2026山西低碳轉型系列研究鋼鐵行業的深度降碳-科城能源環境研究

山西科城能源環境創新研究院shanxicoshareInnovationInstituteofEnergy&Environment山西低碳轉型系列研究鋼鐵行業的深度降碳山西低碳轉型系列研究鋼鐵行業的深度降碳版權說明版權歸自然資源保護協會與山西科城能源環境創新研究院所有。本報告免費下載，轉載或引用請注明來源，不得用于任何形式的商業牟利。如有違反，我們保留依法追究其法律責任的權利。課題組成員山西科城能源環境創新研究院：劉宇、許小靜、張巖姿、秦艷、趙躍華自然資源保護協會：王佳、劉季熠山西科城能源環境創新研究院shanxicoshareInnovationInstituteofEnergy&Environment山西科城能源環境創新研究院（簡稱：科城研究院）成立于2017年，是一家以推動區域可持續發展為目標的非營利研究機構和協同創新平臺、聯合國氣候變化資源循環高效利用、低碳包容性轉型、新質生產力培育、環境社會治理等領域開展研究，從政策倡導、戰略研究、技術建議、能力建設、策略傳播等角度為政府、企業和公眾提供綠色低碳轉型解決方案。自然資源保護協會自然資源保護協會（NRDC）是一家國際公益環保組織，成立于1970年。NRDC擁有700多名員工，以科學、法律、政策方面的專家為主力。NRDC自上個世紀九十年代中起在中國開展環保工作，中國項目現有成員40多名。NRDC主要通過開展政策研究，介紹和展示最佳實踐，以及提供專業支持等方式，促進中國的業務主管部門為國家林業和草原局。執行摘要鋼鐵行業發展格局正在重塑，以“碳屬性”定義的行業競爭新賽道雛形漸顯。山西省粗鋼產量雖常年位居全國第五，但近年來份額持續收縮。2025年，全省粗鋼產量為5455.75萬噸，同比下降9.5%，高于全國平均降幅[1]。在政策、市場等因素的影響下，碳排放正加速成為影響鋼鐵行業發展格局的關鍵變量。盡管山西鋼鐵行業碳排放總量已于2021年實現達峰，但粗鋼碳強度仍高于全國水平。未來，在行業管理升級、“雙碳”政策趨緊以及市場邏輯向低碳轉變的新格局下，提升碳競爭力將成為山西鋼鐵行業的必然選擇。本報告從政策、市場、行業三個維度研判了山西鋼鐵行業未來的發展格局，通過開展情景分析識別出2024—2050年不同階段的關鍵減排措施，據此構建了山西鋼鐵行業提升碳競爭力的發展路線圖，并針對轉型過程中的挑戰提出對策建議，以期為山西省鋼鐵行業提升碳競爭力提供參考。在強化降碳情景下，到2030年、2035年、2050年山西鋼鐵行業碳排放總量將分別下降至6373萬噸、3824萬噸、1446萬噸，較峰值下降50%、.與基準情景相比，強化降碳情景具有更顯著的碳減排效果。到2030年，其減排量較基準情景提升23%。減排優勢主要得益于低碳冶煉工藝的應用，廢鋼電爐鋼產量占比提升10%，減排貢獻占比37%；氫冶金產量占比提升11%，.冶煉工藝結構低碳化轉型是山西鋼鐵行業深度減排的關鍵力量，2024—2050年減排貢獻占比約為37%—55%。同時，低碳工藝減排潛力的進一步釋放高度依賴于綠電、綠氫的滲透和替代。.隨著電解槽、氫儲運等技術的進步，綠氫冶煉成本將在2040年與長流程持平。若山西加大對綠氫產業發展的支持力度，則綠氫冶煉成本有望提前到2035年降至可與長流程競爭的水平，支撐全省氫冶金規模擴張。.粗鋼產量減少也是山西鋼鐵行業重要的減排舉措，2024—2050年期間的減排貢獻為30%左右。山西鋼鐵行業應采取“量減質升”的發展戰略，以品質升級對沖產量缺口，主動調整鋼材產品結構，生產高端鋼材產品。為實現強化降碳情景下山西鋼鐵行業的減排效果，報告基于不同階段減排措施的貢獻分析，提出了更具碳競爭力且兼顧山西實際的鋼鐵行業低碳轉型路線。.到2030年，推動長治等地將限制類長流程產能置換為低碳冶煉工藝，并鼓數據來源：課題組勵低碳冶煉產能滿負荷生產，帶動全省低碳冶煉工藝產量占比提升至35%。瞄準高端裝備、海洋工程等領域需求，推動全省鋼鐵產品結構的綠色化、高端化。山西粗鋼產品碳強度下降至1.3噸二氧化碳/噸粗鋼（以下簡稱“噸/噸”）左右。.到2035年，加快推動長流程工藝產能置換，低碳冶煉工藝產量占比達到50%。加大對綠氫生產和使用的政策支持，實現綠氫100%替代灰氫。山西粗鋼產品碳強度下降至0.9噸/噸以下。.到2050年，山西鋼鐵生產工藝結構實現顛覆性重塑，低碳冶煉工藝產量占比達到80%，智慧化能碳管理能力全面覆蓋，CCUS技術及其相關應用逐步成熟，基本實現凈零排放，粗鋼產品碳強度低至0.2噸/噸。為推動山西鋼鐵行業深度降碳路線落地，并提升行業碳競爭力，需解決碳減排認知不齊、廢鋼鐵資源不足、綠電協同支撐體系不完善、氫冶金成本競爭力不足、低碳轉型資金壓力較大等問題。對此，本報告提出以下建議：.強化目標規劃和政策引導。將碳排放相關指標納入政策體系，明確2030年粗鋼碳強度較2024年下降30%的目標。加強低碳要求與山西鋼鐵產量調控、環保績效評級等工作的銜接。同時，加快構建低碳排放鋼標準體系，并通過政府綠色采購等措施引導低碳鋼消費。.