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1、加速首批突破性近零碳鋼鐵.投資與部署中國篇2024.11rmi.org/2加速首批突破性近零碳鋼鐵投資與部署中國篇關于落基山研究所（RMI）落基山研究所(Rocky Mountain Institute,RMI)是一家于1982年創立的專業、獨立、以市場為導向的智庫，與政府部門、企業、科研機構及創業者協作，推動全球能源變革，以創造清潔、安全、繁榮的低碳未來。落基山研究所著重借助經濟可行的市場化手段，加速能效提升，推動可再生能源取代化石燃料的能源結構轉變。落基山研究所在北京、美國科羅拉多州巴索爾特和博爾德、紐約市及華盛頓特區和尼日利亞設有辦事處。rmi.org/3加速首批突破性近零碳鋼鐵投資與部

2、署中國篇作者與鳴謝作者李抒苡李婷薛雨軍閆榕聯系方式李抒苡，slirmi.org引用建議李抒苡，薛雨軍，閆榕等，加速首批突破性近零碳鋼鐵投資與部署中國篇，2024，https:/ 重視合作，旨在通過分享知識和見解來加速能源轉型。因此，我們允許感興趣的各方通過知識共享 CC BYSA 4.0 許可參考、分享和引用我們的工作。https:/creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/除特別注明，本報告中所有圖片均來自iStock。鳴謝感謝落基山研究所的Chathu Gamage、Lachlan Wright、Rachel Wilmoth、Kaitlyn Ramire

3、z 和劉希元 在報告撰寫過程中給予的寶貴建議。本報告作者特別感謝鞍鋼集團鋼鐵研究院環境與資源研究所的馬光宇、寶山鋼鐵股份有限公司的王明月和孟想等專家為報告撰寫提供的洞見與建議。本報告所述內容不代表以上專家和所在機構的觀點。rmi.org/4加速首批突破性近零碳鋼鐵投資與部署中國篇目錄前言.5第一章.碳中和目標下中國鋼鐵行業的轉型方向與關鍵問題.61.1.中國鋼鐵行業的轉型方向.61.2.低碳冶金項目現狀.71.3.關鍵問題：實現首批近零碳鋼鐵的突破.9第二章.近零碳鋼鐵生產技術路線的經濟性和轉型成本 .102.1.各類鋼鐵生產技術路線的碳強度和經濟性 .102.2.從技術路線到轉型路徑：項目投

4、資與部署的實際考量.142.3.轉型成本：以近零碳為目標的項目投入測算.15第三章.高轉型成本挑戰下的綜合解決方案.173.1.多方合力的綜合解決方案：政策、需求側與金融的角色.173.2.我國先行實踐與趨勢.183.3.與各轉型路徑匹配的綜合解決方案：量化的情景分析.20第四章.行動建議.24參考文獻 .26rmi.org/5加速首批突破性近零碳鋼鐵投資與部署中國篇前言鋼鐵行業是能源密集型的高排放行業，2020 年，全球鋼鐵行業直接碳排放量達到 26 億噸，占全球碳排放總量的約 7%；1我國鋼鐵行業排放量為 18.1 億噸，占全國碳排放總量的約 16%。2,3同時，鋼鐵行業屬于重要的原材料行

5、業，是經濟社會穩步發展的支柱行業之一。鋼鐵行業的低碳、零碳轉型既對實現氣候目標至關重要，也將為自身及相關產業的高質量發展帶來機遇。從我國國內情況看，在行業層面，中國鋼鐵工業協會于 2022 年 8 月發布了鋼鐵行業碳中和愿景及技術路線圖，并已經更新到第二版。4該路線圖規劃了從當前到“碳達峰”、“碳中和”各個階段的關鍵技術，從技術角度為行業轉型的指出了方向。在企業層面，國有和民營企業均積極制定碳目標和減排路線圖，成為行業轉型的重要力量。項目層面，中國寶武鋼鐵集團有限公司（寶武）、河鋼集團有限公司（河鋼）等企業已規劃、投產了氫冶金等低碳、近零碳項目，已經具備能夠生產出符合標準產品的能力。技術的持續

6、進步和普及為生產近零碳鋼鐵i提供了可能性，但成本較高依然是阻礙項目落地以及規?；闹饕魬?。目前，已有氫冶金等項目的投資大多依靠企業自有資金，這些企業率先投產和運營低碳、近零碳項目，起到了先行示范的作用，但隨著項目的推進，經濟性挑戰將被放大，成本競爭力將不斷接受市場的驗證。當項目的中長期經濟表現存在不確定性時，更多企業可能對資本密集型的近零碳項目保持觀望態度，項目的可持續性以及規?；瘜⑹艿接绊?，其能為行業轉型帶來的積極貢獻也可能不如預期。另一方面，鋼鐵行業向低碳、近零碳的轉型具有緊迫性。據測算，要將溫升幅度控制在 1.5 攝氏度以內，到 2030 年，全球近零碳鋼鐵產能需達到約 1.9 億噸，

7、但是當前，包括規劃產能在內的總產能僅為約 6000 萬噸。5從時間節點看，我國相當一部分的高爐、轉爐即將投用滿 20 年的第一輪使用周期，如果近零碳鋼鐵項目的部署速度不夠快，則相關資金會被投入到高爐、轉爐的設備大修，延長其使用期，意味著將鎖定長達十年以上的更多碳排放。如在設備維修投資完成之后再部署近零碳項目，一方面會加劇資金短缺，另一方面有可能導致重資產的高爐、轉爐設備的提前退役，造成資源浪費。因此，要加速近零碳鋼鐵項目的部署，有必要從應對經濟性挑戰的角度積極尋求解決方案。在實踐中，項目層面的經濟性評估具有重要參考意義。各種低碳、近零碳生產技術路線的發展是動態的，例如，近零碳是項目的遠期目標，

8、但短中期可考慮合理應用過渡性技術，這意味著同一項目在不同階段采用的技術方案與路徑可能有所變化。此外，技術本身的可行性也是一個逐步提升的過程，成本經濟性呈現漸進的改善。因此，經濟性評估不應拘泥于單一技術路線的靜態假設，而應充分考慮技術迭代下的動態轉型路徑。鑒此，本研究將不同的鋼鐵生產技術路線在時間維度上進行組合，形成從較高碳技術路線到較低碳路線、最后到近零碳路線的技術組合，將其作為“轉型路徑”。在各種鋼鐵生產技術路線下噸鋼成本的基礎上，評估整體轉型路徑的成本。本報告基于項目級的經濟性評估模型，對重點技術路線和代表轉型路徑的經濟性指標進行了量化分析。通過評估項目的凈現值、回報周期等，為最終投資決策

9、的確定提供參考。同時，研究也深入分析了政策、需求側、金融等多相關方對鋼鐵行業轉型的支持方式，量化各類支持對解決經濟性挑戰的貢獻，以幫助形成綜合解決方案，提升項目的盈利潛能和可持續運營能力。這些支持方式包括但不限于提供綠氫相關補貼和引入碳價等政策手段，以及買家支付綠色溢價、達成遠期承購協議、金融機構提供優惠利率等市場手段等。報告并提出了六項行動建議，以期動員更多相關方，共同構建有利條件，形成有助于加速近零碳鋼鐵項目部署的生態系統。i 近零碳鋼鐵指符合中國鋼鐵工業協會 低碳排放鋼評價方法 的A級碳效等級的鋼鐵。對于近零碳鋼鐵項目，在項目生產的中后期，綠電得到全面應用，間接排放大幅下降至近零，噸鋼排

10、放低于A級碳效閾值。rmi.org/6加速首批突破性近零碳鋼鐵投資與部署中國篇第一章.碳中和目標下中國鋼鐵行業的轉型方向與關鍵問題.1 1.中國鋼鐵行業的轉型方向中國是最大的鋼鐵生產國和消費國，粗鋼產量占全球一半以上，鋼鐵行業的直接碳排放占全國總排放量的 14%，此外另有相當比例的電力消費產生的碳排放來自鋼鐵行業用電。因此，中國鋼鐵行業的轉型對全球氣候目標以及中國雙碳目標的實現都舉足輕重。6相較于其他國家，中國的鋼鐵生產更依賴煤炭的使用，且短流程占比偏低。由于中國“富煤、缺油、少氣”的能源結構特點，煤炭在中國鋼鐵行業的能源使用占比中達到 76%，而在歐洲和美國，該比例僅為 44%和 24%。7

