绿色钢铁，即通过创新技术和可持续生产方式而显著降低碳排放和环境影响的钢铁产品，已成为全球产业变革的时代主题之一，也为各国把握绿色经济发展机遇提供了广阔舞台。在全球碳中和目标加快推进的背景下，作为能源消耗和碳排放大户的钢铁行业，正迎来深刻而系统性的绿色转型，全球钢铁行业绿色转型势在必行。据国际能源署(IEA预计，到2050年，全球钢铁需求将在2020年基础上增长约三分之一。当前，全球粗钢产量巨大，中国占据半壁江山。2024年，中国粗钢总产量10.05亿吨，占全球总量的53.4%。与此同时，钢铁行业碳排放问题尤为突出。钢铁行业排放量约占全球最终能源需求的8%，仅次于电力行业，是全球第二大直接碳排放源。传统钢铁主要以传统高炉—转炉工艺进行生产，高度依赖煤炭能源，使得全球钢铁平均排放强度高达1.91吨当量CO₂/吨钢。中国钢铁行业碳排放量约占全国碳排放总量的15%。
在全球气候危机持续加剧、碳中和承诺逐步落地的大背景下，钢铁行业绿色转型不仅势在必行，更迫在眉睫。根据IEA测算，若要实现《巴黎协定》温控目标，未来五年内钢铁行业碳排放强度的下降速度需提升至当前年均下降速度0.8%的三倍，倒逼钢铁产业进行技术创新、工艺革新和能源替代，实现跨越式发展。
一、多路径技术创新引领绿色转型方向
钢铁行业绿色低碳转型，正沿多条技术路径同步推进。
一方面，通过电弧炉冶炼回收废钢而生产的“二次钢”因能耗低、排放小，成为重要增长方向。与初级生产相比，废钢熔炼能耗降低为其相应能耗的40%，碳排放减少约67%。欧美国家电弧炉产钢比例普遍达30%-70%，而中国长流程炼钢仍占90%，存在结构优化空间。
另一方面，氢基直接还原、电解炼铁、碳捕集与利用(CCUS等新兴技术不断取得突破。以氢气还原取代传统焦炭还原，可显著降低二氧化碳排放，被视为绿色冶金的重要未来方向。
IEA提出，到2030年，初级钢生产碳排放强度需下降45%，二次钢生产下降65%；到2050年，初级钢与二次钢目标排放量分别控制在0.33吨与0.05吨当量CO₂/吨钢。绿色转型已进入关键窗口期。
二、政策引导成为钢铁绿色转型的关键驱动力，各国政策加力绿色转型提速
我国自2024年起不再批准新的煤基钢铁项目，转向发展电弧炉等低碳冶炼工艺。《2024-2025年节能降碳行动方案》明确，到2025年，80%以上钢铁产能完成超低排放改造，30%产能达到能效标杆水平，同时通过粗钢产量调控、限制高能耗低附加值产品出口等举措，系统压实行业减排责任。
我国碳市场建设步伐显著加快。2024年，我国将钢铁、水泥、电解铝行业纳入全国碳排放权交易市场，并计划在2025年底前完成首次履约。这标志着碳定价机制正在成为我国钢铁行业绿色转型的重要推手。
欧美国家亦持续完善绿色标准与碳关税制度，欧盟于2025年进一步改革碳排放交易体系(EU ETS，加大对高排放行业的约束力度。全球范围内绿色钢铁正逐步成为政策与市场双重驱动下的新竞争高地。
三、海外钢企积极布局多元绿色路径
面对转型大势，全球领先钢企积极行动，探索多元化绿色生产路径，推动绿色技术加速落地。
一是头部企业进行氢基冶金先锋布局。德国Salzgitter公司通过SALCOS®计划，打造“风电制氢—氢基DRI—绿电电炉”闭环，2025年2月为欧洲最大规模绿氢项目之一奠基开工，计划2026年将首座氢灵活还原厂用于低碳钢铁生产，目标2033年全面淘汰高炉。瑞典SSAB公司的HYBRIT技术已进入商业化冲刺阶段，计划2026年推出无化石钢产品，其卢勒奥“氢+电炉”微型钢厂项目突破传统规模限制，成为钢厂分布式转型的标杆，年产能将达250万吨钢，将于2028年试运行。瑞典Stegra公司则采用“绿氢全产业链”模式，从电解水制氢到还原炼钢一体化布局，2026年量产目标剑指500万吨，展现新兴企业的颠覆性创新。