構建“內網+外網”廢鋼鐵回收體系。在太原、長治等地建設加工配送基地，將回收網絡向周邊省份延伸，加強跨區域廢鋼鐵資源統籌配置，保障廢鋼鐵資源的穩定供應。.開展短流程電爐+綠電直供降碳試點，支持試點項目優先配置風電、光伏等新能源資源。支持鋼鐵企業通過綠電直連、多年期綠電交易等方式，穩定獲取綠色電力。.率先謀劃“綠氫+氫冶金”項目試點示范，提供“建設補貼+運營獎勵”支持。鼓勵長治等有條件的地區利用產能置換窗口期優先置換氫冶金產能，并警惕灰氫資產閑置。.加大財政資金宣貫力度，提高山西鋼企財政資金申報率。鼓勵金融機構推廣碳配額質押融資、債券融資及融資租賃等方式，拓寬低碳轉型融資渠道。搭建省級金融信息平臺，強化銀企對接工作。第一章國家鋼鐵版圖中的山西角色 第二章山西經濟社會版圖中的鋼鐵行業 第三章山西鋼鐵行業發展面臨新格局 第四章山西鋼鐵行業碳減排情景分析 第五章山西鋼鐵行業深度降碳路線 第六章山西鋼鐵行業深度降碳路線的落地挑戰 6.2廢鋼鐵保質保量供應能力不足 第七章山西鋼鐵行業提升碳競爭力的主要建議 7.2利用鋼鐵產能置換窗口，鼓勵鋼企建設低碳化項目 7.3加強示范試點項目支持，推動“綠氫+氫冶金”發展 7.4推廣“綠電+電爐鋼”模式，釋放廢鋼電爐鋼減排潛力 7.5財政與金融協同發力，破解行業的轉型資金瓶頸 7.6構建低碳鋼材標準體系，參與國家標準和規則制定 7.7將碳指標納入政府采購，推動低碳排放鋼市場需求 7.8加強管理體系平臺建設，提升碳排放專業管理水平 7.9開展產品碳足跡認證，主動適應低碳排放鋼市場 參考文獻 第一章國家鋼鐵版圖中的山西角色2025年，山西省粗鋼產量為5455.75萬噸，占全國粗鋼產量的5.7%，位居全國第五。近十年，山西省粗鋼產量呈現先增后降的態勢，與全國粗鋼產量走勢基本一致。據山西統計年鑒、國家統計局等數據顯示，2015年—2021年，山西省粗鋼產量穩步增長，從3847萬噸增至6740.69萬噸，產量占全國比重從4.8%上升至6.5%。2021年—2024年，受供需關系影響，全國鋼鐵產量波動下行，山西省粗鋼產量也同步回落，但仍維持在6000萬噸左右，占全國粗鋼生產規模的6%左右。步入2025年，全國粗鋼產量跌破10億噸，達9.6億噸，同比下降4.4%；受環保約束增強、產能調整等多重因素影響，山西粗鋼產量同期回落至5455.75萬噸，同比下降9.5%[1]，降幅居全國第二。8000700060005000400030002000100007654321020152016201720182019202020212022202320242025數據來源：山西統計年鑒、國家統計局、山西省2025年國民經濟和社會發展統計公報山西低碳轉型系列研究：鋼鐵行業的深度降碳|2粗鋼產量（萬噸）123456789數據來源：我的鋼鐵網長期以來，山西鋼鐵產品以螺紋、盤條等建材鋼為主，但近年來產品結構升級。截至2025年上半年，山西建材鋼產品比例已由2020年的60%降至40%[2]，工業用鋼比例有所提升。本省僅消費粗鋼產量的30%左右，其余70%銷往陜西、寧夏等西北地區，河南、湖北、安徽等中部地區，以及四川、重慶等西南地區。山西鋼鐵在全國市場的核心競爭產品是不銹鋼。山西不銹鋼生產企業以太鋼集團為主，主要產品有不銹鋼、冷軋硅鋼、碳鋼熱軋卷板、火車輪軸鋼、合金模具鋼等，其中電磁純鐵、超純鐵素體、雙相鋼、高碳馬氏體、無磁鋼、鐵路客貨車用鋼、火車輪軸鋼的市場占有率均為國內第一。2025年，太鋼集團生產不銹鋼粗鋼560.81萬噸[3]，約占全國總不銹鋼粗鋼產量的14%[4]。但隨著市場競爭加劇，太鋼集團占全國比重呈現波動下降趨勢，從2015年的19%波動下降至2025年3|山西低碳轉型系列研究：鋼鐵行業700600500400300200100020208642020152016201720182019202020212022202320242025太鋼集團不銹鋼粗鋼產量數據來源：太鋼集團年度報告、中國鋼鐵工業協會不銹鋼分會山西高爐-轉爐長流程工藝產能占比高達95%，高于全國平均水平。全省21家鋼鐵企業全部為高爐-轉爐長流程企業，具備廢鋼-電爐冶煉工藝的鋼鐵企業僅太鋼集團和山西通才工貿有限公司2家。兩家企業廢鋼電爐鋼產能共計348萬噸1，占全省粗鋼產能比重的5%，低于全國10%的平均水平[5]。此外，部分山西鋼企積極踐行“雙碳”戰略，主動探索氫冶金工藝，共部署4個氫冶金工藝項目。其中，中晉冶金科技有限公司的30萬噸/年直接還原鐵項目已于2022年落地投產[6]，但目前受市場原因處于停產狀態。1課題組根據《山西省2024、2025年度鋼鐵、水泥、鋁冶煉行業重點排放單位名錄》《山西通才工貿有限公司置換建設1×1280m3高爐、2×100t轉爐、1×65t合金鋼電爐及配山西低碳轉型系列研究：鋼鐵行業的深度降碳|4數據來源：課題組根據公開信息整理“雙碳”背景下，碳排放成為衡量鋼鐵行業發展水平的重要指標。粗鋼的碳排放強度越低，在市場中的碳競爭力就可能越強。