“工業筋骨”淬煉“工業明珠”：鋼企碳中和的科技突圍之路
科技創新是“碳中和”的必由之路，而越是基礎性的工業制成品，所凝結的技術含量越高。在全球氣候變化、經濟轉型的時代背景下，中國主動承擔起綠色發展的大國責任，向世界作出“雙碳”承諾。作為工業文明的皇冠，汽車制造成為外界關注這一目標的焦點，而追本溯源，基礎性的工業材料是實現終極目標的基石。
鋼鐵是工業文明的基礎。就像陽光、空氣和水，因為它們過于普遍，鋼鐵行業在促進“雙碳”目標過程中所發揮的作用隱秘卻關鍵。2022年9月，寶鋼股份發布公告稱，實現三個減碳超過50%的寶鋼汽車板零件——油箱加強支架、B柱加強板內板下部、座椅頭枕連接板的全球發布。這三個超低碳排放汽車板零件的成功應用，標志著寶鋼的綠色低碳發展理念愈發發揮出“躍升引領”的標桿作用。
通過科技創新的探索，寶鋼不僅實現自身在生產過程中的“雙減”，還制造出更為低碳環保的鋼材，承擔起在節能減排、綠色低碳方面的雙重歷史職責。尤其是和汽車制造業的深度合作，寶鋼通過深厚的技術積累和突破，為鋼鐵行業樹立起引領和示范標桿，甚至，提升復雜工業體系的可持續發展水平。
在剛剛結束的“第十二屆中國國際鋼鐵大會暨2023年全球低碳冶金創新論壇”上，寶鋼發出公開宣言，鋼鐵行業的碳中和對全球應對氣候變化行動具有重要作用，必須凝聚綠色低碳轉型共識，以科技創新為驅動，大力推進國際交流與合作，積極開展低碳綠色轉型行動。
新材料助力汽車行業減重“升級”
公開數據顯示，汽車產業占全球二氧化碳排放總量的7.3%，是全球碳排放最大的行業之一。據IEA國際能源署預計，至2070年，預計汽車的使用量將較2020年翻一番，汽車保有量將增長60%。在“碳達峰、碳中和”戰略目標要求下，汽車產業減碳正面臨嚴峻挑戰。
國際上，關于汽車行業如何減碳，曾演化出不同的路徑抉擇，其中，“全產業鏈協同降碳”因其接近“第一性原理”，脫穎而出漸漸成為主流思路。在9月19日—20日舉行的“問路碳中和—2023汽車碳中和峰會”上，專門設立了“汽車全產業鏈協同降碳”論壇，與會者形成共識，汽車產業鏈深度脫碳，需要更加重視材料端的協同低碳化。
研究表明，汽車質量每減少1000kg，油耗可降低 6%-7%。油耗的下降，意味著二氧化碳、氮氧化物等有害氣體排放量的下降。汽車輕量化對汽車節油、節電，降低排放和性能改善，甚至是未來能源戰略規劃有著戰略意義。由此，近年來，汽車輕量化成為現代汽車技術發展的方向之一。
汽車的主要材料是鋼材，大約占到汽車總重量的70%，其中鋼板占重大約52%。為汽車鋼材減重的重要性不言而喻，但是，這并不是一件容易的事，在減輕重量的同時，還要確保材料的強度和安全性。多年來，寶鋼股份與規模宏大、鏈條漫長且技術和工藝復雜的汽車制造業有著深度合作，已經成為全球汽車鋼板供應商，并且創立了SMARTeX新能源車整體解決方案。
2023年4月，承載SMARTeX低碳因子的寶鋼第四代超輕型白車身BCB EV? Pro，在全球A級車展——上海國際車展上隆重首發。該白車身在滿足更嚴苛的碰撞法規的基礎上，實現了輕量化，整車身僅重308kg，并且創新應用了減碳超60%的超低碳排放材料，從制造端到使用端，綜合減碳可以達到435kg。
