熱壓塊鐵的角色重要性正逐步凸顯——淺析全球鋼鐵業低碳轉型中的直接還原用料與“綠鐵”貿易(上篇)
2026-05-02 01:49:01
中國冶金報社
沈昕一
近日,S&P Global(標普全球)在對直接還原技術供應商米德雷克斯(Midrex)相關高層的采訪中提到,到2030年前全球直接還原鐵及熱壓塊鐵(HBI)的需求規模或將達到1.8億噸,相應新增裝置數量預計10餘(yu)座(zuo),相(xiang)關(guan)投(tou)資(zi)金(jin)額(e)可(ke)能(neng)達(da)到(dao)數(shu)百(bai)億(yi)美(mei)元(yuan)級(ji)別(bie)。圍(wei)繞(rao)直(zhi)接(jie)還(hai)原(yuan)鐵(tie)與(yu)熱(re)壓(ya)塊(kuai)鐵(tie)的(de)產(chan)能(neng)布(bu)局(ju)與(yu)能(neng)源(yuan)配(pei)套(tao),正(zheng)逐(zhu)漸(jian)成(cheng)為(wei)全(quan)球(qiu)鋼(gang)鐵(tie)低(di)碳(tan)轉(zhuan)型(xing)討(tao)論(lun)中(zhong)的(de)重(zhong)要(yao)議(yi)題(ti)。直(zhi)接(jie)還(hai)原(yuan)路(lu)徑(jing),正(zheng)在(zai)從(cong)“補充選項”進入更長期的產業規劃視野。
與yu傳chuan統tong高gao爐lu依yi賴lai焦jiao炭tan還hai原yuan鐵tie礦kuang不bu同tong,直zhi接jie還hai原yuan工gong藝yi可ke采cai用yong天tian然ran氣qi,甚shen至zhi可ke在zai條tiao件jian成cheng熟shu時shi使shi用yong氫qing氣qi作zuo為wei還hai原yuan劑ji。在zai天tian然ran氣qi或huo綠lv氫qing路lu徑jing下xia,其qi碳tan排pai放fang強qiang度du通tong常chang低di於yu高gao爐lu—轉爐體係。作為直接還原鐵的致密化形態,熱壓塊鐵便於儲存和海運,也更易納入跨境碳核算體係,因此逐漸被視為“綠鐵”的重要載體。
在企業層麵,已有鋼企開始在既有流程中引入熱壓塊鐵以降低產品碳強度。例如,韓國現代製鐵在組合工藝中摻入直接還原鐵,實現約20%的de減jian排pai效xiao果guo。這zhe類lei組zu合he式shi減jian碳tan路lu徑jing並bing未wei推tui翻fan既ji有you生sheng產chan體ti係xi,卻que在zai現xian實shi約yue束shu下xia為wei鋼gang企qi提ti供gong了le更geng具ju經jing濟ji可ke行xing性xing的de選xuan項xiang。然ran而er,從cong現xian有you統tong計ji數shu據ju看kan,全quan球qiu直zhi接jie還hai原yuan鐵tie的de跨kua境jing貿mao易yi規gui模mo仍reng相xiang對dui有you限xian,尚shang未wei形xing成cheng成cheng熟shu的de國guo際ji市shi場chang。在zai氫qing冶ye金jin難nan以yi在zai全quan球qiu範fan圍wei內nei同tong步bu鋪pu開kai的de背bei景jing下xia,“綠鐵”貿mao易yi究jiu竟jing是shi政zheng策ce層ceng麵mian的de構gou想xiang,還hai是shi正zheng在zai走zou向xiang產chan業ye層ceng麵mian的de漸jian進jin實shi踐jian?鐵tie前qian工gong序xu是shi否fou可ke能neng在zai能neng源yuan稟bing賦fu與yu碳tan成cheng本ben差cha異yi的de驅qu動dong下xia發fa生sheng重zhong新xin配pei置zhi?在zai這zhe一yi潛qian在zai變bian化hua過guo程cheng中zhong,熱re壓ya塊kuai鐵tie為wei何he逐zhu漸jian成cheng為wei值zhi得de關guan注zhu的de結jie構gou性xing中zhong間jian產chan品pin?