2015—2023年，山西粗鋼產品碳強度多年高于國家平均水平，但差距正逐步縮小。根據中國統計年鑒和山西統計年鑒計算，2023年山西粗鋼產品碳強度降為1.90噸二氧化碳/噸粗鋼（以下簡稱“噸/噸”），累計下降約26%，與國家粗鋼單位產品碳強度的差距也從2015年的0.36噸/噸逐步收窄至0.05噸/噸2。2.702.502.302.101.90201520162017201820192020202120222023注：碳排放核算邊界為化石燃料燃燒碳排放+工業生產過程產生碳排放+用電間接碳排放。數據來源：中國統計年鑒、山西統計年鑒、課題組計算2《國家統計年鑒2025》分行業能源消費數據更新至2023年，因此，全國鋼鐵行業碳排放數據最新可核算至2023年。第二章5|山西低碳轉型系列研究：鋼鐵山西經濟社會版圖中的鋼鐵行業鋼鐵行業是山西工業經濟的重要支撐。從營收來看，山西鋼鐵行業占比突出。2015年—2024年，山西鋼鐵行業營業收入占全省工業行業的比重基本維持在11%到15%之間，排名穩居第二，僅次于煤炭采選行業。鋼鐵行業也是山西稅費貢獻主力之一。受行業“內卷式”競爭影響，山西鋼鐵行業利潤空間被壓縮，其稅費占全省工業的比重從2015年的4.9%下降到2024年的2.6%。盡管如此，山西鋼鐵行業稅費貢獻排名仍位于全省第五位，支柱作用依然顯著。50201520162017201820192020202120222023202420山西低碳轉型系列研究：鋼鐵行業的深度降碳|6山西鋼鐵行業的發展緊密依托于省內豐富的煉焦煤資源，與焦化行業形成了深度耦合的產業生態。焦炭在長流程煉鋼工藝中不僅承擔還原劑的功能，也是維持高爐料柱骨架支撐的核心材料。山西是全國最大的焦炭生產基地，焦炭產能占全國的五分之一。省內鋼鐵企業在焦炭采購上具備明顯的成本與供應穩定的優勢。據山西統計年鑒數據計算，2015年-2024年期間，省內鋼鐵企業采購消費的焦炭約占全省焦炭產量的20-30%。這種深度嵌套的“煤-焦-鋼”產業鏈結構，使得鋼鐵行業減碳壓力容易沿產業鏈傳導，不僅直接影響上游焦化行業，也進一步影響煤炭行業，加劇了山西產業轉型的復雜性。120001200010000800060004000200002015201620172018201920202021202220232024圖2-2山西焦炭產量與本省鋼鐵行業焦炭消費量據山西統計年鑒數據測算，山西鋼鐵行業碳排放總量（包含化石燃料燃燒碳排放、工業生產過程碳排放、電力間接碳排放）于2021年達到峰值1.27億噸。2024年，山西鋼鐵行業碳排放總量為1.14億噸，較峰值減少10%。其中，化石燃料燃燒碳排放占比約74.19%，工業生產過程碳排放占比約8.86%，電力消費產生的間接碳排放占比約16.95%。τ|山西低碳轉型系列研究：鋼鐵行業的深2020—2024年，山西鋼鐵行業碳排放量占全省碳排放總量比重保持在20%以上，是全省工業行業中的第二大碳排放行業、制造業中的第一大碳排放行業。2024年，全行業碳排放總量占全省碳排放比重約22%。13000125001200010500302530205020202021202220232024mm總量第三章山西低碳轉型系列研究：鋼鐵行業的深度降碳|8山西鋼鐵行業發展面臨新格局2021年，國家印發《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》和《2030年前碳達峰行動方案》，通過構建“1+N”政策體系，為全面實施“雙碳”戰略提供頂層設計和系統路徑。鋼鐵行業作為高耗能、高排放行業，在“雙碳”目標下，承擔著實現綠色低碳轉型的重要任務。2022年，《工業領域碳達峰實施方案》將鋼鐵行業納入重點行業開展達峰行動。2024年國家印發的《鋼鐵行業節能降碳轉型行動計劃》明確規定大氣污染防治重點區域鋼鐵產能只減不增。山西鋼鐵產能的主要分布城市均屬于大氣污染防治重點區域，面臨嚴格的產能管控。2025年以來，國家陸續出臺了《鋼鐵行業規范條件（2025年版）》《全國碳排放權交易市場覆蓋鋼鐵、水泥、鋁冶煉行業工作方案》《關于更高水平更高質量做好節能降碳工作的意見》《鋼鐵行業產能置換實施辦法》《關于開展重點行業節能降碳改造攻堅三年行動的通知》等文件，進一步深化了鋼鐵行業節能降碳要求。其中，2025年更新的《鋼鐵行業規范條件（2025年版）》規定實施“規范企業”和“引領型規范企業”兩級評價，并將能效標桿、低碳發展等綠色化指標納入引領型規范企業評價指標，引導鋼企提升低碳生產水平。2025年3月出臺的《全國碳排放權交易市場覆蓋鋼鐵、水泥、鋁冶煉行業工作方案》將鋼鐵行業納入碳市場，倒逼鋼鐵企業碳減排。2026年修訂的《鋼鐵行業產能置換實施辦法》，對廢鋼電爐鋼、氫冶金等低碳冶煉工藝給予產能置換比例傾斜，引導鋼鐵產能向采用低碳工藝的鋼鐵企業集聚。我國正加快向碳排放雙控全面轉型。《加快構建碳排放雙控制度體系工作方案》明確，自2026年起全面實施碳排放強度與碳排放總量雙控制度。