同花顺-圈子

　　到2050年，世界需要多少钢材？那时候的钢铁行业又是什么样的？让我们从最重要的问题开始。

　　现在地球上有约80亿人口，每年“消费”约18亿吨钢材。也就是说，人均年钢材消费量大体上为222千克。然而，这个数字在不同地区存在巨大差异，人均钢材表观消费量从欧洲的310千克到非洲的30千克左右不等。

　　联合国预测，2050年全球人口将接近100亿。按照现在的人均钢材表观消费量，每年将需要生产出大约22亿吨钢材。然而，许多预测还表明，印度或非洲等人口稠密地区的人均钢材需求量将激增，这将推动钢铁产量达到每年27.5亿吨左右。

　　同时，能源朝着可再生能源的转型将改变对钢材的需求。目前，仅有1%到3%的钢材用于能源基础设施。这一数字预计将大幅上升至10%以上。

　　那么，我们怎样才能在生产更多钢铁的同时，还能减少二氧化碳排放呢？

　　1、废钢基炼钢：有望大幅增长

　　只要使用绿色电力，电炉炼钢工艺路线就是生产近零排放钢的最快方式。但未来将有多少废钢可用呢？据世界钢铁协会预计，到2050年，废钢将从目前的4.45亿吨增加一倍以上，加上钢材加工过程中产生的废钢和钢厂生产钢材过程中产生的内部废钢，我们预计每年可获得的废钢总量可达14亿吨以上。

　　然而，并非所有这些废钢都可用于电炉炼钢。由于电炉工序会有产量损失，我们可以预测通过直接回收废钢生产的钢产量在8.5亿吨到9亿吨之间。这意味着电炉钢产量占钢铁总产量的比例将从目前的23%提高到35%以上。

　　2、优质铁矿石供应量将成为一个限制因素

　　到2050年，电炉工艺路线所产的电炉钢可能占钢铁总产量三分之一，而其余三分之二将基于纯净原料。即使废钢可以大量供应，对于某些高品质等级的钢材来说，纯净原料无可替代。这是因为废钢中杂质元素积累使得二次冶金工艺路线上不可能生产所有钢种。

　　目前，大多数绿色钢铁项目都依赖于直接还原工厂。为了增加高品位球团的供应，必须投入大量资金来开发新的高品质铁矿石矿床，例如在西非或中非。尽管成本高昂并且会产生大量尾矿，对低品位矿石的选矿和富集还是会增加。

　　在未来几十年中，钢企很有可能还会针对更低品位铁矿石的直接还原，开发专有的技术。然而，虽然进行这些开发，高品位铁矿石的供应量仍将是一个关键因素。

　　3、绿色氢能之战

　　直接还原工艺路线的增长轨迹并非没有挑战。至少以中期来看，所有方案情景都预计天然气将被绿色氢取代，作为直接还原的还原剂。炼钢是氢气使用效率最高的领域，因为每吨氢气可节省约28吨的二氧化碳排放。然而，钢铁行业将面临对稀缺氢资源的激烈竞争。

　　虽然存在众多复杂因素，仍有预测显示，直接还原产能将从目前的1.17亿吨增长到2050年的近5亿吨。要实现这一目标，必须解决另一个瓶颈问题，工厂工程。近年来，全球平均每年新建2座全面的直接还原工厂。而为了实现每年大约1,500万吨的产能提升，每年需要建设6到8座直接还原（DRI）工厂。

　　4、呼吁开放

　　总而言之，根据人均钢材消费量的发展，专家们估计全球年粗钢产量将在23.2亿至27.5亿吨之间。在较为保守的场景下，约20%的产量将来自直接还原工艺，而电炉炼钢工艺路线将占35%至40%的产量。此外，我们还将看到新工艺的出现，如目前正在开发中的铁矿电解法。即使在乐观的假设情况下，到2050年，这些新工艺路线的产能也不会超过5,000万至1亿吨。

　　我们还看到，不同地区和国家将会采取不同途径实现脱碳。在那些拥有高品质铁矿石资源和低成本能源（如太阳能和水力发电）的国家，直接还原技术将实现最显著的增长。另一方面，电炉炼钢工艺路线在废料资源供应不断增加的国家有望大幅扩张。在中国，随着20世纪末和21世纪初建立的钢厂设施更新换代，预计到2040年前后，废钢资源将大量涌入。

　　然而，所有预测也表明，在未来三十年中，高炉工艺路线将继续发挥主要作用。到2050年，全球粗钢产量的将近40%（约8.5亿吨）将继续以传统工艺路线来生产。因此，高炉向低碳排放运行的转化是钢铁工业脱碳的关键挑战。

　　5、高炉脱碳

　　为此，有两种互相依存的解决方案可用于高炉脱碳，蓝色高炉和EASyMelt。蓝色高炉始终是理想的第一步，它的优势在于投资成本低，因此有迅速地削减大约15%的碳排放的潜力。

　　总之，到2050年，钢铁行业势必将成为一个绿色、智能、高效且具备高度竞争力的行业。钢铁企业需要紧跟时代步伐，加大研发投入，推动技术创新和产业升级，以应对未来市场的挑战和机遇。