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碳達峰、碳中和的中國寶武樣本調查:全球最大鋼鐵企業的綠色革命是怎樣“煉”成的?

每日經濟新聞 2021-03-31 00:09:38

◎在按下減碳“快進鍵”背后,究竟是怎樣的底氣讓中國寶武能率先在中國鋼鐵行業提出碳減排目標?

每經記者 劉學東 夏冰 每經編輯 張海妮

寶鋼股份上海寶山基地。圖片來源:每經記者 夏冰 攝

2021年1月20日,全球最大鋼鐵企業中國寶武鋼鐵集團有限公司(以下簡稱中國寶武)公布其“碳達峰”、“碳中和”時間表——“力爭2023年實現二氧化碳排放達到峰值,2025年具備減碳30%工藝技術能力,2035年力爭減碳30%,2050年實現‘碳中和’”。中國寶武黨委書記、董事長陳德榮在當日舉行的寶武黨委會上說。

這也意味著,中國寶武計劃提前7年實現“碳達峰”,提前10年實現“碳中和”,這個進度將遠超2020年中央經濟工作會議上設定的整體目標。

在按下減碳“快進鍵”背后,究竟是怎樣的底氣讓中國寶武能率先在中國鋼鐵行業提出碳減排目標?為了實現這一目標,中國寶武做了哪些技術攻關準備?在綠色低碳發展道路上,公司在做哪些積極探索?中國寶武的減碳行動,又將對中國鋼鐵行業的發展起到怎樣的帶動作用?

為了探究這些問題,《每日經濟新聞》記者日前實地走訪了中國寶武旗下上市公司寶鋼股份(600019,SH),并在對中國寶武及寶鋼股份、中南鋼鐵等公司采訪后,試圖找到這家以“成為全球鋼鐵業引領者”為愿景的全球最大鋼鐵企業背后的“碳密碼”。

中國寶武的碳達峰、碳中和實踐

從目前披露的營收數據來看,2020年,中國寶武粗鋼產量從5849萬噸提高到1.15億噸,幾近翻番,實現“億噸寶武”,營業收入和利潤總額方面,也雙雙創出歷史新高,分別增長115%和548%。

龐大規模之下,對于中國寶武而言,其不可避免地要面對“碳達峰”、“碳中和”目標的巨大挑戰。

2021年1月20日,中國寶武公布綠色低碳冶金路線圖和時間表,要實現這一目標,中國寶武會從何處入手?

中國寶武黨委書記、董事長陳德榮在接受央視財經采訪時,給出的解答是:第一,隨著中國寶武國有資本投資公司的建設,寶武在這些年進行了專業化的資本聯合重組,寶武體系內進行內部的生產線和基地的專業化分工,從而極致地提高生產效率,減少消耗,進而整個單位產品的排放總量下降了;第二,寶武通過組建綠色低碳冶金基金,來支持綠色低碳冶金的創新科技研發以及試驗項目,這個項目以寶武為主出資,現在有很多供應商、同行也愿意一起加入;第三,中國寶武組建了綠色低碳創新基地,利用八一鋼鐵的產能裝備做這方面的探索研究;第四,寶武已經開始在做創新研究,比如高爐原來焦炭產生二氧化碳、一氧化碳,把一氧化碳捕集以后再跟氫進行反應,制成一個制成品,從而減少碳排放。

而在陳德榮最新的發言中,他提出要“大力推進綠色低碳發展,大力推進綠色鋼鐵精品制造,大力推進智慧制造支撐綠色發展,用寶武科技力量助力建設科技強國”。

這些,也將成為寶武接下去的工作重點之一。

《每日經濟新聞》記者了解到,為實現目標,中國寶武將加大行動力度,并在工藝革新上發力。

寶武方面公布的行動路徑是:

第一、以科技創新打通鋼鐵行業低碳發展路徑。創立全球低碳冶金創新聯盟,打造面向全球的低碳冶金創新技術交流平臺;建立1+N開放式研發創新模式,開展鋼鐵工業前瞻性、顛覆性、突破性創新技術的研究;建設面向全球的低碳冶金創新試驗基地,促進鋼鐵上下游產業鏈的技術合作,助推鋼鐵工業可持續發展。

