“實(shí)現(xiàn)2050年碳中和愿景，還離不開兩項(xiàng)重要工作，一是研究如何應(yīng)對(duì)鋼鐵制造成本增加，二是加速構(gòu)建社會(huì)協(xié)助網(wǎng)絡(luò)。”9月2日，日本制鐵株式會(huì)社副社長(zhǎng)福田和久在第十三屆中國(guó)國(guó)際鋼鐵大會(huì)期間做《日本制鐵為實(shí)現(xiàn)碳中和所作做的努力》主旨發(fā)言，分享了日本制鐵的碳中和目標(biāo)愿景及舉措。

福田和久表示，一方面，日本制鐵向政府及產(chǎn)業(yè)界提出政策及制度建議，申請(qǐng)政府支持實(shí)現(xiàn)碳中和所需的巨額研究開發(fā)費(fèi)、商業(yè)化投資以及能源/基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資。

“整個(gè)日本鋼鐵工業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和需要的設(shè)備投資預(yù)計(jì)在10萬億日元左右，目前1/3的投資額已由國(guó)家負(fù)擔(dān)，并建立相關(guān)制度；對(duì)于GI基金項(xiàng)目中‘煉鐵工藝中的氫氣使用項(xiàng)目’的開發(fā)，政府支援費(fèi)用也從2021年的1935億日元增長(zhǎng)至4499億日元（已完成預(yù)算）。”福田和久說道。

據(jù)介紹，GI基金為日本政府為實(shí)現(xiàn)2050年碳中和目標(biāo)設(shè)立的基金，對(duì)于接受政府宏偉目標(biāo)的企業(yè)等，以十年為周期，進(jìn)行從研究開發(fā)、實(shí)證到實(shí)際社會(huì)商業(yè)應(yīng)用等的持續(xù)支援。

另一方面，日本制鐵通過呼吁、宣傳，逐步形成由全社會(huì)分擔(dān)成本的共識(shí)，確保企業(yè)能公平參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。例如鋼鐵企業(yè)將環(huán)境價(jià)值（CO2減排）轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)價(jià)值，需在鋼材價(jià)格上有所體現(xiàn)，這就需要得到社會(huì)系統(tǒng)的支持。

據(jù)介紹，日本制鐵碳減排愿景規(guī)劃分兩個(gè)階段。第一階段，到2030年，碳排放量減少30%以上（相對(duì)于2013年），主要措施包括：在現(xiàn)有高爐-轉(zhuǎn)爐工藝上裝配COURSE50，推進(jìn)現(xiàn)有工藝的低碳化，建立高效生產(chǎn)體制等。第二階段，到2050年，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)碳中和，主要措施包括：采用大型電爐量產(chǎn)高等級(jí)鋼，實(shí)現(xiàn)氫冶金（用Super COURSE50進(jìn)行高爐氫還原，100%氫氣直接還原），采用CCUS和其他碳補(bǔ)償措施等。

“到2050年，日本制鐵致力于實(shí)現(xiàn)提供減少碳排放的高性能鋼材和解決方案，引領(lǐng)鋼鐵制造工藝的脫碳化，盡快向市場(chǎng)提供碳中和鋼材，以滿足客戶（日本國(guó)內(nèi)約6000家）的脫碳需求，幫助提升客戶的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。”福田和久進(jìn)一步闡釋道。

據(jù)悉，自2023年9月起，日本制鐵已經(jīng)開始銷售已獲得第三方機(jī)構(gòu)認(rèn)證、具備減排CO2效果的「NSCarbolex®Neutral」鋼材。

在脫碳工藝方面，日本制鐵正在進(jìn)行的主要有高爐氫還原（COURSE50～Super COURE50）、用氫制造直接還原鐵、利用大型電爐生產(chǎn)高級(jí)鋼、用電熔爐制造鐵水等。目前，各項(xiàng)技術(shù)均已有明顯進(jìn)展——