11、歐洲和美國鋼鐵生產中的能源使用雖也以化石能源為主，但天然氣占據相當大的比重。此外，中國鋼鐵生產中的短流程占比不足 10%，低于國際水平，這是由于中國的工業化、城鎮化進程啟動較晚，所使用的鋼材尚未進入大規模報廢階段，廢鋼積蓄量暫時不足、價格偏高；8加上電力價格的影響，短流程煉鋼經濟性有限。煤炭占比偏高、短流程占比偏低的特點一方面為中國鋼鐵行業轉型帶來成本上的突出挑戰，另一方面也意味著巨大的減排潛力。例如，隨著工業和城市基礎設施建設逐步進入更新換代階段，機械設備和建筑的報廢會帶來廢鋼資源量的大量提高，如果輔以回收體系的完善，短流程將有大幅發展潛力。從時間節點看，我國相當一部分的高爐、轉爐即將投用滿

12、 20 年的第一輪使用周期，如果近零碳鋼鐵項目的部署速度不夠快，則相關資金會被投入到高爐、轉爐的設備大修，延長其使用期，意味著將鎖定長達十年以上的更多碳排放。9因此，在關注和規劃鋼鐵行業的轉型路徑以及近零碳生產投資時，需要結合中國鋼鐵行業的自身特點，采取合適的節奏，在抓住投資周期帶來的機遇、積極果斷地推動產能更新換代的同時，也兼顧減碳和鋼鐵企業的經濟效益，盡可能避免資產擱淺的風險。目前，我國鋼鐵行業實現碳減排的技術路線已基本明晰，關鍵技術和手段包括規?；脧U鋼和清潔氫冶金等初級鋼的低碳生產，且關鍵政策支持和領先企業行動正在全面推進中。到 2050 年，隨著廢鋼回收率的提高，再生鋼產量占比將有

13、望從目前的 10%增長到 60%，而隨著清潔氫、碳捕集與封存（CCS）等減排技術成本的不斷下降，近零碳初級鋼的生產有望達到近 2.4 億噸。10 圖表 1 中國鋼鐵生產流程展望12108642024202612840粗鋼產量（億噸/年）年碳排放（億噸CO2/年）2020203020402050短流程-電爐初級鋼-氫氣初級鋼-CCS高爐及其他長流程碳排放rmi.org/7加速首批突破性近零碳鋼鐵投資與部署中國篇1 2.低碳冶金項目現狀在“1+N”政策體系的指引下，關于促進鋼鐵工業高質量發展的指導意見 等政策有力推動了鋼鐵行業的降碳進程，同時循環經濟、碳市場、氫能發展、低碳采購和綠色金融等跨行業的

14、支持性政策也在不斷塑造和加強鋼鐵行業轉型降碳的有利條件。在政策的全面推動和支持下，多個鋼鐵企業發布碳達峰、碳中和行動目標和計劃（圖表 2），已有碳達峰、碳中和計劃的鋼鐵企業產量占到全國總量的約 38%；在項目層面，氫冶金等低碳、近零碳鋼鐵項目也不斷涌現（圖表 3），目前已公開的在計劃或運行中的總產能已達 900 萬噸以上。圖表 2 中國鋼鐵企業碳達峰、碳中和計劃公司粗鋼產量*碳達峰 碳中和 基準年其他時間線20252030203020502050-2060130.8202320502020形成減碳 30%工藝技術能力2035 年碳強度及排放總量降低 30%55.920252050碳達峰2035

15、 年碳排放總量較峰值降低 30%，噸鋼碳排放強度降低 30%以上41.320222050碳達峰較碳排放峰值降低 10%較碳排放峰值降低 30%37202520602020&碳達峰2033 年碳排放總量 較峰值下降 20%，碳排放強度較 2020 年下降 25%33.620252050-20602020&碳達峰部分產品具備減碳60%的能力低碳產品專線具備噸鋼二氧化碳排放強度與 2020 年相比降低30%的能力2035 年二氧化碳排放總量較峰值降低30%19.5203020502020碳排放強度較 2020 年下降 5%碳排放強度較 2020 年降低 20%；具備碳排放強度降低 30%的資源條件和

16、技術能力15.220232050碳達峰具備減碳 30%的工藝技術能力2042 年碳排放量較峰值降低 50%14.520282050-2060碳達峰2035 年碳排放總量較峰值有較大下降，2040 年碳排放總量近一步大幅下降14.220302060碳達峰2035 年碳排放強度較達峰年下降 20%2060 年碳排放量較峰值降低 80%，使用抵消實現碳中和12.6n/a20502018較基準年減碳 7%較基準年減碳 25%920302060碳達峰整體消納新能源用電量占比達到 33.2%2040 年全網達到50%的“綠電”；碳排放總量較達峰期降低 30%2050 年碳排放總量較達峰期降低 66%；全網

17、達 70%95%的綠電*百萬噸每年,2023數據來源：公司官網，公司年報，Worldsteelrmi.org/8加速首批突破性近零碳鋼鐵投資與部署中國篇圖表 3 中國氫冶金項目概覽.公司省市氫冶金類型項目運營時間綠氫規劃1廣東湛江氫直接還原鐵100萬噸/年氫基豎爐直接還原示范工程2023一期副產氫、焦爐煤氣、天然氣二期綠氫2河北張家口氫直接還原鐵120萬噸規模的氫冶金示范工程2022一期焦爐煤氣二期綠氫3遼寧鲅魚圈氫直接還原鐵萬噸級流化床氫氣煉鐵工程示范建設中綠氫4新疆烏魯木齊高爐噴吹氫氣2500立方米富氫碳循環氧氣高爐2023灰氫，煤氣自循環工藝5山西臨汾高爐噴吹氫氣1860立方米高爐噴吹氫

18、氣2021副產氫6山西晉中氫直接還原鐵30萬噸氫基豎爐直接還原鐵2022100%焦爐煤氣7內蒙古烏海氫基熔融還原30萬噸氫基熔融還原2021副產氫8河北秦皇島高爐噴吹氫氣40m3富氫試驗高爐試驗與隆基氫能共建可再生能源電解水制氫9甘肅嘉峪關氫直接還原鐵回轉窯中試線試驗灰氫10河北邢臺氫基熔融還原3座55萬噸熔融還原爐建設中暫無11山東臨沂氫直接還原鐵5萬噸/年中國自主研發純氫冶金豎爐2024灰氫/副產氫12河北唐山高爐噴吹氫氣2座2300立方米高爐噴吹氫氣2023副產氫中國氫冶金項目地圖4975 12 2 1 8 361011粗鋼產量(萬噸/年,2020)暫無產量/數據01,0001,0005

19、,0005,00010,00010,00020,00020,00030,000有綠氫規劃暫無綠氫規劃rmi.org/9加速首批突破性近零碳鋼鐵投資與部署中國篇.1 3.關鍵問題：實現首批近零碳鋼鐵的突破低碳、近零碳鋼鐵項目普遍面臨成本較高的挑戰。本研究將不同的鋼鐵生產技術路線在時間維度上進行組合，形成從較高碳技術路線到較低碳路線、最后到近零碳路線的技術組合，將其作為“轉型路徑”。在各種鋼鐵生產技術路線下噸鋼成本的基礎上，評估整體轉型路徑的成本。具體而言，本研究為采用不同轉型路徑搭建項目級經濟性模型，評估項目凈現值、回報周期等指標。分析并量化政策、需求側、金融等各方支持對項目財務表現的影響，形成

20、多方合力的綜合解決方案，為鋼鐵行業、企業提供參考；同時動員多個相關方，共同構建有利條件，推動形成有助于鋼鐵行業低碳發展的生態系統。本研究搭建的項目級經濟性模型的總體結構如圖表 4 所示。該模型的核心是現金流模型，它的核心結果是項目凈現值（NPV）和噸鋼成本等財務輸出，需要的直接輸入和假設則包括原料成本和產品價格，財務數據，以及氫能補貼、碳價等政策相關數據；質量平衡模型也為現金流模型提供與技術路線相關的關鍵輸入，它需要項目運行和物理參數作為輸入，同時也輸出排放強度和不同范圍的排放量等；相對獨立的綠氫產業鏈模型則為現金流模型提供隨時間、地點和技術進步等條件變化的氫氣價格輸入。圖表 4 項目級經濟性

21、模型的總體結構注：本研究中，NPV 為項目整個周期內產生現金凈流量以資金成本為貼現率折現之后與原始投資額現值的差額，從長期視角體現項目投資獲得收益的能力。項目運行和物理參數的輸入與假設財務數據的輸入與假設原料成本和產品價格的輸入與假設政策輸入氫補貼、碳價等質量平衡模型現金流模型綠氫產業鏈的獨立模型排放輸出直接排放、間接排放等財務輸出凈現值(NPV)、噸鋼成本等主要技術路線 高爐-轉爐(+CCS)氫氣直接還原-電弧爐.輸入計算輸出rmi.org/10加速首批突破性近零碳鋼鐵投資與部署中國篇第二章.近零碳鋼鐵生產技術路線的經濟性和轉型成本2 1各類鋼鐵生產技術路線的碳強度和經濟性本研究選取鋼鐵生產