寶鋼新能源車整體解決方案SMARTeX的示范平臺——寶鋼升級版純電動白車身BCB EV? Pro
除了鋼材本身更輕、更耐用的要求之外，汽車輕便化趨勢下，汽車制造商還會嘗試更多的新材料，這意味著，鋼鐵企業要探索以鋼為主，多元材料共存的發展路徑。先進材料是寶鋼新能源車整體解決方案SMARTeX的核心內容之一，也是寶鋼汽車板深耕三十余年的領域。2022年寶鋼冷軋汽車板銷量突破890萬噸；在鋁硅熱成型材料領域，寶鋼通過十多年的自主研發已經解決了該材料的“卡脖子”問題，形成了實現完整的熱成型產品家族，和全流程使用技術與解決方案。
此外，寶鋼進一步拓展在鋁合金、鎂合金、碳纖維方面的能力，并在寶鋼第四代升級版超輕白車身BCB EV? Pro上進行示范應用。
近兩年來，寶鋼股份與北京奔馳、舍弗勒集團等合作伙伴簽署低碳綠色發展的相關協議，在鋼鐵脫碳領域加強合作。在原料采購端，積極構建原料采購供應鏈碳管理體系，在工業品采購端完成了一千多個產品“碳足跡”計算。在“全產業鏈協同降碳”領域，寶鋼股份正緊鑼密鼓發揮“鏈長”作用，帶動上下游企業全生命周期減碳。
科技創新引領行業“減碳”
科技創新的作用，不僅體現在為產業鏈提供更為輕便、低碳、安全的鋼鐵材料，還表現在自身進行生產活動時的減碳減排。
目前，寶鋼實現了超低碳排放鋼鐵材料在汽車零部件的示范應用，國際專業第三方檢測認證機構為寶鋼頒發的產品碳足跡核查聲明顯示，基于全廢鋼電爐冶煉生產的普冷產品和熱鍍鋅產品的全生命周期碳排放，較常規流程降低比例超過60%，分別達到65%和66%。同時，零件從簡單的安裝支架，到復雜的B柱內板零件，均實現了良好的成型性，實現了超低碳排放鋼鐵材料在汽車零部件的示范應用。
據國際鋼鐵協會的統計研究，每1噸廢鋼的應用，可減排1.5噸的二氧化碳，同時還可節省1.4噸鐵礦石、0.74噸煤和0.12噸的石灰石消耗。
汽車板是對殘留元素要求最高的鋼鐵產品之一。寶鋼技術團隊通過對廢鋼的特殊控制和處理，從源頭開始確保鋼中Cu、Ni、Cr、Sn等殘留元素在較低的水平，同時冶煉時采用特殊工藝防止鋼水污染。成分分析表明，殘留元素完全滿足該鋼種的成分設計要求。同時，采用常規轉爐流程和電爐流程試制的產品力學性能的比較結果顯示，兩者力學性能相當。
寶鋼股份氫基豎爐項目
此外，以氫基豎爐為核心的氫冶金工藝，是寶鋼碳中和冶金技術的重要路徑之一。即通過風能、光伏等可再生能源發電制取“綠氫”，使用“綠氫”來還原鐵礦石生產鋼鐵，在生產過程中基本不產生溫室氣體，將從源頭上杜絕碳排放，是可實現近零碳排放的鋼鐵冶煉過程。2022年2月15日，寶鋼零碳示范工廠百萬噸級氫基豎爐正式開工，該項目是國內首座百萬噸級氫基豎爐。氫基豎爐項目預計2023年年底建成投產。
同時，寶鋼還積極開展富氫碳循環高爐試驗。2020年，寶鋼與八一鋼鐵合作改建430m3常規高爐為富氫碳循環高爐，并與其它輔助配套工藝裝備一起，集成為低碳冶金創新試驗平臺。經近半年的工業試驗，成功打通了全氧冶煉煤氣循環及噴吹的工藝流程，基本實現了穩定順行、大幅減碳的技術目的，也證實了富氫碳循環高爐工藝技術具備巨大的減碳潛力。
