就像鋰離子電池一樣，汽車行業似乎將成為全球能源轉型關鍵方面的需求驅動力和變革力量。汽車制造商正在成為綠色鋼鐵的首批大規模購買者。根據世界鋼鐵協會的數據，汽車行業占全球鋼鐵需求的 12%，這一需求規模正在推動制造商努力提高這一關鍵商品的無排放生產。
汽車需求背后的邏輯很明顯。在汽車制造商競相爭奪快速向電氣化轉型的市場地位之際，使用綠色鋼鐵可以增強汽車制造商的環保資質，并可能成為關鍵的差異化因素，尤其是對于有環保意識的電動汽車 (EV) 買家而言。能源經濟與金融分析研究所 (IEEFA) 全球鋼鐵首席分析師西蒙·尼古拉斯 (Simon Nicholas) 表示，綠色鋼鐵的成本溢價約為 20% 至 30%，對許多汽車制造商來說并不算太貴。
“就汽車價格而言，考慮到汽車中實際用到的鋼材數量，這對整體價格影響不大，”尼古拉斯說。“這確實會影響到客戶，但我們說的是幾百美元，而不是幾千美元。”
汽車制造商對綠色鋼鐵的需求增加正值其生產所需工藝的開發和采用的關鍵時刻。這一需求表明綠色鋼鐵和可再生能源形成了良性循環。綠色鋼鐵制造商將需要大量可再生能源發電能力來供應電爐和綠色氫電解器。隨著能源轉型的加速，快速增長的太陽能和風能以及電網的擴張將需要大量的綠色鋼鐵。
碳密集型工藝
鋼鐵生產一直是碳排放密集型行業，現在依然如此。鋼鐵生產被廣泛認為占全球二氧化碳排放量的 8% 至 11% 。市場情報公司 Wood Mackenzie 發現， 2023 年，每生產 18.9 億噸粗鋼，就會產生 36 億噸二氧化碳。
鋼鐵主要通過兩種方法生產，一種是采用高爐-堿性氧氣轉爐 (BF-BOF) 或電弧爐 (EAF)。高爐運營商約占全球產量的 70%，他們用鐵礦石煉鋼，并使用煤炭作為還原劑——從礦石中提取鐵并提供鋼鐵所需的碳。國際能源署觀察到，鋼鐵行業未能按計劃實現 2050 年凈零排放 (NZE) 情景，并將高爐運營商描述為“高度依賴煤炭”。
隨著電網越來越多地使用可再生能源，電爐工藝是脫碳的更好選擇。然而，電爐不能加工礦石。相反，它們被用來熔化廢金屬和/或鋼鐵前體，如直接還原鐵 (DRI)。
市場情報提供商標普全球 (S&P Global) 表示，盡管電弧爐取代排放密集的高爐前景光明，但電弧爐仍面臨諸多挑戰。使用廢金屬時，生產本質上受到廢金屬本身供應的限制，而廢金屬“在全球范圍內增長緩慢，價格不斷上漲”。
標普全球稱，盡管 DRI 有望成為“這場 [綠色鋼鐵] 競賽的贏家”，但它也面臨著重大挑戰。傳統上，DRI 使用甲烷氣體將礦石球團還原為可由電爐加工的材料。這種氣體可以用綠色氫氣代替，這是實現完全脫碳的一條有希望的途徑。然而，綠色氫氣的發展仍處于起步階段，這種清潔能源載體目前價格昂貴。
IEEFA 的 Nicholas 證實，DRI 技術供應商正在以“氫氣就緒”的狀態供應其系統，以便在供應充足時和地點可以切換到綠色氫氣。他指出，該技術已經成熟，商業規模的項目正在開始出現。
然而，DRI 的快速發展還面臨著另一個挑戰，那就是原材料本身。“DRI 工廠目前需要比高爐使用的鐵礦石品位更高的鐵礦石，而高品位的鐵礦石并不多，”尼古拉斯說。不過，他確實指出，增加高品位礦石供應的計劃是有希望的。
重點項目
歐洲在“真正”綠色鋼鐵生產方面取得了一些進展。瑞典 Stegra 公司(原名為 H2 Green Steel)目前正在開發一種 DRI 設施，該設施從一開始就將使用綠色氫氣運行。該公司計劃于 2025 年開始運營，目標是到 2030 年每年生產 500 萬噸綠色鋼鐵。
該公司聲稱，該項目涉及“三合一工廠”，即用于生產綠色鐵的 DRI 工藝、通過 EAF 生產的鋼鐵以及“千兆級電解器”，該公司表示，這將是歐洲同類中最大的電解器。Stegra 報告稱，這三個工藝將利用當地電網提供的豐富水力發電，使鋼鐵生產的二氧化碳排放量減少 95%以上 。
2024 年 9 月 19 日，瑞典能源署宣布，將通過其工業飛躍計劃為 Stegra 項目提供約 1 億歐元(1.62 億美元)的資助。這些資金是歐盟委員會在其后疫情時期復蘇和復原力基金下批準的 2.6 億歐元的一部分。
2023 年 10 月，Stegra 與保時捷簽署了一項協議，從 2025 年開始向保時捷供應“接近零二氧化碳排放 的鋼材”。保時捷采購執行董事會成員 Barbara Frenkel 在一份聲明中表示：“保時捷正在努力實現 2030 年前汽車整個價值鏈的碳中和平衡表。二氧化碳減排鋼材在我們的可持續發展戰略中發揮著關鍵作用。”Stegra 已宣布與卡車制造商 Scania 和德國零部件制造商 ZF 等汽車公司達成更多協議。
西班牙也在吸引使用清潔 DRI 和 EAF 組合的綠色鋼鐵生產。世界第二大鋼鐵生產商安賽樂米塔爾正在生產其 XCarb 鋼，這種鋼至少由 75% 的再生鋼制成。該公司報告稱，XCarb 生產中使用的 100% 電力來自可再生能源。
安賽樂米塔爾在西班牙北部的塞斯塔奧工廠運營著一座電弧爐。該公司還在研究進一步減少這種鋼材碳足跡的方法。
安賽樂米塔爾歐洲扁平材業務部的杰羅姆·古斯 (Jerome Guth) 表示：“我們稱這種產品為 XCarb，是回收和可再生生產的鋼材。它適用于全系列鋼材，包括 [耐腐蝕] 涂層 Magnelis 鋼材。它適用于所有市場，顯然也適用于太陽能。”
西班牙公用事業和可再生能源項目開發商 Iberdrola 正在葡萄牙的一個 41 兆瓦太陽能項目中使用 XCarb 鋼材。該項目是伊比利亞半島第一個使用此類低排放鋼材的公用事業規模太陽能電池陣列。該公司還簽署了 SteelZero 計劃，目標是到 2030 年使用 50% 的低排放鋼材，到 2050 年實現零排放。