全球直接還原鐵生產結構呈現出明顯的路徑分化
如果從規模層麵觀察,直接還原鐵在全球鋼鐵體係中的“存在感”正在增強。根據米德雷克斯發布的統計資料,2024年全球直接還原鐵產量約為1.4億噸,維持在較高水平,但在全球鐵素供給結構中仍僅占個位數比例。其在資料中圍繞2030年前新增產能的討論,也顯示出資本市場與設備供應商對這一技術路線的長期預期。
然而,產量擴張並不等同於低碳比例的同步提升。當前全球直接還原鐵生產結構呈現出明顯的路徑分化特征:天然氣基裝置仍占主導地位,但煤基回轉窯工藝的增長速度同樣不容忽視。相關統計數據顯示,2024年全球直接還原鐵中約1/3來自煤基路徑,其在部分地區的擴張速度甚至快於氣基項目。
印yin度du是shi其qi中zhong較jiao具ju代dai表biao性xing的de案an例li。近jin年nian來lai,印yin度du煤mei基ji回hui轉zhuan窯yao直zhi接jie還hai原yuan鐵tie產chan量liang持chi續xu增zeng長chang,在zai全quan球qiu直zhi接jie還hai原yuan鐵tie結jie構gou中zhong的de占zhan比bi有you所suo上shang升sheng。該gai路lu徑jing可ke以yi支zhi持chi該gai國guo鋼gang鐵tie需xu求qiu增zeng長chang,但dan其qi碳tan排pai放fang強qiang度du難nan以yi顯xian著zhu下xia降jiang。換huan言yan之zhi,直zhi接jie還hai原yuan鐵tie的de擴kuo張zhang在zai不bu同tong地di區qu呈cheng現xian出chu不bu同tong的de減jian排pai含han義yi:在能源結構較為清潔或天然氣資源充足的區域,氣基甚至潛在氫基裝置具有較為明確的低碳屬性;而在以煤為主的地區,直接還原鐵更多發揮的是成本與產能擴張功能。
這種“雙軌並行”的格局,使“直接還原鐵增長”本身具有複雜性。一方麵,直接還原路徑為未來深度減排提供了技術基礎;另一方麵,其碳強度表現高度依賴還原氣源與電力結構。並非所有直接還原鐵都自然進入“綠鐵”範疇。
yucitongshi,congjinshuliaojiegoukan,feigangyurejinshurenggouchengquanqiugangtieshengchandezhutilaiyuan,zhijiehaiyuantiegengduofahuibuchongxingzuoyong。jibianzaizhongchangqiqingjingyucezhong,qizhanbitishengyechengjianjinshibianhua,erfeidianfushitidai。yinci,zaitaolun“綠鐵”貿易與熱壓塊鐵角色之前,有必要明確一個前提:全quan球qiu直zhi接jie還hai原yuan鐵tie擴kuo張zhang正zheng在zai發fa生sheng,但dan其qi路lu徑jing分fen化hua與yu碳tan強qiang度du差cha異yi同tong樣yang顯xian著zhu。真zhen正zheng具ju備bei低di碳tan屬shu性xing並bing可ke能neng進jin入ru跨kua境jing配pei置zhi體ti係xi的de,是shi以yi天tian然ran氣qi或huo氫qing氣qi為wei還hai原yuan氣qi源yuan的de那na部bu分fen產chan能neng。“綠鐵”貿易的討論,必須建立在這一結構性區分之上。
氫冶金難以成為全球統一替代路徑
zaizhijiehaiyuanlujingbeijiyuhouwangdetongshi,qingyejinchangbeishiweixingyeshixianshendujiangtandeguanjianjishufangxiang。lilunshang,yikezaishengnengyuanzhiqudelvqingtidaitianranqizuoweihaiyuanji,keyixianzhujiangdiliantiehuanjiedetanpaifangqiangdu,shizhijiehaiyuantiejiejinlingtanpaifangdeshuiping。raner,congquanqiuchanyexianshikan,qingyejingengkenengchengxianchuquyuhuayujieduanhuatuijintaishi,ernanyixingchengtongyidetidaifangan。
首先,能源稟賦差異構成了最基礎的約束條件。氫基直接還原對穩定、低成本的可再生電力供應高度依賴。即便在風光資源豐富的地區,大規模製氫所需的電解設備投資、電(dian)網(wang)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)建(jian)設(she)以(yi)及(ji)儲(chu)運(yun)體(ti)係(xi)完(wan)善(shan),都(dou)意(yi)味(wei)著(zhe)較(jiao)高(gao)的(de)資(zi)本(ben)門(men)檻(kan)。在(zai)能(neng)源(yuan)成(cheng)本(ben)已(yi)偏(pian)高(gao)的(de)工(gong)業(ye)經(jing)濟(ji)體(ti),全(quan)麵(mian)推(tui)廣(guang)氫(qing)冶(ye)金(jin)麵(mian)臨(lin)顯(xian)著(zhu)的(de)成(cheng)本(ben)壓(ya)力(li)。
