绿色钢铁：它是什么、如何生产，以及为何备受买家关注

什么是绿色钢铁？

“绿色钢铁”是指碳强度显著低于传统炼钢工艺生产的钢铁。目前尚无统一的标准化定义。它是一个连续谱，而非非此即彼的标签。

采用高炉-基本氧气炉（BF-BOF）工艺的传统钢铁生产，每吨粗钢通常排放1.8至2.2吨二氧化碳。而表现最佳的绿色钢铁生产工艺，例如利用可再生能源的氢气直接还原铁-电弧炉（DRI-EAF）工艺，可将这一数字降至0.3至0.5吨二氧化碳/吨甚至更低。

这种基于碳排放差异化的定位至关重要。一家钢铁生产商若通过以废钢为原料的电弧炉生产将排放量减少40%，即使未采用氢还原技术，也已实现了显著的差异化。碳强度的每一点降低都具有价值，而市场正开始体现这一点。

虽然已出现一些认证框架来界定阈值，但标准化工作仍在进行中。这正是独立的、基于设施层面的碳强度数据如此重要的原因。 Sylvera 为 的生产商和采购商提供了一套一致且标准化的比较基准——无论生产商为其产品贴上何种标签。 

钢铁脱碳为何如此重要？

钢铁被广泛应用于建筑、车辆、基础设施、家电和能源系统。因此，钢铁企业从许多方面来说都是经济增长的支柱。

为满足需求，钢铁行业 每年生产近 19亿吨粗钢，这使其成为全球经济中材料消耗最密集的行业之一。

遗憾的是，全球钢铁生产占二氧化碳排放量的7%至9%，使其与水泥行业并列，成为全球温室气体排放量最大的工业来源之一。

然而，一些因素正迫使钢铁生产商削减碳排放，并将可持续钢铁作为优先事项。这些因素包括碳边境调整机制（CBAM）、买方压力以及基础设施需求：

• 碳边境调整 机制（CBAM）：钢铁是 欧盟碳边境调整机制（CBAM）涵盖的六个行业之一。从2026年起，欧盟进口商必须为产品中含有的碳购买配额。低碳钢所需的配额较少，这使得 碳强度成为进口成本中的一个组成部分。
• 买方压力：与某些需求端拉动仍在发展的工业领域不同，钢铁行业呈现出强劲的买方动能。汽车制造商、建筑公司和科技企业正积极采购低碳钢，并将其纳入其价值链目标之中。
• 基础设施需求：数据中心建设、风力涡轮机制造和电动汽车生产推动了全球钢铁需求的持续增长。值得注意的是，许多为这些基础设施项目提供资金的买家都需达成其既定的可持续发展目标。

绿色钢铁是如何生产的？

钢铁行业的脱碳之路与其他重工业有着根本性的不同。

例如，水泥生产商可以通过对现有设施进行改造，安装碳捕获设备、使用替代燃料或采用熟料替代品，从而逐步减少排放。对于钢铁行业，主要的脱碳路径要求生产商从头开始彻底改造整个生产流程。

传统工艺路线：高炉-转炉（BF-BOF）

这是全球主要的炼钢工艺，约占粗钢产量的70%。

生产商在高炉中利用来自化石燃料的焦炭作为还原剂来还原铁矿石。这一化学反应会释放二氧化碳作为副产物，从而加剧全球温室气体排放。遗憾的是，这些排放从结构上来说很难消除。

传统钢铁生产的典型碳强度为1.8–2.2吨二氧化碳/吨，但这一数值会因工厂效率、燃料组合和矿石品质的不同而有所差异。生产商可以在高炉-转炉（BF-BOF）设施上加装碳捕获与封存系统，但捕获率有限，且成本高昂。因此，这种方法仅是一种渐进式的改进途径，而非完整的脱碳解决方案。

废钢电弧炉（EAF）

电弧炉炼钢工艺利用电力熔炼再生钢。该工艺省去了传统炼钢所需的铁矿石还原步骤，因此钢铁制造商无需使用炼焦煤。然而，其碳强度几乎完全取决于电力来源。

电弧炉钢的碳强度——及其相应的碳足迹——几乎完全取决于电力来源。如果使用可再生能源，以废钢为原料的电弧炉可实现约0.2–0.5 tCO₂/吨的碳强度，但这种方法也存在局限性。

