實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和（簡稱“雙碳”）目標(biāo)是我國做出的重大戰(zhàn)略決策，黨中央、國務(wù)院高度重視鋼鐵行業(yè)“雙碳”工作。電爐短流程煉鋼具有投資省、建設(shè)周期短、生產(chǎn)組織靈活、環(huán)保減排和節(jié)能降碳效果明顯等優(yōu)勢(shì)。目前，行業(yè)的認(rèn)識(shí)逐漸清晰，認(rèn)為發(fā)展短流程煉鋼是實(shí)現(xiàn)低碳綠色發(fā)展的必然趨勢(shì)，鋼鐵行業(yè)在實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)過程中，高爐－轉(zhuǎn)爐和電爐在上下半場(chǎng)的角色和降碳貢獻(xiàn)不同，上半場(chǎng)碳排放總量降低重點(diǎn)要依靠長流程，下半場(chǎng)碳中和這場(chǎng)大劇還得靠短流程來“收?qǐng)觥薄Ｔ谔紲p排逐漸成為世界鋼鐵發(fā)展主要驅(qū)動(dòng)因素的背景下，“綠色鋼鐵革命”正在將世界鋼鐵技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)變革的演進(jìn)趨勢(shì)推向新的高度。近日，中央全面深化改革委員會(huì)第二次會(huì)議審議通過了《關(guān)于推動(dòng)能耗雙控逐步轉(zhuǎn)向碳排放雙控的意見》，要求統(tǒng)籌做好發(fā)展和減排的關(guān)系。我國鋼鐵工業(yè)不僅面臨著自身低碳發(fā)展的重大難題，更面臨著國內(nèi)外下游用戶對(duì)鋼鐵產(chǎn)品碳足跡、綠色低碳工藝持續(xù)增長的高度關(guān)注以及對(duì)低碳排放鋼的迫切需求。

　　為全面評(píng)估我國電爐短流程煉鋼發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題，分析發(fā)展趨勢(shì)、方向和路徑，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)組織行業(yè)力量開展了專題研究，并按照“努力將會(huì)員企業(yè)的訴求轉(zhuǎn)化為行業(yè)專業(yè)意見，將行業(yè)專業(yè)意見轉(zhuǎn)化為政府的政策選項(xiàng)”的要求，為推進(jìn)我國電爐短流程煉鋼綠色低碳和高質(zhì)量發(fā)展提出有關(guān)政策建議。

　　本報(bào)告分上、中、下篇在《中國冶金報(bào)》連續(xù)刊登，以供讀者參考。其中，上篇主要論述國內(nèi)外電爐短流程煉鋼發(fā)展的現(xiàn)狀趨勢(shì)、政策環(huán)境以及競(jìng)爭(zhēng)力狀況。

　　進(jìn)入21世紀(jì)以來，全球鋼鐵行業(yè)呈現(xiàn)波動(dòng)上漲的迅猛發(fā)展態(tài)勢(shì)。未來，印度、東南亞、非洲等“一帶一路”沿線國家和地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿^大，或?qū)⒊蔀槭澜玟撹F消費(fèi)增長的主要驅(qū)動(dòng)力。雖然世界不同國家對(duì)鋼鐵工業(yè)發(fā)展實(shí)施差異性較大的產(chǎn)業(yè)政策，但鋼鐵作為支柱產(chǎn)業(yè)的地位沒有改變，世界鋼鐵生產(chǎn)消費(fèi)中心由發(fā)達(dá)國家向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)沒有改變。經(jīng)研究預(yù)測(cè)，2025年世界鋼材需求量約為19億噸，2030年約為20億噸。我國擁有世界上最大的內(nèi)需市場(chǎng)和最完整的產(chǎn)業(yè)體系，預(yù)計(jì)“十四五”中后期國內(nèi)鋼材需求仍將維持高位，未來總體將呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

