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綠色鋼鐵需求爆發!不只氫能,揭密鋼鐵行業未來8大商機...這國已提前搶佔商機

綠色鋼鐵需求爆發!不只氫能,揭密鋼鐵行業未來8大商機...這國已提前搶佔商機
撰文: 優分析     分類:E永續環境     圖檔來源:iStock 日期:2024-11-21

未來鋼鐵廠的生產模式會大幅轉變來達到減碳的目標,進而刺激對於相關設備與技術的投資需求,對於能提供相關新興技術的廠商來說,鋼鐵廠就是一個大客戶來源。

隨著全球對減碳需求的重視,鋼鐵產業正加速向「綠色鋼鐵」生產模式轉型,傳統的高碳排放製造方式將逐步被取代。未來,鋼鐵產業的競爭力將不僅取決於產量與成本,更取決於其碳排放量。這場轉型不僅是技術的革新,更是產業結構的重塑。

 

傳統鋼鐵生產主要依靠煤基焦炭作為還原劑,這種高碳方式每生產一噸鋼就排放約1.8噸二氧化碳,對環境造成極大負擔。而綠色鋼鐵則以氫氣取代焦炭,利用可再生能源生產氫氣,實現接近零排放的製造流程。這種低碳技術的應用,將是未來鋼鐵生產的核心。

 

綠色鋼鐵技術的需求與潛力

 

推動綠色鋼鐵技術,對相關設備的需求將大幅增加。其中,製氫設備是關鍵。大規模的氫氣生產需要高效的電解水系統,例如碱性電解槽(Alkaline Electrolyzers)和質子交換膜(PEM)電解槽,這些設備能高效運行於可再生能源供電的環境下。

 

此外,碳捕捉與儲存技術(CCUS)在鋼鐵轉型過程中也至關重要。傳統鋼廠短期內仍需要使用煤基技術,CCUS技術能有效捕捉生產過程中的碳排放並加以儲存或再利用,減少轉型過渡期的碳足跡。

 

為取代傳統的焦炭燃燒爐,高溫氫氣燃燒爐是另一個重要的技術創新。氫氣燃燒爐能提供穩定的熱能需求,同時避免高碳排放。這些設備需求的增加,將催生相關產業的快速成長。

 

再生能源的角色

 

再生能源是被各行各業所推動,從鋼鐵業就可以看到具體的需求。綠色鋼鐵生產依賴可再生能源的支持,傳統製造氫氣的方法仍是高污染,所以必須用再生能源來生產才能真正減碳。

 

根據優分析產業數據中心,一座典型的歐洲鋼廠需要約1.2吉瓦的再生能源來生產足夠的氫氣。這不僅促進了風能、太陽能等再生能源設施的建設,也加速了儲能技術的發展。

 

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為確保鋼廠電力供應穩定,鋰電池和氫儲能設備的需求也將同步提升。由此可見,只要政府開始對鋼鐵業施加更多壓力,再生能源的需求就會被驅動,鋼鐵業只是其中一個案例。

 

澳洲大廠如何因應?

 

全球鋼鐵產業正加速減碳步伐,包括中國在內的主要鋼鐵消費國正在重構供應鏈,尋找符合減碳標準的替代供應來源。作為全球最大的鐵礦石出口國,澳洲目前正受到一些影響。

 

傳統的高爐煉鋼需要使用焦炭和鐵礦石,而新的綠色鋼鐵生產方法,例如使用氫氣進行直接還原(Direct Reduced Iron, DRI),可以降低甚至取代焦炭的使用。

 

氫氣還原技術對鐵礦石的品位要求更高,需要更純淨的鐵礦石,例如球團礦或高品位的精礦。澳洲主要出口的是粉礦,品位較低,而巴西則是高品位鐵礦石的主要供應國。

 

另外,隨著綠色能源的發展,電弧爐(Electric Arc Furnace, EAF)煉鋼將更廣泛地被採用。電爐主要使用廢鋼作為原料,這將減少對原生鐵礦石的需求。全球對循環經濟和資源再利用的重視,將促進鋼材的回收和再利用,進一步降低對鐵礦石的需求。

 

根據估計,若未能及時適應低碳鋼鐵的需求,澳洲每年可能損失690億澳元(約450億美元)的收入。然而,若成功實現綠色鋼鐵生產,預計每年收入可翻倍至2,500億澳元,成為全球綠色鋼鐵市場的領導者。

 

澳洲的主要礦業公司如BHP、Rio Tinto和Fortescue已經積極投入綠色鋼鐵的技術研發。例如,Fortescue計劃在明年啟動試點工廠,測試以氫氣為基礎的鋼鐵生產,這將成為全球低碳技術的重要範例。

 

客戶在哪裡?

