鋼鐵行業(yè)是全球溫室氣體排放的主要貢獻者,約占全球排放量的7%,其脫碳對實現(xiàn)歐洲綠色協(xié)議的氣候中和目標(biāo)至關(guān)重要。目前,“低碳排放鋼” 尚無統(tǒng)一的定義,不同的國際倡議和標(biāo)準(zhǔn)在方法、范圍和排放閾值上存在顯著差異。2025年4月23日,歐盟聯(lián)合研究中心(JRC)發(fā)布《定義低碳排放鋼材:國際倡議和標(biāo)準(zhǔn)的比較分析》報告,對比分析了國際能源署、ResponsibleSteel等六個主要倡議和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
一、鋼鐵行業(yè)碳排放背景
鋼鐵行業(yè)碳排放量大,年排放量占全球7%,且75%的能源需求依賴煤炭。歐盟主要通過高爐-轉(zhuǎn)爐(BF-BOF)和電弧爐(EAF)兩種路線生產(chǎn)鋼鐵,前者碳強度高,全球平均每生產(chǎn) 1 噸粗鋼的二氧化碳排放量為2.32噸,而后者僅為0.70噸。
鋼鐵行業(yè)脫碳面臨經(jīng)濟障礙,如需求低、缺乏采購激勵等,歐盟通過清潔工業(yè)協(xié)議(CID)等政策推動其脫碳轉(zhuǎn)型,并計劃引入鋼鐵碳強度自愿標(biāo)簽。
二、低碳排放鋼定義的爭議
1、缺乏統(tǒng)一清晰定義:“綠色鋼”“低碳排放鋼”“低排放鋼”“近零排放鋼” 等術(shù)語含義模糊,不同文獻和機構(gòu)對其定義不同。如 Muslemani 等人認(rèn)為 “綠色鋼” 是使用低溫室氣體排放生產(chǎn)工藝制造的鋼產(chǎn)品;Singh和Rout則將其定義為能降低溫室氣體排放、削減成本并提高鋼質(zhì)量的新煉鋼工藝。
2、碳強度作為核心評估指標(biāo):盡管定義多樣,但所有定義都將碳強度(通常以每噸鋼的二氧化碳當(dāng)量衡量)作為 “綠色鋼” 的關(guān)鍵屬性。這體現(xiàn)了碳強度在評估鋼鐵環(huán)境績效方面的重要性,成為衡量鋼鐵是否低碳的核心標(biāo)準(zhǔn) 。
3、對生產(chǎn)工藝和原料的不同看法:部分定義強調(diào)煉鋼所采用的技術(shù)路線,例如Wang等人提出“綠色鋼” 是使用可再生能源產(chǎn)生的氫氣作為還原劑生產(chǎn)的鋼;而對于產(chǎn)品在制造過程中使用化石原料(如煤炭作為還原劑或能源來源)能否被歸類為“綠色鋼”存在爭議。
4、與循環(huán)經(jīng)濟原則的關(guān)聯(lián)差異:一些定義將“綠色鋼”與循環(huán)經(jīng)濟原則相聯(lián)系,突出廢鋼含量作為 “綠色鋼” 的重要屬性。如美國的LEED認(rèn)證鼓勵使用含有大量回收材料的鋼材,尤其是來自消費后來源的材料,并鼓勵在當(dāng)?shù)鼗騾^(qū)域采購材料 。
5、是否納入其他環(huán)境和社會維度的分歧:部分學(xué)者提議擴大 “綠色鋼” 定義的范圍,除了考慮氣候變化影響外,還應(yīng)納入廢水污染物、危險廢物等其他環(huán)境維度,以及勞工權(quán)利、社區(qū)福祉等社會經(jīng)濟方面。但目前這一觀點尚未得到廣泛認(rèn)可,不同定義在是否納入這些維度上存在明顯分歧。
三、主要倡議和標(biāo)準(zhǔn)介紹
1、IEA的近零排放鋼和低排放鋼定義:國際能源署(IEA)制定此定義,為G7國家及其他國家提供參考,區(qū)分“近零排放鋼生產(chǎn)”和“低排放生產(chǎn)”概念。定義局限于粗鋼生產(chǎn)階段,核算二氧化碳和部分甲烷排放,涵蓋Scope 1、Scope 2和部分上游 Scope 3排放。依據(jù)廢鋼使用比例設(shè)定 “近零排放生產(chǎn)” 閾值,0%廢鋼使用時,粗鋼生產(chǎn)排放須低于400kg CO2 e/t 粗鋼;100%廢鋼使用時,不超過50kg CO2 e/t粗鋼,中間按廢鋼含量設(shè)漸進閾值 。同時,劃分低排放鋼生產(chǎn)為五個績效等級,激勵逐步減排。
