钢铁是世界上最重要的工业、工程和建筑材料，在我们的生活中无处不在，但钢铁也是世界上污染最严重的行业之一。
2020年，全球生产了约18.64亿吨钢，由于炼钢所用的能源大约75%来自煤炭，因此生产每吨钢时向大气中排放约1.9吨二氧化碳，钢铁行业碳排放量占全球排放总量的 7% 以上。
从全球范围看，海外钢铁行业脱碳行动已经开始全面加速，绿色钢铁行动正在迅速展开。在欧洲，欧洲钢铁联盟已经制定了一套明确的路径方案，确保欧洲能够继续走在符合《巴黎气候协定》要求的轨道上，同时也使欧洲钢铁适应清洁、低碳的未来。
在亚洲，作为全球最大的钢铁制造厂商之一，连续13年荣膺“世界最具竞争力钢铁公司”的韩国浦项制铁集团(简称POSCO)也在绿色可持续发展方面大动作频频。
7月3日，韩国钢铁巨头浦项制铁集团宣布到2030年投资121万亿韩元(约合920亿美元)打造坐拥钢铁、二次电池、氢能源等核心业务的“绿色未来材料百年企业”。
集团会长崔正友3日在集团总部出席“浦项制铁厂一期设备综合竣工五十周年”纪念活动并发表上述投资计划。他表示，与过去50年通过钢铁业务推动国家经济增长一样，集团今后将继续通过钢铁、电池材料、氢能源等核心业务发展成为引领人类可持续未来的全球商业领导者。
除了主打的钢铁业务之外，浦项制铁集团还将对引领未来移动出行产业的二次电池材料和旨在实现“2050年碳中和目标”的氢能源板块进行集中投资。虽然此次未提供更多细节，但我们从浦项制铁的技术研究和产业布局中，可发现其碳中和之路大多押宝在绿氢炼钢工艺之上。
01
钢铁巨头的净零排放计划
早在2020年12月，浦项制铁便宣布到2050年要实现“净零碳排放”，成为了第一家宣布“到2050年实现净零排放”的亚洲钢铁制造商。浦项制铁设定的目标是以2017年至2019年的平均碳排放量为基线，到2030年实现减排10%，到2040年实现减排50%，到2050年实现净零碳排放。
图说：浦项制铁净零碳愿景
来源：POSCO
今年7月2日，浦项制铁集团旗下大宗商品贸易部门浦项国际(韩国最大的贸易公司)公布了其最新的2050 年净零排放计划，计划到 2030 年将二氧化碳当量排放量从 2021 年的 516 万吨削减至 324 万吨，即到 2030 年将碳排放量从 2021 年的水平减少 37%。浦项制铁表示，这符合政府的 2030 年国家温室气体 (GHG) 减排目标。韩国的目标是到 2030 年将温室气体排放量较 2018 年减少 40%。
图说：企业温室气体排放的范围划分
来源：BritishSteel
浦项制铁的 2050 年净零计划针对的是温室气体排放最多的国内工作场所和子公司，该计划分为两个部分。第一部分涉及减少直接运营产生的范围 1 排放，第二部分涉及减少电力使用产生的范围 2 排放。
浦项制铁的范围 1 计划依靠燃料转换和碳捕获和封存技术(CCS)来直接减少碳排放。该公司的目标是将其仁川联合循环发电厂的 3.4GW 燃气发电转换为氢共燃设施。该公司还计划应用CCS技术来减少发电厂的残余碳排放。浦项制铁一直在加快海外CCS项目的开发，重点关注澳大利亚、马来西亚和美国的项目。
对于范围2，浦项制铁的目标是扩大其可再生能源业务，增加风力发电能力，以确保可再生能源证书制度下的碳信用额。到2050年，将确保新增海上风力发电总量为2.5GW。这还不包括全罗南道新安县目前运营的14.5MW太阳能发电和62.7MW陆上风力发电。
02
全流程氢冶金技术推动绿色发展
浦项制铁低碳战略包括三部分：绿色工艺、绿色产品、绿色伙伴。绿色工艺依赖的技术手段涵盖多领域措施：包括智能化改造、在现有工艺装备基础上提高氢还原铁比例和废钢比例、碳捕集和循环利用或储存(CCUS)、以及全氢冶金。
第一阶段计划通过智能化改造提升能源利用效率，实现10%的减排目标;第二阶段计划三线并行，一是通过在长流程转炉中增加废钢比例，实现10%-15%减排目标，二是在现有的还原炉或高炉中注入富氢气体，包括焦炉煤气、炉顶煤气、重整天然气、绿氢，以实现10%的减碳目标，三是同步发展碳捕集技术;第三阶段则是全流程氢冶金(简称“HyREX”技术)，该项目计划在未来10-20 年逐渐转向绿氢直接还原铁-电弧炉工艺，以实现碳中和的目标。
图说：高炉、FINEX、HYREX、竖炉直接还原等工艺对比
来源：POSCO
HyREX工艺是一种无碳氢直接还原炼铁工艺，是在浦项自主研发的铁水生产工艺FINEX基础上，利用细粒铁矿石和氢气制造钢铁的一种专利技术，寻求用流态化还原炉取代现有的使用煤炭的高炉，不需要烧结厂和焦化厂来生产钢铁。一旦绿氢成熟可供，HyREX将实现可持续方式生产钢铁。