第二、以智慧化、精品化實現極致的碳利用效率。以數智化系統打破時空邊界、跨越管理邊界、推動工序互聯共享,實現資源能源高效利用,為社會提供更綠色、更優質的鋼鐵及相關新型材料。

第三、把降碳作為源頭治理的“牛鼻子”,優化能源結構、加大節能環保技術投入。不斷提高天然氣等清潔能源的比例,加大太陽能、風能、生物質能等可再生能源利用,布局氫能產業,推進能源結構清潔低碳化;不斷提高爐窯熱效率、深挖余能回收潛力,提升能源轉換和利用效率,大幅降低能源消耗強度,嚴控能源消耗總量。

第四、樹立全員減碳意識。推動全體員工低碳生活方式養成,鼓勵綠色出行、光盤行動、垃圾分類、植樹造林、視頻會議等低碳行動。

記者了解到,八一鋼鐵作為寶武的全球綠色低碳創新研究基地,目前,該公司研究的一項全新綠色低碳冶煉工藝——富氫碳循環高爐試驗項目正在進行第二階段的工程建設,該項目試驗是為了進一步轉換冶煉動能的提取方式,由以前的燃燒碳變為燃燒氫,進一步減少碳排放,甚至實現零排放。整個項目試驗成功后,不僅能大幅度提高冶煉爐的利用系數,還可以減少30%的二氧化碳排放。這也為全球綠色低碳冶煉提供了中國寶武方案。

此外,中南鋼鐵目前在低碳發展上也有具體舉措。

“我們主要重點是圍繞提高轉爐廢鋼比、降低高爐燃料比、直送熱裝等開展工藝改革,極致提高現有鋼鐵流程熱效率和化學能利用,降低碳排放。”寶武集團中南鋼鐵總裁李世平告訴《每日經濟新聞》記者,公司目前嚴格拒絕新增產能,通過市場化聯合重組、精益管理運營等措施推動中南各基地鋼鐵工業高質量發展。同時,推進鋼鐵副產資源的再生利用,減少對自然資源的消耗,進而減少碳排放。此外,公司還以數智化系統打破時空邊界實現資源能源高效利用;計劃加大鐵路專用線和碼頭泊位建設支持力度;優先選用鐵路、水路、管道或管狀帶式輸送機等清潔方式及新能源汽車運輸;全面實施皮帶、軌道、輥道運輸系統建設,最大限度減少廠內汽車運輸量。李世平告訴記者,鋼鐵行業的綠色制造不僅僅是環境的綠色化,更重要的是產品綠色化、資源綠色化和過程綠色化,并用數字化時代來改變鋼鐵生態圈。在這個方面,中國寶武已經走在了行業前列。

寶鋼股份冷軋廠C008智慧制造取得的成績。圖片來源:每經記者 夏冰 攝

探秘“黑燈工廠”里的降碳行動

只有親眼看見“黑燈工廠”在黑暗中井然有序、不分晝夜地生產的“硬核”生產能力,才能切身感受到鋼鐵行業早已告別“傻大黑粗”,轉向智慧化、自動化的魅力。

這是《每日經濟新聞》記者近日在上海市寶山鋼鐵基地C008熱鍍鋅智能車間內實地調研采訪后的感受。

作為中國寶武旗下最重要的上市公司,寶鋼股份的碳減排實踐對中國寶武能否實現目標至關重要。

近日,《每日經濟新聞》記者實地走訪了寶鋼股份,以了解這家上市公司為實現“碳達峰”、“碳中和”目標所采取的做法,以及要面對的困難和挑戰。

進入C008熱鍍鋅智能車間,能見度頓時降低了不少,雖然正值大白天,但“黑燈工廠”沒有傳統鋼廠的燈火通明,也看不到工人的身影,只聽到行車操作時間或發出的隆隆聲。

在無人行車庫區,抬頭可看到車間最高處兩臺上料行車正在用“鋼爪”將一卷卷銀色的冷軋鋼卷精準調運上料。工作人員告訴記者,這兒是熱鍍鋅機組的入口,無人化行車自動把鋼卷吊到鞍座上。前方,還可以看到自動拆捆帶機器人正在工作,并自動回收捆帶。

