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钢铁行业深度分析报告 钢铁行业报告

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钢铁行业报告(钢铁行业深度分析报告)
1.1“碳中和”对可持续发展意义重大 。
全球生态环境恶化、全球变暖等问题亟待解决，其中碳排放问题已经在全球范围内得到广泛讨论 。中国是世界上最大的工业国和第二大经济体 。推动低碳经济，坚持绿色发展，有助于形成对世界经济可持续发展的良好支撑，也体现了中国对全球气候变化的巨大贡献 。
“碳中和”的愿景和“二氧化碳排放峰值”的目标，为工业减排定下了基调:“中国将加大国家自主贡献，采取更加有力的政策措施，争取2030年前二氧化碳排放峰值，力争2060年前实现碳中和 。”
所谓二氧化碳排放峰值，是指在某个时间点，二氧化碳排放停止增加，达到峰值后逐渐回落 。
所谓碳中和，是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时期内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量 。通过植树造林、节能减排等手段，抵消国家自身产生的二氧化碳或温室气体排放，从而达到相对的“零排放” 。
一个重要课题是研究实现二氧化碳排放峰值和碳中和的基本思路和主要措施 。会议指出了“十四五”期间要做好的七个方面工作 。
专家认为，本次会议明确了二氧化碳排放峰值和碳中和的导向，为未来5年二氧化碳排放峰值绘制了清晰的“路线图” 。
“碳中和”的愿景对中国意义重大，中国与国际社会在环保领域的互动将更加紧密 。此外，抓住绿色转型带来的巨大发展机遇，中国将大力推动创新驱动的经济、能源和产业结构转型升级 。
1.2钢铁行业碳排放量居制造业首位 。
行业减排势在必行:中国是钢铁生产大国 。2020年，中国粗钢产量将为10.5亿吨，约占世界总产量的56% 。
作为高能耗、高污染的传统行业，钢铁行业的生产经营带来了巨大的二氧化碳排放量 。2020年，钢铁行业预计排放19亿吨；
中国碳排放数据库(CEADs)数据显示，2017年，中国磁性金属冶金及加工碳排放量为167702万吨，占全国的17.96%，在中国碳排放行业中仅次于电力，是中国制造业中排放量最大的行业 。同时，中国大量进口铁矿石，生产的钢材大量出口满足国内需求，导致中国产生大量污染成本 。因此，钢铁工业减少了 。
分地区来看，我国北方的钢铁产能占比很大，导致北方省份的钢铁行业二氧化碳排放量很大 。河北省作为全国重要的钢铁重镇，2020年将生产粗钢近2.5亿吨，这将带来巨大的碳排放量，减碳压力很大 。
在碳中和的进程下，钢铁行业减排势在必行 。继2020年12月29日工信部指出要坚决压减粗钢产量后，2021年2月8日又进一步指出，要“研究制定压减产量工作方案，实施产能和产量双控政策，确保2021年全国粗钢产量同比下降 。为了实现二氧化碳排放峰值和碳中和的目标，钢铁行业二氧化碳排放峰值行动计划和路线图已基本确定 。
钢铁行业可能在2025年前实现“二氧化碳排放峰值”；
如果实现2060年全行业碳中和、2030年全行业二氧化碳排放峰值的目标，钢铁行业可能在2025年前实现二氧化碳排放峰值 。冶金工业规划研究院总工程师李新创在第十七次钢铁行业发展战略发布会上表示，冶金规划研究院受生态环境部、工信部、发改委委托，开展钢铁行业二氧化碳排放峰值和碳减排行动计划研究 。该方案的实施将对钢铁企业的工艺流程和成本结构产生深远的影响 。《方案》提出了全行业到2025年实现碳排放峰值的总体目标，明确了主要措施、重点任务、配套保障措施等 。，从而为实现全社会二氧化碳排放峰值目标做出贡献 。
李新创表示，正在编制的《钢铁行业二氧化碳排放峰值和碳减排行动计划》目前已形成修改完善稿，将提交相关部委，待批准后即可公布实施 。
在行业层面，李新创在接受采访时，将钢铁行业实现二氧化碳排放峰值和碳中和的路径大致分为四个阶段:
