类别: 电气化
发表 2021年9月17日

绿色钢材比以往任何时候都更受欢迎。 虽然需要监管支持和提高清洁能源的可用性来加快向碳中性钢材生产的转变,但可以做出改变以减少气候影响,即使是在短期内。 世界钢铁协会环境与气候变化负责人 Åsa Ekdahl 这样表示。

CaptionÅsa Ekdahl, Head of Environment and Climate Change at World Steel Association

“要让低碳未来真正可行,就需要改变政策”,Ekdahl 说。 “钢铁行业需要向政策制定者明确他们未来的无碳电力需求会是什么样子,以及加强电气化的好处是什么。”她说,这些好处主要来自于用无碳电力取代化石燃料。

但与此同时,大多数国家/地区的电网仍然无法规模性地提供低碳电力和支持深远变革所需的成本。 例如,瑞典 HYBRIT(突破性氢能炼铁技术)项目(SSAB、LKAB 和 Vattenfall 借以寻求用无化石氢气替代煤炭以开发世界上第一种基于矿石的无化石炼钢技术的倡议)预计自身将消耗约 15 TWh 的无化石电力。

配套工艺电气化的巨大潜力
Ekdahl 说,如果没有足够的无碳电力来将整个行业转变为绿色钢铁,那么可以在此期间采取可持续的措施。 例如,钢铁制造商可以选择使用天然气来生产直接还原铁 (DRI) 作为临时解决方案,直到氢气变得更便宜。 另一种选择是开始电气化配套工艺。

CaptionElectric car bottom furnace at Kanthal's production site in Hallstahammar, Sweden

“除了将炼钢本身转变为低碳工艺外,该行业还应关注其他重要方面的电气化,例如再加热、热处理和配套工艺,因为它们具有巨大的电气化潜力,”她说。

根据瑞典钢铁生产商协会的估计,电力可以替代瑞典钢铁行业约 80% 的热处理燃料和约 20% 的加热燃料。 这相当于每年减少 300,000 吨 CO2 排放量,将其减少近一半,达到每年 400,000 吨。 虽然目前还没有对全球钢铁行业的类似预测,但机会仍然相当大。

没有拖延的借口
Ekdahl 坚持认为,虽然现在做出改变需要使用化石电力,但这不一定是推迟的借口。

“即使无碳电力不能完全获得,现在进行转变也有助于表明未来的电力需求会是什么样,即使它暂时仍会产生排放,”她说。

还可以采取可持续性措施以提高盈利能力。 例如,世界钢铁协会的“上升”计划通过提高效率帮助企业减少排放节省能源成本。 根据世界钢铁协会的研究,成功实施该方法有可能将基于矿石的普通炼钢厂的直接和间接排放量最多减少 20%,而基于废钢的普通炼钢厂最多可减少 50%。

不是每个人都能成为早期采用者
那么,目前谁能从绿色钢铁生产中受益呢?

众所周知,生产低碳钢比使用传统方法的成本高得多。 但这并没有阻碍一些知名品牌承诺进行转变。

今年 4 月,瑞典汽车巨头沃尔沃表示,它正在与高强度钢先驱 SSAB 合作,开发和商业化世界上第一款由无化石钢制造的汽车。 SSAB 将使用氢法制造的这种钢材到今年年底可能会用于制造首批概念车和部件。 同时,梅赛德斯-奔驰宣布收购瑞典初创企业 H2 Green Steel 的股权,并计划最早在 2025 年推出使用该公司无 CO2 钢制造的汽车。

Ekdahl 认为成为绿色钢铁领域的早期采用者既有潜在优势,也有潜在劣势。

“每个企业都是不同的,”她说。 “谈到绿色钢铁的商业可行性,这真的取决于您做什么。 如果您生产高端产品,瞄准高端市场,您的客户可能已经愿意为可持续产品支付更多费用。”对于其他人来说,等到使用现成的技术可能更有意义,她补充道。

对于像沃尔沃这样现在选择冒险的公司来说,其优势在于有机会与领先的生产商(如 SSAB)合作开发他们想要的确切产品。 与此同时,其他人可能会选择不同的路线。

“现在每个人都能做的是与政策制定者接触,”Ekdahl 说。 “绿色钢铁目前的成本可能高得令人望而却步,但随着我们应对更严格的碳处罚和排放法规,传统技术在未来也会变得更加昂贵。”

真正变革所需的气候中和政策
Ekdahl 表示,除了向能源部门施加压力以扩大低碳能源的生产外,政府和监管机构还可以通过气候政策和采购决策来提高绿色钢铁的竞争力。

“如果在公共采购程序中指定无化石钢,那将加速转变,”她总结道。 “从长远来看,一旦政府正式开始奉行气候中和政策,正如我们在美国、日本、中国和韩国等地所看到的那样,届时钢铁行业就会效仿,真正的变革就会到来。”