来竞争新优势的关键领域。《“十四五”工业绿色发展规划》提出，到2025年，我国绿色环保产业产值达到11万亿元。壮大绿色环保战略性新兴产业，重点包括新能源、新材料、新能源汽车、绿色智能船舶、绿色环保、高端装备、能源电子等，带动整个经济社会的绿色低碳发展。
绿色产业始终是钢铁企业多元化发展的优势产业，在政策利好的形势下，钢企应加快布局绿色产业。
二是发挥“三大功能”，构建低碳生态圈。
在整个循环经济产业链上，钢铁行业和钢铁企业是产品的生产商，更是绿色低碳循环发展的践行者和引领者。钢铁企业具备产品制造、能源转换、社会废弃物消纳“三大功能”，决定了钢铁行业在循环经济中的核心地位。钢铁企业应当构建和优化主产业链，将循环经济的发展思路贯穿于企业生产经营的全方位、全工序、全过程，实现钢铁产品制造及废物的资源化利用。具体来说，就是通过积极构建生态产业链，实现资源和能源的小、中、大循环，即厂矿层次、企业层次、企业与社会层次。发挥钢铁的“三大功能”，通过回用等措施减少废弃物的产生，处理和循环利用自身产生的废物，消纳社会废物；通过采用新技术、耦合其他产业，拓展新的副产业链和实现更多的社会功能；通过能量消耗最小化、能量梯级使用以及副产能源、余热余能的再利用，实现能量集成，构建物质、能量、技术、信息集成的生态产业链。
“双碳”贯穿生产生活的方方面面。随着全社会绿色低碳循环意识更加强烈，绿色低碳产业链供应链更加畅通，新技术、新工艺实现产业化规模化，钢铁行业的低碳生态圈将进一步扩大。钢铁行业可以通过生产高强度、耐腐蚀、长寿命、轻量化、可循环的绿色低碳产品，实现全生命周期减碳；与建材、化工、机械等行业联合，充分利用钢铁副产资源，向社会供应余能余热，利用工业炉窑处理社会废弃物等；与农业深度耦合，利用生物质作为能源和原料；与能源行业耦合，形成氢能、储能的全产业链；与化工行业耦合，深入推进钢化联产等，充分发挥减少资源消耗和降碳的协同作用，推动产业链供应链共同实现绿色低碳循环发展。
钢企低碳生产经营模式构想
“双碳”背景下，钢铁企业生产经营模式将从“生产”延伸到“生产+服务”，延伸产业链与价值链，输出低碳产品，提供低碳服务，传播低碳理念。未来钢铁企业的低碳生产经营将立足、延伸、超越钢铁产业，延伸、拓展、重构钢铁产业链，实现钢铁制造与服务的有机结合及平稳转型，促进产业链供应链协同降碳，创造低碳价值。
其一，立足主业，筑牢绿色低碳发展基石。
一是深入挖潜，着力提高系统能效。
钢企以《实施指南》标杆水平为目标，稳扎稳打，制订时间表、路线图，推动自身系统能效提升。
未来10年，传统的高炉—转炉长流程仍将是我国钢铁企业的主流工艺，铁前各工序的碳排放占全流程的60%以上。因此，钢企应以铁前工序为着力点，降低烧结固体燃耗、高炉燃料比，瞄准高炉工序能耗标杆水平（吨铁361千克标准煤）目标，并针对焦丁比高等实际问题展开攻关。参考《钢铁行业节能降碳改造升级实施指南》和即将出台的《中国钢铁工业低碳发展技术路线图》《中国钢铁行业碳达峰、碳中和愿景规划》提出的路径和推荐的技术，钢企应着力提升烧结烟气余热回收、焦炉上升管荒煤气显热回收等成熟技术的普及率，实现技术节能降碳。
二是对标交流，推广成熟降碳经验。
建议企业加强对标，统筹绿色低碳相关工艺装备、资源能源利用、温室气体排放、污染防治、生态环境保护、绿色产品、绿色供应链（物流）、社会贡献、经济效益、创新能力等多因素指标，结合各企业共性和差异化特征，量身定制绿色发展指标体系；综合考量各企业绿色发展现状，助力企业精准施策，补短板、强弱项，扎实提高绿色发展质量。通过强化企业间对标交流，引领和推动企业转变传统观念，制订企业内部低碳相关标准和操作制度，形成可复制、可推广的经验。
三是全面统筹，研发前沿低碳示范技术。
钢协拟发布的《中国钢铁工业低碳发展技术路线图》提出了“系统能效提升、资源循环利用、流程优化创新、冶炼工艺突破、产品迭代升级、碳捕集封存利用”等六大类技术需求，并进一步聚焦“富氢或全氢气基直接还原技术、富氢碳循环高炉技术、氢基熔融还原技术、近零碳排电炉流程技术、钢铁近终形制造技术、高废钢比高效转炉技术；冶金渣显热回收及高效化资源化利用技术、二氧化碳捕集及资源化利用技术”8个关键共性技术清单。企业可发挥自身优势，瞄准绿色低碳采选、钒电池储能、氢冶金、CCUS（碳捕集、利用和封存）等领域，形成独特的低碳技术。同时，加强与高校、科研院所的合作，积极开展基础共性技术、工程示范等研究和推广。对自主创新技术、合作研发技术和引进技术可分层次、分阶段进行，到2030年低碳冶金技术产业化取得突破并持续发展，为实现碳中和目标提供技术支撑。
