鋼鐵產業(yè)是國民經濟發(fā)展的支柱產業(yè)。我國是世界第一鋼鐵大國，2020年粗鋼產量達到10.65億噸，占全球粗鋼總產量的56%，但我國鋼鐵生產以高爐-轉爐長流程為主，嚴重依賴煤基化石能源，是導致碳排放量較高的首要因素。2020年，鋼鐵產業(yè)二氧化碳排放量占我國碳排放總量的16%左右。有效降低二氧化碳排放強度和加強碳捕捉利用是鋼鐵產業(yè)亟待解決的難題，也是國家的重大戰(zhàn)略需求。因此，鋼鐵產業(yè)亟待研發(fā)和應用碳中和前沿技術，實現低碳綠色化轉型升級。即將實施的碳稅政策更凸顯其倒逼作用，將對資源能源密集型的鋼鐵產業(yè)產生直接深遠的影響。

從技術層面來看，鋼鐵產業(yè)實現碳中和主要包括以下幾步：

第一步，針對碳達峰和碳減排?平臺階段，研發(fā)和應用低碳冶煉與全流程低碳加工及智能制造技術，實現高能效和低碳化。在工藝優(yōu)化、強化冶煉、余熱和二次資源高效循環(huán)利用、超低排放改造、系統節(jié)能、產品高質化等基礎上，研發(fā)應用低碳高爐、高效連鑄、鑄軋一體化、在線組織性能調控等低碳冶煉、加工新技術，同時開發(fā)全流程信息物理系統，實現高可靠性、高穩(wěn)定性全流程智能制造，最大程度地提高能源利用效率和實現碳減排，為碳中和奠定基礎。

第二步，針對鋼鐵產業(yè)快速降碳階段，在低碳高能效冶煉基礎上，研發(fā)和應用鋼鐵-化工聯產技術（見圖1），增加碳匯，實現碳凈零排放?；谔疾都茫邪l(fā)應用鋼鐵-化工-氫能一體化網絡集成CCU技術（steel-chemicals-energy networking integration，簡寫為SCENWI，也稱神威CCU技術），通過鋼鐵-化工協同，為我國以高爐-轉爐長流程為主的鋼鐵產業(yè)實現碳凈零排放提供最合理、最徹底的解決方案。

第三步，針對鋼鐵產業(yè)深度脫碳階段，在低碳高能效和鋼鐵-化工聯產基礎上，輔以氫能替代化石能源，研發(fā)應用氫基豎爐-電爐短流程新工藝技術，在適宜區(qū)域實現鋼鐵工藝流程革新和能源結構優(yōu)化，為深脫碳或無涉碳鋼鐵生產提供全新途徑。

與國外相比，國內目前在氫冶金、鋼鐵-化工聯產等碳中和前沿技術研發(fā)方面尚處于起步階段，工業(yè)化應用較多處于空白，總體屬于“跟跑”階段。因此，碳中和冶煉極有可能成為制約我國鋼鐵工業(yè)未來發(fā)展的“卡脖子”技術。由于國外技術保密和限制，我國今后在核心技術應用方面極易受制于人，急需加快碳中和冶金研發(fā)步伐，突破關鍵技術，打破國外技術封鎖，搶占低碳前沿陣地，實現核心技術、關鍵裝備、標準體系、研發(fā)平臺和人才隊伍的全面超越，引領鋼鐵產業(yè)低碳綠色化發(fā)展。

鋼鐵產業(yè)是國民經濟發(fā)展的支柱產業(yè)。我國是世界第一鋼鐵大國，2020年粗鋼產量達到10.65億噸，占全球粗鋼總產量的56%，但我國鋼鐵生產以高爐-轉爐長流程為主，嚴重依賴煤基化石能源，是導致碳排放量較高的首要因素。2020年，鋼鐵產業(yè)二氧化碳排放量占我國碳排放總量的16%左右。有效降低二氧化碳排放強度和加強碳捕捉利用是鋼鐵產業(yè)亟待解決的難題，也是國家的重大戰(zhàn)略需求。因此，鋼鐵產業(yè)亟待研發(fā)和應用碳中和前沿技術，實現低碳綠色化轉型升級。即將實施的碳稅政策更凸顯其倒逼作用，將對資源能源密集型的鋼鐵產業(yè)產生直接深遠的影響。

從技術層面來看，鋼鐵產業(yè)實現碳中和主要包括以下幾步：

第一步，針對碳達峰和碳減排平臺階段，研發(fā)和應用低碳冶煉與全流程低碳加工及智能制造技術，實現高能效和低碳化。在工藝優(yōu)化、強化冶煉、余熱和二次資源高效循環(huán)利用、超低排放改造、系統節(jié)能、產品高質化等基礎上，研發(fā)應用低碳高爐、高效連鑄、鑄軋一體化、在線組織性能調控等低碳冶煉、加工新技術，同時開發(fā)全流程信息物理系統，實現高可靠性、高穩(wěn)定性全流程智能制造，最大程度地提高能源利用效率和實現碳減排，為碳中和奠定基礎。

第二步，針對鋼鐵產業(yè)快速降碳階段，在低碳高能效冶煉基礎上，研發(fā)和應用鋼鐵-化工聯產技術（見圖1），增加碳匯，實現碳凈零排放?；谔疾都?，研發(fā)應用鋼鐵-化工-氫能一體化網絡集成CCU技術（steel-chemicals-energy networking integration，簡寫為SCENWI，也稱神威CCU技術），通過鋼鐵-化工協同，為我國以高爐-轉爐長流程為主的鋼鐵產業(yè)實現碳凈零排放提供最合理、最徹底的解決方案。

第三步，針對鋼鐵產業(yè)深度脫碳階段，在低碳高能效和鋼鐵-化工聯產基礎上，輔以氫能替代化石能源，研發(fā)應用氫基豎爐-電爐短流程新工藝技術，在適宜區(qū)域實現鋼鐵工藝流程革新和能源結構優(yōu)化，為深脫碳或無涉碳鋼鐵生產提供全新途徑。

與國外相比，國內目前在氫冶金、鋼鐵-化工聯產等碳中和前沿技術研發(fā)方面尚處于起步階段，工業(yè)化應用較多處于空白，總體屬于“跟跑”階段。因此，碳中和冶煉極有可能成為制約我國鋼鐵工業(yè)未來發(fā)展的“卡脖子”技術。由于國外技術保密和限制，我國今后在核心技術應用方面極易受制于人，急需加快碳中和冶金研發(fā)步伐，突破關鍵技術，打破國外技術封鎖，搶占低碳前沿陣地，實現核心技術、關鍵裝備、標準體系、研發(fā)平臺和人才隊伍的全面超越，引領鋼鐵產業(yè)低碳綠色化發(fā)展。

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