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推进供应链减排车企热捧“绿钢”

发布日期:2023/10/13 2:23:03 浏览:38

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随着欧盟、中国、日本、韩国等全球多个国家和地区纷纷提出碳中和目标,汽车行业也在加快推进节能减排,并聚焦车辆全生命周期的碳排放。作为汽车生产的主要材料,钢铁的碳排放量占比较高。因此,各大车企都开始寻求使用更环保的绿色钢铁。

近日,北京奔驰与宝钢股份正式签署《打造绿色钢铁供应链合作备忘录》,致力于在整车制造过程中使用更加绿色的原材料,共同打造绿色汽车钢铁供应链。而宝马在今年8月就宣布携手河钢集团,打造绿色低碳汽车用钢供应链。此外,沃尔沃集团、福特汽车等跨国车企积极布局“绿钢”领域,以推进供应链端减排。

“绿钢”可最高减少95%碳排放

今年8月,宝马与河钢集团携手打造“绿钢”供应链的消息刷屏。何谓“绿钢”?从本质上讲,绿色钢铁是在不使用化石燃料的情况下制造的钢铁。有些钢厂将生产过程中能与减排搭上关系的都看作是“绿钢”;而不少技术先进的企业认为,“绿钢”的二氧化碳排放量应比传统钢铁低90%~95%。例如,根据河钢集团的规划,在中短期内,其将开发生产低碳钢,可较传统钢材减少10%~30%的碳排放;之后随着技术升级,河钢集团的钢铁生产将逐步实现二氧化碳排放量减少约95%,这就是“绿钢”。

据了解,在传统的高炉冶炼过程中,生产1吨生铁需要大约300公斤焦炭和200公斤煤粉,污染较为严重,而氢冶金技术可以大大降低污染物排放。全球汽车业最先使用的“绿钢”是瑞典钢铁集团SSAB与沃尔沃集团率先研发的,使用绿色氢气来还原铁矿石,取代了煤和焦炭;传统的燃煤高炉也被电弧炉所取代,从而将化石燃料从污染严重的炼钢价值链中去除,生产出无化石燃料的钢铁,可实现二氧化碳减排约95%。

去年8月,SSAB宣布将生产出的第一批无化石燃料钢材交付给沃尔沃集团,用于生产一款沃尔沃货车,并称这是“迈向无化石燃料钢材制造的重要一步”。该集团预计,这种钢铁将于2026年实现大规模量产。

韩国产业通商资源部曾计算,相比传统钢铁制造工艺,氢冶金可以降低15%以上钢铁生产过程中的碳排放。如今,氢冶金已经成为钢铁工业绿色低碳转型发展的关键技术,引领钢铁工业进入以氢代煤冶炼绿色钢铁的新时代。国内外钢铁企业都在积极布局氢冶金技术,例如蒂森克虏伯、日本制铁、河钢、鞍钢等。尤其是进入今年以来,鞍钢、河钢等一批氢冶金创新项目或签约落地,或开工建设。

根据国际钢铁协会的数据,汽车行业占全球钢材消费量的12%左右。在汽车生产所需的原材料中,钢铁是占比最高、运用最广泛的。从排放来看,据估算,生产1辆中型纯电动汽车所用钢材的碳排放约占该车供应链端碳排放的20%,仅次于生产高压电池和轻金属材料。对于一家车企而言,使用何种钢铁会在很大程度上影响汽车生产的碳排放。

当前,无论是我国的“双碳”目标还是欧盟的“绿色新政”,都对汽车行业提出了具体的减排要求。尤其是根据欧盟要求,欧洲汽车制造商及供应商要在2050年实现碳中和。在这种情况下,生产和使用“绿钢”成为车企降低汽车全生命周期碳排放的有效手段。

牵手钢企打造“绿钢”供应链

在全球减排的大背景下,监管部门、投资者和对气候议题敏感的消费者正在推动汽车厂商做出改变。在绿色低碳钢铁采购领域,梅赛德斯-奔驰、宝马等已经积极行动起来。在中国市场,北京奔驰牵手宝钢股份,而宝马选择了河钢集团。

根据宝马和河钢集团在沈阳签署的《打造绿色低碳钢铁供应链合作备忘录》,从2023年中期开始,宝马沈阳生产基地量产车型将逐步使用河钢集团的低碳钢,后者可减排10%~30%;自2026年起,宝马沈阳生产基地将开始在整车量产过程中使用河钢集团的“绿钢”。这些“绿钢”基于绿电和电炉等工艺,生产过程将逐步实现二氧化碳排放量减少约95%。按照目前的采购计划,从2026年起宝马在供应链端每年预计将减少约23万吨的二氧化碳排放。由此,宝马成为最早在中国制定明确规划、在量产中使用“绿钢”的车企之一,也是河钢集团绿色低碳钢铁的第一个客户。

