劉獻東
目前，歐洲的主要鋼廠均確定了在2050年前實現(xiàn)碳中和的目標。SSAB(瑞典鋼鐵集團）提出“到2045年實現(xiàn)無化石燃料冶金、2026年投放無化石燃料鋼鐵產(chǎn)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(xiàn)碳中和的目標。不過，盡管目標宏偉，但歐洲鋼鐵行業(yè)普遍認為，實現(xiàn)碳中和需要巨大的投資，預(yù)計成本將較當(dāng)前水平提高35%~100%。據(jù)初步預(yù)算，為實現(xiàn)這些目標，歐洲鋼鐵行業(yè)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(yè)投資情況
安賽樂米塔爾（下稱“安米”）估計，要實現(xiàn)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(shù)，并最終過渡到氫氣直接還原技術(shù)。同時，安米還需要投資150億歐元~300億歐元建設(shè)清潔能源基礎(chǔ)設(shè)施。迄今為止，安米已在碳中和技術(shù)研發(fā)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(chuàng)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(zhuǎn)化為有價值的新產(chǎn)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并利用生物技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為可再生的生物乙醇，生物乙醇在混合后可被用作液體燃料。
蒂森克虜伯預(yù)計其實現(xiàn)氣候目標的投資總額在100億歐元左右，其中德國聯(lián)邦政府資助7500萬歐元。蒂森克虜伯認為，將生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)闅夂蛑辛⒌臎Q定不是由經(jīng)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(chǎn)品，并計劃與其合作伙伴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(guī)模投資，并積極尋求公共資金支持。其HYBRIT（突破性氫能煉鐵技術(shù)）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(jīng)公布了耗資3億歐元的“路線圖+”環(huán)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，將用于加快其脫碳步伐。
如果歐洲鋼鐵行業(yè)通過碳捕集與封存技術(shù)實現(xiàn)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~1500億歐元投資于清潔能源基礎(chǔ)設(shè)施；如果歐洲鋼鐵工業(yè)全部使用生物能源、消化2億噸~2.5億噸的生物質(zhì)廢棄物、消化30%的廢棄塑料，則整個歐洲鋼鐵工業(yè)在生物能源轉(zhuǎn)化的投資估計為500億歐元~700億歐元。
氫產(chǎn)業(yè)鏈投資情況
除了鋼鐵自身技術(shù)突破的投資外，綠色電力和氫氣的規(guī)模和成本可能需要數(shù)十年才能真正在鋼鐵行業(yè)體現(xiàn)實用價值，并且需要投資4500億歐元~7000億歐元用于清潔電力能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，從而滿足歐洲鋼鐵行業(yè)的“綠氫”需求。
IHS Markit（埃信華邁數(shù)據(jù)咨詢公司）判斷，到2023年，全球每年在“綠氫”能源方面的投資預(yù)計將超過10億美元，并且呈加速趨勢。2020年~2030年，預(yù)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440億美元于“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(lǐng)域生產(chǎn)設(shè)備的全球投資就可能達5000億美元，包括分銷網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)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(fā)布的氫路線圖中預(yù)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(nèi)招標裝機容量為15吉瓦的可再生能源項目，預(yù)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(chǎn)的成本競爭力評估
“綠色氫基DRI-電爐”是實現(xiàn)碳中和目標的終極技術(shù)路線，這已成為歐洲鋼鐵行業(yè)的普遍共識。同時，在此過程中要結(jié)合“智能碳使用”技術(shù)路線。“綠氫”的成本、兩條技術(shù)路線的投資成本將推高碳中和鋼鐵產(chǎn)品的制造成本。歐盟鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)工藝路線轉(zhuǎn)型后，預(yù)計每年將產(chǎn)生200億歐元以上的額外生產(chǎn)成本（即使采用現(xiàn)有最佳技術(shù)升級現(xiàn)有工廠）。
