目前，歐洲的主要鋼廠均確定了在2050年前實現碳中和的目標。SSAB(瑞典鋼鐵集團）提出“到2045年實現無化石燃料冶金、2026年投放無化石燃料鋼鐵產品”的總體目標；Liberty Group（利百得鋼鐵集團）更為超前，提出到2030年實現碳中和的目標。不過，儘管目標宏偉，但歐洲鋼鐵行業普遍認為，實現碳中和需要巨大的投資，預計成本將較當前水平提高35%~100%。據初步預算，為實現這些目標，歐洲鋼鐵行業將投入上千億歐元資金。

  歐洲鋼企斥巨資減少碳排放

  鋼鐵行業投資情況

  安賽樂米塔爾（下稱“安米”）估計，要實現2050年的目標，其“智能碳使用”路線的碳中和成本為150億歐元~250億歐元，起步階段使用CCS（碳捕集與封存）技術，並最終過渡到氫氣直接還原技術。同時，安米還需要投資150億歐元~300億歐元建設清潔能源基礎設施。迄今為止，安米已在碳中和技術研發方面投資了約3億歐元。歐洲投資銀行已向安米提供了7500萬歐元的貸款，支持其開展兩個具有開創性的碳減排項目——Steelanol（鋼鐵醇）項目和Torero（托雷羅）項目。這兩個項目總投資額為2.15億歐元，主要通過將廢棄物轉化為有價值的新產品以減少碳排放。其中，Steelanol項目總投資額為1.65億歐元，旨在有效捕獲高爐中的廢氣並利用生物技術將其轉化為可再生的生物乙醇，生物乙醇在混合後可被用作液體燃料。

  蒂森克虜伯預計其實現氣候目標的投資總額在100億歐元左右，其中德國聯邦政府資助7500萬歐元。蒂森克虜伯認為，將生產轉變為氣候中立的決定不是由經濟邏輯決定的，而是由氣候邏輯決定的。

  SSAB計劃在2026年向市場提供第一批無化石燃料鋼鐵產品，併計劃與其合作夥伴LKAB（瑞典基律納鐵礦公司）、Vattenfall（瑞典大瀑布電力公司）共同進行大規模投資，並積極尋求公共資金支持。其HYBRIT（突破性氫能煉鐵技術）試驗項目和氫基項目工廠的成本為1.8億美元~2.4億美元。

  目前，塔塔鋼鐵已經公佈了耗資3億歐元的“路線圖+”環境改善計劃。Dillinger（德國迪林格鋼鐵集團）的法國子公司近期獲得法國政府180萬歐元的國家補貼，將用於加快其脫碳步伐。

  如果歐洲鋼鐵行業通過碳捕集與封存技術實現碳中和，估計每年需要運輸和封存1.5億噸~2億噸的二氧化碳，需要1000億歐元~1500億歐元投資於清潔能源基礎設施；如果歐洲鋼鐵工業全部使用生物能源、消化2億噸~2.5億噸的生物質廢棄物、消化30%的廢棄塑料，則整個歐洲鋼鐵工業在生物能源轉化的投資估計為500億歐元~700億歐元。

  氫產業鏈投資情況

  除了鋼鐵自身技術突破的投資外，綠色電力和氫氣的規模和成本可能需要數十年才能真正在鋼鐵行業體現實用價值，並且需要投資4500億歐元~7000億歐元用於清潔電力能源基礎設施建設，從而滿足歐洲鋼鐵行業的“綠氫”需求。

  IHS Markit（埃信華邁數據諮詢公司）判斷，到2023年，全球每年在“綠氫”能源方面的投資預計將超過10億美元，並且呈加速趨勢。2020年~2030年，預測歐洲5個主要國家（法國、德國、意大利、葡萄牙和西班牙）將投資440億美元於“綠氫”和“藍氫”項目。

  巴克萊銀行估計，在未來30年中，僅“綠氫”和“藍氫”領域生產設備的全球投資就可能達5000億美元，包括分銷網絡在內的基礎設施方面的額外投資則可能再增加一倍，達到1萬億美元。

  歐共體在其發布的氫路線圖中預計，到2050年，歐洲對可再生氫的累計投資可能高達1800億歐元~4700億歐元，而低碳化石燃料方面的投資則在30億歐元~180億歐元。

  歐盟將在未來兩年內招標裝機容量為15吉瓦的可再生能源項目，預計投資250億歐元。由歐洲投資銀行管理的一個100億歐元的基金也將為可再生能源和“綠氫”項目提供貸款。

  碳中和目標下鋼鐵生產的成本競爭力評估

  “綠色氫基DRI-電爐”是實現碳中和目標的終極技術路線，這已成為歐洲鋼鐵行業的普遍共識。同時，在此過程中要結合“智能碳使用”技術路線。“綠氫”的成本、兩條技術路線的投資成本將推高碳中和鋼鐵產品的製造成本。歐盟鋼鐵行業實現工藝路線轉型後，預計每年將產生200億歐元以上的額外生產成本（即使採用現有最佳技術升級現有工廠）。