2、ResponsibleSteel績效水平:ResponsibleSteel是國際非營利多利益相關(guān)方成員組織,其認(rèn)證需遵循13項環(huán)境和社會標(biāo)準(zhǔn),包括減少溫室氣體排放、負(fù)責(zé)任采購原材料、保護人權(quán)等。該標(biāo)準(zhǔn)對場地和產(chǎn)品均可認(rèn)證,場地認(rèn)證從搖籃到粗鋼評估鋼鐵制造商的脫碳進展,產(chǎn)品認(rèn)證量化特定鋼鐵產(chǎn)品從搖籃到大門的總隱含碳。核算涵蓋多種溫室氣體,采用與IEA類似的滑動尺度方法,依據(jù)廢鋼使用比例定義四個GHG績效水平,Level 4最為嚴(yán)格,與IEA的凈零排放生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)一致。
3、低排放鋼標(biāo)準(zhǔn)(LESS):德國鋼鐵協(xié)會(WV Stahl)基于德國相關(guān)定義制定LESS,該標(biāo)準(zhǔn)擴展系統(tǒng)邊界,涵蓋鋼鐵精煉、鑄造和熱軋等下游流程及特定質(zhì)量等級,考慮更多Scope 3排放源,如合金劑使用相關(guān)排放。計算排放時采用部分附加費,區(qū)分結(jié)構(gòu)和鋼筋鋼、優(yōu)質(zhì)鋼兩類,根據(jù)不同產(chǎn)品類別和廢鋼使用比例設(shè)定閾值。例如,優(yōu)質(zhì)鋼在0%廢鋼使用時,近零排放閾值為450kg CO2 e/t熱軋鋼;100%廢鋼使用時,為170kg CO2 e/t熱軋鋼 。此外,還推出LESS標(biāo)簽,展示產(chǎn)品性能等級、廢鋼比例、產(chǎn)品碳足跡等信息。
4、氣候債券倡議:氣候債券倡議組織為氣候債券認(rèn)證,制定了鋼鐵標(biāo)準(zhǔn),設(shè)定鋼鐵生產(chǎn)設(shè)施的脫碳措施和氣候變化基準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)僅考慮固定系統(tǒng)邊界內(nèi)的二氧化碳排放,采用可持續(xù)鋼鐵原則的分裂軌跡方法(包括初級和二級路徑),排放強度閾值與IEA 2050年凈零情景一致。對于初級鋼生產(chǎn),2020年強度閾值為2.38t CO2 e/t鋼,到2050年降至0.12t CO2 e/t鋼;二級(廢鋼基)鋼產(chǎn)品2020年閾值為0.75t CO2 e/t鋼,2050年也降至0.12t CO2 e/t鋼。企業(yè)需披露年度排放強度和廢鋼投入,根據(jù)鐵礦石與廢鋼比例計算脫碳軌跡,依此評定Tier 1或Tier 2認(rèn)證。
5、鋼鐵氣候標(biāo)準(zhǔn) - 全球鋼鐵氣候委員會(GSCC):全球鋼鐵氣候委員會(GSCC)制定的鋼鐵氣候標(biāo)準(zhǔn),旨在引導(dǎo)鋼鐵行業(yè)脫碳。該標(biāo)準(zhǔn)不設(shè)絕對閾值,而是建立與IEA 2050年凈零排放情景一致的脫碳 “下滑路徑”,為扁平產(chǎn)品和長產(chǎn)品設(shè)定特定排放強度軌跡,目標(biāo)是2050年鋼鐵產(chǎn)品碳強度達0.12t CO2e/t熱軋鋼。企業(yè)需根據(jù)基線年排放和標(biāo)準(zhǔn)下滑路徑制定定制化脫碳軌跡,經(jīng)第三方驗證,設(shè)定科學(xué)的排放目標(biāo)和中期目標(biāo),產(chǎn)品達標(biāo)后獲 3 年認(rèn)證,每年需計算并報告碳強度。
6、中國 C2F 鋼方法:中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(CISA)與寶武鋼鐵集團共同開發(fā)“中國脫碳生態(tài)未來導(dǎo)向(C2F)鋼評估方法”,為粗鋼和熱軋產(chǎn)品(不含不銹鋼)的碳排放評估提供標(biāo)準(zhǔn)化框架。采用搖籃到大門的方法,核算Scope 1和Scope 2的二氧化碳排放及部分Scope 3排放,允許使用碳信用。根據(jù)廢鋼使用比例設(shè)定五個績效等級,如熱軋產(chǎn)品在 0% 廢鋼使用時,最嚴(yán)格的A類閾值為0.4t CO2 e/t熱軋產(chǎn)品;100%廢鋼使用時,為0.05t CO2 e/t熱軋產(chǎn)品。鋼企需計算報告碳排放,經(jīng)第三方評估認(rèn)證符合閾值的產(chǎn)品可被認(rèn)定為低碳排放鋼。
