气候与自然

为什么脱碳进程需要由钢铁行业引领?

钢铁行业能否实现脱碳? Image: Karan Bhatia on Unsplash

Holger Stamm
Principal, Oliver Wyman (MMC)
Nils Naujok
Partner, Energy and Natural Resources, Oliver Wyman (MMC)
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气候与自然

  • 钢铁行业是地球上碳排放最大的制造业,因此是全球当务之急的脱碳项目;
  • 作为全球经济的基石,钢铁的碳足迹几乎涉及所有行业,从汽车、建筑到机械、运输和能源等;
  • 如果全球每年生产的20亿吨粗钢都是绿色钢铁,那么这不仅能减少钢铁行业的排放量,还能大幅减少依赖钢铁的行业的排放量。

钢铁生产是地球上排放量最大的制造行业,占人为温室气体排放总量的7%。这是因为钢铁在生产过程中非常依赖高碳煤炭。然而,钢铁行业有可能成为引领全球脱碳事业的最佳角色之一。

新冠疫情后对钢铁出现强劲需求,政府也出台了支持低碳生产的相关政策,这为那些愿意投入必要资源进行脱碳的钢铁制造商创造了成熟的环境。然而,钢铁行业不太可能独自实现向低碳钢铁的转型。在商业上大规模实现绿色钢铁(不使用化石燃料生产的钢铁)的关键在于跨行业合作。

根据我们的计算,要建设必要的产能,将绿色钢铁推向前沿,最终将需要2万亿至3万亿欧元的资本支出(CAPEX)。而且,这笔投资尽管规模已经很大,但只覆盖了钢铁产能的转换,并不能支撑建设必要的绿色能源来为生产提供动力。后者仍需要数万亿的资金。

寻找钢铁合作伙伴

从现在到2050年,任何一家钢铁生产商甚至整个行业都不可能提供如此大规模的资本支出。但是,钢铁行业可以通过与其他行业的公司建立伙伴关系,组建合资企业和联盟来集中资源,而其他行业也将能从钢铁行业的转型中受益。

这些合作伙伴可以是与钢铁生产相关的行业,如能源、采矿、化工和私人资本的上游供应商。同时,这些合作伙伴也可能来自钢铁行业下游,来自对钢铁需求量大的众多工业终端用户,如汽车、运输和建筑公司。

钢铁是全球经济的基石。几乎每个行业都在一定程度上需要钢铁。钢铁的关键性作用加上日益迫切的脱碳需求,使得打造此类投资生态系统不仅是可能的,而且是合乎逻辑的。而且,这也是钢铁应该在脱碳方面处于领先地位的原因之一。

为什么要从钢铁行业开始?

全球每年生产约20亿吨粗钢。如果所有这些钢都是绿色钢铁,而不是碳密集型钢铁,那么钢铁行业的排放量将大幅减少,汽车、建筑、运输、能源和制造业等行业的碳足迹也将大幅减少。

例如,钢铁占传统汽车50%以上的整车材料,因而钢铁占据汽车碳足迹的大部分。因此,改用绿色钢铁将自动大幅降低汽车制造商的排放量。

钢铁行业之所以如此适合脱碳,另一个主要原因是其转型过程中使用的大部分技术都已成熟。就拿电弧炉来说,它将最终取代钢铁行业一个多世纪以来一直依赖的高炉。电弧炉在未来将被用于生产绿色钢铁,但如今约29%的传统钢铁已经由电弧炉生产。

目前的钢铁生产与未来绿色钢铁的区别是:目前的电弧炉仍使用传统能源,如天然气和煤炭等混合能源。而在未来的绿色钢铁生产中,电弧炉只使用可再生能源,包括水能、核能、风能、太阳能或其组合。而所有这些技术都已存在,这就是钢铁行业转型的一大优势

可再生能源不足

在绿色钢铁生产中,预计会出现的一个全新技术是,在铁的直接还原过程中使用绿色氢能。然而,达到这种制氢能力需要额外的大量资本投资。

但是,全球经济还面临着一个更大的问题。目前,全球可再生能源供应不足,无法以具有竞争力的成本生产出足够的绿色氢能,用于商业规模的绿色钢铁生产,更不用说实现发电来源的脱碳了。仅风能和太阳能所需的新增规模就将是2020年扩张规模(已经为创纪录)的四倍,用国际能源机构的话说,我们需要迎来“一个前所未有的清洁能源投资期”。

因此,有意引领钢铁行业走向脱碳道路的公司应考虑将能源生产商引入其生态系统,以帮助其建设充足的绿色能源。绿色钢铁领域的两个杰出先驱——瑞典的H2绿色钢铁公司(H2 Green Steel)和美国的波士顿金属公司(Boston Metal)——就是这样做的。

2022年,日立能源对H2绿色钢铁公司进行了投资;芬兰电力公司Fortum签署了一项协议,为H2绿色钢铁公司提供主要由水力和核能产生的无碳电力。另一方面,波士顿金属公司正在巴西建设其首个全面的绿色钢铁厂(按装机容量计算,巴西是全球第二大水电生产国)。

绿色钢铁行业的先锋

除了能源之外,这些先驱公司还与将从其成功中受益的行业之一——汽车制造商携手合作。H2 绿色钢铁公司与梅赛德斯奔驰公司达成合作,波士顿金属公司则获得了宝马公司的投资。对于汽车制造商等大型终端用户来说,其优势在于能够通过预先安排的供应协议保证绿色钢铁的供应来源。这一点非常重要,尤其是在绿色钢铁供应短缺的转型初期。

这两家绿色钢铁初创公司还获得了全球最大的几家钢铁制造商的巨额投资:安赛乐米塔尔投资了波士顿钢铁公司,日本神户制钢所投资了H2绿色钢铁公司。矿业巨头必和必拓也向波士顿金属公司投入了风险资本。

如果钢铁行业要成为脱碳的领导者,那么未来七年将是决定其成败的关键时期,因为建立必要的生态系统和创造新的产能需要很长时间。但是,随着气候变化的影响越来越明显,全球经济体需要开始有效地利用资源,以最大的规模、最快的速度减少排放,这就为优先实现钢铁行业转型提供了强有力的论据。

本文作者:

Holger Stamm,奥纬咨询能源与自然资源合伙人

Nils Naujok,奥纬咨询能源与自然资源合伙人

本文原载于世界经济论坛Agenda博客,转载请注明来源并附上本文链接。

编辑:江颂贤

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