22、的八條典型技術路線，并按基礎大類分為長流程、短流程和直接還原，如圖表 5。其中，長流程大類指以高爐-轉爐（BF-BOF）為基礎的技術路線；短流程大類指以全廢鋼為原料的路線，不包含以直接還原鐵為原料的短流程；直接還原大類指在低于鐵素原料熔化溫度的情況下，固態還原得到海綿鐵，并進入電爐等裝置煉鋼。上述技術路線大類是為了便于研究的精簡分類方法，實際中各技術路線間會有交疊，如長流程中的鐵水會進入短流程的電爐中。同時，各技術路線也按照其在近零碳轉型的進程中的階段歸類為基礎技術、過渡技術和終極技術?；A技術是現階段的主流路線，效率高，但排放較大，需要逐步實現改造或轉型；過渡技術是現階段具有一定降碳效果且可

23、行性較強的技術路線，但因為資源、成本、減排潛力等局限而無法滿足遠期碳中和目標；終極技術是適應遠期碳中和目標的路線，可隨技術逐步成熟而擴大部署。圖表 5 鋼鐵生產技術路線的分類和特點大類技術路線還原劑主要設備特點長流程BF-BOF高爐-轉爐焦炭高爐、轉爐傳統路線，效率高，排放大BF-BOF COG-INJ高爐噴吹焦爐煤氣焦炭、焦爐煤氣高爐、轉爐高爐中配置噴吹焦爐煤氣裝置，替代噴吹煤和少量焦炭BF-BOF CCS高爐-轉爐配備碳捕集焦炭高爐、轉爐、碳捕集配置CCS，可以捕集高爐和發電等過程的碳排放短流程Scrap-based EAF全廢鋼電爐無電弧爐以廢鋼為鐵素原料，排放低，受到廢鋼資源量影響直接

24、還原COG DRI-EAF焦爐煤氣直接還原-電爐焦爐煤氣豎爐、電弧爐純綠氫DRI的過渡路徑，利用長流程中的富氫副產焦爐煤氣COG/H2 DRI-EAF焦爐煤氣混氫直接還原-電爐焦爐煤氣、綠氫豎爐、電弧爐純綠氫DRI的過渡路徑，在焦爐煤氣中混入綠氫H2 DRI-EAF氫直接還原-電爐綠氫豎爐、電弧爐純綠氫DRIH2 DRI-ESF-BOF氫直接還原-電熔分爐綠氫豎爐、電熔分爐、轉爐可利用品位中等的球團礦，豎爐后配置電熔分爐熔化DRI，轉爐煉鋼鋼鐵行業低碳轉型是個循序漸進的過程，應充分考慮行業現狀和技術發展，有序、適時地從基礎技術向過渡技術發展，并逐漸達到終極技術。例如，基于我國鋼鐵行業現狀，利用

25、焦爐煤氣直接還原可以作為可行的過渡技術，并在綠氫成本較低時逐漸轉為綠氫直接還原。本節將深入對比分析各技術路線的特點、碳排放和經濟性（如圖表 6 和圖表 7），以作為轉型路徑分析的基礎?；A技術過渡技術終極技術rmi.org/11加速首批突破性近零碳鋼鐵投資與部署中國篇長流程大類 高爐-轉爐（BF-BOF）BF-BOF是我國鋼鐵生產最為主流的技術路線，主要還原劑是冶金煤經干餾過程形成的焦炭。該路線冶金效率高，但噸鋼碳排放較高，達到 2.2 tCO2e/t。這一技術路線的碳排放主要來自高爐環節的焦炭和噴吹煤的使用，同時上游煤炭開采環節的甲烷排放也不可忽視。高爐噴吹焦爐煤氣（BF-BOF.COG-I

26、NJ）通過在高爐中噴吹焦爐煤氣，以替代部分噴吹煤和焦炭，可在一定程度上降低碳排放。焦爐煤氣中的氫氣含量在 60%左右，甲烷含量 20%左右，甲烷可進一步重整生成氫氣。該技術路線可有效避免年輕的高爐設備提前退役，并可實現焦爐副產氣的循環利用。然而，焦爐煤氣的噴吹量有最大限值，并不能完全替代焦炭和噴吹煤，降碳幅度多為 20%左右。且長期來看，隨著鋼鐵行業低碳轉型的推進，焦爐煤氣資源將持續縮減。因此，該路線可作為近期較理想過渡技術，但在中遠期，還將逐步轉為其他近零碳的終極技術路線。高爐-轉爐配備碳捕集（BF-BOF.CCS）高爐-轉爐路線產生的碳排放可利用胺溶液等進行捕集。在鋼鐵生產中，碳排放集中于

27、高爐環節，占到總排放的 72%，因此該環節也是設置碳捕集裝置的重點環節，同時煉鐵余熱也可有效提高捕集溶液的解析效率。11 高爐環節，碳捕集率可達 90%，而在其他環節，碳捕集作用有限。相應地，該路線的噸鋼排放可低至 1.3 tCO2e/t。然而，高爐環節產生的二氧化碳濃度較低，捕集成本較高，且下游的碳運輸、封存環節高度依賴基礎設施，為CCS 技術在鋼鐵行業的應用帶來較大不確定性?；诔浞掷靡延懈郀t-轉爐資產的考慮，CCS 的利用可作為過渡技術。短流程大類 全廢鋼電爐（Scrap-based.EAF）指僅利用廢鋼作為鐵素原料，以電為主要能源來源的煉鋼工藝。由于原料是廢鋼，該技術路線并不需要煉鐵

28、環節，只需要電爐煉鋼環節ii。隨著中國的城鎮化和工業化進入下一階段，可利用的廢鋼資源增多，廢鋼價格也可趨于穩定，促進全廢鋼電爐路線的發展。目前，我國電爐鋼生產占比約 10%，該比例有望在 2050 年達到60%12，全廢鋼電爐是鋼鐵生產重要的終極技術之一，噸鋼排放可低至 0.4 tCO2e/t。在綠電的廣泛應用下，噸鋼排放進一步下降至 0.2 tCO2e/t 以下。直接還原大類 焦爐煤氣直接還原-電爐（COG.DRI-EAF）該技術路線利用焦爐煤氣作為還原劑，煉鐵設備以豎爐為主。煉鐵環節的產品是固態的直接還原鐵（也稱為海綿鐵），進一步進入煉鋼環節的電爐設備。在中東、美國，天然氣資源豐富且價格低

29、廉，廣泛應用于鋼鐵生產，以天然氣為還原劑的豎爐產能規模較大，形成了直接還原鐵技術的經驗積累。對于中國而言，這一技術路線可以充分發揮焦爐煤氣資源優勢，提高直接還原鐵和豎爐設備的技術水平和規?；芰?。焦爐煤氣雖然是副產氣，但由于焦化流程消耗的化石能源，排放較高。該技術路線的噸鋼排放大約為 1.2 tCO2e/t，較長流程降低 45%；可作為過渡技術，在實現部分碳減排的同時，為逐步擴大綠氫應用打下堅實的基礎。ii.本研究暫不考慮混摻鐵水冶煉的電爐鋼。rmi.org/12加速首批突破性近零碳鋼鐵投資與部署中國篇 全綠氫直接還原-電爐（H2.DRI-EAF）該路線利用 100%綠氫作為還原劑，直接還原球

30、團礦煉鐵，并進一步在電爐煉鋼。直接還原過程的溫度低于高爐煉鐵，以固態/氣態的方式反應，反應效率比長流程低。但是，該路線反應生成物是水而非二氧化碳，大幅降低煉鐵環節的碳排放。未來，隨著綠電和電解槽成本的下降，綠氫成本也將有很大的優化空間。在該技術路線下，噸鋼碳排放可低至 0.5 tCO2e/t，較長流程降低近 80%。通過逐步增加綠氫在焦爐煤氣中的摻混比例，可實現從 COG DRI-EAF 到 H2 DRI-EAF 的過渡。氫直接還原-電熔分爐（H2.DRI-ESF-BOF）該技術路線是在 H2 DRI 后加裝一個電熔分爐（ESF），將直接還原鐵熔化成鐵水，并注入到轉爐（BOF）中。直接還原鐵對

31、鐵素原料的品位要求較高，通常為 66%以上的高品位球團13，也稱為 DR 級球團。直接還原鐵本身并不需要高品位的鐵礦石，但是中低品位鐵礦石中的雜質無法在煉鐵過程中去除，豎爐、電爐和轉爐都缺少有效的造渣能力，鋼鐵產品的雜質含量過高。而電熔分爐的加裝，可以增強全流程的造渣能力，降低鋼鐵產品的雜質含量，提高中品味鐵礦石的適用性。中國的高品位鐵礦石資源較為缺乏，很大程度依賴進口，而該技術路線可以緩解國內優質鐵礦石緊缺的壓力。ESF 的引入也可更好的利用煉鋼環節的轉爐設備，避免轉爐資產的提前退役。由于 ESF 中直接還原鐵的熔化需要消耗能源，而煉鋼環節又需要保持較高溫度，該技術路線的能耗水平比H2 DR