例如，尽管钢铁可以无限次回收利用，这使得循环经济的逻辑极具说服力，但废钢的供应量却是有限的。此外，许多应用领域仍需使用由原生铁制成的原钢，这意味着仅靠以废钢为原料的电弧炉无法满足全球需求。

氢气直接还原-电弧炉（DRI-EAF）：绿色钢铁生产的旗舰工艺路线

直接还原铁（DRI）工艺利用可再生氢气代替煤炭来还原铁矿石。其副产物仅为水，不产生二氧化碳。随后，DRI产出的铁料被送入由无化石燃料电力驱动的电弧炉中。

瑞典的H2 Green Steel以及通过HYBRIT项目开展相关工作的SSAB等公司，正在大力推广这一生产工艺。对于初级炼钢而言，这是最接近真正可持续钢铁生产的方式，其碳强度可低至0.3–0.5吨二氧化碳/吨。

挑战在于规模。采用这种方式生产绿色钢铁需要投资新建设施，需要充足的 绿色氢气供应，以及可靠的可再生能源。这使得该过程资本密集且受地理条件制约，因此投资决策的规模更大，时间周期也更长。

其他新兴途径

制造钢铁还有其他方法，其中一些采用了创新的技术和理念：

• 天然气直接还原法-电弧炉（DRI-EAF）：该 工艺可将碳强度降至约1.0–1.4吨二氧化碳/吨，虽然低于高炉-转炉（BF-BOF）工艺，但仍不及氢基还原工艺。在天然气价格低廉的地区，包括中东和印度，该工艺已实现大规模应用。
• 熔融氧化物电解法：该工艺尚处于早期阶段，利用电炉彻底消除还原过程中的碳排放。波士顿金属（Boston Metal）等公司正在开发这一技术，但距离实现商业化规模仍需数年时间。
• 采用碳捕获技术的BF-BOF工艺：该路径可将碳强度降低30%至60%，但与其他工业领域的碳捕获与封存（CCS）技术一样，面临着相同的捕获率和储存限制。

谁在购买绿色钢铁？

钢铁拥有许多低碳商品所缺乏的特质：成熟且有组织的买家需求。这已超越了基本的可持续发展承诺。汽车制造商、建筑公司和科技企业已签署了采购协议，加入了相关联盟，并积极推进采购工作。

汽车

汽车制造商是低碳钢的主要采购群体。

沃尔沃已承诺使用SSAB“HYBRIT”项目生产的无化石燃料钢材，宝马和梅赛德斯-奔驰也已签署了绿色钢材采购协议。对于汽车整车制造商而言，按排放重量计算，钢铁通常是单一最大的原材料投入。这使其成为范围3减排的首要目标。

对于每家汽车制造商而言，面临的权衡本质上都是一样的：要么以溢价购买低碳钢，要么采购传统钢材并通过 碳信用额抵消差额，否则就将面临欧盟日益增长的合规成本。越来越多的汽车制造商选择了第一种方案。然而，这样做需要标准化碳强度数据，以便在同等条件下对供应商进行比较。

建筑与基础设施

微软和Meta等数据中心开发商、商业地产公司以及大型公共基础设施项目在绿色钢铁行业表现得相当活跃。

钢铁的全球贸易量大于水泥，这意味着采购决策受物流因素的制约较小。这一事实使得跨地区比较供应商变得更加可行且重要。

买家联盟

钢铁行业中有两个值得关注的买家联盟：

• SteelZero：由气候组织（The Climate Group）牵头的全球性倡议，旨在推动钢铁行业在2050年前实现净零排放，并设定了2030年的中期目标。成员包括沃尔沃（Volvo）、瓦滕福（Vattenfall）、兰德塞克（Landsec）等企业。
• “先行者联盟”：苹果和福特斯克等知名企业承诺采购近零排放钢材，以此作为其推动难以减排行业实现脱碳这一更广泛承诺的一部分。

这些联盟发出的汇总需求信号，为生产商所需做出的投资决策提供了依据。但据Sylvera碳差异化大宗商品总经理肖娜·克劳福德-史密斯（Shona Crawford-Smith）称，市场尚未达到这一阶段。“一个正常运作的市场就应该如此运作”，即碳强度越低，就能获得相应的价格优势。“碳强度每降低一个等级，都应带来相应的收益。”

买方的权衡：绿色钢铁、碳信用额还是合规成本？

设定了净零排放目标的企业在采购钢铁时，面临着投资组合决策。

它们可以通过采购低碳钢来减少范围3排放，利用碳信用额抵消剩余排放，或承担不断上升的合规成本。每种方案都有其利弊，而最佳组合取决于相对价格、合规要求以及原材料的供应情况。

