在全球气候治理加速演进的背景下,中国钢铁行业正以"双碳"战略为引领,开启全产业链的深度变革。中国金属学会常务副理事长田志凌指出,当前钢铁工业正处于能源革命与产业革命的交汇点,欧盟碳边境调节机制的启动、氢冶金技术的迭代突破、数字孪生技术的广泛应用,正在重构全球钢铁产业的价值链。
一、全球共识下的中国行动
技术创新引领转型
中国钢铁行业已建成全球最大的全氧高炉和氢基竖炉示范项目,超低排放改造产能突破5亿吨,形成具有国际影响力的"中国方案"。河钢集团氢冶金示范工程稳定运行两年,其"氢冶金+电炉短流程"创新工艺使碳排放强度较传统高炉降低70%。
工艺结构深度调整
全废钢电炉冶炼技术取得突破性进展,宝钢股份"黑灯工厂"实现全流程减碳60%,生产出可承重两头大象的超高强薄规格钢板。我国电炉钢占比预计将从当前10.4%提升至2030年的15%,推动长流程炼钢碳排放强度从2.0-2.4吨/吨钢降至0.5-0.7吨/吨钢。
材料技术多维突破
本钢集团研发出无磷化涂装工艺和耐腐蚀评价体系,其先进高强钢已应用于20余家车企,助力汽车轻量化减重10%以上。攀钢成功开发高温合金宽幅冷轧薄板,为国产大飞机发动机提供关键材料。
二、轻量化发展的技术革命
材料性能突破
刘日平院士团队开发的低密度钢密度降至6.5g/cm³,较传统钢材轻17%,在深海钻探、轨道交通等领域实现应用突破。该技术通过铝元素合金化与微观组织调控,攻克了材料脆性、焊接性等世界性难题。
全生命周期减碳
基于再生钢铁原料的循环经济模式快速发展,2024年我国废钢利用量已达2.6亿吨,较传统工艺每吨钢减少碳排放58-64%。宝马集团与河钢合作建立的绿色供应链,预计2026年将实现汽车钢生产碳排放降低95%。
三、系统性变革的攻坚方向
技术创新体系构建
行业已形成覆盖氢基还原、富氢碳循环高炉等60项前沿技术的研发矩阵,其中16项取得阶段性成果。北京科技大学等科研机构正着力构建"再生钢铁原料+电炉炼钢+近终形制造"的新型技术体系。
产业协同生态建设
钢铁企业加速与能源、汽车、建筑等行业的跨界融合,河钢集团通过"四个协同"战略(原燃料端协同、客户端协同、跨领域协同、数字化协同),打造出碳排放强度降低30%的低碳产业链。
国际规则深度参与
我国正推动碳交易标准国际互认,宝武集团等龙头企业率先建立基于《巴黎协定》的碳资产管理体系。行业首个BAT平台已实现碳排放数据实时监测与跨境传输。
四、未来发展的关键挑战
技术经济性突破
氢冶金等前沿技术仍面临制氢成本高(当前约35元/kg)、储运效率低等瓶颈。CCUS技术捕集成本需从当前400元/吨降至150元/吨才能实现商业化。
资源保障体系建设
虽然2030年废钢资源量将达3.56亿吨,但智能分选、净化冶炼等关键技术仍需突破。本钢建立的连接性能数据库涵盖17个钢种规格,为废钢高质化利用提供支撑。
国际竞争格局重塑
面对欧盟碳关税(2035年全额征收)和技术壁垒,我国正加快制定低碳排放标准体系。河钢集团通过"工艺结构三创新"(能源、工艺、材料)已获得国际绿钢认证。
这场关乎人类可持续发展的产业变革,正在催生钢铁行业的新质生产力。随着"再生钢铁原料+电炉短流程+近终形制造"技术体系的成熟,中国钢铁工业有望在2040年前实现深度脱碳,为全球制造业绿色转型提供系统解决方案。
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