钢铁，是现代文明的基石。从高楼大厦、桥梁铁路到风电塔架、电动汽车，它无处不在，也不可或缺。然而，在这个支撑现代生活的材料背后，钢铁生产却是全球气候变化的主要推手之一。

目前，全球约70%的钢铁仍通过煤炭高炉炼铁的方式生产，而这一工艺在生产每吨钢的过程中，平均排放约2.3吨二氧化碳。钢铁行业因此成为全球温室气体排放最大的工业部门之一，占比约7%。这些排放大多来自炼铁环节，尤其是使用焦炭还原铁矿石的高炉技术。

但这不是无法改变的。随着全球绿色转型的加速，钢铁行业也拥有了“脱碳”的新路径——使用废钢电炉、电解冶炼，或用氢替代煤炭还原铁矿石（H₂-DRI）。

为了推动这一转型，我国于2025年3月启动了全国碳市场的扩围，将钢铁、水泥、铝冶炼三大高排放行业统一纳入碳排放权交易体系。根据政策，凡年排放达到2.6万吨二氧化碳当量的企业，将被认定为重点排放单位，纳入碳市场统一管理。预计这将新增约1500家企业进入碳市场，合计覆盖新增碳排放量约30亿吨二氧化碳当量。

作为我国工业碳排放“主力军”的钢铁行业，迎来了前所未有的转型契机——从“无约束排放”迈入“碳有成本”的市场化管理新阶段。生态环境部在今年1月也发布了针对钢铁行业的排放核算、报告与核查指南，初步构建起统一透明的碳数据管理体系。

本文将围绕以下三方面，解析钢铁行业在新时代下的挑战与机遇：

全球钢铁行业减排现状与绿色炼钢趋势；

我国钢铁行业碳排放核算、报告与核查体系详解；

企业应对与未来发展方向：低碳转型的战略路径。

01

全球钢铁行业减排现状与绿色炼钢趋势

为什么铁的生产会导致气候变化

从广义上讲，目前大多数原铁的生产方式如下：

将铁矿石和焦炭（来自冶金煤）装入高炉，焦炭在极高的温度下加热并变成气体。该气体与熔融铁矿石中的氧化物发生反应，生成液态铁和二氧化碳。

冶金煤发挥四个关键作用。它：

用作铁矿石中所含氧化铁的还原剂；

是一种有助于达到熔化铁所需的极高温度的燃料；

是碳的来源，碳是钢的组成成分；

为高炉提供理想的物理结构：焦炭层充当氧化铁的床层，同时使气体通过。

焦炭并不是高炉使用的唯一煤炭产品。钢铁生产中使用的不同类型的煤炭都属于冶金煤（也称为冶金煤）。钢铁行业的规模以及冶金煤在其中发挥的主导作用，这意味着钢铁行业占全球煤炭总消费量的 14%（截至 2022 年统计数据），现代高炉如果没有煤炭这样的固体碳密集型材料就无法运转。

钢铁行业全球碳排放现状

钢铁是工业领域碳排放量最大的产业之一。截至2024年，全球钢铁生产每年排放约37.2亿吨CO₂，占全球总排放量的7.2%，与2023年相比增长了1.3%。全球平均每生产一吨钢，就会产生1.93吨二氧化碳。其中，中国钢铁生产所占全球排放的比例接近一半（49.5%），反映了中国作为全球最大钢铁生产国的巨大减排压力。

全球钢铁碳排放的结构性矛盾

目前全球约70%的粗钢产量仍依赖煤炭高炉炼铁工艺，这种方式带动了钢铁行业90%的碳排放。具体来看，每生产一吨粗钢平均排放量2.3吨高，而用工量约770公斤煤炭，体现出行业对煤炭的高度依赖，这一现实使钢铁行业成为全球减碳转型需攻克的重要领域之一。

钢铁生产各阶段都伴随着显着的碳排放。以高炉-转炉举例，如果每生产一吨钢材，从煤炭开采到最终炼钢各个阶段的排放量分别为：煤炭开采产生约0.72吨CO2当量、焦炭与铁矿原料准备阶段约排放0.71吨CO2、高炉炼铁阶段排放量最多，约1.41吨CO2、炼钢阶段约0.21吨CO2。其中炼铁和炼钢三个阶段合计排放量为2.33吨CO2/t钢，若计入煤炭开采过程中产生的甲烷排放，总排放量为3.05吨CO2，这凸显了钢铁行业低碳转型的紧迫性和紧急性。

