實現碳達峰、碳中和（簡稱“雙碳”）目標是我國做出的重大戰略決策，黨中央、國務院高度重視鋼鐵行業“雙碳”工作。電爐短流程煉鋼具有投資省、建設周期短、生產組織靈活、環保減排和節能降碳效果明顯等優勢。目前，行業的認識逐漸清晰，認為發展短流程煉鋼是實現低碳綠色發展的必然趨勢，鋼鐵行業在實現“雙碳”目標過程中，高爐－轉爐和電爐在上下半場的角色和降碳貢獻不同，上半場碳排放總量降低重點要依靠長流程，下半場碳中和這場大劇還得靠短流程來“收場”。在碳減排逐漸成為世界鋼鐵發展主要驅動因素的背景下，“綠色鋼鐵革命”正在將世界鋼鐵技術創新和產業變革的演進趨勢推向新的高度。近日，中央全面深化改革委員會第二次會議審議通過了《關于推動能耗雙控逐步轉向碳排放雙控的意見》，要求統籌做好發展和減排的關系。我國鋼鐵工業不僅面臨著自身低碳發展的重大難題，更面臨著國內外下游用戶對鋼鐵產品碳足跡、綠色低碳工藝持續增長的高度關注以及對低碳排放鋼的迫切需求。

　　為全面評估我國電爐短流程煉鋼發展現狀和存在的問題，分析發展趨勢、方向和路徑，中國鋼鐵工業協會組織行業力量開展了專題研究，并按照“努力將會員企業的訴求轉化為行業專業意見，將行業專業意見轉化為政府的政策選項”的要求，為推進我國電爐短流程煉鋼綠色低碳和高質量發展提出有關政策建議。

　　本報告分上、中、下篇在《中國冶金報》連續刊登，以供讀者參考。其中，上篇主要論述國內外電爐短流程煉鋼發展的現狀趨勢、政策環境以及競爭力狀況。

　　進入21世紀以來，全球鋼鐵行業呈現波動上漲的迅猛發展態勢。未來，印度、東南亞、非洲等“一帶一路”沿線國家和地區經濟發展潛力較大，或將成為世界鋼鐵消費增長的主要驅動力。雖然世界不同國家對鋼鐵工業發展實施差異性較大的產業政策，但鋼鐵作為支柱產業的地位沒有改變，世界鋼鐵生產消費中心由發達國家向發展中國家轉移的趨勢沒有改變。經研究預測，2025年世界鋼材需求量約為19億噸，2030年約為20億噸。我國擁有世界上最大的內需市場和最完整的產業體系，預計“十四五”中后期國內鋼材需求仍將維持高位，未來總體將呈現下降趨勢。

　　19世紀80年代常用的電爐已有雛形，歐洲在20世紀90年代興起了電爐短流程煉鋼發展的高潮，世界電爐鋼產量占比在2000年達到35%左右的峰值水平，此后總體呈下降趨勢，在25%~30%區間內波動，2022年為28.2%。美國作為發展電爐短流程煉鋼的典型代表，電爐鋼產量占比達到69%，產品大部分為棒線材和型材，板材占比只有約25%；美國近年來正在大舉投資電爐煉鋼項目，預計2024年底煉鋼產能將增加1070萬噸，其中主要為電爐產能。歐洲、土耳其等地也將電爐短流程煉鋼作為發展重點，日本正致力于研究大容積電爐冶煉高品質鋼。據世界鋼鐵協會數據，2022年全球平均電爐鋼產量占比為28.2%，美國、印度、韓國、日本、德國等主要產鋼國分別為69.0%、54.2%、31.5%、26.7%、19.8%。據不完全統計，2020年—2022年3年中，國外已新建投產電爐40座，總產能約3900萬噸（見圖1）。