高爐氫還原。目前，日本制鐵已在同時(shí)推進(jìn)COURSE50和Super COURSE50兩種高爐富氫煉鐵技術(shù)路線工業(yè)試驗(yàn)。前者目前已在日本制鐵君津地區(qū)第二高爐上導(dǎo)入常溫氫基煤氣噴吹設(shè)備，并計(jì)劃于2026年度開始進(jìn)行實(shí)機(jī)驗(yàn)證；后者在日本制鐵君津地區(qū)的12m3試驗(yàn)高爐上進(jìn)行改造，現(xiàn)已驗(yàn)證可以實(shí)現(xiàn)CO2減排33％。

氫基直接還原。日本制鐵正使用氫氣替代天然氣進(jìn)行低品位鐵礦石的高爐還原，進(jìn)行中試（實(shí)際高爐規(guī)模的1/25-1/5）驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)到2030年中試規(guī)模技術(shù)比傳統(tǒng)方法減排50%以上。同時(shí)，在JFE(株)東日本制鐵所千葉地區(qū)建設(shè)小型臺(tái)架試驗(yàn)爐，計(jì)劃2024年度開始試驗(yàn)；在日本制鐵(株)波崎研究開發(fā)中心建設(shè)小型試驗(yàn)豎爐（1t/小時(shí)），計(jì)劃2025年開始試驗(yàn)。

利用大型電爐生產(chǎn)高級(jí)鋼。到2030年，在利用低品位鐵礦石的氫直接還原鐵的電爐工藝中，為了制造可用于汽車外板等的高端鋼材品種，在直接還原爐-大型電爐的聯(lián)合工藝（處理量約300噸規(guī)模）中，驗(yàn)證將雜質(zhì)（對(duì)產(chǎn)品有影響的成分）的濃度控制在與高爐工藝相同（磷150ppm、氮40ppm以下）的技術(shù)。

用電熔爐制造鐵水。日本制鐵獲得GI基金230億日元的支援，著手“采用電熔爐高效熔化直接還原鐵”等技術(shù)的開發(fā)。”福田和久表示，該工藝采用從氫氣直接還原—電熔爐—轉(zhuǎn)爐的一貫制工藝，爭(zhēng)取到2030年完成技術(shù)開發(fā)。

此外，日本制鐵還同步實(shí)施CCUS（碳捕集、利用和封存技術(shù)）相關(guān)項(xiàng)目。“關(guān)于CCUS所需的二氧化碳分離回收技術(shù)，我們從2008年course50剛啟動(dòng)的時(shí)候就開始研發(fā)了。”福田和久同時(shí)介紹，日本制鐵還在積極采取其他降碳措施。第一，著力開發(fā)CO2增值技術(shù)，如以CO2為原料制造對(duì)二甲苯、聚氨酯中間體等化學(xué)品，制造烯烴和煤油等燃料。第二，參與先進(jìn)的CCS（碳捕捉與封存）項(xiàng)目等。“日本制鐵正在參與將分離回收的二氧化碳進(jìn)行地質(zhì)封存的先進(jìn)CCS項(xiàng)目。”福田和久透露。

據(jù)介紹，總共有３項(xiàng)合作項(xiàng)目，分別是日本海側(cè)東北地區(qū)海域CCS，即用船舶運(yùn)送液化CO2，封存于日本海側(cè)東北地區(qū)海域帶水層；首都圏海域CCS，即采用管道輸送，封存于首都圏海域帶水層；大洋洲CCS，即將伊勢(shì)灣/中部地區(qū)各產(chǎn)業(yè)排出的CO2匯集、液化，再運(yùn)送并封存于海外海域產(chǎn)量下降的油田。這些項(xiàng)目為JOGMEC（獨(dú)立行政法人能源與金屬礦物資源機(jī)構(gòu)）“關(guān)于開展先進(jìn)的CCS項(xiàng)目之調(diào)查”的2023年度公開招標(biāo)項(xiàng)目。

(關(guān)鍵字：日本鋼鐵業(yè) 碳中和)