其(qi)次(ci),氫(qing)冶(ye)金(jin)具(ju)有(you)明(ming)確(que)的(de)經(jing)濟(ji)閾(yu)值(zhi)。行(xing)業(ye)測(ce)算(suan)顯(xian)示(shi),氫(qing)基(ji)直(zhi)接(jie)還(hai)原(yuan)要(yao)在(zai)多(duo)數(shu)地(di)區(qu)具(ju)備(bei)與(yu)天(tian)然(ran)氣(qi)路(lu)徑(jing)相(xiang)當(dang)的(de)競(jing)爭(zheng)力(li),氫(qing)氣(qi)價(jia)格(ge)通(tong)常(chang)需(xu)降(jiang)至(zhi)每(mei)公(gong)斤(jin)約(yue)2美元以下。這一條件不僅取決於電力成本,還涉及碳價格機製、政策支持力度以及市場對“綠色溢價”的接受程度。在相關前提尚未普遍具備之前,氫冶金更可能以示範項目或階段性替代形式推進。
再次,從鋼鐵減碳路徑的整體結構看,行業並非依賴單一技術完成轉型。無論是在歐洲國家、日本,還是中國,多數情景分析均顯示,產量調整、廢鋼—dianlubilitishengyijiliuchengxiaolvyouhuagouchenglezhongyaojianpailaiyuan。qingyejinzaishendujiangtanjieduanfahuiguanjianzuoyong,danbingbuchengdanquanbutidairenwu。duolujingxietong,chengweigengjuxianshixingdechanyeluoji。
在這種多路徑並存的格局下,全球鐵素供給體係呈現出更加複雜的結構組合:部分區域依托天然氣或潛在綠氫發展氣基直接還原鐵;部分國家繼續以高爐為主並推進效率改進;另一些地區則通過提高廢鋼利用率降低對原生鐵的依賴。技術選擇與資源稟賦之間的匹配關係,決定了轉型節奏的差異。
yinci,qingyejindezhongyaoxingwuyongzhiyi,danqiluodilujinggengkenengjuyouxuanzexingyujieduanxing。zaizheyibeijingxia,tieqiangongxushifoubixuyugangtiezhongduanzhizaohuanjiegaodubangding,kaishichengweizhidezhongxinshenshidewenti。yezhengshizaizheyixianshibianjiezhixia,“綠鐵”貿易的構想獲得了更多討論空間。
鐵前工序的空間重構
如果氫冶金難以在全球範圍內同步鋪開,而不同地區在能源成本與資源稟賦上又存在顯著差異,那麼一個更為根本的問題隨之出現:鐵前工序是否必須長期與下遊鋼鐵製造環節高度綁定,還是可以在更大範圍內進行空間重組?
傳統高爐—轉爐體係具有高度一體化特征。焦炭、鐵(tie)礦(kuang)石(shi)與(yu)高(gao)爐(lu)煉(lian)鐵(tie)通(tong)常(chang)與(yu)下(xia)遊(you)煉(lian)鋼(gang)緊(jin)密(mi)連(lian)接(jie),鐵(tie)水(shui)以(yi)液(ye)態(tai)形(xing)式(shi)直(zhi)接(jie)進(jin)入(ru)轉(zhuan)爐(lu),跨(kua)區(qu)域(yu)流(liu)動(dong)的(de)可(ke)能(neng)性(xing)有(you)限(xian)。這(zhe)種(zhong)結(jie)構(gou)在(zai)煤(mei)炭(tan)資(zi)源(yuan)主(zhu)導(dao)的(de)時(shi)代(dai)具(ju)有(you)明(ming)顯(xian)的(de)經(jing)濟(ji)合(he)理(li)性(xing)。然(ran)而(er),直(zhi)接(jie)還(hai)原(yuan)鐵(tie)—電爐路徑在工藝形態上天然具備階段分離特征。直接還原鐵可以以固態形式冷卻、儲存並運輸,再在其他地區的電爐中完成熔化與煉鋼過程。
這種“可分離性”為(wei)鐵(tie)前(qian)工(gong)序(xu)的(de)空(kong)間(jian)重(zhong)構(gou)提(ti)供(gong)了(le)技(ji)術(shu)基(ji)礎(chu)。一(yi)旦(dan)還(hai)原(yuan)環(huan)節(jie)能(neng)夠(gou)脫(tuo)離(li)高(gao)爐(lu)體(ti)係(xi)的(de)物(wu)理(li)限(xian)製(zhi),鐵(tie)礦(kuang)石(shi)向(xiang)鐵(tie)素(su)的(de)轉(zhuan)化(hua)過(guo)程(cheng)便(bian)有(you)可(ke)能(neng)在(zai)能(neng)源(yuan)成(cheng)本(ben)更(geng)低(di)或(huo)碳(tan)排(pai)放(fang)約(yue)束(shu)更(geng)具(ju)優(you)勢(shi)的(de)地(di)區(qu)完(wan)成(cheng),而(er)鋼(gang)後(hou)高(gao)附(fu)加(jia)值(zhi)製(zhi)造(zao)環(huan)節(jie)則(ze)保(bao)留(liu)在(zai)消(xiao)費(fei)市(shi)場(chang)或(huo)工(gong)業(ye)體(ti)係(xi)更(geng)成(cheng)熟(shu)的(de)區(qu)域(yu)。
