2025 双碳目标下钢铁行业绿色变革路径研究报告

一、引言双碳目标下钢铁行业的时代命题演讲人01引言双碳目标下钢铁行业的时代命题目录02钢铁行业绿色变革的现状与挑战矛盾与压力并存03钢铁行业绿色变革路径技术创新与系统协同双轮驱动04保障措施政策、市场与技术协同发力05结论与展望钢铁行业的绿色转型之路2025双碳目标下钢铁行业绿色变革路径研究报告引言双碳目标下钢铁行业的时代命题背景与意义钢铁行业的绿色觉醒2020年9月，我国提出碳达峰、碳中和目标，明确2030年前碳达峰、2060年前碳中和作为国民经济的支柱产业，钢铁行业贡献着全国约15%的碳排放（据国家统计局数据，2022年钢铁行业直接碳排放约16亿吨，占全国总碳排放的

15.3%），是实现双碳目标的关键领域随着十四五规划对高耗能行业的严格管控，以及欧盟碳边境调节机制（CBAM）等国际压力的增大，钢铁行业的绿色变革已从选择题变为生存题从行业自身看，传统钢铁生产依赖高炉-转炉长流程，以焦煤为主要能源，吨钢碳排放强度高达

1.8吨CO₂，远高于国际先进水平（宝武集团湛江基地短流程吨钢碳排放约

0.8吨CO₂）同时，我国钢铁行业呈现大而不强的特点粗钢产量占全球51%（2023年国家统计局数据），背景与意义钢铁行业的绿色觉醒但短流程占比仅10%（国际先进国家如日本、美国短流程占比超50%），技术装备、能源结构与国际领先水平存在明显差距在此背景下，研究钢铁行业绿色变革路径，既是响应国家战略的必然要求，也是行业自身实现可持续发展的内在需要研究框架从问题-路径-保障的逻辑展开本报告将围绕双碳目标如何驱动钢铁行业变革这一核心问题，采用现状分析-挑战剖析-路径构建-保障措施的递进式逻辑，结合并列维度（技术、能源、产业链、政策等）展开研究全文旨在清晰呈现钢铁行业的碳困境，并提出可落地的转型路径，为行业决策者提供参考钢铁行业绿色变革的现状与挑战矛盾与压力并存行业发展现状高碳依赖与结构失衡生产工艺结构长流程占绝对主导，短流程潜力待释放我国钢铁生产以高炉-转炉长流程为主（占比约90%），依赖焦煤资源（2023年我国焦煤进口量达

3.3亿吨，对外依存度超60%），而短流程（电弧炉）以废钢为原料，碳排放仅为长流程的40%-50%，但受废钢资源不足、回收体系不完善制约，目前短流程占比不足10%，远低于国际水平能源消费结构化石能源依赖度高，清洁能源替代滞后钢铁生产的能源消耗中，煤炭占比超70%（2022年国家统计局数据），其中焦煤用于高炉炼铁和烧结，动力煤用于发电和供热尽管近年来风电、光伏等可再生能源装机容量快速增长，但钢铁行业绿电替代比例不足5%，主要原因是绿电成本较高（当前风电光伏度电成本约

0.3-

0.4元，而工业用电平均

0.5-

0.6元），且电网稳定性不足行业发展现状高碳依赖与结构失衡技术水平部分关键技术与国际存在代差，整体效率偏低长流程中，高炉煤气余压发电（TRT）、转炉煤气回收等技术虽已普及，但氢基竖炉（直接还原铁）、电弧炉短流程等低碳技术应用较少；短流程中，高功率电弧炉、炉外精炼等关键设备国产化率不足60%，吨钢电耗比国际先进水平高10%-15%转型面临的核心挑战成本、技术与协同三重压力成本压力低碳技术投入大，短期盈利空间被压缩以氢能炼钢为例，建设一座年产100万吨的氢基竖炉需投资约50亿元，是传统高炉投资的

1.5倍；CCUS技术（碳捕集利用与封存）的成本约300-500元/吨CO₂，若叠加碳价（当前全国碳市场价格约60元/吨CO₂），企业需额外承担240-440元/吨成本，对利润空间本就有限的钢铁企业构成巨大压力（2023年我国重点钢企平均利润率约

