目前，歐洲的主要鋼廠(chǎng)均確定了在2050年前實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。SSAB(瑞典鋼鐵集團(tuán)）提出“到2045年實(shí)現(xiàn)無(wú)化石燃料冶金、2026年投放無(wú)化石燃料鋼鐵產(chǎn)品”的總體目標(biāo)；Liberty Group（利百得鋼鐵集團(tuán)）更為超前，提出到2030年實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。不過(guò)，盡管目標(biāo)宏偉，但歐洲鋼鐵行業(yè)普遍認(rèn)為，實(shí)現(xiàn)碳中和需要巨大的投資，預(yù)計(jì)成本將較當(dāng)前水平提高35%~100%。據(jù)初步預(yù)算，為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，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(lè)米塔爾（下稱(chēng)“安米”）估計(jì)，要實(shí)現(xiàn)2050年的目標(biāo)，其“智能碳使用”路線(xiàn)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(guò)渡到氫氣直接還原技術(shù)。同時(shí)，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(wàn)歐元的貸款，支持其開(kāi)展兩個(gè)具有開(kāi)創(chuàng)性的碳減排項(xiàng)目——Steelanol（鋼鐵醇）項(xiàng)目和Torero（托雷羅）項(xiàng)目。這兩個(gè)項(xiàng)目總投資額為2.15億歐元，主要通過(guò)將廢棄物轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的新產(chǎn)品以減少碳排放。其中，Steelanol項(xiàng)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(jì)其實(shí)現(xiàn)氣候目標(biāo)的投資總額在100億歐元左右，其中德國(guó)聯(lián)邦政府資助7500萬(wàn)歐元。蒂森克虜伯認(rèn)為，將生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)闅夂蛑辛⒌臎Q定不是由經(jīng)濟(jì)邏輯決定的，而是由氣候邏輯決定的。
SSAB計(jì)劃在2026年向市場(chǎng)提供第一批無(wú)化石燃料鋼鐵產(chǎn)品，并計(jì)劃與其合作伙伴L(zhǎng)KAB（瑞典基律納鐵礦公司）、Vattenfall（瑞典大瀑布電力公司）共同進(jìn)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(yàn)項(xiàng)目和氫基項(xiàng)目工廠(chǎng)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(xiàn)圖+”環(huán)境改善計(jì)劃。Dillinger（德國(guó)迪林格鋼鐵集團(tuán)，在中厚板和耐磨鋼板方面）的法國(guó)子公司近期獲得法國(guó)政府180萬(wàn)歐元的國(guó)家補(bǔ)貼，將用于加快其脫碳步伐。
如果歐洲鋼鐵行業(yè)通過(guò)碳捕集與封存技術(shù)實(shí)現(xiàn)碳中和，估計(jì)每年需要運(yùn)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(gè)歐洲鋼鐵工業(yè)在生物能源轉(zhuǎn)化的投資估計(jì)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(shí)用價(jià)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(mǎn)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(xún)公司）判斷，到2023年，全球每年在“綠氫”能源方面的投資預(yù)計(jì)將超過(guò)10億美元，并且呈加速趨勢(shì)。2020年~2030年，預(yù)測(cè)歐洲5個(gè)主要國(guó)家（法國(guó)、德國(guó)、意大利、葡萄牙和西班牙）將投資440億美元于“綠氫”和“藍(lán)氫”項(xiàng)目。
巴克萊銀行估計(jì)，在未來(lái)30年中，僅“綠氫”和“藍(lán)氫”領(lǐng)域生產(chǎn)設(shè)備的全球投資就可能達(dá)5000億美元，包括分銷(xiāo)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(dá)到1萬(wàn)億美元。
歐共體在其發(fā)布的氫路線(xiàn)圖中預(yù)計(jì)，到2050年，歐洲對(duì)可再生氫的累計(jì)投資可能高達(dá)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(lái)兩年內(nèi)招標(biāo)裝機(jī)容量為15吉瓦的可再生能源項(xiàng)目，預(yù)計(jì)投資250億歐元。由歐洲投資銀行管理的一個(gè)100億歐元的基金也將為可再生能源和“綠氫”項(xiàng)目提供貸款。
碳中和目標(biāo)下鋼鐵生產(chǎn)的成本競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)估
“綠色氫基DRI-電爐”是實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的終極技術(shù)路線(xiàn)，這已成為歐洲鋼鐵行業(yè)的普遍共識(shí)。同時(shí)，在此過(guò)程中要結(jié)合“智能碳使用”技術(shù)路線(xiàn)?！熬G氫”的成本、兩條技術(shù)路線(xiàn)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(shí)現(xiàn)工藝路線(xiàn)轉(zhuǎn)型后，預(yù)計(jì)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(jí)現(xiàn)有工廠(chǎng)）。