據測算，以富氫碳循環爐年產60萬噸鐵水為例，可年減碳15萬噸，相當于再造一座81平方公里的森林。
作為鋼鐵行業的“圖騰”，寶鋼在鋼鐵制造過程中孜孜以求的低碳追求，不僅僅只是作為標桿企業的以身作則，更是一種依托自身強大的技術積累和探索，對整個行業綠色可持續發展路徑的引領和示范。
鋼鐵行業的綠色宣言
除了構成汽車制造的基礎性材料之外，鋼材在整個現代工業中應用的十分廣泛，是工業文明的“筋骨”，所以，鋼鐵材料輕便化、耐用性、安全性的科技創新，對整個工業體系的低碳化水平，是一個根本性提升；此外，因為應用范圍廣、需求量大，鋼鐵冶煉行業本身就是一個龐大的工業體系，生產冶煉過程中的減碳、減排，直接關系到全社會的“雙減”目標能否高效達成。
2020年9月22日，第七十五屆聯合國大會一般性辯論上，中國宣布將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。
這意味著作為世界上最大的發展中國家，中國需要完成全球最高碳排放強度降幅，用全球歷史上最短的時間完成從碳達峰到碳中和的目標。這無疑是一場硬仗，需要付出極其艱巨的努力。在這個過程中，鋼鐵行業責任重如泰山。
當仁不讓，2022年，寶鋼發布中國鋼鐵企業首份氣候行動報告，詳盡闡述了寶鋼碳中和工作中長期目標及行動路徑規劃，以及公司綠色低碳產品布局。
寶鋼股份表示，鋼鐵行業是高能源強度行業，中國鋼鐵行業碳排放約占國內碳排放總量的15%，對全球氣候變化影響巨大?！?021年氣候行動報告》顯示，寶鋼重點從極致能效、氫基豎爐、綠色能源助力、富氫碳循環高爐、智慧制造、加大廢鋼利用六大方面入手，推進鋼鐵制造端綠色化進程。
同時，寶鋼通過“生產低排放產品”和“為客戶提供更具競爭力的全生命周期低碳產品”兩個維度，持續在能源、汽車、電機等多領域提供低碳產品及解決方案。
此外，寶鋼開發碳數據管理平臺ICD，首創將大數據和信息化手段用于LCA，以每個物料為紐帶，建立包含全流程能耗、工藝、質量數據的物料樹模型，以及基于LCA方法論的生命周期碳排放模型，可進行與力學性能檢測一樣的產品碳足跡快速評估，向用戶交付細化碳足跡數據。
寶鋼股份全景圖
寶鋼從2018年開始綠色電力交易，2021年達到13.7億千瓦時，同時大力開發建設廠房屋頂光伏，裝機容量從2019年的90MW到2021年的196MW，成為國內最大的屋頂光伏項目，計劃2027年屋頂光伏裝機達到500MW。
寶鋼股份表示，公司在加快各類低碳技術創新進度的同時，深耕下游低碳產品市場，攜手全產業鏈奔赴凈零碳未來。應對氣候變化的挑戰是現實、嚴峻、長遠的，公司將持續推進綠色低碳轉型，聚焦于探索更多減碳途徑，采用負責可信賴的氣候行動措施，為構建碳中和社會作出積極貢獻，努力創造美好的可持續發展未來。
“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’?！睂氫摴煞莸囊晃回撠熑吮硎?，作為中國大型現代化鋼鐵聯合企業，寶鋼將堅定“做鋼鐵業高質量發展的示范者，做未來鋼鐵的引領者”的歷史使命，推動鋼鐵業綠色低碳可持續發展。
? 文中數據資料來自“寶鋼股份直通車”“你好寶鋼”微信公眾號