預(yù)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(chǎn)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(chǎn)成本在很大程度上取決于天然氣價格。
2015年以來，歐盟“綠氫”生產(chǎn)成本已下降了40%，預(yù)計到2025年將進一步下降40%。可再生能源成本的減少占“綠氫”成本減少的2/3，另外1/3來自電解設(shè)備成本的減少。
基于成本的變化與碳稅（約為60歐元/噸）情況，判定“藍氫”（低碳氫）生產(chǎn)成本可與化石燃料“競爭”。由于“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(huán)節(jié)，以管網(wǎng)方式傳輸氫氣的成本低于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(wǎng)方式的投資成本僅為9歐元~11歐元。
預(yù)計氫基冶金生產(chǎn)成本將大幅增加
氫基冶金的經(jīng)濟可行性在很大程度上取決于電價和二氧化碳價格，以及工藝路線轉(zhuǎn)型所需的投資成本。到2050年，估計鋼鐵生產(chǎn)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(lián)則認為可能會增長80%。
以氫為基礎(chǔ)的直接還原工藝，每噸鋼水需要消耗3.48兆瓦時的電能，主要用于電解制氫。根據(jù)電力和二氧化碳價格以及使用的廢鋼量，估計噸鋼生產(chǎn)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(dāng)?shù)某杀靖偁幜Α?/span>
歐盟鋼鐵生產(chǎn)商不僅面臨歐盟碳排放交易機制的合規(guī)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(chuàng)下35歐元/噸的歷史新高），還面臨新技術(shù)研發(fā)和替代材料的資本及運營成本。而這些研發(fā)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(chǎn)成本
在歐盟鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型過程中，根本性變革包括投資前沿突破性技術(shù)、加快對擴大產(chǎn)業(yè)規(guī)模新方法的探索和創(chuàng)新、建立相關(guān)監(jiān)管體系、加強跨部門合作、優(yōu)化清潔能源系統(tǒng)5個方面。
為盡可能降低碳中和目標下的鋼鐵生產(chǎn)成本，歐盟正在建立碳邊境調(diào)整機制，開發(fā)資源豐富且成本合理的清潔能源，獲得低碳冶煉的可持續(xù)融資，加快向循環(huán)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型。
建立碳邊界調(diào)整機制。歐洲議會環(huán)境委員會在2020年10月宣布，碳邊界調(diào)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(chǎn)品，包括金屬和化學(xué)品，預(yù)計碳邊境措施的年收入可達5億歐元~14億歐元。
歐鋼聯(lián)建議歐盟在過渡時期引入與世界貿(mào)易組織規(guī)則兼容的《碳邊境措施》，將直接排放與間接排放都納入考慮范圍；在中長期加強與貿(mào)易有關(guān)的措施，引入最低二氧化碳排放標準（基于在歐盟市場上銷售的所有鋼鐵產(chǎn)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(chǎn)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(guān)鍵行動計劃，其目的是確保碳密集型產(chǎn)業(yè)以公平的方式向氣候中性經(jīng)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(lǐng)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(chuàng)新基金，向低碳創(chuàng)新技術(shù)提供10億歐元的資金支持。
提供相關(guān)研發(fā)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”項目將于2020年3月底結(jié)束。作為該項目的延續(xù)，歐洲煤炭和鋼鐵研究基金會于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(shù)平臺（European Steel Technology Platform，ESTEP）于2021年啟動歐盟清潔鋼鐵合作（Clean Steel EU Partnership，CSP）計劃。CSP計劃基于“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(yù)算為14億歐元，預(yù)計低碳冶煉技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用總投入約25.5億歐元。CSP計劃的目標為：到2030年實現(xiàn)低碳創(chuàng)新技術(shù)開發(fā)，并對關(guān)鍵的新技術(shù)進行工業(yè)級的檢驗，確保達到較高的技術(shù)成熟度；到2050年，歐盟鋼鐵生產(chǎn)所需的二氧化碳排放量與1990年相比減少80%~95%。
《中國冶金報》（2021年1月29日 02版二版）