《碳達峰碳中和綜合評價考核辦法》進一步將碳雙控考核列為剛性約束。鋼鐵行業將被納入更加嚴格的碳排放管理體系，承擔更多減排任務。9|山西低碳轉型系列研究：鋼鐵行業的深度降碳一方面，低碳排放鋼市場正在興起，汽車、家電行業率先提出產品碳足跡要求。如黑龍江省建龍北滿特殊鋼有限責任公司生產的綠色低碳盤條鋼產品較傳統緊固件用鋼碳排放降低約40%，成為小米汽車的緊固件供應之一[7]；家電企業海爾集團為構建綠色低碳供應鏈，與河北鋼鐵集團簽署合作協議[8]。根據彭博新能源財經統計，2025年全球低排放鋼鐵供應協議已接近200份，較兩年前增長一倍多，且每噸鋼材溢價已上升至35%[9]。這表明，碳減排已不再是企業的外部合規成本，而是決定其市場競爭力的核心要素之一。盡管目前山西省汽車、家電用鋼的生產規模較小，但隨著低碳要求覆蓋更多行業，鋼鐵產品的低碳屬性將逐步成為供應鏈采購的重要條件。山西鋼鐵產業要想在低碳排放鋼市場占據一席之地，就必須主動優化產品結構，加快構建綠色低碳的產品矩陣。另一方面，綠色貿易規則使得鋼鐵產品的低碳屬性成為進入海外市場的“入場券”。如歐盟碳邊境調節機制（CBAM）將使我國鋼鐵出口短期成本增加8.5%~9.5%，并增加出口導向型鋼鐵企業在碳盤查、碳數據管理等方面的“隱形成本”[10]。山西太原的太鋼集團已于2025年11月成功出口首批綠鋼產品，其碳足跡較傳統工藝下降75%以上[11]，這表明低碳化已成為山西鋼鐵產品提升國際競爭力的重要方向。未來，全省鋼企若要擴大海外市場份額，需主動適配全球綠色規則，持續深耕碳減排。近年來，鋼鐵行業“內卷式”競爭的問題突出。部分鋼鐵企業無視市場供需矛盾，通過擴產攤薄成本，擾亂市場秩序，最終陷入高產量、高成本、高出口與低價格、低需求、低效益的“三高三低”困境[12]。針對這類問題，國家持續釋放規范行業競爭秩序的政策信號。2025年，我國《政府工作報告》首次提出綜合整治“內卷式”競爭。2026年，《政府工作報告》進一步強調“深入整治‘內卷式’競爭，營造良好市場生態”[13]。對于鋼鐵行業而言，“反內卷”不僅是規范市場競爭秩序的重要舉措，更意味著行業發展邏輯的深刻轉變。依靠規模擴張的發展模式正成為過去式，鋼企需要通過提質升級培育新的競爭優勢。從發達國家鋼鐵行業的發展歷程來看，粗鋼產量達峰后加強行業自律成為普遍趨勢[14]。例如，歐盟、日本等國家或地區在粗鋼產量達峰后，紛紛通過優化產品結構、淘汰落后產能等措施，加快推動行業供需關系逐步恢復平衡。山西低碳轉型系列研究：鋼鐵行業的深度降碳|10我國鋼鐵行業正加快自律升級，綠色低碳轉型已成為其中的重要內容。中國鋼鐵工業協會圍繞節能降碳、低碳產品培育等方面開展工作，持續引導行業企業綠色低碳轉型。2022年，中國鋼鐵工業協會啟動實施極致能效工程，組織鋼鐵企業對標能效標桿開展節能降碳改造，持續提升行業能源利用效率和綠色低碳發展能力。2024年，中國鋼鐵工業協會組織編制《T/CISA452-2024低碳排放鋼評價方法》，并推動建立了國內首個鋼鐵行業低碳產品評價平臺——低碳排放鋼發布平臺，支撐我國低碳排放鋼發展。第四章山西鋼鐵行業碳減排情景分析本報告對山西鋼鐵行業碳排放的預測包含兩部分，一是能源活動產生的碳排放，二是工業生產過程產生的碳排放。參考鋼鐵行業低碳轉型相關文獻[15][16][17]，主要考慮山西鋼鐵行業未來產量規模、工藝結構、節能降碳技術推廣、綠色能源替代等邊界條件的發展趨勢，本報告對2024—2030年，2031—2035年，2036—2050年三個時間段分別設置基準情景和強化降碳情景。基準情景：山西鋼鐵行業政策、技術環境按照現有趨勢發展。全省粗鋼產量下降幅度基本與全國一致，廢鋼電爐鋼發展規模、氫基豎爐冶煉規模、社會綠電滲透率等以實現現有政策或企業已有規劃目標為準；高爐噴氫、極致能效、提升轉爐廢鋼比、綠氫替代措施應用率等緩慢提升。強化降碳情景：全省粗鋼產量降幅高出全國水平，產品結構持續優化，廢鋼鐵、綠電、綠氫成本明顯下降，社會綠電滲透率顯著提升，短流程工藝經濟性取得積極進展，并且由于國家政策的大力引導以及市場邏輯的深刻演變，行業減排主動性和積極性提升，各生產工藝的能源優化措施推廣應用程度加速提檔。表4-1山西省鋼鐵行業兩種情景下的碳減排參數-山西低碳轉型系列研究：鋼鐵行業的深度降碳|社會綠電滲透率（三種工藝）綠氫替代（氫基豎爐）--社會綠電滲透率（三種工藝）綠氫替代（氫基豎爐）-數據來源：課題組計算基準情景下，2030年、2035年、2050年山西省鋼鐵行業碳排放總量分別為8247萬噸、6017萬噸、3289萬噸，較峰值下降35%、53%、74%；噸鋼碳排放強度分別為1.65噸/噸、1.34噸/噸、0.87噸/噸，較2024年下降13%、29%、54%。強化降碳情景下，2030年、2035年、2050年山西省鋼鐵行業碳排放總量分別為6373萬噸、3824萬噸、1446萬噸，較峰值下降50%、70%、89%；噸鋼碳排放強度分別為1.33噸/噸、0.91噸/噸、0.43噸/噸，較2024年下降30%、52%、78%。