在庫區參觀后,轉而來到的是智能車間最重要的兩條C008連續熱鍍鋅機組區,工作人員介紹稱,這兩條機組整體投資10億余元,生產工藝技術全部由寶鋼自主集成。兩條設計產能各36萬噸,其中汽車板占80%左右、家電料占20%。用戶則覆蓋國內外主流汽車廠家和家電廠商。

在車間機組區的爐子段,還有一個能爬高樓不害怕的機器人——“爐子智能巡檢機器人”。工作人員對記者介紹,在爐子段,需要把帶鋼加熱到800℃,才能保證帶鋼的機械性能。燒制鋼板的爐子一共有九層,在爐子的工作側和傳動側都鋪設了專用軌道,通過軌道,機器人能自動爬樓,從而實現整個爐子區域所有爐輥和輻射管的自動巡視。

在鋅鍋段,自動加鋅錠AGV小車會自動檢測傳送輥道上鋅塊情況,自動在輥道上加鋅錠塊,小車按事先規劃路線行走,實現鋅錠作業自動化和無人化。

此外,在鋅鍋區域撈渣作業區,這兒曾是典型的“3D崗位”(危險、臟、重復),但現在設置了撈渣機器人,它能自動撈渣,替代人工,大大減輕人員負荷。

雖然工廠里漆黑一片,但在后端的“中樞大腦”——“六合一集控室”的操控臺前,三塊巨大顯示屏實時清晰顯示著機器的運轉畫面。這套冷軋智慧工廠管理系統實現了現場管理數字化,通過應用大量數字化、網絡化、智能化技術,解決了生產全要素分段式管理的弊端,實現了無縫的全流程一貫制智慧管理。

寶鋼股份冷軋廠C008熱鍍鋅智能車間,是工信部鋼鐵企業智能制造示范試點和工業互聯網應用試點項目,從2017年開始建設。經過將近4年的生產實踐,“硬核”提升帶來的成績顯赫:“黑燈工廠”每小時產量提升了近20%,生產的每一塊鋼板都能通過數字身份證追溯“前世今生”,C008智能生產車間也作為新材料界的代表入選首批20家上海市智能工廠。

工作人員告訴記者,基于鋼鐵行業的特殊性,生產線即使停工一分鐘,也會給企業和上下游造成巨大損失。

因此,寶鋼股份的幾大鋼鐵制造車間,實行的是24小時不間斷式的生產模式。從春節開始到現在,“黑燈工廠”始終保持穩定的滿負荷運行,寶鋼股份的四大基地也是正常滿負荷生產。

“公司通過遠程運維、大數據、人工智能等綜合智慧手段對冷軋廠C008熱鍍鋅智能車間智能化升級后,噸鋼能耗下降了15%,綜合污染物噸鋼下降30%,可提高30%的勞動效率和20%的產能,加工成本下降10%。”寶鋼股份冷軋廠四冷軋分廠廠長沈青福告訴記者,C008熱鍍鋅智能車間就是寶鋼股份實施“一個智慧決策中心+若干個智慧工廠”網絡型結構的代表,智能制造已成為企業提質增效的“利器”,助力企業碳減排。

“黑燈工廠”——寶鋼股份冷軋廠C008熱鍍鋅智能車間。圖片來源:每經記者 夏冰 攝

寶鋼股份加大低碳冶金技術研究

作為一家上市公司,寶鋼股份設置的減碳目標、時間、路徑和規劃是什么?想要實現“碳達峰”,它的難度是否像外界猜測的那么大?