二是代表性钢铁公司以电炉炼钢主导进行低碳控制。凭借100%废钢电炉工艺，瑞士钢铁集团碳排放低于行业83%，其可再生能源联盟模式(EE-Industrie倡议为欧洲废钢循环体系提供样本。美国纽柯公司以Econiq™净零碳钢品牌抢占市场，绑定梅赛德斯等头部客户，证明电炉技术商业化潜力，其原料中回收废钢约占77%。芬兰Outokumpu则另辟蹊径，探索核电驱动电炉，2025年2月完成SMR可行性研究，试图破解绿电供应稳定性难题，其不锈钢生产中回收废钢占比超过90%。
三是以新日铁为代表的高炉渐进改造派。日本新日铁坚持高炉脱碳路线，经过COURSE50项目积淀，2024年底通过Super COURSE50技术实现创纪录43%减排，但2040年商用化目标暴露其也可能存在技术长周期风险。
2026年或成为绿色钢铁转型史上的关键年份，以SSAB无碳钢产品商业化、Stegra公司氢气冶炼绿钢量产、萨尔茨吉特首厂投产等为代表，揭示了全球绿色钢铁产能在未来3年的集中释放期。
四、绿色转型挑战与应对之道
绿色钢铁转型大势已定，但其仍面临严峻挑战。全球钢铁需求疲软，2024年约下降0.9%，全球绿色投资亦降至六年来最低水平。高昂的氢气生产成本、绿色电力供应不足、高质量废钢资源紧缺，成为制约绿色转型的主要瓶颈。在氢气生产成本逐渐高攀的背景下，头部钢铁公司卢森堡安赛乐米塔尔公司放缓氢冶金步伐，转而优先扩建电炉项目，通过XCarb™证书机制探索“低碳溢价”变现，反映传统巨头在技术不确定期的务实策略。此外，德国蒂森克虏伯公司于2024年10月暂停原定计划于2026年完工的杜伊斯堡第一座氢基直接还原工厂，该工厂计划产能为250万吨直接还原铁。钢铁“由黑变绿”的全球革命，仍在成本、技术与规模化之间艰难破局。
政策支持持续性、绿色采购机制落实、下游需求恢复、金融创新支持等因素成为未来绿色钢铁能否加速普及的关键变量。特别是对中小型钢企而言，转型压力巨大，更需政府、金融机构与产业链上下游形成合力，探索多元共担机制。
五、中国引领全球钢铁绿色转型新征程
作为全球最大的钢铁生产国和绿色转型积极推动者，中国正以坚定步伐引领全球钢铁绿色变革。
从布局绿色氢能、加快绿色电力输送，到推进碳市场建设、完善绿色金融支持体系，中国正在不断夯实钢铁行业绿色转型的基础。中国持续扩大清洁氢能供应领先地位，绿色电能持续发展。以内蒙古为例，2024年内蒙古的可再生能源发电量增长了27.6%，超过2100亿千瓦时，相当于日本全国年用电量的两倍，成为“绿色电力银行”。内蒙古通过大规模风电和光伏项目，向中国东部地区输送绿色电力，成为了国家能源转型的重要支撑。
表 1-1 我国绿色钢铁转型相关政策
数据来源：政府公告
面向未来，中国钢铁行业持续坚持创新驱动、开放合作，推动绿色技术研发与应用，积极融入全球绿色供应链，打造更多绿色产品与绿色品牌，助力全球气候治理目标实现，开创钢铁工业绿色发展的崭新篇章。
绿色钢铁，既是挑战，更是机遇。唯有坚持共商共建共享、坚持创新驱动、坚持开放包容，世界钢铁行业才能在绿色低碳发展的道路上行稳致远，共绘人类可持续发展的美好未来。