部署CCUS技術可幫助山西鋼鐵行業實現凈零排放，預計CCUS技術在2040年后逐漸達到成熟[18]，若2050年山西鋼鐵行業CCUS加裝率達到60%，則全行業碳排放將降低至752萬噸，碳強度下降至0.22噸/噸。14000120001000080006000400020000202020232026202920322035203820412044204720502.00.20.0數據來源：課題組計算與基準情景相比，2030年，強化降碳情景的減排成效主要得益于粗鋼產量規模的下降和低碳冶煉工藝的擴大應用，廢鋼電爐鋼產量占比提升10%帶來37%的工藝減排貢獻、粗鋼產量下降4%帶來18%的減排貢獻、氫基豎爐產量占比提升11%帶來12%的減排貢獻；2035年，可通過加快低碳工藝應用和綠色能源替代實現更大幅度的減排，廢鋼電爐鋼產量占比提升10%將帶來26%的工藝減排貢獻、粗鋼產量下降7%帶來18%的減排貢獻、氫基豎爐產量占比提升10%帶來19%的減排貢獻、綠氫替代提升50%可實現19%的減排貢獻；2050年，擴大低碳冶煉工藝規模的減排成效最為顯著，廢鋼電爐鋼產量占比提升20%、氫基豎爐產量占比提升10%，兩者可帶來共69%的減排貢獻。9000800070006000500040003000200010000824733069423220271852022114563736373圖4-2基準情景、強化降碳情景下2030年山西省鋼鐵行業二氧化碳排放對比數據來源：課題組計算700050004000300020001000057360174015734243824圖4-3基準情景、強化降碳情景下2035年山西省鋼鐵行業二氧化碳排放對比數據來源：課題組計算40003289346824300082414460.499714461000010000基準情景a粗鋼產量減少u廢鋼-電爐鋼冶煉工藝a氫基球團替代燒結技術轉爐廢鋼比提升極致能效技術提升圖4-4基準情景、強化降碳情景下2050年山西省鋼鐵行業二氧化碳排放對比數據來源：課題組計算政策和市場雙重影響下山西粗鋼產量規模壓減成為必然趨勢。在強化降碳情景下，2030年、2035年、2050年山西省的粗鋼產量將分別下降至4800萬噸、4200萬噸、3400萬噸，較產量峰值年2021年粗鋼產量下降29%、38%、50%。產量規模的持續壓減將有力推動行業減排。強化降碳情景下，2025年—2030年，粗鋼產量減少的減排貢獻度為32%，2031年—2035年，減排貢獻約為31%，2036年—2050年，減排貢獻約31%，在三個階段的減排貢獻均較大。為應對粗鋼產量壓減帶來的轉型挑戰，山西鋼鐵行業需采取“量減質升”的發展戰略，以品質升級對沖產量下降帶來的收益缺口，主動調整鋼材產品結構，生產強度更好、使用壽命更長、附加值更高的高端鋼材產品。山西低碳轉型系列研究：鋼鐵行業的深度降碳|10000900080007000600050004000300020001000123610953453452030863457/237801572/192424 637373373338244622024年2030年2035年2050年圖4-5強化降碳情景下山西鋼鐵行業近中長期不同措施減排貢獻數據來源：課題組計算低碳冶煉工藝是山西鋼鐵行業實現深度減排的關鍵路徑。山西鋼鐵長期依賴傳統高爐-轉爐長流程工藝，在此背景下，推廣低碳冶煉技術能夠有效降低碳排放。2024年—2030年，山西有望通過改善冶煉工藝結構，推廣廢鋼電爐鋼工藝和氫基豎爐工藝，帶來37%的碳減排；2031年—2035年，低碳冶煉工藝的減排貢獻提升至39%；2036年—2050年，低碳冶煉工藝帶來的減排貢獻更是高達55%，成為推動山西鋼鐵行業深度降碳的絕對主導。低碳冶煉工藝深度減排潛力的釋放高度依賴于綠色能源替代。以氫基直接還原工藝為例，其核心在于使用氫氣替代碳作為還原劑，若使用灰氫，氫冶金減排效果將大打折扣。同樣，廢鋼鐵電爐鋼冶煉耗電高，電力清潔程度也將直接影響工藝減排能力。2024年—2030年，社會綠電滲透率提升帶來12%的減排貢獻，綠氫替代的減排貢獻為6%；2031年—2035年，山西鋼鐵實現100%綠氫替代，其減排貢獻增長至17%，社會綠電滲透率減排貢獻為5%；2036年—2050年，社會綠電滲透率提升仍有7%的減排貢獻。因此，山西應加速應用綠電、綠氫，盡早謀篇布局“綠電+廢鋼電爐鋼”“綠氫+氫基豎爐”項目，并警惕灰氫資產閑置，深度釋放低碳冶煉工藝的減排潛力。綠氫冶煉的成本競爭臨界點有望提前至2035年。以較長的時間尺度審視，山西綠氫冶煉未來可期。隨著電解槽、氫儲運等技術的進步，以及綠電成本降低，在2035年左右，山西的綠氫使用成本將與灰氫使用成本持平；到2040年，綠氫使用成本下降至10元左右，綠氫冶煉的成本可與高爐-轉爐長流程工藝競爭。若山西加大對綠氫產業發展的支持力度，或全國綠氫制取技術實現重要突破，綠氫價格與灰氫價格的持平有望提前到2030年實現，則綠氫冶煉成本與高爐轉爐長流程成本持平有望提前到2035年實現，那么，山西鋼鐵企業投資建設氫冶金項目的決策時間也需相應提前。