鋼鐵到底是怎樣煉成的？傳統煉鋼一直是挖礦、燒炭、猛火加熱，向大氣排出一堆二氧化碳，但美國卻一拍腦袋，弄出了第一噸“綠鋼”，鋼鐵工業很有可能要迎來革命時刻了，面對美國的綠色鋼鐵之戰，我們準備好了嗎？

波士頓的“綠鋼煉法”

波士頓金屬公司這次算是火了，說這是綠鋼可不是因為它顏色綠，而是生產過程幾乎沒啥二氧化碳排放。這就有些燒腦了，如果煉鋼不用碳，鋼的質量是如何保證的呢？

技術原理其實有點像電解水，簡單說就是用電驅動的反應器來煉鋼，波士頓金屬把鐵礦石和其他材料丟進一個大鍋，通上電流將溫度拉到1600℃，鐵礦石里的氧原子就受不了熱，乖乖從鐵里分離出來往電極上跑，留下的就是純純的鐵了。

氧原子在與電極接觸的時候就直接變成了氧氣，就這樣傳統煉鋼使用的二氧化碳直接不見了。

這畫面就比較顛覆傳統了，之前的煉鋼向來是工業的力量，各種機械和高溫摻雜在一起，鋼鐵也隨著二氧化碳一起由鐵水慢慢凝固，現在居然完全被氧氣取代，難道煉鋼的下一個時代來了？

這倒不是突然天上掉下來的技術，十年之前這項技術還窩在麻省理工學院的實驗室里，小型反應器還不到咖啡杯大小，研究者們都是試著玩的心態弄些初步實驗。

結果十年磨一劍還真讓他們給搞成了，現在的反應器已經從“咖啡杯”逐漸擴大到直接可以熔煉一噸鋼鐵的工業級規模。最關鍵的一步是對陽極材料的改造，傳統電解過程中的陽極一碰到這種煉鋼的高溫環境就開始迅速消耗，所以之前這項技術一直沒能解決快速消耗的問題。

現在波士頓金屬公司想了個折中的辦法，搞出來一個“惰性陽極”，讓電解反應快速進行的同時大大減少了損失的陽極。

這一招如果能在未來應用的話，不光會大大提升煉鋼產量，還會極大的降低冶煉成本。

難道我們馬上要見到“鋼鐵行業2.0版”了嗎？

沒有必要這么擔心，這項技術離真正量產還有不小的距離，盡管技術上的前景客觀，但還是有些坎要過，現在反應器每個月只能煉一兩噸鋼鐵，跟那些一天幾萬噸的大廠比就是小孩過家家。

再有就是成本和電力問題，要想鋼鐵廠運作，供電能不能全部依賴清潔能源？會不會在電費上栽跟頭？都是在行業大規模推廣時不得不面對的關卡，不過要是這些問題都能突破，可真的是一次天翻地覆的變革。

鋼鐵生產需要碳是咋回事？

很多人都搞不太清楚，鋼鐵生產為啥跟碳糾纏不清呢？煉鋼的老辦法是通過高爐提純，其中的核心問題是鐵礦石里頭的氧元素，煉鋼的第一步得先把氧原子從鐵礦里弄出去。這里碳就成了幫手，碳可以和鐵礦石里的氧原子化學反應，生成二氧化碳。

于是純鐵就這么誕生了，這也讓煉鋼成了環境污染大戶，需要干凈的鐵的前提是向空氣中排放大量的二氧化碳，對環境來說就是沉重的壓力。

二氧化碳不僅有害空氣，更成了溫室氣體里的主要角色，天空中的二氧化碳多了，地球的溫度逐年上升，最后受傷的還是整個生物圈。大家熟悉的霧霾天和極端天氣，除了燃燒煤或是開車排廢氣之外，鋼鐵廠就是隱形大戶，煉鋼多了，霧霾天自然也就如影隨形了。

按照最新統計，傳統鋼鐵生產一噸鋼鐵得排放一噸八的二氧化碳，典型的“買一送二”，也正因耗碳量太大，整個鋼鐵行業才會站在碳減排的風口浪尖。

所以美國研究出來的綠鋼技術對行業的沖擊才如此之大，再加上我們現在是世界上的鋼鐵巨無霸，整個中國的鋼鐵產量幾乎等于世界其他國家的總和。

美國的這項技術突破，就把壓力全都壓到了我國身上，他們的碳免了，但我們國家的鋼鐵還要生產，至少現在還沒有辦法達到完全的綠色鋼鐵。

2023年，咱們生產的粗鋼得有10.19億噸，占了全球的半數多，國內鋼鐵生產遍布各地，生產的大頭還是煤炭為王的工藝。

有些地方確實在利用廢物搞循環，也用了廢鋼電爐煉鋼這樣的低碳方法，可惜比例跟美歐還是有一點距離的，現在美歐國家的鋼大概有一半來自電爐工藝，但咱們手里才剛剛達到10%的比例，實在遠遠不夠理想。