寶鋼股份相關人士表示,寶鋼股份的“碳達峰”、“碳中和”目標將整體穩步同步母公司中國寶武已確定的碳減排目標。

“當前,‘碳達峰’‘碳中和’對鋼鐵行業的生產工藝、產品升級和競爭態勢極有可能造成顛覆性的影響,推進革命性冶金工藝創新已是大勢所趨。中國寶武‘超億萬千百十’的目標要求讓我們切實感受到‘等不起、慢不得、坐不住’的內在緊迫感。”寶鋼股份表示。

從當前寶鋼股份已披露的減排路徑來看,其提出的是以降碳為源頭治理的“牛鼻子”,科學規劃“碳達峰”及降碳行動方案,并積極推動綠色布局、優化結構、節能提能等深度脫碳項目。

那么,寶鋼股份具體打算怎么做?

對此,寶鋼股份表示,“將加大低碳冶金技術研究,從提升廢鋼比例、降低噸鋼能耗和探索新的工藝等方面來推進”。據透露,在2021年及未來一段時間,寶鋼各大制造基地將進一步推進大廢鋼比冶煉、提高熱裝熱送比,減少噸鋼二氧化碳排放。在推進“三治四化”方面,公司要瞄準實現超低排放、實現100%固廢不出廠、具備廢水零排放能力、加快治理重大環境風險、提升環保治理水平等方面發力,每項工作都有不同的計劃目標時間節點。

寶鋼股份技術工程方面負責人告訴《每日經濟新聞》記者,目前鋼鐵行業的碳減排、“碳達峰”尚在探索、實驗階段,主要的實現路徑有以下幾類:能效提升、綠色能源、低碳冶金、碳捕捉、循環經濟、碳交易等。就綠色能源來說,可以研究利用風、光、水、核電、氫氣、天然氣等清潔能源替代燃煤,提升綠色能源比例,減少碳排放。

“我們需要從能源體系、產業結構、科技創新等方面進行布局和努力。低碳綠色將成為影響鋼鐵行業生產發展的巨大挑戰。同時,從鋼鐵行業和鋼鐵企業高質量轉型發展的自身訴求來說,推進革命性冶金工業創新已是大勢所趨,作為一家以‘成為未來鋼鐵引領者’為使命的企業,寶鋼股份必須率先落子,搶占低碳冶金技術制高點。”上述寶鋼股份技術負責人強調,公司方面下一步將強化低碳冶金等未來鋼鐵技術的研發,通過技術創新在行業中發揮引領作用。

關于具體實施,該負責人透露,在低碳冶金方面,目前電爐的碳排放強度不到高爐的一半,技術也比較成熟,只是受制于中國的廢鋼保有量、電價等因素,目前成本較高,預計未來電爐產能占比會逐漸提升;比較前沿的技術有氧氣高爐、全氫冶煉等,中國寶武在八一鋼鐵及寶鋼湛江基地已經開始了相關技術的研發。

值得注意的是,2月4日,寶鋼股份等314家企業被列入《上海市納入碳排放配額管理單位名單(2020版)》,上海市生態環境局公布的數據顯示,2020年度上海碳排放交易體系配額總量為1.05億噸。對此,有投資者向寶鋼股份提問:公司免費配額有多少,可以供應多少產能?

寶鋼股份回復稱,目前公司審定碳排放量中較大比例為免費配額,有小部分缺口。公司將通過各種減碳路徑投入主動技術進步減少碳排放,而不是通過被動減產來滿足碳排放總量減排要求;減排后的少量配額缺口從政府拍賣和碳交易市場購買。此外,公司還不斷評估節能低碳技術的研發應用前景,近階段加大低碳能源和節能項目的投入,例如廠房屋頂光伏開發。

采訪中,上述技術負責人亦稱,政府已在部分區域推行了碳交易試點,寶鋼的上海寶山、武漢青山、湛江東山三個基地均在試點區域,并在前期的試點中積累了一定的經驗,同時也一直和相關部門探討鋼鐵行業納入碳交易市場的相關政策,在此領域準備比較充分。

