瞭解這些即將改變鋼鐵產業地緣政治的綠色技術 | 路透社

波士頓金屬公司憑藉其熔融氧化物電解工藝已獲得超過2.8億美元融資。波士頓金屬/路透社供圖5月22日電 - 現代生活的每個環節幾乎都離不開鋼鐵。這種基礎材料的生產需要消耗巨大能量，與水泥並列成為氣候變化的最大單一貢獻者，佔全球温室氣體排放量的7-9%。

自2019年以來，鋼鐵行業二氧化碳年排放量平均達36億噸。國際能源署指出，要實現淨零目標，到2030年該數字必須減半。自高爐技術問世以來，鋼鐵製造商首次掌握了消除大部分排放的可行路徑。這些新途徑顯然將重塑鋼鐵產業的地緣政治格局。

傳統鋼鐵生產採用一體化流程：首先在高爐中用煤炭提供熱力並剝離鐵礦石中的氧元素將其還原為鐵，這一環節產生了絕大部分二氧化碳排放；隨後鐵水在轉爐中煉製成鋼。採用該工藝每生產1噸鋼平均排放2.2噸二氧化碳。

儘管使用煤炭的新型高爐仍在規劃建設中（尤其在印度和中國），但行業已開始轉型：目前近10%的鐵礦石通過天然氣還原工藝轉化為直接還原鐵(DRI)。

與此同時，全球能源監測機構數據顯示，傳統轉爐正被排放更低的電弧爐(EAF)取代，後者已佔全球鍊鋼產能的32%（來源：Global Energy Monitor）。2024年12月5日，瑞典北部博登市郊，Stegra公司正在建設歐洲50年來首個綠地鋼廠。路透社/西蒙·約翰遜 攝電弧爐還能利用廢鋼鍊鋼，不僅減少三分之二排放，還能消除多種大氣污染物。若使用可再生能源電力，排放甚至可降為零。但僅靠此途徑無法滿足全球每年近20億噸的鋼鐵需求。

由全球企業先行者組成的"第一推動者聯盟"正助力高排放工業領域構建脱碳技術市場需求，目前已有眾多供應商加入。

過去一年，通過科學碳目標倡議(SBTi)設定減排目標的鋼鐵企業數量增加：33家設定了近期目標，其中10家設定了淨零目標。但紐柯鋼鐵、日本製鐵、安賽樂米塔爾等巨頭尚未參與。

政府在推動綠色鋼鐵發展方面也需承擔相應責任，包括協助企業獲取充足且價格合理的清潔電力，併為採購方提供激勵措施以支付更清潔鋼鐵所需的溢價。

目前有兩種競爭性技術正競相革新鍊鋼工藝以實現近零排放：其一是歐洲和澳大利亞鋼鐵企業推進的路線，即在直接還原鐵（DRI）中使用綠色氫氣，再通過電弧爐將鐵轉化為鋼；其二是美國初創企業波士頓金屬（馬薩諸塞州）和Electra（科羅拉多州）首創的工藝，通過電力一步法將鐵礦石直接轉化為鐵。

西班牙太陽能電池板景觀。Hydnum鋼鐵公司正投資16.5億歐元在西班牙建設年產能150萬噸的工廠。路透社/Jose Miguel Cerezo

在這兩種技術中，綠色氫路徑更接近商業化，尤其在歐洲——為給脱碳中的歐洲工業創造公平競爭環境，碳邊境調節機制（CBAM）將於明年生效。英國將於2027年實施CBAM。

在擁有大量相對廉價水電資源的瑞典，鋼鐵製造商SSAB與其Hybrit聯盟合作伙伴經過九年研發，已在先鋒工廠開始為汽車製造商生產清潔鋼鐵。該項目證實了氫氣儲存的可行性，並能將氫氣生產的可變運營成本降低達40%。