32、I-EAF 高，噸鋼排放達到 0.6 tCO2e/t。圖表 6 各鋼鐵生產技術路線的碳排放iii注:假設冶金工藝中的電力來自電網，綠氫電解水的電力來自可再生能源。碳排放方面，近零碳鋼鐵指符合中國鋼鐵工業協會低碳排放鋼評價方法的 A 級碳效等級的鋼鐵，對于近零碳鋼鐵項目，在項目生產的中后期，綠電得到全面應用，間接排放大幅下降至近零，噸鋼排放低于 A 級碳效閾值。14廢鋼 100%的熱軋鋼產品的 A 級碳效閾值是 0.05t CO2/t，廢鋼 20%的熱軋鋼產品的 A 級碳效閾值是 0.33t CO2/t。在間接排放近零的情況下，Scrap-based EAF、H2 DRI-EAF 和 H2 DR

33、I-ESF-BOF 符合近零碳鋼鐵標準。iii.指從“搖籃”到“大門”的直接排放和間接排放，包含上游煤炭和鐵礦石在開采過程中產生的甲烷等溫室氣體，產品邊界取到熱軋帶鋼。噸鋼排放（t CO2e/t 熱軋鋼）BF-BOFBF-BOF COG-INJBF-BOF CCSScrap-based EAFCOG DRI-EAFH2 DRI-EAF80%H2 DRI-EAF30%H2 DRI-EAFH2 DRI-ESF-BOF2.421.61.20.80.40直接排放間接排放rmi.org/13加速首批突破性近零碳鋼鐵投資與部署中國篇經濟性方面，本研究模型計算的各技術路線的噸鋼成本如圖表 7。BF-BOF

34、的成本約 3200 元/噸，主要來自煤炭和鐵礦石等原料的采購費用。因為焦爐煤氣的應用，BF-BOF COG-INJ 的成本略有上升。對于 BF-BOF CCS，由于碳運輸和封存對基礎設施依賴度高，額外成本不確定性較大，有成本上浮的風險。Scrap-based EAF 的成本約在 3300 元/噸，略高于長流程，但受廢鋼價格和電力價格的影響較大，部分短流程鋼廠僅在谷電時間生產才能有盈利空間。COG DRI-EAF 的成本約為 3900 元/噸，比長流程高 20%，成本主要來自高品位鐵素原料和焦爐煤氣，且豎爐設備的資本投資也較大。焦爐煤氣成本對 COG DRI-EAF 路線的經濟性影響偏大，焦爐煤

35、氣若來自鋼鐵企業的內部部門，其售價可低于市場價，COG DRI-EAF 的經濟性也可進一步提高。對于基于綠氫的直接還原鐵技術路線，未來經濟性會隨著綠氫成本的下降而改善。綠氫可摻混在焦爐煤氣中進行還原反應，從全項目周期的角度，30%綠氫摻混的 30%H2 DRI-EAF 技術路線經濟性優于 COG DRI-EAF，即適度的綠氫摻混對項目的財務表現有利好作用。當綠氫摻混比例升高時，為了維持工業生產的連續穩定性，可能需要額外的綠氫儲存裝置。本研究假設儲氫需求的綠氫摻混閾值為 80%，即 80%H2 DRI-EAF、H2 DRI-EAF 和 H2 DRI-ESF-BOF 均需要額外的儲氫成本。相應地，

36、H2 DRI-EAF 的噸鋼成本約為 4100 元，比 BF-BOF 高 27%，主要來自高品位鐵礦石和綠氫。H2 DRI-ESF-BOF技術路線的噸鋼成本略高于H2 DRI-EAF，其中ESF設備的成本具有不確定性，ESF 用電量的增加，可導致噸鋼成本進一步上浮。圖表 7 各鋼鐵生產技術路線的經濟性對比模型部分假設：產能為 100 萬噸熱軋鋼/年，利用率 90%；除了 Scrap-based EAF 采用 100%廢鋼外，其他技術路線均有 20%的廢鋼摻混；2026 年綠氫生產成本為 16 元/kg，2030 年和 2035 年分別下降至 12 元/kg 和 10 元/kg。天然氣、煤炭等大

37、宗原料成本參考市場歷史價格。4,5004,0003,5003,0002,5002,0001,5001,0005000+27%熱軋鋼噸鋼成本（元/噸）BF-BOFBF-BOF COG-INJBF-BOF CCSScrap-based EAFCOG DRI-EAFH2 DRI-EAF80%H2 DRI-EAF30%H2 DRI-EAFH2 DRI-ESF-BOF碳捕集設備資產運營維護其他能源綠氫鐵素原料rmi.org/14加速首批突破性近零碳鋼鐵投資與部署中國篇2 2.從技術路線到轉型路徑：項目投資與部署的實際考量本章的上一部分詳述了鋼鐵生產的主要技術路線及其經濟性情況，這些技術可區分為基礎技術、

38、過渡技術和終極技術。值得注意的是，鋼鐵項目從現狀出發，逐步應用新技術，最終轉型成為近零碳鋼鐵項目的過程并不是一蹴而就的。除了技術路線的成熟度與成本等因素以外，還需要全面考量項目的生產設施壽命和狀況、人才儲備、項目所在地的資源稟賦等與項目直接相關的因素，以減輕企業在轉型過程中的負擔。本研究力求盡可能貼近鋼鐵生產實現近零碳轉型的現實過程，設定了六種從不同類型的現狀出發，隨時間變化而漸進使用不同技術路線的轉型過程。在本研究中，這樣的隨時間變化的技術路線組合被稱為轉型路徑。圖表 8.本研究涵蓋的典型轉型路徑一、新建BF-BOF 基準情景BF-BOF二、新建BF-BOF 配置CCSBF-BOF CCS三

39、、新建全廢鋼EAFScrap-based EAF四、已有BF-BOF 轉為DRI-ESF-BOFBF-BOFH2 DRI-ESF-BOF五、已有高爐噴吹 逐步轉為純氫DRIBF-BOF COG-INJ30%H2 DRI-EAFH2 DRI-EAF六、新建焦爐煤氣DRI 逐步轉為純氫DRICOG DRI-EAF80%H2 DRI-EAFH2 DRI-EAF注：“適應綠氫改造”指直接還原鐵中還原氣從低氫氣含量到高氫氣含量的設備改造，主要包含壓縮機、加熱設備等的費用。因為氫氣含量越高，還原氣體的流量和溫度的要求就越大。圖表 8 展示了本研究涵蓋的六種典型轉型路徑，均假設項目于 2026 年開始運行，

40、考慮此后的 20 年為周期。其中路徑一為基準情景，即于 2026 年開始運行 BF-BOF 產能，無添加 CCS 設備，一直運行到 2045 年。路徑二在路徑一的基礎上添加了 CCS 設備，CCS 設備從 2026 年建成起便開始運行。路徑三則全程采用全廢鋼 EAF 的技術路線，無技術路線轉變。路徑四、五、六均為與氫冶金相關的轉型路徑，其中路徑四是已有 BF-BOF 產能轉型為 DRI-ESF-BOF，改造于 2030 年進行；路徑五和六均為在 2035 年實現全氫 DRI-EAF 技術路線的轉型，區別在于路徑五在已有高爐進行噴吹焦爐煤氣這一過渡技術的基礎上，于 2030 年建設豎爐并采用焦爐

41、煤氣混摻 30%綠氫的 DRI技術，并在五年過渡期后轉為全綠氫 DRI；而路徑六考慮新建使用焦爐煤氣的 DRI 設施，于 2030 年對設施進行適應綠氫的改造，并使用 80%綠氫，同樣經過五年過渡期后轉為全綠氫 DRI。由于路徑五中從高爐轉為 DRI 設施的技術難度更大，而作為路徑六起始技術的焦爐煤氣 DRI 已有較好的設施基礎，本研究假設在 2030-2035 年的過渡期期間，路徑六使用了更高比例的綠氫作為還原劑。如上所示的六種轉型路徑分別對應不同的資本支出和運營支出，例如設備大修和適應綠氫改造對應資本支出，使用不同種類和組合的還原劑（焦炭、焦爐煤氣、綠氫等）對應運營支出等，作為關鍵輸入進入