第五章山西低碳轉型系列研究：鋼鐵行業的深度降碳|山西鋼鐵行業深度降碳路線據此，本研究提出山西鋼鐵行業2030年、2035年、2050年的降碳路線圖和在近中長期可采取的具體行動，以及碳減排對行業提升碳競爭力的預期成效。數據來源：課題組19|山西低碳轉型系列研究：鋼鐵行2030年，山西鋼鐵行業碳競爭力穩步提升，單位產品碳強度下降至1.3噸/噸左右。全省低碳冶煉工藝產量占比顯著擴大，能效達標桿水平以上產能的比重進一步提高，制造業用鋼規模顯著擴大，鋼鐵企業全面構建起碳排放管理體系。具提高產量調控中碳排放指標的權重。科學設定粗鋼產量調控原則，更加注重碳排放水平。建立起以鋼鐵企業為調控單位，包含碳排放水平、產品結構、能耗水平、環保水平等在內的產量調控指標體系，提高單位產品碳排放水平、單位產品能源消耗水平等低碳發展指標在產量調控指標中的影響權重。優先給予短流程煉鋼企業生產指標傾斜，鼓勵其滿負荷生產，為減排領先企業提供更多發推動冶煉工藝結構低碳化。支持晉南鋼鐵等已計劃產能置換為廢鋼電爐鋼的鋼鐵企業和晉鋼智造、山西美錦等已規劃建設氫冶金項目的鋼鐵企業完成產能置換。推動長治地區鋼鐵行業完成限制類產能兼并重組，并優先置換為低碳冶金工藝鋼鐵產能。在長治、太原等地建設山西最大的廢鋼鐵加工配送基地，實現廢鋼鐵資源集聚。2030年，全省低碳冶煉工藝產量占比達到35%。優化高爐-轉爐長流程冶煉爐料結構。引導山西高爐-轉爐長流程鋼鐵企業實施節能技術改造，采用加大轉爐廢鋼利用、大比例應用球團礦、實施高爐富氫冶煉等措施以減少流程工藝的化石能源消費。到2030年，山西鋼鐵行業轉爐廢鋼比將提升至25%，廢鋼利用量超過1700萬噸，高爐噴氫技術應用率達到15%，長流程企業球團替代燒結率達到30%。穩步擴大能效標桿水平以上產能。鼓勵鋼鐵企業主動對照中國鋼鐵工業協會《2024版鋼鐵行業極致能效技術清單（T80）》開展自檢自查，篩選出尚未應用且適用性較高的相關技術清單，依據減碳效益和經濟投資規模等指標有序推進技術改造，推動各關鍵工序能效達到標桿值。到2030年，全省能效達標桿水平以上產能比重有望提高至40%。逐步實施綠電、綠氫等綠色能源替代。加快應用“鋼鐵+光伏”“綠電+廢鋼電爐鋼”等模式。支持鋼鐵企業通過綠色電力交易、購買綠色電力證書等方式積極消納可再生能源，其中有條件的鋼鐵企業可利用閑置土地、屋頂、車棚等資源，采取合同能源、自建自營等模式建設分布式光伏。推動綠氫產業起步發展，逐步開展“綠氫+氫基豎爐”試點，提高綠氫替代灰氫的比例。2030年，全省綠電滲透率超出54%，綠氫替代率達到50%。山西低碳轉型系列研究：鋼鐵行業的深度降碳|20推動產品供給結構綠色化、高端化。明確不再新增螺紋、盤條等基礎建材產品產線，擴大制造業用鋼產品的生產規模。太鋼集團、晉鋼智造等產能規模較大、產品基礎較好的鋼鐵企業瞄準高端裝備制造、海洋工程、高端汽車家電等領域的產品需求，重點打造生產市場前景良好、產品附加值較高的綠色化、高端化推動鋼企全面建成碳排放管理體系。組織開展碳管理能力建設，鼓勵鋼鐵企業申報省級碳排放管理體系試點。企業基本完成碳排放管理體系建設，全面落實國家碳排放雙控制度要求，有效參與全國碳交易市場。鼓勵產能超500萬噸的大型鋼鐵企業完成數字化能碳管理中心建設。2035年，山西鋼鐵行業在國家版圖中的碳競爭力顯著增強，單位產品碳強度下降至0.9噸/噸以下。低碳工藝冶煉產量占比達到約50%，綠氫100%替代焦爐煤氣制氫，CCUS技術應用起步，企業能碳管理邁向智慧化。具體行動如下：加快推動低碳冶煉產能擴大。大幅降低廢鋼鐵價格和用氫成本，提升短流程和氫基豎爐冶煉工藝的經濟性。逐步推動全省爐齡較大、爐況較差、能耗較高、碳排放較高的高爐轉爐長流程產能退出，或置換為廢鋼電爐鋼或氫基豎爐。到2035年，山西廢鋼電爐鋼和氫基豎爐煉鋼產量占比達到50%。深入實施綠色能源消費替代。綠證與全國各行業碳排放權交易市場、溫室氣體自愿減排機制形成良好的銜接機制，實現綠證抵扣碳排放量，進一步激勵鋼鐵企業綠電交易和綠證交易。加大綠氫生產和使用的政策支持，綠氫使用成本下降至每千克20元左右，實現100%替代灰氫。明確山西鋼鐵產品供給定位。加速形成“各有所長”的產品供給模式，引導高爐轉爐企業主要生產性能較好、壽命較長的優鋼特鋼，廢鋼電爐企業專精建筑鋼材，氫基豎爐電爐企業利用優質原料優勢專攻高端特殊產品的價值轉化。全面提升山西在高端裝備、核心基礎零部件等用鋼領域的市場占有率，推動山西成為全國高端化、綠色化鋼鐵產品的重要供應地。邁向智慧化能源和碳排放管理。大幅提升能碳管理智慧化水平，全省鋼鐵企業完成能碳數字化智慧化管控平臺建設或改造工作，實現從“被動減排”向“智2050年，山西鋼鐵生產工藝結構將實現顛覆性重塑，廢鋼電爐鋼和氫冶金工藝產量占比高達80%，CCUS技術及其相關應用逐步成熟，智慧化能碳管理能力全面覆蓋，行業徹底擺脫“高排放”標簽，粗鋼碳強度降至0.2噸/噸。