继宝马之后,北京奔驰前不久也与宝钢股份签署了《打造绿色钢铁供应链合作备忘录》。按照这份协议,宝钢股份将在2023年逐步提供碳排放大幅降低的低碳钢;从2026年起,借助氢基竖炉-电炉的技术路径,宝钢股份提供的车辆用钢碳排放可减少50%~80%;随后还将进一步提供减碳95%的“绿钢”。对于北京奔驰来说,这条减碳路径清晰明确。

当然,以上合作并非个例,在全球范围内,不少车企正在扩大使用绿色低碳钢铁。以宝马为例,除了在中国与河钢集团合作外,在欧洲还与2020年成立的瑞典初创公司H2GreenSteel达成供应协议,自2025年起为欧洲工厂采购“绿钢”。此外,宝马还与萨尔茨吉特钢铁集团签署协议,后者将自2026年开始为宝马欧洲工厂提供“绿钢”。

梅赛德斯-奔驰则在去年与SSAB达成合作,计划向后者采购“绿钢”,用于制造车身及零部件。前不久与宝钢的合作,意味着其“绿钢”供应商又多了一家。梅赛德斯-奔驰此前还表示,将自2025年起全面使用“绿钢”。SSAB的另一家合作伙伴沃尔沃集团也在扩大“绿钢”的使用范围,继去年在一款货车上使用“绿钢”后,今年5月,沃尔沃集团宣布将在部分车型中引入“绿钢”,特别是沃尔沃FH、沃尔沃FM和沃尔沃FMX。

另外,在今年5月的达沃斯世界经济论坛上,福特正式宣布加入“先行者联盟”,后者由全球50多家公司所组成,共同倡导助力零碳技术商业化。福特汽车承诺到2030年,至少使用10%接近零碳的钢材和铝材。

成本高企无阻订单爆满

除了直接采购外,不少车企也在“绿钢”领域进行投资。宝马旗下的风投基金去年投资了波士顿金属公司,这是一家美国初创企业,开发了一种使用电力而非焦炭来炼铁的工艺流程;梅赛德斯-奔驰则收购了瑞典H2GreenSteel的部分股权,后者计划利用瑞典丰富的水力发电来生产氢气,进而为钢厂提供能源。

值得注意的是,H2GreenSteel的“绿钢”工厂虽然2025年起才开始投产,且价格比一般钢铁要高出25%,但该公司在今年5月透露,其已经在不同行业签订了5~7年的客户合同,每年预售出150多万吨。这显示市场对“绿钢”的需求正在激增,而其客户名单中除了宝马、梅赛德斯-奔驰、舍弗勒、采埃孚、安道拓等汽车领域企业外,还有家电、建材、国防和航空等领域企业。其中,舍弗勒计划自2025年起,每年采购10万吨近零排放的钢铁。

目前,全球钢铁企业纷纷开始测试用氢能来炼钢,例如安赛乐米塔尔、浦项钢铁、奥钢联、萨尔茨吉特等。在中国,宝钢股份氢基竖炉机组将于2023年建成投产,这将是我国首套百万吨级的集成氢气和焦炉煤气进行工业化生产的直接还原铁生产线,可进一步减少生产工艺上的碳排放。

当然,“绿钢”的普及速度仍受价格成本牵动,可能进展并不会那么快。SSAB方面表示,其无化石燃料钢铁的生产成本将比一般钢铁高20%~30%。安赛乐米塔尔则表示,其位于德国的一家工厂使用氢气炼钢,成本提高了约60%。鉴于汽车上钢铁用量较大,这对于车企来说意味着成本将大幅提升。因此,短期内,传统的钢铁回收再利用方式可能仍将是大多数车企的首选。国际能源署也在去年的一份报告中表示,到2050年全球基于氢能生产的钢铁预计不超过15%。

不过,随着全球碳中和进程不断加速,各行业对于“绿钢”的需求势必会不断攀升。欧洲钢铁协会总干事阿克塞尔·埃格特今年6月在一次清洁钢铁合作研讨会上表示,欧洲钢铁行业未来10年实施的60个脱碳项目,将使该行业的直接和间接碳排放量减少1/3,一吨“绿钢”的价格最初可能比同类传统高炉工艺产品高35%~100%,但随着时间的推移,预计“绿钢”将越来越具有竞争力。H2GreenSteel首席执行官亨里克·亨里克森也表示,对于客户而言,使用“绿钢”要比购买碳排放配额更划算,因此该公司的订单状况非常好。

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