　　19世紀(jì)80年代常用的電爐已有雛形，歐洲在20世紀(jì)90年代興起了電爐短流程煉鋼發(fā)展的高潮，世界電爐鋼產(chǎn)量占比在2000年達(dá)到35%左右的峰值水平，此后總體呈下降趨勢(shì)，在25%~30%區(qū)間內(nèi)波動(dòng)，2022年為28.2%。美國作為發(fā)展電爐短流程煉鋼的典型代表，電爐鋼產(chǎn)量占比達(dá)到69%，產(chǎn)品大部分為棒線材和型材，板材占比只有約25%；美國近年來正在大舉投資電爐煉鋼項(xiàng)目，預(yù)計(jì)2024年底煉鋼產(chǎn)能將增加1070萬噸，其中主要為電爐產(chǎn)能。歐洲、土耳其等地也將電爐短流程煉鋼作為發(fā)展重點(diǎn)，日本正致力于研究大容積電爐冶煉高品質(zhì)鋼。據(jù)世界鋼鐵協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2022年全球平均電爐鋼產(chǎn)量占比為28.2%，美國、印度、韓國、日本、德國等主要產(chǎn)鋼國分別為69.0%、54.2%、31.5%、26.7%、19.8%。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2020年—2022年3年中，國外已新建投產(chǎn)電爐40座，總產(chǎn)能約3900萬噸（見圖1）。

圖1 2001—2022年世界主要產(chǎn)鋼國電爐鋼產(chǎn)量占比的變化

　　我國電爐短流程煉鋼真正意義上是從20世紀(jì)90年代開始發(fā)展，1993年電爐鋼產(chǎn)量占比曾達(dá)到最高值23%左右。進(jìn)入21世紀(jì)以來，電爐鋼比例總體震蕩下行，近幾年維持在10%左右。2017年是我國電爐短流程煉鋼發(fā)展的重要分水嶺，國家取締“地條鋼”，電爐煉鋼得到較快發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了快速高效低成本生產(chǎn)，部分全廢鋼電爐企業(yè)普鋼冶煉周期由原來的平均50分鐘縮短至35分鐘，噸鋼電極消耗由平均2千克降至1千克以下，金屬收得率由89%提高到92%~95%，部分技術(shù)指標(biāo)已進(jìn)入國際先進(jìn)行列。

　　根據(jù)鋼協(xié)組織的裝備調(diào)研情況，截至2022年底，全國具有電爐冶煉能力的鋼鐵企業(yè)約220家，電爐數(shù)量約370座，電爐鋼總產(chǎn)能約1.9億噸。電爐鋼產(chǎn)能主要分布在華東、中南地區(qū)，占比分別為34%、33%。廣東、江蘇、廣西、四川、福建、湖北的電爐鋼產(chǎn)能規(guī)模居前6位，合計(jì)產(chǎn)能約占全國電爐鋼總產(chǎn)能的54%。

　　產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，鋼筋產(chǎn)能占比40.3%，線材產(chǎn)能占比20.2%，帶鋼產(chǎn)能占比14.4%，棒材產(chǎn)能占比13.8%。按鋼種分，優(yōu)特鋼占我國電爐鋼的25%左右（見圖2）。此外，根據(jù)各地鋼鐵產(chǎn)能置換公示公告，2021年—2022年底全國擬建電爐產(chǎn)能中，優(yōu)特鋼產(chǎn)能占比18%，普鋼產(chǎn)能占比80%以上。