第六章山西低碳轉型系列研究：鋼鐵行業的深度降碳|22山西鋼鐵行業深度降碳路線的落地挑戰山西僅于2023年發布《山西省鋼鐵行業轉型升級2023年行動計劃》，尚未針對鋼鐵行業發布綜合性、系統性、持續性的專項文件，缺乏對行業低碳轉型的政策引導。這也間接導致山西鋼鐵企業對于低碳發展的認知參差不齊、不同企業間的碳排放水平明顯分化。一部分頭部企業已敏銳捕捉到綠色低碳的長期價值，通過引入高爐噴氫、短流程改造等工藝，主動提升碳競爭力，實現碳資產轉化。如山西某鋼鐵企業通過工藝優化和綠電使用將噸鋼碳排放強度下降至1.4噸/噸，按照90元/噸估算，其碳減排成效可在碳交易市場中轉化為2億左右的碳資產。另一部分鋼鐵企業仍將碳減排視為單純的外部成本負擔，采取“被動合規”的保守策略，導致其低碳競爭力較弱。認知差異進一步拉大行業內部碳排放水平和低碳轉型競爭力的差距，這種非均衡發展格局可能削弱區域鋼鐵產業在全國行業版圖中的整體競爭力。廢鋼鐵是制約山西轉爐廢鋼比提升和廢鋼電爐鋼發展的關鍵瓶頸。一方面，受地區經濟社會發展水平和制造業發展水平影響，山西省廢鋼鐵資源內生性不足。按照山西省電爐廢鋼比100%、長流程廢鋼比25%估算，到2030年，強化降碳情景下山西鋼鐵行業廢鋼鐵需求量約1740萬噸。據鋼鐵產品生命周期法初步估算，山西省2030年廢鋼鐵產生量僅900萬噸左右，存在800多萬噸缺口。另一方面，山西廢鋼鐵回收以“小商販”式的流動回收為主，大型廢鋼鐵回收企業較少，廢鋼鐵加工方式以剪切、壓塊為主，產品純凈度更高的破碎加工產能較少，較難滿足大型電爐“精料入爐”的要求。23|山西低碳轉型系列研究：鋼鐵行業的深度降碳綠電應用不僅可以促進長流程工藝減碳，還可以深度釋放廢鋼電爐鋼深度降碳潛力。但受制于供電穩定性、成本壓力、政策協同體系等多重因素，短期內大范圍應用仍面臨挑戰。鋼鐵生產對電能質量和供電連續性要求高，綠電出力曲線與鋼鐵生產的負荷特性難以理想匹配，大規模、長時段應用綠電需配套高成本儲能、智能微電網和調峰設施，實際應用難度較大。此外，目前綠電應用的政策激勵與碳交易機制尚未完全匹配，企業在綠電采購、碳核算和減排收益之間缺乏明確的收益預期，一定程度上削弱了企業綠電應用的主動性。氫冶金成本競爭性是影響其投資建設的重要因素。盡管山西與其他地區相比，在獲取氫源方面具有焦爐煤氣資源優勢，但當前的氫冶金的噸鋼生產成本仍無法與傳統高爐煉鐵競爭。目前山西焦爐煤氣制氫的使用成本大約20元/千克，焦爐煤氣基豎爐生產直接還原鐵的成本大約3200元/噸，難與長流程噸鋼生產成本競爭。研究測算，當氫的使用成本低于10元/千克時，氫冶金成本才能與高爐轉爐工藝持平，而焦爐煤氣變壓吸附提純氫氣的成本短期內下降空間非常有限。此外，綠氫使用成本仍高達30元/千克左右。總體看，山西高爐轉爐煉鋼成本優勢突出和氫冶煉成本居高不下，削弱了山西鋼鐵企業的投資意愿。在鋼鐵市場低迷的宏觀環境下，山西鋼鐵企業低碳轉型普遍面臨前期建設資金投入壓力大的問題。低碳冶金和高端產線的建設資金動輒上億元，規模龐大。以新增產線建設為例，山西宏達鋼鐵集團建設的100萬噸/年的薄帶鑄軋項目總投資為15億元，資金需求規模較大[19]。以氫基豎爐建設為例，山西中晉冶金的30萬噸/年的直接還原鐵項目總投資為20億元[20]。此外，山西鋼鐵企業以民營企業為主的所有制結構特征使得企業借貸難、借貸成本高的問題突出，進一步加劇了低碳轉型過程中的資金壓力。第七章山西低碳轉型系列研究：鋼鐵行業的深度降碳|24山西鋼鐵行業提升碳競爭力的主要建議制定出臺山西省鋼鐵行業綠色低碳轉型發展規劃，強化并擴充山西鋼鐵行業綠色低碳發展的目標體系，設立噸鋼碳排放強度、短流程電爐鋼產量占比、氫冶金工藝產量占比、高爐轉爐長流程廢鋼比等關鍵發展目標。區分強制性指標值和引導性指標值。明確實現行業綠色低碳轉型目標的重點任務，細化各項具體工作開展的具體路線，通過“約束與激勵”并行的方式引導鋼鐵企業樹立綠色低碳發展意識和目標，幫助企業明晰系統性、可量化的減排路徑。考慮不同時期碳排放雙控制度的管控重點，建議將2030年山西鋼鐵低碳發展的核心目標設定為噸鋼碳強度較2024年下降30%，將2035年的核心目標設定為行業碳排放總量較2024年下降50%。同時，將制造業用鋼占比、短流程產量占比、轉爐廢鋼比、行業綠電滲透率等作為引導性目標。強化與現有政策的銜接，發揮政策的低碳引導作用。在產量調控方面，建議山西省將碳排放強度、能耗水平、低碳排放鋼規模等綠色低碳指標作為全省粗鋼產量調控的依據，并提升碳排放強度、能效水平兩項關鍵指標的權重，進一步引導粗鋼產量向綠色低碳發展水平較高的企業集中。環保政策方面，考慮到山西大部分產鋼城市位于大氣污染防治的重點區域，環保要求是山西鋼鐵企業必須遵循的準則。因此，建議借鑒河北省鋼鐵行業環保績效分類方法，適時更新山西鋼鐵行業環保績效分級指標體系，將裝備水平、噸鋼碳強度、碳管理制度體系等指標納入山西鋼鐵企業績效分級指標，加強綠色低碳轉型與環保政策的銜接。