 

過去幾年日本、歐洲和美國等傳統鋼鐵生產大國的產量逐漸下降,原因包括能源價格高漲、綠色鋼鐵轉型及環保政策的加強​。

 

而中國和印度的鋼鐵生產量在過去20年中迅速增長,尤其是中國在全球鋼鐵供應鏈中的主導地位進一步鞏固,但是這些新興的國家仍以傳統高爐煉鋼為主,未來可能在綠色鋼鐵上與歐美日廠商競逐。

 

2023年,全球粗鋼生產量達到約19億噸,中國作為全球最大的鋼鐵生產國,2023年的粗鋼產量為10.19億噸,佔全球總量的54%​。歐盟27國在2023年的粗鋼產量為1.26億噸,呈現自2008年以來逐漸減少的趨勢。

 

2023年,全球粗鋼生產量達到約19億噸,中國作為全球最大的鋼鐵生產國,2023年的粗鋼產量為10.19億噸,佔全球總量的54%​。圖片來源:優分析

 

總結

 

未來鋼鐵廠的生產模式會如何改變?

 

1. 氫基還原技術的應用: 傳統高爐煉鋼將逐步被氫氣直接還原鐵礦石(Direct Reduced Iron, DRI)技術取代。這種方法使用綠色氫氣作為還原劑,減少甚至消除二氧化碳的排放。

2. 電弧爐煉鋼的普及: 電弧爐(Electric Arc Furnace, EAF)將更多地被採用,利用廢鋼作為主要原料,並以可再生能源供電,大幅降低碳足跡。

3. 先進設備與工藝的引入: 鋼鐵廠將投資於高效的製氫設備、碳捕捉與儲存技術(CCUS)以及智能化生產系統,以提高能源效率和環保性能。

4. 整合再生能源: 鋼鐵廠將更多地依賴風能、太陽能等可再生能源,並配備儲能技術,如鋰電池和氫能儲存,確保生產過程中的能源穩定供應。

 

哪些商機會被刺激出來?

 

1. 製氫設備和技術: 大規模生產綠色氫氣需要先進的電解水設備,如碱性電解槽(Alkaline Electrolyzers)和質子交換膜(PEM)電解槽,相關製造商將迎來市場需求的激增。

2. 可再生能源產業: 鋼鐵廠對可再生能源的巨大需求將推動風力發電、太陽能發電等產業的快速發展,帶動相關設備製造、安裝和運維服務。

3. 碳捕捉與儲存技術(CCUS): 在傳統鋼鐵生產過渡到綠色技術的過程中,CCUS技術將被廣泛應用,相關技術供應商和服務商將獲得商機。

4. 儲能技術: 為了平衡可再生能源的間歇性,鋰電池和氫能儲存設備的需求將增加,促進儲能技術的研發和市場拓展。

5. 高品質鐵礦石供應: 氫基還原技術需要高品質的鐵礦石,這將刺激對高品質鐵礦石的需求,相關礦產開採和加工企業將受益。

6. 廢鋼回收與循環經濟: 電弧爐煉鋼對廢鋼的需求將提升,推動廢鋼回收和再加工產業的發展,促進循環經濟。

7. 智能製造和自動化解決方案: 鋼鐵廠為提高效率和降低成本,將更多地採用智能製造和自動化技術,相關軟硬件供應商將迎來機遇。

8. 專業服務與諮詢: 轉型過程需要大量的技術支持和專業知識,工程諮詢、技術服務和培訓機構將獲得新的市場需求。

 

※本文授權自優分析,原文見此。