2023年6月，浦项在位于庆尚北道的浦项厂动工建设一座年产30万吨氢基直接还原中试工厂，计划于2026年投产。该中试工厂将是世界上第一个使用流化床还原反应器(HyREX)的工厂。根据POSCO规划，2031年，POSCO将在浦项厂附近的垃圾填埋场建成氢基直接还原厂。到2032年，在光阳厂开工建设氢基直接还原厂。
03
产业布局加快绿色转型步伐
除了技术变革，浦项制铁也通过产业布局加快绿色转型的步伐。
近年来，以控股公司浦项制铁集团及其关联公司POSCO FutureM为主导，浦项制铁大力投资二次电池材料，已成功从传统钢铁公司转型为综合材料公司。浦项制铁与SK On、LG Energy Solution、GS Energy等公司开展二次电池业务合作，并在锂、镍、正极和负极材料等领域进行了广泛布局。
此外，浦项制铁在2022年7月开始设计氢还原炼钢示范工厂并计划于 2026 年将其现有的碳基炼钢设施转换为氢还原炼铁设施 HyREX，目标是到 2030 年实现商业化。为了按计划将浦项和光阳钢厂的熔炉改为氢还原钢，该公司每年需要500万吨氢气。浦项制铁计划到2050年每年生产700万吨氢气来满足需求，为此其围绕绿色钢铁的一系列的投资活动在全球迅速展开。
2022年1月，印度上市企业Adani Enterprises在提交给孟买证券交易所的相关资料中显示，阿达尼集团已经和韩国钢铁企业浦项制铁签署谅解备忘录。浦项制铁拟在印度投资50亿美元，建立一个绿色的、环境友好的钢厂。
2022年3月，POSCO与澳大利亚资源开发公司Hancock签署了一份协议(HoA)，以调查在澳大利亚珀斯开展HBI热压铁块生产项目的商业可行性。通过协议的签署，两家公司计划在建立HBI工厂、开发澳大利亚铁矿、投资制氢试点设施等领域进行详细的可行性研究。
2022年7月，沙特公共投资基金旗下的 ACWA Power Co.与韩国浦项制铁集团控股公司浦项制铁控股公司签署了谅解备忘录(MoU)，旨在生产绿色氢和氨，帮助浦项制铁集团的发电及其钢铁制造过程脱碳，以支持浦项制铁集团到2030年在全球生产50万吨氢的目标。
2022年8月，韩国浦项制铁与巴西铁矿石供应商淡水河谷对外宣布将扩大在低碳钢铁原料供应链上的合作。协议中提到了使用低碳还原技术生产HBI热压铁块。
2022年9月，POSCO Holdings与印度第二大可再生能源公司Greenko签署谅解备忘录，计划在印度推广基于可再生能源和抽水蓄能水电(PSH)的绿色氢/氨生产项目。
2022年12月，浦项制铁集团董事长崔正宇在与澳大利亚总理阿尔巴尼斯会面时表示，到2040年，浦项制铁集团将与其当地合作伙伴在澳大利亚总计投资400亿美元，其中，在可再生能源和水电解制氢领域投资280亿美元，在绿色钢铁领域投资120亿美元。
2023年6月，由浦项制铁牵头的财团获得67亿美元的合作，计划在阿曼杜库姆生产绿氢。浦项制铁在该财团的合资企业中持有28%的多数股权，该交易也是浦项制铁投资绿氢生产的最新举措。与此同时，浦项国际与丹麦的哥本哈根基础设施伙伴公司(CIP)签署了一份谅解备忘录(MoU)，在海上风电和绿色氢气业务发展方面进行合作。
在绿色产品方面，2023年6月，浦项控股集团在韩国推出了首款碳减排品牌产品“Greenate认证钢”，作为一种质量衡算(Mass Balance)型碳减排产品，主要通过引进低碳生产工艺、使用低碳铁源材料等途径实现碳减排。与此同时，浦项制铁发布了其碳减排钢材产品计划阵容：2023年可再生能源钢(提供可再生能源认证书)以及Greenate认证钢，2026年Greenate碳减排钢(分为电炉型和其他型)，2030年Greenate碳减排钢(HyREX型：采用氢还原炼铁HyREX工艺技术)。
04
写在最后
实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，是对生产、消费、技术、经济和能源体系的一次历史性革命。
时至今日，对于碳排放密集程度最高、最难脱碳行业之一的钢铁行业，碳减排也已是大势所趋。正如浦项制铁董事长所说：“碳中和不仅将决定我们公司的成败，还将决定全球钢铁企业的未来走向。”
在迈向低碳钢铁生产体系的转型过程中，唯有主动出击，方能占据竞争优势。
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