圖1 2001—2022年世界主要產鋼國電爐鋼產量占比的變化

　　我國電爐短流程煉鋼真正意義上是從20世紀90年代開始發展，1993年電爐鋼產量占比曾達到最高值23%左右。進入21世紀以來，電爐鋼比例總體震蕩下行，近幾年維持在10%左右。2017年是我國電爐短流程煉鋼發展的重要分水嶺，國家取締“地條鋼”，電爐煉鋼得到較快發展，實現了快速高效低成本生產，部分全廢鋼電爐企業普鋼冶煉周期由原來的平均50分鐘縮短至35分鐘，噸鋼電極消耗由平均2千克降至1千克以下，金屬收得率由89%提高到92%~95%，部分技術指標已進入國際先進行列。

　　根據鋼協組織的裝備調研情況，截至2022年底，全國具有電爐冶煉能力的鋼鐵企業約220家，電爐數量約370座，電爐鋼總產能約1.9億噸。電爐鋼產能主要分布在華東、中南地區，占比分別為34%、33%。廣東、江蘇、廣西、四川、福建、湖北的電爐鋼產能規模居前6位，合計產能約占全國電爐鋼總產能的54%。

　　產品結構中，鋼筋產能占比40.3%，線材產能占比20.2%，帶鋼產能占比14.4%，棒材產能占比13.8%。按鋼種分，優特鋼占我國電爐鋼的25%左右（見圖2）。此外，根據各地鋼鐵產能置換公示公告，2021年—2022年底全國擬建電爐產能中，優特鋼產能占比18%，普鋼產能占比80%以上。

圖2 近年我國電爐鋼產量與優特鋼產量

　　二、國內外鋼鐵行業低碳綠色發展政策

　　世界銀行《碳定價發展現狀與未來趨勢》2022年度報告顯示，采用碳定價的國家在增加，但碳定價在全球的覆蓋率仍然較低，2021年直接碳定價升至歷史高點，高達80歐元/噸。隨著歐盟碳邊境調節機制（CBAM）取得新進展，跨境碳定價機制受到廣泛關注。此前歐盟確定了削減歐盟企業免費碳配額的時間表，從2026年開始削減，其中2026年取消免費碳配額百分比為2.5%、2027年為5%、2028年為10%、2029年為22.5%、2030年為48.5%，直至2034年實現全部取消。按此原則，在剛開始的幾年，中國鋼鐵產品基本能滿足對應的低碳要求，但從2030年開始，該政策的影響將明顯增大。此外，值得警惕的是，更深遠的影響來自于未來其他國家或地區及其他行業對歐盟“碳關稅”做法的效仿，盡管中國鋼鐵產品直接出口量不大，但未來如果通過終端產品向供應鏈驅動傳導，會對我國鋼材間接出口產生非常大的影響。據相關信息，為有效應對氣候變化，各國均積極提出應對氣候變化目標。截至2022年底，共有138個國家政府提出了“零碳”或碳中和氣候目標；全球凈零排放承諾覆蓋了83%的排放、91%的GDP和80%的人口；全球前10大經濟體均已承諾碳中和；全球前10大煤電國家也均以不同性質承諾碳中和；全球前10大主要鋼鐵生產國家（地區）中，除伊朗外其余9個所在國及地區均已做出碳中和承諾。歐洲、美國、日本、韓國紛紛在鋼鐵低碳領域采取行動，給予政策、資金、項目等多種方式支持。

　　“十二五”以來，國家有關部委相繼印發了《鋼鐵工業“十二五”發展規劃》《鋼鐵工業調整升級規劃（2016－2020年）》《關于促進鋼鐵工業高質量發展的指導意見》《“十四五”原材料工業發展規劃》《冶金、建材重點行業嚴格能效約束推動節能降碳行動方案（2021-2025年）》《“十四五”工業綠色發展規劃》《鋼鐵行業穩增長工作方案》等文件，積極引導電爐短流程煉鋼有序發展。據不完全統計，截至2023年6月底，已有26個省份相繼發布了碳達峰實施方案，均普遍支持和鼓勵發展電爐煉鋼，提高短流程產量占比，以此作為重要抓手推進節能降碳工作。