其他公司緊隨其後。Stegra（前身為H2綠色鋼鐵）正在瑞典北部建設工廠；而新成立的西班牙公司Hydnum Steel正投資16.5億歐元，在西班牙南部建設一座年產150萬噸的工廠，以利用其豐富的太陽能資源。Hydnum表示，其前七年的預期產量已基本鎖定買家。

綠色氫能鋼鐵的發展不僅限於歐洲。在太陽能資源豐富的澳大利亞，政府近期宣佈設立10億澳元的綠色鋼鐵投資基金，礦業巨頭Fortescue則投資5000萬美元開發一座1500噸的試驗工廠，計劃年底前生產首批"綠色"鋼鐵，目標是到2030年向中國供應超1億噸。閲讀更多能源轉型委員會主席阿代爾·特納表示，歐盟碳邊境調節機制也正影響印度和中國的實業家與政策制定者，他們認為提高本國碳定價比讓碳税收入流向歐洲更合理。“我認為將出現重大轉變”，他分析道。

“歐洲的公開政策…理想狀態下我們不願從中獲得任何收入，因為我們希望各國都實施碳定價。”

2025年3月19日，歐盟委員會繁榮與工業戰略執行副主席斯特凡·塞茹爾內在比利時布魯塞爾就歐盟鋼鐵行動計劃舉行新聞發佈會。路透社/伊夫·赫爾曼他建議，將部分税收收入用於支持低收入脆弱國家的氣候融資，“這將是一個明確的信號，表明這不是關於提高關税，而是關於為我們的排放承擔責任。同樣重要的是要説明，這是我們為進口排放承擔責任的唯一方式。”

今年早些時候，歐盟委員會公佈了《鋼鐵與金屬行動計劃》，旨在通過制定公共採購標準來刺激脱碳投資，併為工業產品（首先從鋼鐵開始）開發碳強度標籤。特納建議，例如，歐洲和英國可以與中國和印度在世界貿易組織的支持下合作，就碳強度的定義達成一套標準。

歐盟委員會的計劃還設想通過提高廢鋼的使用、改進分類和回收以及探索設定回收鋼鐵的目標（首先關注汽車行業）來減少排放。

英國是一個因能源成本高和國際市場產能過剩而導致初級鋼鐵製造失去競爭力的國家。其最後兩家老化的工廠之一，位於威爾士的塔爾伯特港工廠，於2024年關閉，導致近3000個工作崗位流失。該工廠的所有者將投資建設電弧爐以回收廢金屬，但要到2027年才能投入使用。

英國氣候變化委員會批評歷屆政府未能利用產品標準等槓桿為綠色鋼鐵投資創造需求信號，也未能解決工業能源成本高昂的問題。2025年2月12日，西班牙塞斯陶阿塞洛-米塔爾鋼鐵廠內起重機正在搬運回收金屬。路透社/文森特·韋斯特隨着英國政府就是否需要既能實現脱碳又能生產原鋼的產業作出決策，英國鋼鐵公司斯肯索普工廠最後幾座高爐正面臨存亡危機。關於直接還原鐵等技術在原鋼生產中的可行性評估結果尚未公佈。

綠色氫能直接還原鐵技術在美國的處境更為艱難。特朗普新政府將煤炭列為關鍵礦產的政策，給聯邦政府對綠色氫能中心的資金支持蒙上陰影——特別是拜登政府時期已批准的兩個先鋒綠色鋼鐵項目共計10億美元的撥款。

據報道，這導致SSAB集團退出了在密西西比州南部採用Hybrit技術生產綠色鋼鐵的談判，而美國鋼鐵製造商克利夫蘭-克里夫斯公司正重新評估其俄亥俄工廠氫基直接還原鐵計劃。

但政治氣候的變化似乎未影響波士頓金屬和Electra的發展前景，這兩家企業的電解工藝已從私人投資者處獲得數千萬美元融資。

Electra公司的技術將鐵礦石溶解在酸性溶液中，從而去除雜質。隨後電流通過溶液，純鐵會沉積在金屬板上。該公司正在測試各種去除方案，以便將純淨鐵送入電弧爐。

關鍵在於，該工藝可在低至60攝氏度的温度下運行，並能利用間歇性可再生能源。Electra首席執行官兼聯合創始人桑迪普·尼傑萬表示，酸性物質會被再生，過程中產生的水也會持續循環利用。