圖2 近年我國電爐鋼產(chǎn)量與優(yōu)特鋼產(chǎn)量

　　二、國內(nèi)外鋼鐵行業(yè)低碳綠色發(fā)展政策

　　世界銀行《碳定價(jià)發(fā)展現(xiàn)狀與未來趨勢(shì)》2022年度報(bào)告顯示，采用碳定價(jià)的國家在增加，但碳定價(jià)在全球的覆蓋率仍然較低，2021年直接碳定價(jià)升至歷史高點(diǎn)，高達(dá)80歐元/噸。隨著歐盟碳邊境調(diào)節(jié)機(jī)制（CBAM）取得新進(jìn)展，跨境碳定價(jià)機(jī)制受到廣泛關(guān)注。此前歐盟確定了削減歐盟企業(yè)免費(fèi)碳配額的時(shí)間表，從2026年開始削減，其中2026年取消免費(fèi)碳配額百分比為2.5%、2027年為5%、2028年為10%、2029年為22.5%、2030年為48.5%，直至2034年實(shí)現(xiàn)全部取消。按此原則，在剛開始的幾年，中國鋼鐵產(chǎn)品基本能滿足對(duì)應(yīng)的低碳要求，但從2030年開始，該政策的影響將明顯增大。此外，值得警惕的是，更深遠(yuǎn)的影響來自于未來其他國家或地區(qū)及其他行業(yè)對(duì)歐盟“碳關(guān)稅”做法的效仿，盡管中國鋼鐵產(chǎn)品直接出口量不大，但未來如果通過終端產(chǎn)品向供應(yīng)鏈驅(qū)動(dòng)傳導(dǎo)，會(huì)對(duì)我國鋼材間接出口產(chǎn)生非常大的影響。據(jù)相關(guān)信息，為有效應(yīng)對(duì)氣候變化，各國均積極提出應(yīng)對(duì)氣候變化目標(biāo)。截至2022年底，共有138個(gè)國家政府提出了“零碳”或碳中和氣候目標(biāo)；全球凈零排放承諾覆蓋了83%的排放、91%的GDP和80%的人口；全球前10大經(jīng)濟(jì)體均已承諾碳中和；全球前10大煤電國家也均以不同性質(zhì)承諾碳中和；全球前10大主要鋼鐵生產(chǎn)國家（地區(qū)）中，除伊朗外其余9個(gè)所在國及地區(qū)均已做出碳中和承諾。歐洲、美國、日本、韓國紛紛在鋼鐵低碳領(lǐng)域采取行動(dòng)，給予政策、資金、項(xiàng)目等多種方式支持。

　　“十二五”以來，國家有關(guān)部委相繼印發(fā)了《鋼鐵工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》《鋼鐵工業(yè)調(diào)整升級(jí)規(guī)劃（2016－2020年）》《關(guān)于促進(jìn)鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》《“十四五”原材料工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《冶金、建材重點(diǎn)行業(yè)嚴(yán)格能效約束推動(dòng)節(jié)能降碳行動(dòng)方案（2021-2025年）》《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》《鋼鐵行業(yè)穩(wěn)增長工作方案》等文件，積極引導(dǎo)電爐短流程煉鋼有序發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2023年6月底，已有26個(gè)省份相繼發(fā)布了碳達(dá)峰實(shí)施方案，均普遍支持和鼓勵(lì)發(fā)展電爐煉鋼，提高短流程產(chǎn)量占比，以此作為重要抓手推進(jìn)節(jié)能降碳工作。

　　鋼鐵行業(yè)EPD（環(huán)境產(chǎn)品聲明）平臺(tái)已經(jīng)建成，目前公示的短流程電爐產(chǎn)品多為不銹鋼。2023年1月11日，萬泰特鋼熱軋帶肋鋼筋EPD在鋼協(xié)鋼鐵行業(yè)EPD平臺(tái)上正式發(fā)布，成為我國第一個(gè)發(fā)布EPD報(bào)告的電爐短流程鋼廠。隨著歐洲碳邊境調(diào)節(jié)機(jī)制實(shí)施腳步越來越近，為使國內(nèi)電爐鋼產(chǎn)品能順利參與國際貿(mào)易，破除因碳排放問題構(gòu)筑的貿(mào)易壁壘，一方面要在國內(nèi)迅速普及短流程煉鋼的EPD認(rèn)證工作，另一方面要推動(dòng)我國EPD平臺(tái)與國外相同平臺(tái)的數(shù)據(jù)互認(rèn)工作。

　　我國與美國、日本、德國等國家在長、短流程成本構(gòu)成方面存在顯著差異。美國、日本、德國等發(fā)達(dá)國家短流程企業(yè)的平均運(yùn)營成本較長流程企業(yè)低10%~25%，國外短流程企業(yè)原料成本占其總運(yùn)營成本的64%~69%，其中廢鋼費(fèi)用占比50%~53%。主要原因是鋼鐵蓄積量大、廢鋼資源豐富、廢鋼回收體系成熟健全、電爐工藝裝備先進(jìn)、擁有能源資源稟賦優(yōu)勢(shì)等。同口徑下對(duì)比，我國短流程企業(yè)生產(chǎn)成本較長流程企業(yè)高30%左右；從各項(xiàng)成本占比看，我國短流程企業(yè)原料成本占總運(yùn)營成本的87%，其中廢鋼占68%。根據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)，通過對(duì)比2021年美國、日本、德國等國的主要鋼鐵企業(yè)運(yùn)營成本，發(fā)現(xiàn)同一國家即使流程和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)類似，不同企業(yè)的運(yùn)營成本仍存在較大差異（見表1）。