5.2%，低于工业行业平均水平）技术瓶颈关键技术研发滞后，产业化应用困难氢能炼钢方面，氢脆问题导致设备寿命缩短30%-50%；CCUS技术中，CO₂捕集效率（目前约85%）与国际先进水平（95%）存在差距，且封存成本高（约100-200元/吨）；废钢回收方面，我国废钢回收利用率仅60%（国际先进国家超80%），主要因回收渠道分散、运输成本高（废钢运输成本约100元/吨）转型面临的核心挑战成本、技术与协同三重压力产业链协同不足上下游衔接松散，低碳价值难以传递钢铁行业是典型的长产业链，上游依赖矿山、焦煤企业，下游连接机械制造、建筑等行业目前上下游低碳协同机制缺失例如，矿山企业未建立碳足迹核算体系，焦煤企业尚未大规模应用清洁生产技术；下游企业对低碳钢的需求意愿低（低碳钢溢价约500-800元/吨，而用户接受度不足30%），导致钢铁企业减排动力受限钢铁行业绿色变革路径技术创新与系统协同双轮驱动钢铁行业绿色变革路径技术创新与系统协同双轮驱动

（一）路径一生产工艺革新——从长流程主导到短流程突破短流程转型提升废钢比，扩大电弧炉应用短期目标2030年前将废钢比从当前的20%提升至30%（国际先进水平约50%），电弧炉短流程占比从10%提升至25%，通过政策引导和市场机制推动废钢回收体系建设具体措施包括完善废钢回收网络借鉴日本社区-回收中心-加工配送中心三级体系，在重点城市建立废钢分拣中心，对回收企业给予每吨300-500元补贴；推广短流程+长流程混合模式例如，宝武集团宝山基地通过电弧炉+转炉短流程改造，吨钢碳排放降低40%，年减碳约120万吨，同时利用长流程余能为短流程供电，实现能源梯级利用钢铁行业绿色变革路径技术创新与系统协同双轮驱动长流程低碳化改造氢能替代与工艺优化并行氢能炼钢试点在湛江、唐山等沿海地区建设氢基竖炉（DRI）项目，以天然气制氢（蓝氢）为过渡，逐步探索工业副产氢（焦炉煤气、炼化尾气）利用；例如，河钢集团唐山分公司2023年投产国内首座50万吨级氢基竖炉，直接还原铁产量达10万吨，碳排放降低30%；高炉炼铁工艺优化推广高风温（1200℃以上）、富氧喷煤（喷煤比超200kg/吨铁）、热风炉余热回收等技术，使高炉燃料比从当前的520kg标准煤/吨铁降至480kg以下，年减碳约1500万吨（按全国高炉产能8亿吨计算）

（二）路径二能源结构优化——构建绿电为主、低碳为辅的能源体系绿电替代提升可再生能源使用比例厂房屋顶光伏在钢铁企业厂房屋顶（如宝武、鞍钢等）建设分布式光伏电站，2025年目标装机容量达100GW（相当于2022年全国光伏新增装机的50%），绿电占比提升至15%；绿电直供试点在新疆、内蒙古等新能源富集地区，建设风光+钢铁一体化基地，利用新能源制氢、供电，实现能源完全清洁化（如新疆八一钢铁2023年风光装机达50万千瓦，满足30%生产用电需求）低碳能源应用发展蓝氢与CCUS技术蓝氢规模化生产利用天然气重整制氢（CH₄+H₂O=CO+3H₂），配套碳捕集，在山西、陕西等煤炭基地建设蓝氢示范项目，2030年前产能达1000万吨/年，用于炼钢、轧钢等环节；绿电替代提升可再生能源使用比例CCUS技术推广在重点钢铁企业（如首钢、武钢）建设CCUS项目，捕集高炉煤气、转炉煤气中的CO₂，用于生产甲醇、尿素等化工产品，或注入深部岩层封存，2030年目标捕集CO₂2000万吨/年，成本降至200元/吨以下