能源因素在這一邏輯中尤為關鍵。氣基或氫基直接還原路徑對穩定且低成本的能源供應高度敏感。天然氣資源豐富的中東、北(bei)非(fei),以(yi)及(ji)具(ju)備(bei)大(da)規(gui)模(mo)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)潛(qian)力(li)的(de)部(bu)分(fen)地(di)區(qu),在(zai)鐵(tie)前(qian)環(huan)節(jie)具(ju)有(you)比(bi)較(jiao)優(you)勢(shi)。相(xiang)比(bi)之(zhi)下(xia),一(yi)些(xie)能(neng)源(yuan)價(jia)格(ge)偏(pian)高(gao)或(huo)電(dian)力(li)結(jie)構(gou)仍(reng)在(zai)轉(zhuan)型(xing)中(zhong)的(de)工(gong)業(ye)經(jing)濟(ji)體(ti),在(zai)本(ben)地(di)大(da)規(gui)模(mo)發(fa)展(zhan)低(di)碳(tan)鐵(tie)前(qian)產(chan)能(neng)麵(mian)臨(lin)更(geng)高(gao)成(cheng)本(ben)壓(ya)力(li)。
suizhetanjiagejizhizhubuwanshan,zhezhongchayikenengjinyibufangda。danggaotanlujingdeyinhanchengbenzhujianxianxinghuashi,ditantiesuzaiguojishichangshangdexiangduijingzhenglihuojiangfashengbianhua。bufenxingyeyanjiuyitichu,jiangliantieyuliangangzaidilishangshidufenli,tongguokuajingyunshuditantiesuyijiangdizhengtijianpaichengben,kenengchengweiyizhongzhidetaolundechanyecelve。
正是在這一空間邏輯的延伸下,“綠鐵”maoyikaishijinruchanyeyicheng。qibingfeijiandanyiyishangdetiekuangshimaoyishengji,ershiweiraoditanshuxingzhankaidetiesukuajingpeizhi。zheyihexinbingbuzaiyudangqianmaoyiguimodedaxiao,erzaiyutieqiangongxushifouzhengzaibaituochuantonggaolutixidekongjianshufu,chengweikeyigenjunengyuanyutanchengbenchayijinxingquanqiubujudeshengchanhuanjie。
誠cheng然ran,從cong統tong計ji數shu據ju看kan,這zhe一yi重zhong構gou尚shang處chu於yu形xing成cheng階jie段duan。全quan球qiu直zhi接jie還hai原yuan鐵tie貿mao易yi量liang在zai總zong產chan量liang中zhong的de占zhan比bi仍reng然ran有you限xian,跨kua區qu域yu流liu動dong主zhu要yao集ji中zhong在zai特te定ding國guo家jia與yu航hang線xian。但dan結jie構gou邏luo輯ji已yi經jing顯xian現xian:一(yi)旦(dan)低(di)碳(tan)鐵(tie)素(su)具(ju)備(bei)穩(wen)定(ding)供(gong)給(gei)與(yu)可(ke)計(ji)量(liang)碳(tan)屬(shu)性(xing),其(qi)跨(kua)境(jing)配(pei)置(zhi)的(de)經(jing)濟(ji)合(he)理(li)性(xing)便(bian)可(ke)能(neng)逐(zhu)步(bu)增(zeng)強(qiang)。在(zai)這(zhe)一(yi)過(guo)程(cheng)中(zhong),熱(re)壓(ya)塊(kuai)鐵(tie)的(de)角(jiao)色(se)重(zhong)要(yao)性(xing)開(kai)始(shi)凸(tu)顯(xian)。

來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網
編輯:張雨恬
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