碳边境调整机制（CBAM）进一步凸显了第一种方案的经济优势。进口钢铁中的隐含碳排放会给欧盟买家带来直接的经济成本。通过采购碳强度较低的钢铁而避免产生的每吨二氧化碳，就意味着无需购买一吨碳排放配额。对于大规模运营的企业而言，这些数字累积起来相当可观。

克劳福德-史密斯清晰地阐述了这一更广泛的动态：“从根本上说，买家一方面面临合规要求和达成目标的压力，另一方面也需实现自身在净零排放方面的目标……因此，大宗商品的作用就在于此。我该如何减少价值链中的碳排放？”

大宗商品采购战略与碳信用战略的融合，正是这一领域日益重要的原因。像微软这样的企业，既是碳减排权（CDR）的最活跃买家，也是首批探索低碳钢和水泥环境属性证书的企业。这些并非相互独立的战略，而是在同一碳核算框架下做出的决策。

绿色钢铁生产商如何创造价值

希望投资于脱碳的钢铁生产商面临着复杂的收益实现环境。他们可利用多种机制，其中包括：

• 碳边境调整机制（CBAM）与欧盟排放交易体系（EU ETS）：碳强度的降低意味着进口商所需的配额减少，同时欧盟境内生产商的合规成本也将降低。这将形成竞争优势，随着碳定价的提高和应对气候变化行动的加强，这种优势将日益凸显。
• 环境属性证书（EAC）：由于钢铁属于全球性贸易商品，低碳钢的实物交付通常是可行的。然而，环境属性证书使生产商能够在必要时将环境效益与实物商品分离。无法直接获得低碳钢的买家，仍可通过证书主张该环境属性。
• 绿色溢价与承购协议：低碳钢的溢价市场比大多数其他工业大宗商品更为成熟。SSAB 与沃尔沃达成的协议，以及 H2 Green Steel 与多家买家签署的协议，都是规模可观的商业交易。
• 碳信用额：采用碳捕获与封存（CCS）或氢基工艺的钢铁生产商可获得碳信用额。这一事实将他们的脱碳投资与更广泛的自愿碳市场联系了起来。

正如克劳福德-史密斯所言：“我拥有一种低碳商品，但不明白如何利用其低碳特性来获取收益。 市面上有许多机制。Sylvera机制资格报告”正是为解答这一问题而设计——它能明确生产商符合哪些机制的资格，在每个相关框架下其碳强度表现如何，以及当前及未来监管环境演变过程中可能产生的财务价值。

Sylvera 内容制作方梳理出多达 21 种适用于不同司法管辖区的变现方案。如此众多的选项既体现了其中的机遇，也反映了其中的复杂性。

Sylvera 对钢铁行业的Sylvera

绿色钢铁市场双方面临的核心问题是一样的：目前尚无标准化方法来比较不同生产路径和地区之间的碳强度。

许多生产商声称正在推进脱碳进程或使用可持续材料。如果没有独立的、基于生产设施层面的数据，买家无法验证这些说法，生产商也无法证明其优势。

Sylvera 数据基础设施，确保市场双方的顺畅运作。

我们的 碳强度评估 提供独立的、基于生产设施的碳强度（CI）验证服务。我们针对各类生产工艺（包括配备碳捕集与封存（CCS）的高炉-转炉（BF-BOF）工艺、废钢电弧炉（EAF）工艺以及氢还原直接还原铁（DRI）-电弧炉（EAF）工艺）统一了评估方法。这使得无论生产方法或地点如何，都能进行同类比较。生产商可借此向买家证明其碳优势，并在数据室及投资流程中强化自身立场。

我们的 大宗商品洞察 提供涵盖钢铁生产设施的全方位市场情报。这使生产商能够与同行进行对比分析，同时也让采购商能够基于统一的CI标准对供应商进行评估。Sylvera 实时追踪生产产能、已公布项目及承购协议。因此，我们的平台为市场双方提供了所需的供需信号。

其核心观点在于，碳信用额与低碳大宗商品并非相互独立的策略，而是同一商业与合规体系中的组成部分。购买碳信用额的绿色钢铁采购商需要整合这两个市场的数据。这正是Sylvera 为最常用的金属Sylvera ，因此它已成为不可或缺的工具。

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