第一阶段，在科学合理用钢的前提下，主要贡献在优化绿色布局、节能增效、能耗和工艺结构优化、循环经济产业链建设等方面 。低碳冶炼技术仍处于技术研发和试验阶段 。
第二阶段，能耗和工艺结构优化，科学合理用钢是主要贡献 。同时，低碳冶炼技术已实现示范应用，并逐步走向工业化应用 。在这一阶段，节能增效和循环经济产业链建设的推进仍将发挥作用，但贡献度将逐渐降低 。
在第三阶段，能源消耗和工艺结构优化、科学合理用钢继续是碳减排的主要贡献，而低碳冶炼技术已经大规模工业化应用，并开始逐渐发挥主导作用 。
第四阶段，能源消费和工艺结构优化、科学合理用钢和低碳冶炼技术应用对碳减排的贡献为“三足鼎立” 。
随着以新能源和可再生能源为主体的可持续能源体系的建成，中国钢铁的深度脱碳基本实现 。同时，这一阶段可以兼顾负排放技术的推广应用，促进碳中和的实现 。
从企业层面看，中国宝武于2021年1月20日发布碳减排宣言:2020-2023年，通过优化管理、提高效率，实现碳排放峰值；2023-2035年，通过技术创新和工艺优化，实现碳减排30%；从2035年到2050年，将通过技术革命和流程再造来促进碳中和 。
2021年3月12日，河钢集团发布二氧化碳排放峰值和碳中和总体目标:2021年发布低碳冶金路线图，2022年实现二氧化碳排放峰值，2025年碳排放减少10%以上，2030年碳排放减少30%以上，2050年实现碳中和 。
1.3长流程炼钢的高比例是该行业碳排放量高的原因 。
李新创表示，中国钢铁行业以“高转”长流程生产工艺为主(约90%) 。中国钢铁行业碳排放量占全球钢铁行业碳排放总量的60%以上，能源结构明显高度碳化 。煤炭和焦炭占能源投入的近90% 。
同时，钢铁生产的碳排放类型涉及多种碳排放机制，如化石燃料燃烧排放、工业生产过程排放、电和热消耗对应的间接排放等 。碳排放多种多样，机制复杂 。这些特点都反映了钢铁企业推进低碳转型的难度和艰巨性 。
它是长期炼钢过程的前端步骤，炼铁步骤消耗钢铁生产中70%以上的能量 。
长流程钢比例高的原因是废钢资源缺乏；
我国钢铁产能巨大，原料需求旺盛，废钢资源难以支撑原料需求，导致我国钢铁行业炼钢工艺以长流程为主，最终导致铁钢比偏高，远低于世界平均水平 。
长流程炼钢的碳排放量远高于短流程炼钢:长流程钢厂每吨钢的二氧化碳排放量约为2-3吨，短流程炼钢约为0.8吨 。电炉炼钢有利于清洁生产，提高电炉炼钢比例的确定性高 。
工信部发布《关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见(征求意见稿)》，指出到2025年，电炉钢产量占粗钢总产量的比重提高到15%以上，力争达到20%；废品率达到30% 。
碳中和或影响钢的供应和结构 。2.1工信部制定二氧化碳排放峰值计划，减少粗钢产量 。
2020年12月28日，工业和信息化部部长肖亚庆在2021年全国工业和信息化工作会议上表示，要围绕二氧化碳排放峰值和碳中和的目标节点，实施工业低碳行动和绿色制造工程 。钢铁行业作为高能耗行业，要坚决减少粗钢产量，确保粗钢产量同比下降 。
据新华社报道，2021年，工信部将大力实施工业低碳行动和绿色制造工程，同时进一步加大力度坚决压减粗钢产量，并将出台新版钢铁行业产能置换实施办法，完善产能信息预警发布机制 。
2021年3月1日，工信部部长肖亚庆指出，针对今年粗钢产量受到抑制、钢材需求增加的矛盾，要在总量不变的情况下，提高标准，改善产品性能，进一步降低单位钢材消耗，进一步提高钢材品种和质量 。从节能减排的角度来看，冶炼产能应该大幅减少 。
钢铁重镇河北高压限产:围绕二氧化碳排放峰值碳中和政策，2021年密集出台钢铁生产的压减措施 。唐山地区先后于1月19日、2月8日发布进一步收紧调控措施的通知，3月20日再次发布钢铁企业限产减排措施，将限产时间延长至全年，限产规模达到30%-50% 。4月21日，邯郸发布2021年第二季度重点行业生产控制计划，对钢铁(含独立球团)、焦化等重点行业绿色绩效进行评价，根据评级结果分行业、分区域、分企业、分设备制定生产控制措施 。