42、模型。20262030203520402045適應綠氫改造適應綠氫改造適應綠氫改造新建產能已有產能rmi.org/15加速首批突破性近零碳鋼鐵投資與部署中國篇2 3.轉型成本：以近零碳為目標的項目投入測算本研究使用 1.3 中提到的項目級別經濟性模型，分別測算了上述各轉型路徑下，如不考慮政策、市場等外部支持，以近零碳為轉型目標的典型項目iv的現金流和稅息折舊及攤銷前利潤（EBITDA）v等指標，以衡量項目收入狀況和盈利性。為簡化對各轉型路徑的對比研究并盡量排除產品價格波動對項目財務表現的影響，本研究將熱軋鋼價格設定為使基準情景的凈現值為 0 的水平，以更好地反映和對比不同轉型路徑的盈利水平。模

43、型計算的結果概覽如圖表 9 所示：圖表 9 .以近零碳為目標的轉型路徑中項目現金流及 EBITDA一、新建BF-BOF基準情景二、新建BF-BOF配置CCS三、新建全廢鋼EAF四、已有BF-BOF轉為DRI-ESF-BOF五、已有高爐噴吹逐步轉為純氫DRI六、新建焦爐煤氣DRI逐步轉為純氫DRIiv.假設項目產能為100萬噸熱軋鋼/年，全廢鋼EAF的廢鋼比為100%，其余轉型路徑廢鋼比均為20%。v.在本研究中，現金流指的是項目在一定時期內現金流入減去現金流出的差額，用于衡量項目整體的收入情況；EBITDA 是指不考慮利息、稅項、折舊及攤銷的利潤，用于消除不同技術路線資本設備投入對應的折舊攤銷

44、費用的影響，衡量項目的核心盈利能力?，F金流和EBITDA（億元人民幣)現金流和EBITDA（億元人民幣）現金流和EBITDA（億元人民幣）建設期建設期建設期建設期建設期建設期運營0年5年運營0年5年運營0年5年運營0年5年運營0年5年運營0年5年運營510年運營510年運營510年運營510年運營510年運營510年運營10年15年運營10年15年運營10年15年運營10年15年運營10年15年運營10年15年運營15年20年運營15年20年運營15年20年運營15年20年運營15年20年運營15年20年0-4-8-12-16-20-24-28現金流和EBITDA（億元人民幣）0-4-8-12

45、-16-20-24-28-32-360-4-8-12-16-20-24-28-32-36-40-44-48現金流和EBITDA（億元人民幣）現金流和EBITDA（億元人民幣）151050-5-10-15-20151050-5-10-15-200-4-8-12-16-20-24-28-32現金流EBITDArmi.org/16加速首批突破性近零碳鋼鐵投資與部署中國篇通過對基準情景（即轉型路徑一）和其它五種情景的對比，可得出如下結論：在不考慮政策、市場等外部支持條件的情況下，在以近零碳為目標的轉型路徑下，項目的財務表現大部分較不理想。整體而言，這是涉及碳減排的新建及改建相關設備的一次性資本支出和

46、CCS 設備運行、綠氫利用等運行支出共同影響的結果。轉型路徑三（新建全廢鋼 EAF）由于建設期投入較少，其財務表現略低于基準情景，但優于其他轉型路徑?？紤]到廢鋼資源有限，全廢鋼 EAF 無法支撐鋼鐵行業近零碳轉型的全部需求，因此其它轉型路徑的發展仍然必要。轉型路徑二（BF-BOF 配置 CCS）和轉型路徑三（全廢鋼 EAF）在經過建設期的較大投入后，現金流和盈利水平維持在相對穩定的水平，而轉型路徑四、五、六這些與氫冶金相關的轉型路徑的經濟性則會隨綠氫成本的下降有較快提升，但仍不足以支持項目獲得盈利。對于近零碳鋼鐵的轉型路徑，項目中后期應采用符合近零碳鋼鐵標準的終極技術。該研究中假設的六條轉型路

47、徑中，轉型路徑三、四、五和六屬于近零碳鋼鐵的轉型路徑，可以作為鋼鐵行業降碳的項目級方向指引。rmi.org/17加速首批突破性近零碳鋼鐵投資與部署中國篇第三章.高轉型成本挑戰下的綜合解決方案3 1.多方合力的綜合解決方案：政策、需求側與金融的角色近零碳排放鋼鐵項目的經濟性指標提升和最終投資決策的實現不僅需要作為項目運營方的鋼鐵企業的努力推動，還需要來自政策、需求側、金融等相關方的共同支持（圖表 10）。圖表 10 各相關方對推進近零碳鋼鐵項目的支持手段相關方支持手段舉例生產支持生產企業利用自有的資金和資源推動低碳項目發展自有資金支持、低價原料和勞動力支持上下游資源對接、優先應用項目產品 政策支

48、持政府和監管機構在國家或地方層面實施的加速工業脫碳的措施碳市場、碳稅、產量補貼、設備補貼產能置換政策、基礎設施建設規劃金融支持金融機構對項目融資的支持，降低項目的資金成本轉型貸款、轉型債券、SLB、綠色股權投資信用擔保、轉型金融聯盟需求支持需求側相關方支付綠色溢價以及承諾采購的意愿低碳采購中的綠色溢價采購承諾和供應協定鋼鐵企業作為項目運營方，可以利用自有資金和資源推動向近零碳項目的轉型。在這種推動方式下，企業可充分發揮主觀能動性，更有針對性地協調資源，但可能會受到自身業務范圍和運營規模等的限制。政策也是對推進近零碳鋼鐵項目部署的有力支持手段。約束性的政策具有執行力度更強、覆蓋面更廣的特點，鼓勵

49、性的政策則發揮一定的指向和激勵作用。此外，碳市場、碳稅、補貼和專項資金等也將直接對近零碳鋼鐵項目的經濟性產生影響。其中，碳市場和碳稅都將通過增加高碳排放生產的成本來使較低碳的生產獲得優勢。補貼類的政策也具有多種形式，例如，對符合一定要求的原料（如綠氫利用）、產品（如符合一定低碳標準的鋼鐵）等按產量發放補貼金，或針對低碳冶金關鍵設備（如直接還原豎爐、電解槽）等，按設備資本投資的一定比例發放的補貼。從需求側看，買方承諾采購低碳、近零碳鋼鐵并為其支付綠色溢價也可以幫助穩定低碳、近零碳鋼鐵的銷售渠道和現金流。鋼鐵行業主要的下游，如建筑、汽車、機械等，可以在鋼材產品性能達標的前提下，為具有較低碳排放的鋼

50、材支付額外的溢價，以認可其低碳屬性。這一舉措不僅貢獻于買方自身供應鏈的碳減排，也可為推動較低碳排放鋼的發展助力。目前，在國際上，綠氫冶金的溢價水平可達到 20%30%。15除了在售價上體現認可低碳屬性外，買方對低碳、近零碳鋼的大規?；蜻B續采購承諾也可以降低其庫存積壓風險，助力相關項目的穩定運營。從金融的角度看，通過對符合一定低碳要求的企業、項目等提供融資支持或降低資金成本，也可幫助緩解企業自有資金不足的壓力。低碳、近零碳鋼鐵項目的前期投資較大，回報周期較長，金融機構的支持可幫助鋼鐵企業建立信心、推動項目的投資決策確定和設施建設的落地。對于轉型的金融支持通常包括轉型貸款、轉型債券、可持rmi.o

51、rg/18加速首批突破性近零碳鋼鐵投資與部署中國篇續發展掛鉤債券（Sustainability-linked bond,SLB）、綠色股權投資等，這些金融工具可以小幅減少企業的資本成本，提高項目經濟性。在中國的金融體系下，鋼鐵行業由于其高排放的特點，不符合綠色貸款和綠色債券的要求，但聚焦于支持碳減排的轉型貸款和轉型債券可有效降低鋼鐵轉型相關項目的融資成本。此外，以綠色參數為關鍵績效指標（KPI）的SLB也逐步成為鋼鐵行業融資的偏好，利率與KPI掛鉤的機制為資金成本降低提供了更大的空間。綠色股權投資的大體可分為財務投資和戰略投資，前者以財務回報為主要目標，多是以綠色轉型為主題的獨立風險投資基金，

52、而后者則以打通產業鏈和服務企業戰略為主要目標，多是依附于大型企業的企業風險投資(Corporate venture capital,CVC)，兩者均可為近零碳鋼鐵項目提供金融支持。國際上看，已有一部分通過上述多方合力有效推進近零碳排放鋼鐵項目部署的案例。瑞典企業 Stegra（原名 H2 Green Steel）正在瑞典北部的布登市建設一個綠氫直接還原鐵配套電爐煉鋼項目，噸鋼減排幅度可達 95%，預計 2025 年投產。在投產前，Stegra 已經與下游公司簽署了超過 50%初始產量的采購合同，采購方包括保時捷、奔馳等具有較大規模需求的公司。采購合同包含有長達七年的采購約定，綠色溢價也多在 2