　　鋼鐵行業EPD（環境產品聲明）平臺已經建成，目前公示的短流程電爐產品多為不銹鋼。2023年1月11日，萬泰特鋼熱軋帶肋鋼筋EPD在鋼協鋼鐵行業EPD平臺上正式發布，成為我國第一個發布EPD報告的電爐短流程鋼廠。隨著歐洲碳邊境調節機制實施腳步越來越近，為使國內電爐鋼產品能順利參與國際貿易，破除因碳排放問題構筑的貿易壁壘，一方面要在國內迅速普及短流程煉鋼的EPD認證工作，另一方面要推動我國EPD平臺與國外相同平臺的數據互認工作。

　　我國與美國、日本、德國等國家在長、短流程成本構成方面存在顯著差異。美國、日本、德國等發達國家短流程企業的平均運營成本較長流程企業低10%~25%，國外短流程企業原料成本占其總運營成本的64%~69%，其中廢鋼費用占比50%~53%。主要原因是鋼鐵蓄積量大、廢鋼資源豐富、廢鋼回收體系成熟健全、電爐工藝裝備先進、擁有能源資源稟賦優勢等。同口徑下對比，我國短流程企業生產成本較長流程企業高30%左右；從各項成本占比看，我國短流程企業原料成本占總運營成本的87%，其中廢鋼占68%。根據相關研究數據，通過對比2021年美國、日本、德國等國的主要鋼鐵企業運營成本，發現同一國家即使流程和產品結構類似，不同企業的運營成本仍存在較大差異（見表1）。

表1 全球典型國家鋼鐵企業流程結構成本分析（單位：美元/噸）

　　（二）國內鋼鐵長、短流程成本結構對比分析

　　影響電爐短流程煉鋼成本競爭力的主要因素為原料和能源價格。根據企業調研數據，當鐵水成本價格和廢鋼采購價格相當時，生產普碳鋼的長流程企業噸鋼成本通常較全廢鋼電爐短流程企業的噸鋼成本低200元~300元。據Mysteel研究報告，短流程電爐企業與長流程轉爐企業的噸鋼成本差距逐步縮小，從2018年—2019年的600元~700元水平下降到2021年的100元~200元（見圖3）。隨著鐵水成本、廢鋼價格、鋼材價格的變化，長短流程的成本差將在一定范圍內波動。

圖3 短流程與長流程成本對比（元/噸）

　　電爐短流程的加工成本相對固定，而廢鋼成本占噸鋼成本的比例通常會在80%左右，當廢鋼成本較鐵水成本低300元/噸以上時，電爐鋼企業就有一定的競爭力。全廢鋼電爐短流程企業，尤其是以螺紋鋼為主的生產企業，普遍將“螺廢差”作為企業盈虧和市場形勢的晴雨表。一般而言，當“螺廢差”不低于1000元/噸時，電爐鋼企業生產建筑鋼材可以基本實現盈虧平衡。

　　（三）我國電爐短流程煉鋼未來競爭潛力分析

　　基于煉鋼成本結構分析，影響我國電爐短流程煉鋼競爭潛力的主要因素有含鐵原料、用電成本、環保成本以及電極價格等4個主要方面。此外，電爐裝備投資、冶煉技術和全流程操作能力等因素同樣不容忽視。未來，碳排放權交易與碳稅兩種政策工具可能會并行應用、協調配合。根據有關測算，啟動碳排放權交易或征收碳稅后，當碳定價達到平衡點250元/噸CO?（以長、短流程成本差價400元/噸鋼測算）時，全廢鋼電爐生產螺紋鋼將具有成本競爭力。隨著國家在產能置換、環保、土地等方面對低碳發展的政策傾斜，電力等支撐條件逐步完善，碳排放權約束作用增強，以及電爐短流程冶煉技術發展，我國電爐鋼比例將逐步回升，特別是環境敏感地區、鐵礦資源不足地區和城市及城市周邊鋼廠改造升級中新建電爐將成為最優先的選項，電爐煉鋼的成本優勢也將不斷凸顯，我國電爐鋼比例將持續提高。