四是提前布局，加强短流程资源和技术储备。
有序发展电炉短流程是低碳转型的必然趋势。有条件的钢企可提前谋划，强化对电炉冶炼的技术储备，率先开展电炉冶炼高端钢种的示范研究；要加强废钢资源储备和科学合理利用，建设全流程废钢业务管理系统，实现分级分类管理。在电炉冶炼高端钢种时机成熟时，便于及时切换赛道，抢占先机。
五是积极谋划，做绿色产品设计领跑者。
钢铁行业EPD平台是全球首个钢铁行业的EPD平台，也是全国第一个行业牵头组织的EPD平台，已得到汽车、船舶等下游行业的认可。钢企应积极参与钢铁行业EPD平台的顶层设计，开发相应的产品种类规则（PCR）文件，提升话语权。例如，针对主要流程、主要产品，统一方法学，全面开展生命周期评价工作；通过LCA对企业自身环境足迹进行摸底，建立环境绩效基准，挖掘优化潜力；开发EPD并在平台积极发布，满足下游用户和国际贸易对环境信息披露的需求，凸显企业社会责任。
其二，内外兼修，拓展绿色供应链生态圈。
一是健全体制机制，强化碳资产管理。
全国碳市场启动后，碳管理将成为企业的一项常态化工作。钢企应从顶层设计入手，依托能源管理部门设立或明确碳管理部门，负责企业碳排放数据的统计核算和碳资产经营的统筹管理，在摸清企业碳排放水平和碳资产家底的基础上，研究制订碳资产经营策略，指导企业的碳排放量控制工作、碳资产开发工作和碳排放权交易工作。
碳数据管理是碳资产管理的基础，也是绿色产品认证和碳标签认证的核心，碳数据统计必须科学高效。大型钢企应从集团层面统一边界条件和方法学，系统梳理各子公司碳排放总量和碳汇储备情况，为“十四五”纳入全国统计碳市场做好准备；建立碳排放统计、监测体系，提高对能耗、物耗的在线监测能力。
二是积极参与推进行业低碳标准化工作。
目前，钢铁行业低碳标准化工作正处于顶层设计和体系构建阶段，钢企应强化标准化工作意识，充分认识标准化工作对低碳转型的支撑和引领作用，加强对国内外应对气候变化标准化发展趋势与动态分析；参与制定、修订节能与综合利用标准，能源核算、检测认证等配套标准，碳排放核查核算标准，重点行业温室气体排放标准、低碳产品标准标识，可再生能源标准、碳捕集利用与封存标准，促进行业高质量发展，提升产业基础能力和产业链现代化水平。
三是发展绿色产业，提高绿色能源掌控能力。
一方面，钢企可积极布局发展分布式光伏和风电等低碳能源；另一方面，生物质发电产城融合效果好，供电稳定，适用于城市型钢厂，可作为低碳能源的补充，并且具备碳汇价值。
其三，增强低碳意识，打造绿色低碳生态文化。
一是提高思想认识，将低碳路线图付诸行动。
要提高对“双碳”工作重要性、紧迫性的认识。钢企要结合自身发展规划、区域定位和发展目标，认真分析行业特点、技术发展方向、地区经济发展水平，统筹研究发展和碳减排问题，积极贯彻落实国家“双碳”战略和钢铁行业低碳路线图。
二是加强宣传引导，培养全员低碳意识。
钢企应全面加强全员低碳意识的培养，以世界环境日、全国节能周、全国低碳日、地球日等为契机，组织低碳发展相关竞赛、征文、评选等，营造全员低碳的氛围；在行业内借助行业权威媒体《中国冶金报》及企业自身媒体，在行业外借助央视等全国媒体及钢企所在地社会媒体，积极传播绿色低碳的进展和成就，讲好低碳品牌故事，输出低碳价值观，提升绿色低碳影响力。
其四，主动作为，探索低碳生产经营模式。
在应对气候变化、践行“双碳”战略的道路上，钢铁行业任重而道远。低碳不仅是钢铁行业转型升级的发展方向，而且是实现“双碳”目标的必然要求；在给钢企带来了巨大的挑战的同时，也给钢企带来了发展机遇。谁先实现低碳升级，谁将占得未来的发展先机。 笔者认为，钢企低碳生产经营模式至少应包含3个方面内容：第一，实现自身的“双碳”目标，筑牢钢企绿色低碳发展的基石，第二，通过延伸低碳产业链，以低碳赋能上下游行业；第三，发挥钢企“三大功能”，共建生态圈，助力全社会的碳中和。
为此，钢企应切实提高思想认识，加强能力建设，优化体制机制；着力提高能效，提升技术创新水平，以绿色矿山和先进储能为突破口，增强核心竞争力，占据发展制高点；加强碳资产管理，积极稳妥推进全国碳市场，利用并开拓绿色金融蓝海；强化上下游合作，与优质机构和企业形成合力，共谋绿色发展路径，输出低碳产品、低碳理念和低碳服务，成为绿色产业链的链长、低碳生态圈的核心。
奋进新征程，建功新时代。我们相信，在这场应对“双碳”的攻坚战中，钢企一定能够奋勇争先，不辱使命，在“双碳”新赛道上展现新作为、实现新跨越、做出新贡献，成为我国工业绿色低碳发展的领跑者。
（作者系中国钢铁工业协会专务理事）