53、0%以上。16,17同時，項目已獲得瑞典能源局和歐盟的政府撥款支持。其中，最新的且額度較高的支持是來自歐洲復蘇與韌性基金（Recovery and Resilience Facility,RRF）的 2.6 億歐元。18在金融方面，在 Euler Hermes 等信用保險機構的擔保下，Stegra 得到了聯合信貸銀行、法國興業銀行的優先債，和相對小型機構的次級債。股權投資方也包括新加坡 GIC、歐洲投資銀行等財務投資者，以及奔馳集團、日立能源等戰略投資者。19來自多方的各類支持進一步整合，放大了支持力度，例如，需求側的長期采購合同可作為融資抵押，而瑞典國家債務辦公室的支持也可作為綠色信用的擔保

54、。20可見，項目的順利立項和穩步建設不僅依靠運營方的努力，也是多利益相關方共同助力推動的成果。3 2.我國先行實踐與趨勢目前，我國鋼鐵行業的低碳轉型方面主要由大型企業，尤其是大型央國企引領。一方面，大型鋼鐵企業具有更雄厚的資金和資源，以投建重資產的低碳、近零碳排放鋼鐵項目；另一方面，大型企業尤其是央國企受更強的社會責任驅動，更重視發揮引領作用。而要充分利用好這些先行實踐的寶貴經驗，并加速低碳、近零碳鋼鐵走向市場化，需要構建集政策、需求側、金融等多方合力的綜合解決方案，以加速近零排放鋼鐵產能的落地和規?；l展，從而形成規模經濟進一步降低成本，形成良性循環。目前，我國已開始了各個層面的探索和實踐，

55、為鋼鐵轉型進程提供了有力的推動作用（圖表 11）。未來，基于這些實踐還可形成多方合力的解決方案，加速推進向近零碳鋼鐵的轉型。圖表 11 我國各相關方對推進鋼鐵低碳轉型的支持相關方支持手段示例政策政府部門在國家和省級層面實施的降碳激勵措施碳價鋼鐵行業已納入全國碳市場，2025年將開始碳配額交易補貼、獎勵吉林省對年產綠氫100噸以上的項目，連續三年以每公斤15/12/9元的標準補貼；對綠氫存儲設備投資補貼20%金融更低的利率，降低項目的融資成本轉型貸款/債券渣打中國為河鋼供應鏈提供首筆轉型融資貸款；寶鋼股份發行低碳轉型綠色債券用于湛江氫冶金，發行利率2.68%其他金融工具可持續掛鉤債券、可持續掛鉤

56、貸款、綠色股權投資等需求側采購方對綠色溢價的支付意愿，以及采購承諾綠色溢價河鋼集團生產近零碳綠色模具鋼，批量應用于特斯拉等新能源汽車，較普通模具鋼加價18%以上采購承諾寶馬集團與河鋼集團簽署綠色低碳鋼鐵供應鏈的合作備忘錄，寶馬沈陽生產基地量產車型將逐步使用河鋼的低碳汽車用鋼其他其他可能的措施專項資金大冶市礦區綠電綠氫制儲加用一體化項目獲得國家發改委清潔低碳氫能創新應用工程項目的中央預算內投資1.2億元rmi.org/19加速首批突破性近零碳鋼鐵投資與部署中國篇政策方面，有關部門已在國家和地方層面計劃或實施了降碳激勵措施。其中，全國碳市場對鋼鐵行業的納入將提升低碳排放鋼鐵的競爭力。根據生態環境部

57、于 2024 年 9 月發布的全國碳排放權交易市場覆蓋水泥、鋼鐵、電解鋁行業工作方案（征求意見稿），鋼鐵行業在 2024 年進入首個管控年度，并在 2025 年前完成首次履約。21在補貼方面，我國目前已有對綠氫的生產和消費進行補貼的實踐，對支持氫冶金的發展可起一定作用。例如，吉林省對年產綠氫 100 噸以上的項目，連續三年依次以每公斤 15 元、12 元、9 元的標準補貼，并對綠氫存儲設備的投資按 20%補貼。22然而，地方政府的債務壓力為補貼落實增加了不確定性。23此外，現階段尚未有特別針對鋼鐵用綠氫補貼政策。金融方面，我國針對新能源等的綠色金融體系相對成熟，但針對鋼鐵等高排放行業的轉型金融

58、體系仍在發展過程中。銀行貸款是重工業企業的重要融資手段，轉型貸款也發揮了重要作用，可以使轉型項目獲得更低利率的貸款支持。例如，渣打中國為河鋼集團供應鏈管理有限公司提供首筆轉型融資貸款。24對數據披露和規范性運營要求較高的轉型債券也正成為鋼鐵行業青睞的融資手段。寶鋼股份發行了低碳轉型綠色債券用于其位于湛江的氫冶金示范項目，發行利率為 2.68%；25中國銀行也發行了全球首筆鋼鐵轉型金融債專項支持河北省鋼鐵行業轉型。26作為相對新型的融資手段，SLB 為鋼鐵行業轉型提供了更靈活的融資方案，并通過 KPI 的設定起到激勵減排的作用。例如，鞍山鋼鐵選取生產基地噸鋼綜合能耗作為 KPI 發行了 20 億

59、元的 SLB。27鋼鐵企業和金融機構的戰略合作協定也可為具體的金融支持提供指向，如中國人民銀行鞍山市分行組織轄區 15 家銀行金融機構與鞍鋼集團簽署了綠色金融聯盟合作框架協議。28鋼鐵-汽車產業鏈的協同行動是需求側行動支持鋼鐵行業低碳轉型的代表。受其自身碳減排目標的驅動，奔馳、寶馬、沃爾沃等跨國車企低碳排放鋼采購起步較早，同時長城、奇瑞等國內車企也在快速布局低碳排放鋼采購。以河鋼集團及其下游買方的實踐為例：河鋼生產的近零碳綠色模具鋼將批量應用于特斯拉的新能源汽車生產，其較普通模具鋼加價 18%以上；29寶馬集團與河鋼集團簽署綠色低碳鋼鐵供應鏈的合作備忘錄，寶馬沈陽生產基地量產車型將逐步使用河鋼

60、的低碳汽車用鋼。30然而，目前整體來看，買方對綠色溢價支付意愿相對較低。這一方面是因為我國市場缺乏廣泛透明的溢價標準參考，另一方面也因為低碳排放鋼鐵減排程度的衡量具有一定難度。2024 年 10月，中國鋼鐵工業協會發布的低碳排放鋼評價方法團體標準為實現鋼鐵減排程度的可比、促進低碳排放鋼采購和產業鏈協同降碳提供了堅實基礎。31除了上述支持外，針對“首臺套”（首臺或首套先進技術裝置）等的專項支持也發揮了積極作用。此類支持多為申請制，評價標準也會隨著行業和技術發展而調整。例如，國家發改委的清潔低碳氫能創新應用工程項目具有一定規模的專項資金預算，該預算可為創新性低碳項目提供資金支持，大冶市礦區綠電綠氫

61、項目獲得其 1.2 億元的支持。32河鋼集團推出的全國首個“氫基堅爐一近零碳排電爐新型短流程技術開發與應用項目”，被列為國家發改委核心技術攻關專項，獲國家獎補專項資金 9500 萬元。33rmi.org/20加速首批突破性近零碳鋼鐵投資與部署中國篇3 3.與各轉型路徑匹配的綜合解決方案：量化的情景分析第二章對各低碳、近零碳鋼鐵生產技術路線的經濟性進行了分析，并進一步給出從較高碳的技術路線逐漸過渡到近零碳技術路線的整體轉型成本。在較高的轉型成本下，鋼鐵企業的低碳轉型努力還需要政策、需求側、金融等多方合力的支持。盡管目前，國際和國內均有各類先行實踐，上述各方如何配合，以實現有序而有效的轉型，是亟需

62、探索的話題。因此，本節將基于 2.3 節的六大轉型路徑，量化分析 3.1、3.2 節提及的多相關方支持對轉型成本的影響，力求給出應對轉型成本較高問題的綜合解決方案，為政策制定、需求側行動、金融機制設計等提供參考。本研究基于我國政策、需求側和金融方面已有實踐及其支持力度，合理判斷其未來發展趨勢，給出各影響因素隨時間變化的情景假設：政策：補貼：以項目于 2026 年投產為例，按利用綠氫的量進行補貼，保守假設其幅度為 2.8 元/kg；從 2032 年起，補貼逐步退坡并在 2037 年完全退補。此外，低碳設備投資補貼額度保持在設備總投資的 20%。vi 碳市場：假設碳價在 2026、2030 和 2