目前全球钢铁生产主要存在两种工艺路线：

高炉-转炉（BF-BOF）：占全球钢铁产能的71%，吨钢碳排放高达2.0-2.5吨CO₂。

电炉短流程（EAF）：使用废钢进行回收再生产，吨钢排放仅0.6-1.0吨CO₂；废钢利用率≥90%时，甚至低至0.3吨CO₂。

这种工艺结构差异，直接导致各国钢铁行业碳强度差异显著，并形成了明显的区域特征。

由上图可见，中国和印度等发展中国家钢铁行业的碳强度明显高于美国和欧盟国家，主要原因在于工艺结构以高炉长流程为主。尤其是印度，煤基直接还原工艺的碳强度高达每吨钢2.8吨CO₂，远高于全球平均水平。

全球绿色炼钢技术趋势与进展

面对严峻的气候目标，全球钢铁行业正积极推进绿色转型，当前主要的减排技术路线包括：

1）电炉短流程迅速扩张

从2024年开始，全球新建钢铁产能的93%计划采用电炉工艺。电炉工艺通过回收废钢，能减少70%-90%的碳排放，成本相对较低（350-450美元/吨钢），且技术已经成熟。

2）氢冶金技术的突破（H₂-DRI）

氢冶金技术是当前最具前景的零碳炼钢技术，采用氢气代替煤炭来还原铁矿石，化学方程为：

该工艺的排放量接近零碳，减排潜力高达95%-100%。目前全球主要氢冶金项目的进展情况如下：

3）碳捕集与利用（CCUS）技术发展

作为过渡性技术，一些企业尝试捕集高炉排放的二氧化碳，进行封存或再利用，减排潜力可达50%-70%。例如，中国河钢集团已建成10万吨/年的碳捕集设施，初步捕集成本约为50美元/吨CO₂。

钢铁行业绿色转型面临的挑战与策略

全球钢铁行业绿色转型过程中面临以下关键挑战：

02

我国钢铁行业碳排放核算、报告与核查体系详解

随着中国钢铁行业正式纳入全国碳排放权交易市场，建立完善的碳排放核算、报告与核查体系已成为当前推进碳市场建设的重中之重。生态环境部2024年正式发布《钢铁行业温室气体排放核算与报告指南》和《钢铁行业温室气体排放核查技术指南》，明确了企业如何准确计算、报告碳排放量，确保数据真实有效，为配额分配与碳交易提供坚实基础。