四、倡議和標(biāo)準(zhǔn)對比
1、方法論對比
主要方法論類型:目前主要有滑動尺度、加權(quán)路徑和產(chǎn)品基路徑這三種方法論。滑動尺度方法依據(jù)廢鋼投入比例來劃分溫室氣體排放,建立廢鋼投入與碳足跡閾值的負(fù)相關(guān)關(guān)系;加權(quán)路徑方法綜合了初級和二級鋼鐵生產(chǎn)路徑,并根據(jù)鐵礦石與廢鋼的比例進行加權(quán);產(chǎn)品基路徑方法則針對不同的鋼鐵產(chǎn)品制定獨立的排放限制。
不同方法論的特點與差異:滑動尺度方法應(yīng)用較廣泛,得到多個組織認(rèn)可,其優(yōu)點是能體現(xiàn)不同生產(chǎn)工藝的差異,鼓勵傳統(tǒng)技術(shù)減排,但在全球廢鋼供應(yīng)不均衡的情況下存在局限性。產(chǎn)品基路徑方法以全球鋼鐵氣候委員會(GSCC)的鋼鐵氣候標(biāo)準(zhǔn)為代表,它根據(jù)產(chǎn)品特性制定動態(tài)軌跡,更具靈活性,但可能導(dǎo)致不同產(chǎn)品間難以直接比較。加權(quán)路徑方法以氣候債券倡議為代表,綜合考慮不同生產(chǎn)路徑的排放特征,使方法論更貼合實際情況。
2、系統(tǒng)邊界對比
系統(tǒng)邊界涵蓋范圍的差異:多數(shù)方法論采用從搖籃到大門的系統(tǒng)邊界,涵蓋從原材料提取到鋼鐵廠大門的過程,但在具體生產(chǎn)階段的涵蓋上有所不同。在煉鐵和煉鋼以及下游加工階段,國際能源署(IEA)和氣候債券倡議不包含二次精煉過程的溫室氣體排放,而其他一些標(biāo)準(zhǔn)則將系統(tǒng)邊界擴展到熱軋鋼階段。在Scope 3上游排放方面,不同倡議和標(biāo)準(zhǔn)的涵蓋程度差異較大,LESS、ResponsibleSteel 和鋼鐵氣候標(biāo)準(zhǔn)涵蓋較全面,而氣候債券倡議和中國C2F鋼方法則不包含相關(guān)排放,IEA 僅部分涵蓋。
其他差異因素:對于出口過程氣體的排放核算,各倡議和標(biāo)準(zhǔn)也存在差異,這可能導(dǎo)致產(chǎn)品碳強度測量結(jié)果的顯著不同。此外,在對廢鋼作為輸入材料的核算、產(chǎn)品生命周期結(jié)束時的可回收性以及credits和offsets的處理等方面,不同標(biāo)準(zhǔn)也有不同的規(guī)定,這些差異都會影響到對低碳排放鋼的評估和比較。
3、閾值對比
不同標(biāo)準(zhǔn)閾值的設(shè)定情況:不同倡議和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的定量閾值受其方法論和系統(tǒng)邊界的影響。IEA、ResponsibleSteel和中國C2F鋼標(biāo)準(zhǔn)在粗鋼的定量閾值上有一定的一致性,都以IEA的方法為基礎(chǔ),認(rèn)為粗鋼排放強度低于特定值(0% 廢鋼使用時 0.4t CO2粗鋼,100%廢鋼使用時 0.05t CO2 e/t粗鋼)可被歸類為近零排放鋼 。LESS 由于其更廣泛的系統(tǒng)邊界(擴展到熱軋鋼),設(shè)定的閾值與上述標(biāo)準(zhǔn)不同,且針對不同類型的鋼(如優(yōu)質(zhì)鋼和結(jié)構(gòu)鋼)有不同的閾值。
閾值的時間維度差異:部分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定了固定的閾值,如 IEA、ResponsibleSteel、LESS 和中國 C2F 鋼標(biāo)準(zhǔn),同時也設(shè)置了中間閾值以反映減排的漸進過程。而鋼鐵氣候標(biāo)準(zhǔn)和氣候債券倡議則采用了隨時間變化的閾值設(shè)定方式,鋼鐵氣候標(biāo)準(zhǔn)為不同產(chǎn)品設(shè)定了到 2050 年的排放強度目標(biāo),氣候債券倡議則根據(jù)不同年份設(shè)定了鋼鐵生產(chǎn)的排放閾值軌跡,兩者都反映出不同技術(shù)路線的排放強度在 2050 年趨于一致的趨勢。