“我們認為需要積極應對‘碳中和’,越早進行相關技術的投資、研發和儲備,越是能在未來從容不迫,如果缺乏長遠的‘碳中和’戰略,只是消極地購買碳排放份額應對,則遲早會被高昂的碳成本壓垮,被市場所淘汰。”上述技術負責人指出。

寶鋼股份冷軋“黑燈工廠”入選首批20家上海市智能工廠名單。每經記者 夏冰 攝

如何破解目標背后的困難與挑戰

2020年是“十三五”規劃收官之年,這一年,中國粗鋼產量達到10.53億噸,占全球粗鋼產量的比重達到56.5%,再創新高。隨著鋼鐵企業節能環保水平提升,噸鋼碳排放同比在下降,但粗鋼產量的快速增長,導致碳排放總量仍持續升高。

外界不免擔憂,鋼鐵企業未來將面臨低碳轉型的巨大壓力,要實現“碳達峰”、“碳中和”目標更是前所未有的挑戰。

在實現目標的道路上,寶武的短板是什么?陳德榮在接受央視財經采訪時表示,主要還是工藝技術創新的問題,盡管目前新能源制氫成本比較高,跟碳冶金在成本上還沒有辦法競爭,但他認為,未來氫冶金會比碳冶金更有競爭力。

在寶鋼股份層面,目前,公司擁有上海寶山、武漢青山(原武鋼股份)、湛江東山和南京梅山四大制造基地。根據公司年報,寶鋼股份2019年鋼產量為4687萬噸。作為中國鋼鐵行業核心資產,寶鋼股份主營板材(冷軋板、熱軋板),其中,公司高強鋼和超高強鋼的產銷規模分別達到260萬噸和50萬噸,規模穩居全國第一。

從寶鋼股份透露的種種降碳手段和行動路徑來看,理論上,只要壓住產量的上升,再通過系列技術革新就可降低冶煉過程中的碳排放。另外,再開發碳捕捉和儲存技術,有望在短時間內實現“碳達峰”。

而相較于國內同行,技術力和產品力一直都是寶鋼股份的“看家本領”。面向“十四五”,“雙循環”新發展格局仍將對鋼鐵需求起到較強的支撐作用,同時實現產業鏈獨立自主和減碳脫碳的戰略部署,均對鋼鐵業技術創新和產品升級提出了新的要求。

在這種背景下,寶鋼股份將如何應對挑戰?

寶鋼股份方面表示,公司將面臨鐵礦石、煤炭、合金、廢鋼等原料成本上升的壓力和國內同行競爭兩方面的挑戰。

“2020年以來原材料漲幅明顯,蠶食了鋼鐵行業利潤,這更加考驗公司的成本控制能力。過去幾年,公司的成本削減取得了很大的成績,如今降本工作的難度進一步加大,公司需要從全流程、多基地的角度,以更高的視角去審視成本削減,把降本工作進一步推向深水區。”寶鋼股份表示。

另一方面,隨著未來碳成本的上升,寶鋼股份又要如何增強熨平周期性波動的能力?

寶鋼股份提出:一是需要進一步優化品種結構。除汽車板、硅鋼等明星產品,寶鋼股份還有累計千萬噸規模的“隱形冠軍”產品,在細分領域有著較高的話語權。未來公司將繼續優化產品結構,生產更多的“特殊鋼”,改變市場對鋼鐵行業同漲同跌的認知。

二是提升短板基地的盈利能力。目前公司的四大基地中,盈利能力存在差異,隨著鋼鐵生產工序專業化整合,未來幾年有望看到短板基地盈利能力的明顯提升。

三是孵化更多的優質資產。公司旗下目前擁有上市公司寶信軟件,其他資產存在著拆分上市的可能,有望獲得高于鋼鐵板塊的估值;未來公司的參股公司也有IPO培育的考慮,相信屆時市場對寶鋼股份的價值應該會有新的認識。