4月3日，唐山市召开钢铁企业环境综合治理调度会，规划钢铁企业环境问题整改时间表:4月底前，企业烧结机、球团、高炉、转炉主要生产参数和排污系数全部接入生态环保部门监控平台 。
6月15日前，必须完成18家企业59座高炉煤气脱硫处理或高炉煤气用户脱硫处理、15家企业70座轧钢加热炉低氮燃烧改造或脱硝处理、17家企业46座转炉一次烟气除尘及达标提升工程，逾期未完成治理的生产设备要停产整改 。
6月底前，所有钢铁企业要完成无组织排放控制工程，有效减少无组织排放污染 。
河北限产常态化，多以环保政策调控 。后续还要观察唐山限产政策外溢到其他省市的可能性 。
2.2从铁矿石到废钢的原料结构调整有助于减排 。
目前，推动中国钢铁绿色发展有两种途径:
一是发展以氢冶金为代表的低碳或无碳炼铁新工艺 。然而，在大规模工业制氢技术得到广泛应用之前，缺乏廉价的获取氢气的途径是制约氢气冶金发展的难题 。
二是改变原料配比，发展低成本废钢冶炼技术 。在中国，改变原材料结构是一条可行的减排途径 。
2020年中国粗钢产量10.53亿吨，高炉生铁产量8.88亿吨 。据此，我国铁钢比为84.3%，世界平均铁钢比为69.7%，国外铁钢比为50.7% 。中国炼钢的原料结构过于依赖铁水，留下了巨大的改善空 。废钢不需要高炉还原成铁水，可以放入电炉或转炉炼钢，作为铁元素的载体 。
提高废品率可以有效减少二氧化碳的排放；
如上所述，长流程炼钢的高比例是中国钢铁行业碳排放量高的原因 。事实上，由于长流程炼钢过程中90%的能源消耗发生在预铁过程中，提高长流程炼钢过程中的废钢添加比例也可以有效减少炼钢过程中的碳排放 。
如果中国的钢铁比下降到69.7%的世界平均水平，中国长流程炼钢的吨钢能耗将从703.17千克标准煤/吨下降到593.37千克标准煤/吨，吨钢能耗约为110千克标准煤 。如果每吨标准煤燃烧产生2.7吨二氧化碳，则每吨钢的二氧化碳排放量将减少0.3吨左右 。按照我国长流程炼钢的比例，将减少二氧化碳排放约2.84亿吨 。
如果进一步将铁钢比降至50.68%，则吨钢能耗将降至453.65千克，吨钢能耗为250千克标准煤，吨钢二氧化碳排放量将减少0.675吨，减少二氧化碳排放量约6.34亿吨 。降低铁钢比、提高废钢比对中国钢铁行业减排意义重大 。
提高短流程炼钢比例增加废钢消耗:短流程炼钢是将废钢放入电炉中熔化炼钢，没有炼铁工序 。由于能耗低(长流程炼钢每吨节约490 kg标准煤)、排放低(长流程炼钢每吨减少1.2-2.2吨二氧化碳)，发展电炉炼钢对环境保护具有重要意义 。我国是钢铁大国，但我国短流程炼钢比例只有10%左右，相差甚远 。
废钢消耗增加的问题；
1.废钢占短流程炼钢成本的75%以上，短流程企业对废钢价格更加敏感 。但长流程企业不断提高废钢添加比例也导致废钢市场紧张，最终导致短流程钢铁企业生产成本高于长流程企业 。
2.目前长流程钢铁企业的废钢添加比例约为15%-20% 。由于铁水的热量限制，转炉无法熔化大量废钢，限制了废钢添加比例的进一步提高 。
目前行业内的研究主要集中在炉气二次燃烧、熔池喷吹碳粉、废钢预热等方法来补偿热量，提高废钢添加比例 。
3.目前电炉主要用于生产优秀人才，由于废钢中的残留元素，很难生产出纯钢板 。
中国的废钢总量还是需要积累的:钢铁需求的增加往往是城市化率的提高带动的 。美国、日本等发达国家早些年就完成了城市化率的提升，钢铁储蓄有一定基础 。中国的钢产量虽然高，但是钢的生产寿命比较短，达不到报废标准 。所以每年的废钢资源相对有限 。回过头来看，当中国城市化率基本完成后，国内钢铁储蓄会增加，然后潜在的废钢供给会增加 。
2.3碳减排短期对板块影响较大 。
短期来看，限产对板材产量影响较大，推高钢价:短期来看，粗钢产量压力下降是最有效的减排方式 。从目前的政策来看，控制行业二氧化碳排放的主要手段是压产量 。从结构上看，长流程钢企的二氧化碳排放量远高于短流程钢企，所以受此次限产影响更大，受制于成本和废钢纯度的影响 。在中国，卷材生产主要基于长流程钢，因此卷材生产将更多地受到供应的影响 。