7.2利用鋼鐵產能置換窗口，鼓勵鋼企建設低碳化項目2026年5月18日，工業和信息化部正式印發《鋼鐵行業產能置換實施辦法》，對符合條件的綠色低碳項目和實質性兼并重組給予產能置換比例優惠。因此，針對限制類裝備存量大的地區，如長治、大同、忻州等，建議山西鋼企積極25|山西低碳轉型系列研究：鋼鐵行業的深度降碳利用產能置換政策，通過資產收購、合并收購等方式進行實質性兼并重組，并優先置換為符合等量置換條件的低碳冶金項目。在實現裝備水平提升的同時，塑造碳競爭優勢。針對氫冶金當前面臨的項目建設投資規模大、運營成本高的雙重資金壓力，建議山西省率先謀劃“綠氫+氫冶金”項目試點示范，通過“建設補貼+運營獎勵”的組合政策，緩解企業資金壓力。一方面，對試點項目建設的電解槽、氫基豎爐等核心設備，按照投資總額一定比例給予補貼支持，降低項目建設門檻。另一方面，運用“以獎代補”機制，對每噸綠氫、直接還原鐵產品出售給予一定的積分獎勵，按積分兌換資金獎勵，減少綠氫生產和氫冶金項目的運營壓力。選取太鋼集團、山西建邦集團等省內具備電爐鋼產能基礎的鋼鐵企業，開展“短流程電爐+綠電直供”降碳試點，優先配置風電、光伏等新能源資源，并對試點項目給予節能降碳專項資金支持與綠色金融傾斜。依托山西綠電直連政策與省級電力交易平臺，支持鋼鐵企業通過綠電直連、多年期綠電交易等方式穩定獲取綠色電力，提升產品碳合規能力與市場競爭力。構建“內網+外網”的廢鋼鐵回收體系，將廢鋼鐵回收能力輻射至周邊省份，提高山西省廢鋼鐵保量保質供應能力。在太原市、長治市等鋼鐵產能集聚的城市和已具備廢鋼行業發展基礎的地區，高標準建設集“倉儲—加工—配送”等多種服務為一體的大型智能化廢鋼鐵加工配送基地，提升全省廢鋼資源加工能力，實現周圍鋼鐵企業廢鋼鐵原料定制化加工配送，充分保障廢鋼電爐鋼和轉爐用廢鋼所需的廢鋼鐵資源。7.5財政與金融協同發力，破解行業的轉型資金瓶頸管理部門強化財政資金申報的政策宣貫，定期組織開展宣講工作，幫助企業及時了解資金申報的隱性門檻與偏好，提高財政資金申報成功率。企業抽調財務、技術、法務骨干組建“政策與資金申報工作專班”，深入研究國家及地方在鋼鐵行業綠色低碳轉型方面的專項資金，如節能降碳中央預算內投資專項等，建立政策動態追蹤清單，最大程度利用好財政政策。山西低碳轉型系列研究：鋼鐵行業的深度降碳|26金融方面，利用多元金融工具融通資金。用好信貸工具，強化與商業銀行的戰略互信，明確企業資金需求，以融資需求為導向定制專屬信貸產品，積極落地轉型信貸產品；探索利用債券工具，鼓勵具備條件的鋼鐵企業探索發行可持續發展掛鉤債券和低碳轉型債券，將債券條款與企業關鍵ESG績效指標掛鉤；盤活沉淀資產與權益，探索碳排放配額質押融資、采取售后回租等融資租賃模式，拓展多元化融資邊界；搭建省級金融信息平臺，實現實時推介轉型項目庫和金融方案，提高銀企對接效率。7.6構建低碳鋼材標準體系，參與國家標準和規則制定結合初步取得降碳成效的鋼鐵企業的經驗，對標歐盟碳足跡認證標準、國際標準化組織產品碳足跡認證標準等，制定出臺低碳排放鋼相關地方標準、團體標準或企業標準，為國家標準制定和出臺提供參考。支持本省鋼鐵企業積極參與到國家低碳排放鋼相關標準建設或規則建立的過程中，掌握更多低碳排放鋼發展的“話語權”，從規則執行者變為規則制定參與者，以便更快適應行業規則，提升市場競爭力。7.7將碳指標納入政府采購，推動低碳排放鋼市場需求探索建立省級綠色低碳產品采購制度。借鑒上海市的經驗，將產品碳足跡、單位產品碳強度等核心指標納入政府采購評估體系，作為打通低碳排放鋼市場需求的重要舉措。率先在重大工程項目、政府投資類建筑及公共設施建設中，明確低碳排放鋼的采購比例，并將低碳排放鋼應用比例作為供應商評標指標之一，對應用低碳排放鋼的供應商在評標中給予正向鼓勵。通過政府采購的示范效應，提高低碳排放鋼市場需求的確定性，加速推動低碳排放鋼擴大市場需求和規模化應用。7.8加強管理體系平臺建設，提升碳排放專業管理水平碳排放管理制度是企業適應新形勢下鋼鐵行業碳競爭的重要基礎。企業加快設立內部碳排放管理部門和建立碳管理制度體系，在摸清碳排放總量“家底”的同時，科學開展碳數據、碳配額、碳資產等相關管理工作，以確保內部碳數據管理規范，碳排放市場參與有章可循，責任落實到具體管理人員。此外，企業以鋼鐵能源生產和碳排放的高度集成與高效管控為目標，建設能碳數據管理平臺、精益能效管理及碳排放等技術的研發，打造基于全流程數字化的鋼鐵企業能碳一體化智能管控系統。27|山西低碳轉型系列研究：鋼鐵行業的深度降碳7.9開展產品碳足跡認證，主動適應低碳排放鋼市場產品碳足跡是衡量鋼鐵產品綠色屬性的重要指標。鋼鐵產品想要進入綠色鋼材或者低碳排放鋼市場，就必須開展產品碳足跡認證工作。建議以不銹鋼、冷軋薄板等出口導向型鋼材以及汽車、家電用鋼等產品為重點，系統收集和采集不同類型鋼鐵產品、服務和活動的碳足跡信息，涵蓋從原材料采購到產品生命周期結束的全過程，逐步開展重點產品碳足跡認證工作。完成認證后，企業應將認證結果納入產品研發和市場營銷策略，積極對接下游市場，避免出現“有產品無銷山西低碳轉型系列研究：鋼鐵行業的深度降碳|