特朗普政府將煤炭列為關鍵礦產的舉措，為美國綠色氫能中心的聯邦資金未來蒙上了不確定性。路透社/利亞·米利斯該公司在完成1.86億美元融資後，正籌備建設示範工廠。此輪融資吸引了新加坡政府投資公司淡馬錫，以及包括美國紐柯公司在內的礦商和鋼鐵製造商參與。

該公司還剛剛獲得科羅拉多能源辦公室近800萬美元的工業税收抵免支持，該州正積極推進其氣候目標。

電解路徑的一大優勢是，它可以使用比高爐或氫基直接還原鐵工藝當前所用更低品位的礦石。

尼傑萬表示，無論鋼鐵市場走向如何，Electra的技術都不可或缺。“現有鐵礦中要麼是鐵含量較低、目前（傳統鍊鐵工藝）未使用的礦石，即便直接還原鐵路徑成為主流或解決方案的一部分，實際上只會增加這些可作為我們原料的礦石供應，這將成為一種環保可持續的解決方案。”

與此同時，波士頓金屬公司（Boston Metal）的熔融氧化物電解技術已吸引超2.8億美元投資。這項技術始於十多年前麻省理工學院的實驗室，從2012年生產幾克熔融金屬起步，到今年已實現噸級量產規模。

該工藝通過在反應器中兩個電極間通電，生產出高純度液態鐵。其突破性在於開發出能在1600攝氏度鍊鐵過程中不被消耗的電極。

2025年4月17日，英國林肯郡斯肯索普英國鋼鐵公司工廠的工人。Danny Lawson/Pool via REUTERS 波士頓金屬計劃建設工業示範裝置，目標在2030年前實現商業化量產。

Electra和波士頓金屬的技術均採用模塊化工藝，可進行規模化擴展，且能耗不高於傳統工藝。

“我們確實看到了價值鏈的重塑。但這場轉型同時能促進本地製造業發展和創造就業，這是清潔能源轉型的關鍵要素，“尼傑萬表示。

波士頓金屬首席執行官塔德烏·卡內羅對此表示：“過去鋼廠要靠近煤礦，比如匹茲堡、謝菲爾德、杜塞爾多夫。（現在）如果想擺脱煤炭，就要轉向電力充足的地方，“他補充道，“更理想的是’把電力送到鐵礦產地’"。

這意味着鋼鐵生產可貼近需求市場，同時便於收集廢鋼進行二次冶煉。

該公司已在巴西部署技術，從錫渣中提取關鍵金屬鈮和鉭，所得收入將用於支持計劃中的熔鐵示範項目。運營預計於五月下旬啓動。

這兩種金屬廣泛應用於電子行業，其中鈮在鍊鋼中也至關重要。卡內羅表示，波士頓金屬公司的工藝將使這些金屬的生產碳足跡僅為傳統採礦的10%。返還給錫礦商的收入將使其能夠處理含有環境危害核素的其他廢料。

據估算，鋼鐵行業脱碳可能需要耗費超過1萬億美元。卡內羅指出，要實現這一目標，政策支持必不可少。“但眼下關鍵是要證明存在一種可靠的解決方案。”

他預計該技術即使沒有税收優惠也能與現行鍊鋼工藝競爭。“但碳税終將實施，“他表示，“如果已有清潔解決方案，為何要讓其與污染技術具有同等價值？”

• 推薦主題：
• 工業脱碳
• 清潔能源
• ESG監管 本文觀點僅代表作者個人立場。路透新聞秉持信託原則，致力於保持誠信、獨立與無偏見，文中觀點不代表路透社立場。作為路透專業板塊旗下的《道德企業雜誌》由湯森路透所有，獨立於路透新聞運營。