要是單單依賴繼續這種工藝轉型，壓力照樣巨大無比，碳達峰這事就成了很難達到的目標，那我們國家該怎么辦呢？

顛覆全球鋼鐵業？中國準備好沒

其實我國鋼鐵產業這些年可不只是埋頭煉鋼，對低碳轉型這事早就下手了，這些年我們的轉型道路還是非常清晰的。問題只有一個：咱能不能借著美國的這股“綠鋼風暴”把自己的行業進行全面升級，繼續讓中國鋼鐵走在世界前沿。

咱們的鋼鐵行業不是一夜之間把二氧化碳 徹底抹掉，而是通過幾個大招一步步來的。

這兩年我們最大的動作就是產能置換，對老舊的、高污染高耗能的生產設備“下手”，進行全面產業升級，過去國內大小鋼廠混雜，小高爐林立，不少鋼廠吃的是“粗糧”，排放多、產出少，費勁還不環保。

這些年國家出手，把這些雜牌軍全部“收編”，換成統一高效的主力部隊，小的轉爐、電爐逐漸被更大更清潔的生產設備取代，噸鋼能耗持續下降，有些先進鋼廠已經把每噸鋼綜合能耗降到了接近世界頂級水平。

而且我們國家還喊出了極致能效這個口號，各大鋼廠從各方面尋找節能空間，有的已經到了一種近乎挑剔的程度。早在2022年，中鋼協帶著行業里400多位專家憋出個大招，發布了《鋼鐵行業雙碳愿景和低碳技術路線圖》，精準指導咱鋼鐵業的低碳未來。

路線圖規劃的未來非常細致，提出2030年達到碳排放峰值，到2060年完成碳中和的目標，一套“組合拳”下來動作扎實緊湊，既把目光放到了技術的顛覆上，也沒忘了腳踏實地在眼下最可行的領域尋求突破。

一看路線圖就是下了苦工的，將一個個挖潛點都非常明確的標了出來，給了國家整個鋼鐵行業十分明晰的指示。

困難當然還是有的，現在國內各大鋼廠在低碳轉型的道路上還是很依賴現階段的技術積累和國家政策。

國內部分企業的技術儲備步伐確實稍慢一些，自主研發的低碳技術與歐美一些頭部企業尚有差距，我們不像波士頓金屬公司那么理想化，短期全靠“電爐+清潔能源”搞定所有煉鋼問題。

因為波士頓金屬的技術突破有一些理想化，雖然看上去用電來驅動降低了二氧化碳的排放量，但是美國的綠色電力并不是特別先進，生產電依然需要一部分碳排放，只不過將碳排放的目標轉移了而已。

所以我們并沒有美國那樣好高騖遠，而是手上積累了不少真家伙，我們非常清楚電爐工藝在未來注定不能成為單一解決路徑。

國內的大高爐依然挺立，不少還在持續發揮中堅作用，所以想招把傳統流程和新的減碳技術無縫對接才是正解。這也是為什么我國部分頭部企業早早盯上了氫冶金技術，技術的前景還是被業內看好的，而且在歐盟、日本等地已經有些小規模鋪開。

河鋼集團120萬噸的氫冶金示范項目已經開了先河，一手抓焦爐煤氣零重整，另一手探索豎爐直接還原，把原有二氧化碳排放一次性砍掉了七成以上。

如果氫冶金進一步推廣，未來我國在大高爐減排的路上還能更多些選擇，關鍵是國內焦煤資源相對豐富，間接給這套路徑打了底子。

根據目前的研發進程，從高爐噴吹富氫氣體到逐步實現全氫氣基直接還原冶煉，雖然每步跨得不算大，但方向始終是沒錯的，這么看來只要功課做足，不難找到有效的經濟性和環保性的平衡點。

但氫冶金這等前沿技術未來是否一定能普及現在還說不準，一方面這項技術還比較新，到底能不能穩定提供生產還是個未知數，雖然碳捕集和封存（CCUS）的路子已經逐漸在國內被采納使用，但實現的路徑還是比較麻煩的，到現在成本問題也沒有解決，現階段是不太適合大面積應用的。

但山西建龍鋼鐵直接推進的二氧化碳捕集以及使用二氧化碳煉鋼項目，剛好完成了國內少數的成功實驗樣本，也告訴我們未來的技術升級路徑，所以我們要腳踏實地，不能指望一次革新直接打通技術與經濟的“任督二脈”，技術升級的路徑是長遠的，但只要我們堅定向前早早晚晚會實現突破。

而且我們比美國的優勢在于國家在整個碳排放市場都公布了相關政策，2024年新增水泥、鋼鐵、電解鋁行業將被納入碳排放權交易市場，不想買的二氧化碳排放權，就拿綠色技術實打實地減少排放，而不是純粹玩資本博弈游戲。

這種政策上的壓力把更多國內鋼廠逼上了市場杠桿，要么低碳，要么資不抵債，“躺平”風是根本就吹不起來的，所以目前各個重點鋼廠都將主要精力集中在掛牌價格低排放改造上。

結尾

雖然前路困難重重，但總體上來說我國的鋼鐵減碳還是未來可期的，雖然美國短時間內占據了技術上的優勢，但這場仗的未來表現如何，還遠沒有到蓋棺定論的時候。