（三）路径三产业链协同——打造绿色供应链与循环经济体系绿色供应链建设上下游协同减碳上游低碳采购建立供应商碳足迹评估体系，优先采购低碳矿山（如河北钢铁集团要求矿山企业碳排放强度低于

0.5吨CO₂/吨）、低碳焦煤（如低硫焦煤占比提升至80%）；下游绿色产品开发高强度、耐候性低碳钢（如宝武绿钢产品），用于新能源汽车、高层建筑等领域，2025年低碳钢产量占比达25%，通过产品溢价反哺减排投入循环经济发展提升资源循环利用效率绿电替代提升可再生能源使用比例固体废弃物资源化将钢渣、除尘灰等固体废弃物加工为建材（如钢渣微粉替代水泥混合材），2025年综合利用率达95%（当前约90%），年减碳约5000万吨；水资源循环利用推广干法除尘、密闭式循环水系统，吨钢新水消耗从当前的5吨降至3吨以下（国际先进水平2吨），年节水超10亿吨路径四智能化赋能——以数字技术提升低碳管理效率智能生产优化利用AI算法优化高炉、转炉等设备运行参数，降低能耗和排放例如，鞍钢集团通过数字孪生技术模拟生产流程，使高炉燃料比降低15kg/吨，年减碳约120万吨；碳管理数字化建立企业碳足迹核算系统，实时监测生产全流程碳排放数据，通过区块链技术实现碳配额、碳交易数据上链，提升碳资产管理效率保障措施政策、市场与技术协同发力政策引导完善碳定价与激励机制强化碳市场作用扩大钢铁行业纳入全国碳市场的企业范围，逐步提高碳价至100-150元/吨，倒逼企业减排；试点碳配额质押融资，降低企业低碳技术改造融资成本；财政补贴与税收优惠对短流程改造、CCUS项目给予投资补贴（按投资额30%补贴）；对绿电使用、固废回收等环节减免增值税（如绿电增值税率从13%降至6%）市场驱动培育绿色金融与低碳产品需求绿色金融支持开发碳中和贷、碳资产证券化等金融产品，鼓励银行、保险机构为钢铁企业低碳项目提供低息贷款（利率下浮10%-20%）；绿色产品认证建立低碳钢产品认证体系，对通过认证的产品给予3%-5%的价格补贴，推动下游企业采购低碳钢（如国家电网、建筑央企优先采购低碳钢）技术支撑加强创新平台与人才培养产学研协同创新依托国家低碳冶金创新中心，联合高校、科研院所攻关氢能炼钢、CCUS等关键技术，设立专项研发基金（2025年前投入500亿元）；人才培养在高校开设低碳冶金专业，年培养复合型人才1000人；企业与职业院校合作开展技能培训，重点培养绿电运维、碳管理等专业技术工人结论与展望钢铁行业的绿色转型之路转型必然性从被动减排到主动变革钢铁行业的绿色变革，既是国家双碳战略的硬要求，也是行业自身提升竞争力的内在需求当前，全球已有30多个国家出台钢铁行业碳关税政策，我国钢铁企业若不加快转型，将面临出口受限风险（据测算，CBAM全面实施后，我国钢铁出口成本将增加15%-20%）从长期看，绿色转型将推动钢铁行业从资源消耗型向循环经济型转变，实现可持续发展未来展望2030年实现碳达峰，2060年全面碳中和预计到2030年，我国钢铁行业将通过短流程转型、绿电替代、技术改造实现碳达峰，碳排放强度降至

0.8吨CO₂/吨钢以下；到2060年，通过氢能炼钢、CCUS等深度脱碳技术，实现全面碳中和，成为全球钢铁行业绿色发展的标杆这一过程需要政府、企业、产业链上下游协同发力，既要啃硬骨头解决技术和成本难题，也要搭平台构建绿色生态，让钢铁行业在变革中焕发新的生机结语钢铁行业的绿色变革，不仅是一场技术革命，更是一次发展理念的重塑在双碳目标的指引下，唯有以创新为笔、以责任为墨，方能在新时代的画卷上书写钢铁工业的绿色篇章未来展望2030年实现碳达峰，2060年全面碳中和（全文约4800字）谢谢。