五、結(jié)論
1、低碳排放鋼定義的重要性:明確 “低碳排放鋼” 的定義對鋼鐵行業(yè)意義重大。鋼鐵生產(chǎn)約占全球CO2排放量的 7%,標(biāo)準(zhǔn)化定義能為識別和推廣低碳排放鋼提供統(tǒng)一基準(zhǔn)。有助于政府制定碳定價、綠色公共采購和貿(mào)易法規(guī)等有效政策,引導(dǎo)投資向清潔生產(chǎn)技術(shù)傾斜。同時,能增強市場透明度,避免“綠漂”,讓買家、投資者和監(jiān)管機構(gòu)做出更明智的決策。
2、當(dāng)前定義存在的問題:目前,“低碳排放鋼” 缺乏普遍認(rèn)可的定義。各類評估和認(rèn)證低碳排放鋼的倡議、標(biāo)準(zhǔn)和框架不斷涌現(xiàn),但在方法、范圍和排放閾值上差異顯著。這種不一致給市場區(qū)分產(chǎn)品、企業(yè)投資決策以及政府政策實施帶來諸多挑戰(zhàn)。
3、現(xiàn)有倡議和標(biāo)準(zhǔn)的特點與不足
框架繁多且質(zhì)量參差不齊:近年來大量相關(guān)倡議出現(xiàn),但僅有少數(shù)具備完善的溫室氣體排放核算方法,包括明確的系統(tǒng)邊界、排放報告規(guī)則和驗證機制。多數(shù)框架在這些方面存在欠缺,影響了對鋼鐵產(chǎn)品碳排放評估的準(zhǔn)確性和可靠性。
核心指標(biāo)與輔助指標(biāo)的運用:全球普遍認(rèn)可碳強度是評估鋼鐵環(huán)境績效的關(guān)鍵指標(biāo),各倡議和標(biāo)準(zhǔn)均以此為基礎(chǔ)定義鋼鐵的可持續(xù)性。在滑動尺度方法中,碳強度與廢鋼含量共同確定閾值,但在全面評估時,還應(yīng)考慮資源消耗、水污染和空氣質(zhì)量等其他環(huán)境影響類別。
循環(huán)經(jīng)濟理念落實的挑戰(zhàn):所有標(biāo)準(zhǔn)和倡議都認(rèn)可廢鋼使用是鋼鐵生產(chǎn)脫碳的重要手段,但在滑動尺度等方法中,對廢鋼使用的 “中性化” 處理可能帶來問題。相同的評分可能掩蓋不同的循環(huán)經(jīng)濟水平和碳足跡差異。在標(biāo)簽方案中,需明確廢鋼核算和分類的方法指南,以防止虛假宣傳,確保真正的循環(huán)經(jīng)濟努力得到認(rèn)可和獎勵。
術(shù)語使用混亂:“綠色鋼”“低碳排放鋼” 等術(shù)語在不同倡議中的使用不一致,且缺乏統(tǒng)一的定義。這些術(shù)語可能代表不同的方法、閾值或系統(tǒng)邊界,導(dǎo)致利益相關(guān)者之間產(chǎn)生混淆,阻礙了有效的溝通和行業(yè)發(fā)展。
排放核算方法不統(tǒng)一:各倡議的排放核算規(guī)則缺乏一致性,系統(tǒng)邊界、碳信用分配和副產(chǎn)品核算等方面的差異,使得不同框架下鋼鐵產(chǎn)品的環(huán)境績效難以比較。這不僅影響市場公平競爭,也不利于行業(yè)整體的低碳轉(zhuǎn)型。
4、未來發(fā)展方向與建議:盡管各倡議和標(biāo)準(zhǔn)在方法上存在差異,但長期排放強度閾值和目標(biāo)呈現(xiàn)出明顯的趨同趨勢。無論是初級(鐵礦石基)還是二級(廢鋼基)煉鋼路線,以及不同的產(chǎn)品類別,都朝著 2050 年深度脫碳的方向發(fā)展。未來,鋼鐵行業(yè)需進一步統(tǒng)一術(shù)語,協(xié)調(diào)排放核算方法,明確循環(huán)經(jīng)濟指標(biāo)的計算和評估方式,以促進鋼鐵行業(yè)低碳發(fā)展的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。
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