消息人士告诉Fastmarkets,全球钢铁行业目前正努力在以更高的成本实现脱碳的同时,仍试图通过传统的基于高炉的生产方法保持成本竞争力

8月 16, 2024 作者:Paul Lim

消息人士称,这场斗争的核心在于以经济上可行和低污染的方式生产铁,有迹象表明氢基铁球(绿色热压块铁)是下一个游戏规则改变者。

目前,数十亿美元正投入到钢铁脱碳中,巴西主要铁矿石开采商淡水河谷(Vale)正在中东建设绿色煤球大型中心,同时还通过与H2 Green Steel等绿色钢铁生产商合作,在巴西和北美推进类似项目。

在其他地方,西澳大利亚的绿色钢铁也在开发一个绿色氢动力设施,以铁矿石生产绿色钢铁,而林肯矿业公司正在寻求每年生产500万至1000万吨磁铁矿精矿,以支持澳大利亚将自己定位为绿色钢铁主要生产商的努力。

HBI 是一种预还原铁产品,可用作电弧炉 (EAF) 的原料,电弧炉是一种与传统高炉相比碳排放量更低的炼钢工艺。当使用绿色氢气生产时,HBI 成为绿色钢铁转型的基石。

但绿色氢气开发商CWP Global的首席产品官Bobby Pecotic表示,绿色HBI的经济可行性取决于多种因素。

成本难题

挑战之一是绿氢的成本。虽然它提供了一种化石燃料的零排放替代品,但其生产目前比灰氢或蓝氢更昂贵,比天然气贵得多,这直接导致了绿色HBI的价格上涨。

与从天然气或甲烷中捕获的灰氢相比,绿氢或“清洁”氢是利用可再生能源(如太阳能或风能)的清洁能源生产的,但没有使用碳捕获和储存技术来减少碳排放。当蒸汽重整产生的碳被捕获并储存在地下时,氢被标记为蓝色。

“HBI是通过使用还原剂还原铁矿石而产生的,还原剂可以是天然气或氢气。虽然天然气是一种更便宜的选择,但它会产生大量的碳排放。另一方面,绿色氢在减排过程中产生零排放,但价格更高,“Pecotic 说。

“假设一个假设情景,绿色氢气的成本为每公斤 2.50 美元,天然气的成本为每百万英热单位 (MMBtu) 8.00 美元,使用绿色氢气生产 HBI 的成本明显高于使用天然气。这种价格差距对绿色HBI的广泛采用构成了重大挑战,“他补充说。

能够打破绿氢瓶颈,绿氨会成为下一个明星燃料吗

“绿氨有望成为真正的可持续燃料,它是对绿氢很好的替代。”

氨是常见的一种化学肥料,也广泛应用于化工、制药、制冷和食品等多个工业领域。目前全球八成以上的氨用于生产化肥。因此,更容易被液化储运、能量密度更高,且可作为航运业清洁燃料的氨受到关注。

根据主要原料氢气的碳足迹,合成氨可分为灰氨、蓝氨和绿氨。其中,绿氨是以可再生能源为动力进行电解水制氢,再与氮通过热催化或电催化等技术合成,即以绿氢制备绿氨。

氢是元素周期表上排号第一的元素,也是质量最轻的元素,氢气容易发生泄漏甚至爆炸,对储运设施要求较高。此外,氢气体积较大,长距离运输往往需要进行低温液化,能耗和能量损失大。

在此背景下,更容易被液化储运、能量密度更高,且可作为航运业清洁燃料的氨受到关注。

同时,相比于氢气,氨的爆炸极限范围更窄,沸点更高,发生火灾和爆炸的可能性更低。

氨可经催化分解制取氢,可以作为储运氢的载体,实现氢的低成本运输,拓宽氢能产业应用场景。从“制‒储‒输‒用”全生命周期成本来看,绿氨的成本低于绿氢。

支持性政策

许多国家正在实施碳税、补贴和绿色燃料授权等政策,以加速向低碳经济转型。这些措施正在逐步缩小绿色生产方式与传统生产方式之间的价格差距。

例如,欧洲联盟(EU)处于这些努力的最前沿。

“欧盟已经提出了雄心勃勃的气候目标,并正在对包括钢铁制造在内的各个行业征收碳税。此外,欧盟已强制要求在航空和航运等行业使用绿色燃料。这些政策正在为绿色氢衍生物创造更有利的环境,“Pecotic说。

地理优势

除了支持性的政府政策外,HBI生产设施的地理位置也会对总体成本产生重大影响。由于可再生能源技术的价格不断下降,拥有风能和太阳能等丰富可再生能源的地区可以以较低的成本生产绿色氢气。

根据世界经济论坛的数据,2009年至2019年期间,陆上风力发电的成本下降了70%,同期太阳能发电的价格下降了89%,该论坛使用了来自研究和数据出版物OurWorldinData的支持数据。

“例如,非洲西北部正在成为绿色氢生产的潜在中心。该地区拥有卓越的风能和太阳能资源,可以利用这些资源以具有竞争力的价格生产绿色氢气。反过来,这可以使该地区生产的绿色HBI更具成本效益,“Pecotic说。

长距离运输氢气是另一个需要克服的障碍。而氢气可以以各种形式运输,包括气态和液态。这意味着在生产氢气的地方,铁可能会被还原,例如在非洲西北部等地。

前方的道路

虽然废铁是铁矿石的低碳替代品,并且广泛用于钢铁工业,但鉴于它通常比铁矿石更便宜且更容易获得,其供应有限。消息人士告诉Fastmarkets,随着废钢需求的增加,其价格可能会同步上涨,使HBI成为更具吸引力的选择。

但是,在绿色HBI方面仍有一些挑战需要解决。消息人士称,这些措施包括降低绿色氢气生产成本或进一步监管碳排放、改善氢气运输基础设施和开发创新技术,所有这些都是广泛采用这种低碳炼钢工艺的关键因素。

展望未来,钢铁行业脱碳压力越来越大,加上各国的支持政策,正在为绿色钢铁生产创造有利环境,绿色钢铁工业在塑造未来清洁钢铁生产方面发挥关键作用。

绿氢概念股:佛燃能源 隆基绿能 宝丰能源

绿氨概念股:司尔特 吉电股份 雪天盐业

$佛燃能源(SZ002911)$ $宝丰能源(SH600989)$ $司尔特(SZ002538)$

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