63、050 分別達到 100、150 和 500 元/噸vii，長流程和短流程的配額分配基于各自的基準值，直接還原鐵流程參考長流程基準值。然而，需要指出，碳價水平和配額分配方式在未來存在一定不確定性，這也可能影響本研究的量化分析結果。需求側：參考目前已有的國內外實踐設定買家對綠色溢價的支付意愿。假設對于使用 CCS、焦爐煤氣 DRI 等過渡技術的項目，買家的綠色溢價支付水平為10%，而對純綠氫DRI項目，買家的綠色溢價支付水平為20%。在項目的中后期，隨著低碳、近零碳生產的成本下降，需支付的綠色溢價逐步減少。金融：選取轉型貸款為代表性金融工具，作用于項目資本結構的債權部分，對債權的利率有 50bp

64、 的優惠力度，以降低項目的融資成本。圖表 12 本研究模型中對項目初期各相關方支持力度的假設相關方支持支持類型數值單位碳市場政策支持100元/噸碳綠氫補貼政策支持2.8元/kgDRI設備資本投資補貼政策支持20%轉型金融貸款利率優惠金融支持50bp綠色溢價（過渡技術）需求支持10%綠色溢價（純綠氫DRI）需求支持20%各轉型路徑中不同階段的技術路線、碳減排力度等的變化情況不同，相應地，上述各影響因素發生作用的階段和力度也存在差異。例如，在轉型路徑五（已有高爐噴吹逐步轉為純氫 DRI）中，項目初期的技術路線為高爐噴吹，此時相應產品并沒有額外的溢價支付，而當技術路線過渡到 30%綠氫 DRI 時，

65、買家支付 10%綠色溢價，而當完全轉到純綠氫 DRI 技術路線時，買家支付的綠色溢價可達到 20%。vi 參考吉林省對綠氫存儲設備投資的補貼力度。vii 清華大學2060年碳中和目標下的低碳能源轉型情景分析中的2050年碳價預測為115美元/噸，Slater H.等2022年中國碳價調查報告中的2050年碳價預測是239元/噸，本研究取其平均值，約為500元/噸。rmi.org/21加速首批突破性近零碳鋼鐵投資與部署中國篇在政策、需求側、金融等多個維度的支持下，在各轉型路徑中，項目的財務指標得到不同程度的改善（圖表 13）：轉型路徑二（新建 BF-BOF 配置 CCS）中，項目的 NPV 提升

66、了 47 億元，這主要來源于部分碳減排帶來的產品綠色溢價，以及在碳交易中取得的收益。盡管 NPV 得到較大幅度的改善，但仍為負值，即與無 CCS 配置相比難以有額外收益。這是因為 CCS 是在現有路線上增加的額外裝置，帶來了附加成本，無法達到與原路線平價。同時，在高爐、自備電廠以外的環節，CCS 效率較低，且其下游二氧化碳運輸、利用和封存產業鏈較長，依賴基礎設施成熟度和地質資源可得性。因此，在鋼鐵行業低碳轉型過程中，CCS 扮演的角色有限。轉型路徑三（新建全廢鋼 EAF）在不需要額外支持的情況下，經濟性表現僅略差于基準情景。在多方合力共同支持下，全廢鋼 EAF 的成本競爭力較為突出。其中，碳市

67、場對全廢鋼 EAF 轉型路徑的項目財務表現的影響最為重要；而在現實中，這一影響將很大程度上取決于碳市場中對短流程相關配額分配方法的規則設定。轉型路徑四（已有 BF-BOF 轉為 DRI-ESF-BOF）在沒有額外支持的情況下，轉型成本較高。而在政策、需求側、金融等多方支持下，項目的 NPV 可從-66 億元提升到 8 億元人民幣，與基準情景相比，項目從虧損變為收益，投資回報期為 12 年左右。轉型路徑五（已有高爐噴吹逐步轉為純氫DRI）的項目NPV同樣在多方支持作用下轉負為正，投資回報期約12年。除了得益于碳市場的影響外，這一轉型路徑在逐漸實現低碳的過程中，得到了需求側買家不同程度的綠色議價支

68、付意愿的支持。買家除了為純綠氫 DRI 產品支付綠色溢價外，在過渡時期，也為采用焦爐煤氣混摻綠氫 DRI 生產的低碳產品支付了一定的溢價。轉型路徑六（新建焦爐煤氣DRI逐步轉為純氫DRI）的成本挑戰最大，也相應需要力度更強的措施以支持其發展。在轉型前期，可實現部分碳減排的產品若可獲得一定程度的溢價支付，將大大助力整體項目 NPV 的改善。例如，在技術路線為焦爐煤氣 DRI 的階段，若買家支付約 10%的綠色溢價，項目 NPV 將得到顯著提升。在多方合力支持下，這一轉型路徑的項目 NPV 同樣可達到優于基準情景的水平，但其投資回報期比轉型路徑四、五更長。在轉型的不同時期，各類支持對項目 NPV

69、改善的貢獻存在差異?；诖?，可對比得出政策、需求側、金融等支持手段在短、中、長期的發力優先級和力度，從而形成符合行業發展階段性特征的方案，有針對性地支持近零碳鋼鐵的部署。以本研究模型假設的 20 年項目周期為例，在早期階段（前 5 年），政策、需求側、金融等各方的支持尤其重要，需要共同發力，提供足夠的激勵讓更多項目啟動，并幫助其更好地推進到穩定運行階段。此外，不同的支持手段在短、中、長期的角色也各有側重。例如，部分轉型路徑由于需引入 DRI，需要較大的初期資本投入，此時，補貼、專項資金等政策的支持尤為重要。同時，在轉型初期，買家為實現部分碳減排的產品支付較低溢價，為碳減排水平更低的產品支付更高

70、溢價；而隨著技術發展和規模經濟的體現，在轉型中后期，低碳、近零碳鋼鐵成本下降，買家僅需支付較低溢價甚至以平價、低價就可以采購到碳排放水平更低的產品。此外，隨著碳排放總量要求逐漸收緊和碳價的提升，碳市場的角色在轉型中后期愈發凸顯。rmi.org/22加速首批突破性近零碳鋼鐵投資與部署中國篇圖表 13 各類支持手段對不同轉型路徑項目財務表現的影響注：為簡化對各轉型路徑的對比研究，并盡量排除產品價格波動對項目財務表現的影響，本研究將熱軋鋼價格設定為使基準情景的 NPV 為 0 的水平，其他轉型路徑的 NPV 是與基準情景的差值，并非項目的絕對 NPV。多方支持下的項目NPV不同項目階段的多方支持作用

71、三、新建全廢鋼EAF353025201510503020100-10-20-30-40-50-60-70-80-90運營510年運營10年15年運營15年20年建設期+產量初始期0年5年碳市場綠氫補貼綠色溢價(純綠氫DRI)綠色溢價(過渡技術)轉型金融貸款利率優惠DRI設備資本投資補貼支持后NPV支持前NPV項目NPV（億元人民幣）項目NPV的多方支持（億元人民幣）五、已有高爐噴吹逐步轉為純氫DRI353025201510503020100-10-20-30-40-50-60-70-80-90運營510年運營10年15年運營15年20年建設期+產量初始期0年5年碳市場綠氫補貼綠色溢價(純綠氫D

72、RI)綠色溢價(過渡技術)轉型金融貸款利率優惠DRI設備資本投資補貼支持后NPV支持前NPV項目NPV（億元人民幣）項目NPV的多方支持（億元人民幣）二、新建BF-BOF 配置CCS3020100-10-20-30-40-50-60-70-80-9035302520151050項目NPV（億元人民幣）碳市場綠氫補貼綠色溢價(純綠氫DRI)綠色溢價(過渡技術)轉型金融貸款利率優惠DRI設備資本投資補貼支持后NPV支持前NPV運營510年運營10年15年運營15年20年建設期+產量初始期0年5年項目NPV的多方支持（億元人民幣）六、新建焦爐煤氣DRI逐步轉為純氫DRI353025201510503

73、020100-10-20-30-40-50-60-70-80-90運營510年運營10年15年運營15年20年建設期+產量初始期0年5年碳市場綠氫補貼綠色溢價(純綠氫DRI)綠色溢價(過渡技術)轉型金融貸款利率優惠DRI設備資本投資補貼支持后NPV支持前NPV項目NPV（億元人民幣）項目NPV的多方支持（億元人民幣）NPV政策支持需求支持金融支持轉型金融貸款利率優惠綠色溢價（純綠氫DRI）碳市場DRI設備資本投資補貼綠色溢價（過渡技術）綠氫補貼項目NPV的多方支持（億元人民幣）四、已有BF-BOF轉為DRI-ESF-BOF353025201510503020100-10-20-30-40-50

74、-60-70-80-90運營510年運營10年15年運營15年20年建設期+產量初始期0年5年碳市場綠氫補貼綠色溢價(純綠氫DRI)綠色溢價(過渡技術)轉型金融貸款利率優惠DRI設備資本投資補貼支持后NPV支持前NPV項目NPV（億元人民幣）rmi.org/23加速首批突破性近零碳鋼鐵投資與部署中國篇圖表 14 各轉型路徑在多方合力支持前、后的項目財務表現轉型路徑支持手段 NPV（億元人民幣）回報周期（年）一、新建BF-BOF基準情景無二、新建BF-BOF配置CCS碳市場、綠色溢價（過渡技術）、轉型金融貸款利率優惠三、新建全廢鋼EAF碳市場、轉型金融貸款利率優惠四、已有BF-BOF轉為DRI-