表1 全球典型國家鋼鐵企業(yè)流程結(jié)構(gòu)成本分析（單位：美元/噸）

　　（二）國內(nèi)鋼鐵長、短流程成本結(jié)構(gòu)對(duì)比分析

　　影響電爐短流程煉鋼成本競(jìng)爭(zhēng)力的主要因素為原料和能源價(jià)格。根據(jù)企業(yè)調(diào)研數(shù)據(jù)，當(dāng)鐵水成本價(jià)格和廢鋼采購價(jià)格相當(dāng)時(shí)，生產(chǎn)普碳鋼的長流程企業(yè)噸鋼成本通常較全廢鋼電爐短流程企業(yè)的噸鋼成本低200元~300元。據(jù)Mysteel研究報(bào)告，短流程電爐企業(yè)與長流程轉(zhuǎn)爐企業(yè)的噸鋼成本差距逐步縮小，從2018年—2019年的600元~700元水平下降到2021年的100元~200元（見圖3）。隨著鐵水成本、廢鋼價(jià)格、鋼材價(jià)格的變化，長短流程的成本差將在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。

圖3 短流程與長流程成本對(duì)比（元/噸）

　　電爐短流程的加工成本相對(duì)固定，而廢鋼成本占噸鋼成本的比例通常會(huì)在80%左右，當(dāng)廢鋼成本較鐵水成本低300元/噸以上時(shí)，電爐鋼企業(yè)就有一定的競(jìng)爭(zhēng)力。全廢鋼電爐短流程企業(yè)，尤其是以螺紋鋼為主的生產(chǎn)企業(yè)，普遍將“螺廢差”作為企業(yè)盈虧和市場(chǎng)形勢(shì)的晴雨表。一般而言，當(dāng)“螺廢差”不低于1000元/噸時(shí)，電爐鋼企業(yè)生產(chǎn)建筑鋼材可以基本實(shí)現(xiàn)盈虧平衡。

　?。ㄈ┪覈姞t短流程煉鋼未來競(jìng)爭(zhēng)潛力分析

　　基于煉鋼成本結(jié)構(gòu)分析，影響我國電爐短流程煉鋼競(jìng)爭(zhēng)潛力的主要因素有含鐵原料、用電成本、環(huán)保成本以及電極價(jià)格等4個(gè)主要方面。此外，電爐裝備投資、冶煉技術(shù)和全流程操作能力等因素同樣不容忽視。未來，碳排放權(quán)交易與碳稅兩種政策工具可能會(huì)并行應(yīng)用、協(xié)調(diào)配合。根據(jù)有關(guān)測(cè)算，啟動(dòng)碳排放權(quán)交易或征收碳稅后，當(dāng)碳定價(jià)達(dá)到平衡點(diǎn)250元/噸CO?（以長、短流程成本差價(jià)400元/噸鋼測(cè)算）時(shí)，全廢鋼電爐生產(chǎn)螺紋鋼將具有成本競(jìng)爭(zhēng)力。隨著國家在產(chǎn)能置換、環(huán)保、土地等方面對(duì)低碳發(fā)展的政策傾斜，電力等支撐條件逐步完善，碳排放權(quán)約束作用增強(qiáng)，以及電爐短流程冶煉技術(shù)發(fā)展，我國電爐鋼比例將逐步回升，特別是環(huán)境敏感地區(qū)、鐵礦資源不足地區(qū)和城市及城市周邊鋼廠改造升級(jí)中新建電爐將成為最優(yōu)先的選項(xiàng)，電爐煉鋼的成本優(yōu)勢(shì)也將不斷凸顯，我國電爐鋼比例將持續(xù)提高。