預(yù)計(jì)到2025年“綠氫”成本將進(jìn)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(lán)氫”為2歐元/千克；“綠氫”則高達(dá)5.5歐元/千克（最低的估計(jì)值為2.5歐元/千克）?！盎覛洹鄙a(chǎn)成本在很大程度上取決于天然氣價(jià)格。
2015年以來(lái)，歐盟“綠氫”生產(chǎn)成本已下降了40%，預(yù)計(jì)到2025年將進(jìn)一步下降40%?？稍偕茉闯杀镜臏p少占“綠氫”成本減少的2/3，另外1/3來(lái)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(lán)氫”（低碳?xì)洌┥a(chǎn)成本可與化石燃料“競(jìng)爭(zhēng)”。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(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)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(jì)氫基冶金生產(chǎn)成本將大幅增加
氫基冶金的經(jīng)濟(jì)可行性在很大程度上取決于電價(jià)和二氧化碳價(jià)格，以及工藝路線(xiàn)轉(zhuǎn)型所需的投資成本。到2050年，估計(jì)鋼鐵生產(chǎn)的年總成本（包括資本和運(yùn)營(yíng)支出）在800億歐元~1200億歐元。SSAB認(rèn)為氫基冶金的運(yùn)營(yíng)成本將比目前的煤基冶金增長(zhǎng)20%~30%，而奧鋼聯(lián)則認(rèn)為可能會(huì)增長(zhǎng)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(shí)的電能，主要用于電解制氫。根據(jù)電力和二氧化碳價(jià)格以及使用的廢鋼量，估計(jì)噸鋼生產(chǎn)成本在361歐元~640歐元。如果電價(jià)在40歐元/兆瓦時(shí)左右，二氧化碳價(jià)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?jìng)爭(zhēng)力。
歐盟鋼鐵生產(chǎn)商不僅面臨歐盟碳排放交易機(jī)制的合規(guī)成本（2020年8月二氧化碳價(jià)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(yùn)營(yíng)成本。而這些研發(fā)和運(yùn)營(yíng)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(guò)程中，根本性變革包括投資前沿突破性技術(shù)、加快對(duì)擴(kuò)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(qiáng)跨部門(mén)合作、優(yōu)化清潔能源系統(tǒng)5個(gè)方面。
為盡可能降低碳中和目標(biāo)下的鋼鐵生產(chǎn)成本，歐盟正在建立碳邊境調(diào)整機(jī)制，開(kāi)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(jì)轉(zhuǎn)型。
建立碳邊界調(diào)整機(jī)制。歐洲議會(huì)環(huán)境委員會(huì)在2020年10月宣布，碳邊界調(diào)整機(jī)制將自2023年開(kāi)始實(shí)施，涵蓋向歐盟進(jìn)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(jì)碳邊境措施的年收入可達(dá)5億歐元~14億歐元。
歐鋼聯(lián)建議歐盟在過(guò)渡時(shí)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(zhǎng)期加強(qiáng)與貿(mào)易有關(guān)的措施，引入最低二氧化碳排放標(biāo)準(zhǔn)（基于在歐盟市場(chǎng)上銷(xiāo)售的所有鋼鐵產(chǎn)品必需的碳足跡計(jì)算），以逐步淘汰鋼鐵市場(chǎng)上碳足跡高的產(chǎn)品。
提供公共財(cái)政支持。公正過(guò)渡機(jī)制（JTM）是《歐洲綠色新政》的一項(xiàng)關(guān)鍵行動(dòng)計(jì)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(jì)過(guò)渡。該機(jī)制提供了有針對(duì)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(guò)渡機(jī)制將包括3個(gè)主要的籌資來(lái)源：公正過(guò)渡基金、InvestEU（投資歐洲）的公正過(guò)渡計(jì)劃、歐洲投資銀行。
此外，歐盟委員會(huì)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(huì)（RFCS）資助的為期2年的“低碳未來(lái)”項(xiàng)目將于2020年3月底結(jié)束。作為該項(xiàng)目的延續(xù)，歐洲煤炭和鋼鐵研究基金會(huì)于今年初又啟動(dòng)了一個(gè)為期18個(gè)月的新項(xiàng)目——GREEN STEEL（綠色鋼鐵）。
此外，歐洲鋼鐵技術(shù)平臺(tái)（European Steel Technology Platform，ESTEP）于2021年啟動(dòng)歐盟清潔鋼鐵合作（Clean Steel EU Partnership，CSP）計(jì)劃。CSP計(jì)劃基于“歐洲地平線(xiàn)計(jì)劃”（2021年~2027年），其單個(gè)項(xiàng)目費(fèi)用為1000萬(wàn)歐元~1億歐元，總預(yù)算為14億歐元，預(yù)計(jì)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(jì)劃的目標(biāo)為：到2030年實(shí)現(xiàn)低碳創(chuàng)新技術(shù)開(kāi)發(fā)，并對(duì)關(guān)鍵的新技術(shù)進(jìn)行工業(yè)級(jí)的檢驗(yàn)，確保達(dá)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%。