本部分将从核算边界与排放源识别、排放量计算方法、数据质量与核查体系三个方面，进行详细介绍和解读。

核算边界与排放源识别：企业排放来自哪里？

钢铁企业碳排放核算涉及所有直接产生碳排放的生产设施与活动，包含完整的工艺流程。具体边界包括：

主要生产工序：烧结、球团、焦化、炼铁、炼钢、轧钢；

辅助设施：企业自备发电厂、锅炉、热力设备等。

企业须明确所有可能产生碳排放的活动，并确定排放源种类：

每吨钢铁在生产各个阶段的温室气体排放量

通过边界和排放源的识别，企业可以明确自身排放责任范围，防止数据遗漏或重复计算。

排放量计算方法：企业碳排放量怎么算？

① 企业整体碳排放量计算公式（物料平衡法）：

企业碳排放总量=燃料燃烧产生CO2量+工艺过程产生CO2量−产品固碳量

燃料燃烧产生CO₂量：按燃料用量 × 热值 × 碳含量 × 氧化率 × 44/12计算；

工艺过程产生CO₂量：如石灰石分解、高炉炼铁焦炭还原等工艺产生的CO₂，按投入物料量 × 对应排放因子计算；

产品固碳量：生产过程中一部分碳元素固定在钢材中，可以进行扣减（如生铁、钢产品中固存的碳量）。

② 排放因子法的具体应用：

对于常见燃料和工艺过程，国家提供统一的排放因子（如焦炭、煤炭、天然气等的CO₂排放因子），企业需按指南统一采用；

排放因子由国家统一发布，企业原则上不得自行修改，确保核算统一规范。

数据质量与核查体系：如何确保数据可信？

碳市场运行的关键在于数据真实性和可信度，因此企业提交的碳排放数据须经过严格核查。

① 数据获取要求：

优先使用实测数据：优先选用计量仪表（如电子秤、流量计）直接测量燃料消耗、原料投入量；

计量器具定期校准：仪表设备须定期检定并保存检定记录；

规范原始记录和台账管理：建立燃料采购记录、物料进出厂台账，明确责任人和数据管理流程。

② 核查工作流程：

企业自查：提交年度排放报告前，企业内部先自查，确保数据完整性和一致性；

第三方机构核查：经国家认证的核查机构根据技术指南进行现场审核，包括生产现场查验、原始数据交叉核对、计量仪器抽检；

主管部门抽查复核：生态环境部门对企业提交的数据和第三方核查报告进行随机抽查复核，确保数据质量和核查工作的独立性、公正性。

③ 核查异常处理与后果：

核查过程中发现数据存在明显误差、数据缺失或严重不一致的，将被要求重新核算；

若核查发现企业故意造假、数据瞒报，将受到配额削减、罚款、甚至纳入失信黑名单等严厉处罚。

企业需要做哪些准备？

在面对碳市场严格监管和核算要求的背景下，钢铁企业需要：

建立内部碳排放数据管理系统，落实具体部门与责任人；

对员工开展碳排放数据管理与核算的专业培训，确保人员具备相应能力；

定期进行数据质量内部自查，提前识别并解决问题，确保核查通过；

积极探索引进自动化在线监测、智能化管理系统，减少人为因素带来的数据误差。

03

企业应对与未来发展方向：低碳转型的战略路径

随着钢铁行业正式纳入全国碳市场，企业将面临严格的碳排放约束和成本压力。但与此同时，这也是钢铁行业实现绿色转型和长期发展的重要机遇。企业如何提前布局、有效应对，决定其未来竞争力和市场地位。

建立企业碳管理体系：实现精细化碳管理

进入碳市场时代后，碳排放量不再是简单的环境问题，而是企业运营成本和市场竞争的重要指标。企业必须建立完善的碳管理体系：

组建专职碳管理团队：设立独立的碳管理部门或指定碳排放负责人；

建设企业碳排放数据管理平台：自动化收集和分析碳排放数据，确保及时准确；

开展员工培训：提升全员碳管理意识，落实到生产一线；

制定企业碳资产管理战略：包括碳资产管理、交易策略和风险控制。

促进技术创新：抓住转型先机

钢铁企业的核心路径是技术改造升级，企业可考虑以下技术路径：

企业应根据自身条件选择适合的技术路线，推进技术升级与改造，逐步降低排放强度和碳成本。

碳市场交易策略：主动降低履约成本

企业可利用碳市场灵活性，制定机制的交易策略，降低履约成本：

精确测算消耗与缺陷：结合统计数据，提前预测企业碳损耗盈缺情况；

积极利用CCER重组机制：投资林业碳汇或新能源产出项目，获得CCER重组；

参与碳金融工具：适时介入碳期货、碳远期合约等，降低市场波动风险；

适当的碳损耗与跨期调节剂：在碳价格降低时损耗损耗，以降低长期履约成本。

打造绿色品牌竞争力：拓展市场新机遇

全球绿色转型趋势下，市场对低碳排放的需求迫切增加。企业应围绕碳排放管理打造品牌价值：

推进碳足迹产品认证：获得国际国内认可的产品碳足迹认证标签，提升产品市场竞争力；

积极参与国际低碳标准与认证体系建设：如ISO14067标准，掌握话语权与市场优势；

布局绿色供应链：与低碳供应商合作，满足下游客户（如汽车制造商、家电企业）对低碳材料的采购要求；

扩大品牌宣传：通过ESG报告、可持续发展报告等公开平台披露成果，树立诚信的企业形象。

小结：积极布局，迈向钢铁行业绿色新时代

钢铁行业纳入全国碳市场，是企业加速转型升级的历史机遇。企业只有主动主动建立科学的碳管理体系，精准掌握碳交易策略，提前构建绿色转型技术，才能在未来市场竞争中立于不败之地，真正实现从“容忍”到“主动创收”的战略转变。

钢铁行业的绿色低碳转型不仅是企业发展的需要，更是未来可持续发展之路的必然。