75、ESF-BOF碳市場、綠氫補貼、綠色溢價（純綠氫DRI）、轉型金融貸款利率優惠、DRI設備資本投資補貼五、已有高爐噴吹逐步轉為純氫DRI碳市場、綠氫補貼、綠色溢價（純綠氫DRI）、綠色溢價（過渡技術）、轉型金融貸款利率優惠、DRI設備資本投資補貼六、新建焦爐煤氣DRI逐步轉為純氫DRI碳市場、綠氫補貼、綠色溢價（純綠氫DRI）、綠色溢價（過渡技術）、轉型金融貸款利率優惠、DRI設備資本投資補貼注：為簡化對各轉型路徑的對比研究，并盡量排除產品價格波動對項目財務表現的影響，本研究將熱軋鋼價格設定為使基準情景的 NPV 為 0 的水平，其他轉型路徑的 NPV 是與基準情景的差值，并非項目的絕對 NP

76、V。同理，回報周期均以基準情景的 20 年做參照。00支持后支持前-86-48-66-63198-1620年周期內難以回本20年周期內難以回本20年周期內難以回本20年周期內難以回本20年周期內難以回本20年周期內難以回本20年20年12年12年14年20年-341rmi.org/24加速首批突破性近零碳鋼鐵投資與部署中國篇第四章.行動建議鋼鐵行業是經濟社會體系中的基礎性、支柱型產業，其低碳、近零碳轉型不只是本行業發展趨勢，也對產業鏈各相關環節的碳減排和可持續發展有重要影響。要實現從戰略到目標、從目標到路線、從路線到行動的轉化，需要盡快實現第一批近零碳項目的順利落地投產和穩定運行，作為進一步規

77、?；幕A。而面對投入大、成本高、資金緊等問題，鋼鐵企業需要同時具備理性和前瞻性，在恰當的時間點部署合適的技術路線，形成循序漸進且足夠積極的轉型路徑。與此同時，政策制定者、需求側和金融行業等相關方也需要為鋼鐵行業賦能，在轉型的各個階段提供符合階段特征的支持。為了推動鋼鐵生產向低碳、近零碳的轉型，加速相應項目的投資決策和落地，本報告提出以下六項行動建議：持續深化對低碳、近零碳技術路線和轉型路徑的經濟性研究，并落實于企業轉型路線和項目規劃中。中國鋼鐵工業協會于 2022 年發布了鋼鐵行業碳中和愿景及技術路線圖，并在 2024 年更新，形成了詳細的技術圖譜。此外，我國已有相當部分的鋼鐵企業積極制定了

78、碳減排目標和路線圖。對于技術方向和部署階段，行業已有較強共識；而對于成本經濟性，尤其對于項目層面，相關研究還需要持續深化并動態調整，以幫助項目最終投資決策的落實和運行風險管理。本研究僅基于一定假設，給出針對若干轉型路徑的情景分析。在實際操作中，由于企業的產能基礎和資源可得性不同，仍需有針對性地制定轉型路徑，并綜合評估初始資金、回報周期、凈現值等項目級經濟性指標，優化已有產能向新建產能轉型的節奏。發揮優勢地區的帶動作用，先行先試落地低碳、近零碳鋼鐵項目。目前，鋼鐵產能多布局在沿海地區，一方面接近鐵礦石資源，另一方面也更接近市場。在碳減排趨勢下，可再生能源等資源的布局也將影響轉型進程。同時具有鋼鐵

79、工業基礎和較優的脫碳資源的區域，更有可能滿足各轉型路徑在不同階段的資源需求，可率先形成工業脫碳集群，先行先試低碳、近零碳鋼鐵項目，最大程度地優化經濟性。例如，鋼鐵產能較大的區域，可盡可能利用已有設備（如通用設備、公輔等）進行低碳、近零碳改造和部署，同時在短期內充分利用現有焦爐煤氣，為直接還原鐵提供過渡氣源；結合當地較優的可再生能源資源，率先探索落地綠氫冶金項目，并適度超前地提升綠氫在還原氣中的占比；廢鋼資源豐富的區域，還可加速廢鋼電爐鋼的規?；途G電比例提升；等等。強化產業鏈各方的溝通交流，增強轉型共識和探索成本共擔機制。鋼鐵生產中，低碳、近零碳的技術路線成本較高，難以依靠本行業或單一企業的力

80、量實現市場化。尤其在早期階段，更需要適宜的支持機制幫助形成可行案例。同時，鋼鐵行業的碳減排效果也將傳遞下游等多相關方的氣候目標實現。若鋼鐵行業、企業以及政策、需求側、金融等相關方形成緊密的生態系統，將大大提升資源整合和優化效果，幫助提高鋼鐵轉型項目的經濟性表現和部署速度。在此過程中，宜探索合理的機制，以共擔轉型成本，共享減排收益。在轉型初期，充分發揮政府的引導和支持作用以及領先企業的標桿作用，并積極引入低碳采購、碳市場、轉型金融等市場化手段，帶動長期良性發展。建立和完善有針對性的政策，尤其在項目初期提供支持。行業的轉型降碳離不開政策的規范和指引，政策工具應盡可能涵蓋鋼鐵碳減排相關的各個環節，并

81、對綠氫應用等重點環節制定針對性政策。約束性政策為企業設定標準和規范，拉動行業的整體降碳水平；鼓勵性政策注重加速先行企業行動。補貼方向和力度有的放矢，并注重補貼的引入和退坡機制設計，在早期提供支持的同時，引導項目在穩定生產后更多依靠市場驅動。例如，對于直接還原鐵等需要新設備投資的項目，按固定資本投入的適當比例給予支持，以緩解運營方早期投入重資產的壓力；在項目穩定運行階段，可按綠氫用量、綠鐵產量、綠鋼產量等動態指標進行補貼，并隨著成本下降逐步退出。在此過程中，完善補貼認證方法，避免不符合標準的項目影響市場公平性。rmi.org/25加速首批突破性近零碳鋼鐵投資與部署中國篇推動低碳鋼鐵采購，以先行行

82、動助力市場形成。汽車、建筑等下游行業、企業對低碳、近零碳產品的認可對于鋼鐵行業的轉型尤為重要。在近零碳鋼鐵項目的早期，鋼鐵企業與下游企業就可進行充分交流，以求就采購意向達成一致，并用可信的評價標準篩選高質量的低碳、近零碳鋼鐵項目和產品。鼓勵采購方為碳強度更低的產品支付一定溢價，并分別給予過渡技術和終極技術適宜的溢價幅度。例如，對高爐配備 CCS、非全綠氫直接還原、提升廢鋼比、非綠電或部分綠電全廢鋼電爐等，支付較低溢價；對綠氫直接還原支付較高溢價；對于全廢鋼電爐，支付較高但避免過度的溢價，以實現廢鋼應用的良性發展。簽訂采購合同時，大額的、長期的采購合同將更有利于項目現金流預期，從而降低風險。在長

83、期采購中，隨著先行市場形成和低碳、近零碳生產成本下降，溢價可逐步退出。此外，也宜鼓勵下游企業直接投資低碳、近零碳鋼鐵項目，或鼓勵鋼鐵企業將采購訂單作為轉型貸款的抵押，進一步盤活更多支持。強化金融和鋼鐵行業的互信溝通，加強轉型金融支持力度。鋼鐵行業的轉型項目對投資規模有較高要求，除企業的自有資金外，貸款等融資方式也可有效支持。對于銀行、基金等金融機構而言，提高對范圍三排放進行管理的意識愈顯重要，尤其是可通過對金融資產交易、貸款和投資活動的氣候影響的評估，增強對鋼鐵行業的轉型引導和支持。具體而言，需要激發轉型金融的工具創新，擴大轉型貸款、轉型債券等金融工具的規模，并兼顧可持續掛鉤債券等具有深度降碳

84、激勵的新型金融工具。此外，開發適用于鋼鐵行業融資的標準，使其與企業碳減排和低碳采購所使用的標準相協同，并兼具與宏觀氣候目標的一致性和實踐的可操作性。rmi.org/26加速首批突破性近零碳鋼鐵投資與部署中國篇參考文獻1.Steel GHG Emissions Reporting Guidance,RMI,2023,.https:/rmi.org/wp-content/uploads/2022/09/steel_emissions_reporting_guidance.pdf2.汪旭穎，李冰等，中國鋼鐵行業二氧化碳排放達峰路徑研究，環境科學研究，2022，http:/ The First Wav

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