  預計到2025年“綠氫”成本將進一步下降40%

  歐盟目前“灰氫”（化石燃料基）的生產成本最便宜為1.5歐元/千克；“藍氫”為2歐元/千克；“綠氫”則高達5.5歐元/千克（最低的估計值為2.5歐元/千克）。“灰氫”生產成本在很大程度上取決於天然氣價格。

  2015年以來，歐盟“綠氫”生產成本已下降了40%，預計到2025年將進一步下降40%。可再生能源成本的減少佔“綠氫”成本減少的2/3，另外1/3來自電解設備成本的減少。

  基於成本的變化與碳稅（約為60歐元/噸）情況，判定“藍氫”（低碳氫）生產成本可與化石燃料“競爭”。由於“綠氫”的成本正在迅速下降，若2030年“綠氫”成本降至1.64歐元/千克以下，則將形成較強的競爭能力。

  在氫氣傳輸環節，以管網方式傳輸氫氣的成本低於以電力方式傳輸氫氣。氫氣每傳輸1千瓦/100公里，以電力方式的投資成本為230歐元，而以管網方式的投資成本僅為9歐元~11歐元。

  預計氫基冶金生產成本將大幅增加

  氫基冶金的經濟可行性在很大程度上取決於電價和二氧化碳價格，以及工藝路線轉型所需的投資成本。到2050年，估計鋼鐵生產的年總成本（包括資本和運營支出）在800億歐元~1200億歐元。SSAB認為氫基冶金的運營成本將比目前的煤基冶金增長20%~30%，而奧鋼聯則認為可能會增長80%。

  以氫為基礎的直接還原工藝，每噸鋼水需要消耗3.48兆瓦時的電能，主要用於電解制氫。根據電力和二氧化碳價格以及使用的廢鋼量，估計噸鋼生產成本在361歐元~640歐元。如果電價在40歐元/兆瓦時左右，二氧化碳價格為34歐元/噸~68歐元/噸，氫基冶金則有可能具備與煤基冶金相當的成本競爭力。

  歐盟鋼鐵生產商不僅面臨歐盟碳排放交易機制的合規成本（2020年8月二氧化碳價格為25歐元/噸~28歐元/噸，而2021年1月創下35歐元/噸的歷史新高），還面臨新技術研發和替代材料的資本及運營成本。而這些研發和運營成本可能使碳減排成本增加10倍以上。

  歐盟多舉措降低綠色鋼鐵生產成本

  在歐盟鋼鐵行業轉型過程中，根本性變革包括投資前沿突破性技術、加快對擴大產業規模新方法的探索和創新、建立相關監管體系、加強跨部門合作、優化清潔能源系統5個方面。

  為盡可能降低碳中和目標下的鋼鐵生產成本，歐盟正在建立碳邊境調整機制，開發資源豐富且成本合理的清潔能源，獲得低碳冶煉的可持續融資，加快向循環經濟轉型。

  建立碳邊界調整機制。歐洲議會環境委員會在2020年10月宣布，碳邊界調整機制將自2023年開始實施，涵蓋向歐盟進口的電力和能源密集型產品，包括金屬和化學品，預計碳邊境措施的年收入可達5億歐元~14億歐元。

  歐鋼聯建議歐盟在過渡時期引入與世界貿易組織規則兼容的《碳邊境措施》，將直接排放與間接排放都納入考慮範圍；在中長期加強與貿易有關的措施，引入最低二氧化碳排放標準（基於在歐盟市場上銷售的所有鋼鐵產品必需的碳足跡計算），以逐步淘汰鋼鐵市場上碳足跡高的產品。

  提供公共財政支持。公正過渡機制（JTM）是《歐洲綠色新政》的一項關鍵行動計劃，其目的是確保碳密集型產業以公平的方式向氣候中性經濟過渡。該機制提供了有針對性的支持，將幫助受影響最大的領域在2021年~2027年期間籌集至少1000億歐元資金。公正過渡機制將包括3個主要的籌資來源：公正過渡基金、InvestEU（投資歐洲）的公正過渡計劃、歐洲投資銀行。

  此外，歐盟委員會將成立創新基金，向低碳創新技術提供10億歐元的資金支持。

  提供相關研發基金支持。由歐洲煤炭和鋼鐵研究基金會（RFCS）資助的為期2年的“低碳未來”項目將於2020年3月底結束。作為該項目的延續，歐洲煤炭和鋼鐵研究基金會於今年初又啟動了一個為期18個月的新項目——GREEN STEEL（綠色鋼鐵）。

  此外，歐洲鋼鐵技術平台（European Steel Technology Platform，ESTEP）於2021年啟動歐盟清潔鋼鐵合作（Clean Steel EU Partnership，CSP）計劃。CSP計劃基於“歐洲地平線計劃”（2021年~2027年），其單個項目費用為1000萬歐元~1億歐元，總預算為14億歐元，預計低碳冶煉技術研發和應用總投入約25.5億歐元。CSP計劃的目標為：到2030年實現低碳創新技術開發，並對關鍵的新技術進行工業級的檢驗，確保達到較高的技術成熟度；到2050年，歐盟鋼鐵生產所需的二氧化碳排放量與1990年相比減少80%~95%。

  來源:《中國冶金報》