盡管具體的減排成效還有待觀察,但有券商已經表示看好。東吳證券的研報指出,“寶鋼股份充分受益‘碳中和’,行業龍頭強者恒強。”研報稱,寶鋼作為行業內環保最優秀的公司,將充分受益“碳中和”:首先,公司走在低碳技術前沿。為助力碳減排,公司密切追蹤鋼鐵行業低碳工藝的前沿技術,充分開展可持續性改善工作;其次,公司環保投入持續擴大,2019年公司環保投入中費用化成本和資本化成本分別同比增長0.39%和89.66%;第三,公司噸鋼凈利長期高于可比公司,2019年公司噸鋼凈利達到265元,為可比公司中最優;最后,集團掌握鋼鐵產能最大,在供給受限前提下產能具備稀缺資源屬性。

寶鋼股份冷軋廠C008智慧制造全體系圖。圖片來源:每經記者 夏冰 攝

碳達峰、碳中和倒逼行業變革

談到目前我國鋼鐵行業在碳排放治理問題上的現狀和挑戰時,李世平直言,我國鋼鐵行業的產業集中度還比較低,依然存在著布局散、單體小、競爭亂、水平低、效率差的“散、小、亂、低、差”現象。無疑,實現“碳達峰”、“碳中和”目標不可能一蹴而就,它需要全行業打一場持久戰,需要總體謀劃、科學推進。

中國物流與采購聯合會鋼鐵物流專業委員會副秘書長王京認為,“國家要實施工業低碳行動和綠色制造工程,并相應要求同比降低粗鋼產量,我國鋼鐵行業供給端在未來將再次出現明顯收縮。粗略估算,預計未來3~5年我國粗鋼總體產量有望降至10億噸以下。同時,這也是我國鋼鐵供給側結構性改革的延伸。‘碳達峰’不僅要嚴控新增產能并淘汰落后產能,更要調整鋼鐵工業生產流程結構,由于電爐具有噸鋼碳排放只有高爐1/4的優勢,未來我國電爐占比將會有確定性的明顯提升,從而導致不同原料的比價關系出現很大變化,這種變化也可以側面折射出‘碳中和’推進實施的結果”。

蘭格鋼鐵研究中心主任王國清也向《每日經濟新聞》記者表示,鋼鐵行業實現“碳中和”目標重點在于創新和探索新的煉鐵生產工藝,如低碳技術、氫冶煉技術及電解技術,在排放控制中加大碳捕集、封存、利用技術(CCS/CCUS)的推廣應用,以及擴大應用電爐煉鋼規模。此外,記者也注意到,“十四五”時期鋼鐵行業將被納入碳排放權交易體系。

“就國內的碳排放來說,鋼鐵是制造業里最大的一塊,因此也面臨較大的調整。納入碳排放交易體系后,重點控排的鋼鐵企業將在相關配套方案下,每年獲得免費的碳排放配額,在企業實際運營中,如果碳排放量高于其配額,則企業需要到碳交易市場購買權益,這樣將面臨成本上升壓力,硬性約束企業去整改創新實現碳減排、降成本;若企業碳排放量低于其配額,則盈余的部分可以在碳交易市場出售,從而在碳減排過程中獲得收益。”王國清說。采訪中,王國清舉例稱,初期企業碳排放配額相對寬松,讓企業有碳減排的適應期,而后續的免費碳排放配額將不斷收緊,迫使企業必須不斷減排應對,促進企業在節能減碳方面不斷創新突破。

值得注意的是,在“碳達峰”、“碳中和”目標的引領下,部分競爭力較弱的鋼企可能會承受更大的成本壓力,而在壓縮掉過剩產能之后,是不是意味著即將進入以兼并重組為主的優化升級階段?

“‘碳達峰’、‘碳中和’會改變鋼鐵行業的現狀,部分企業或面臨市場出清的風險。”鋼之家研究中心高級分析師杜洪峰分析。王國清則認為,在工信部表示要從四方面促進鋼鐵產量壓減的政策前提下,“十四五”期間幾乎不可能會有新的鋼鐵項目上馬,鋼企若想實現產能擴張,只有通過兼并重組和產能置換的方式實現。

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