从区域来看，以河北为首的北方地区环保压力较大，因此南方钢企受影响预计较小 。
但在下游需求旺盛，钢材供应紧张的情况下，供需矛盾加剧，钢价有上涨动力 。从长期来看，碳中和的成本对钢铁企业的盈利能力有影响:
根据《CCUS中国二氧化碳捕集、利用和封存报告(2019)》，二氧化碳捕集是最昂贵的环节，而目前燃烧后捕集的技术最为成熟，二氧化碳捕集的中位成本约为400元/吨 。如果不考虑运输和储存，长流程钢企完全吸收二氧化碳的吨钢成本将增加1000元/吨，短流程钢企的成本将增加320元/吨 。CCUS成本占钢铁企业生产成本的比重很高 。
此外，据《参考消息》报道，2017年在钢铁厂安装一套每年可捕集10万吨二氧化碳的碳捕集与封存设施，将耗资约2700万美元 。按此计算，如果使用CCUS技术储存二氧化碳，将拉动5130亿美元的投资，约合人民币3.34万亿元 。
整体来看，在环保成本上升趋势下，资金实力差、环保压力大的钢厂可能会被出清，行业集中度会加快；另外，吨钢成本在上升，在需求旺盛的情况下，钢铁可能导致环保成本过高，钢企盈利能力可能会上去 。
3碳中和报告摘要3.1浦钢在产业链中的地位上升 。
据世界钢铁协会预测，全球钢铁需求在2020年下降0.2%后，2021年将增长5.8%，达到18.74亿吨 。
2022年，全球钢铁需求将继续增长2.7%，达到19.25亿吨 。此外，世界钢铁协会预测，2021年汽车行业将强劲复苏，这将对钢铁需求形成有力支撑 。
自年初以来，国内对粗钢的需求强劲增长 。一季度，全国固定资产投资(不含农户)同比增长25.6% 。
内需方面，从房地产来看，新开工和复工非常火爆 。
一方面，在融资政策趋严的情况下，开发商应加快盘活其土地，形成预售款，而我们观察到开发商土地库存水平较高，将支撑辉煌的新开工数据；
另一方面，我们观察到月度净复工数据的高增长，开发商需要加快交付修复报表，满足“三条红线”的监管要求 。此外，由于交付周期，开发商预计将加快建设完成 。这将支撑房地产对钢材的需求 。
从基建来看，今年财政收入增速将重回正 。从资金来源来看，今年基建投资可能不会大幅下降 。
此外，汽车、机械设备、家用电器等重要钢材消费领域大幅增长 。国内对钢铁的需求相对强劲 。
碳中和政策下的限产措施推高了钢铁供应的矛盾；
世界钢铁协会预测，2021年中国钢铁需求将增长3% 。2021年以来，抑制粗钢产量被工信部多次提及 。在供给受到抑制、需求不断增加的背景下，钢材价格快速上涨，钢企盈利能力得到快速提升 。
在“碳中和”和“减产”的大背景下，钢铁在产业链中的议价能力可能会有所提高 。过去，强劲的铁矿石价格在一定程度上侵蚀了钢铁行业的利润 。如果抑制粗钢产量，上游原料和下游需求的议价能力更强，钢企利润中枢上升 。
环保成本或促进产业集中:
中国钢铁产业集中度低，导致难以形成合力，议价能力差 。碳排放配额、碳排放权交易等政策增加了企业的环保成本，没有环保设施的落后产能将随着行业高能耗被清理，行业集中度有望提高 。
此外，《关于推进钢铁行业僵尸企业兼并重组处置的指导意见》提出的总体目标是，到2025年，我国钢铁行业60%-70%的产量集中在10家左右的大集团，其中8000万吨的3 -4家钢铁集团，4000万吨的6 -8家钢铁集团和一些专业化的钢铁集团，如无缝钢管、不锈钢等 。随着环保政策催化下的行业集中度提升，钢企对上下游将形成更强的议价能力 。
3.2短流程炼钢或获得增长
短流程炼钢建设成本低，吨能耗低，环保性更强 。但生产成本受废钢价格制约，国内废钢产量不足，长流程废钢添加比例不断提高，导致废钢市场紧张 。我们认为碳排放政策逐渐收紧，长流程环保成本导致吨钢成本上行，短流程炼钢成本将逐渐有优势，这将提振石墨电极需求 。
3.3氢还原提供新思路
在炼铁过程中，铁矿石需要被碳元素还原成铁，这就造成了巨量的二氧化碳排放 。如果用氢气做还原剂，还原产物是水，可以为长流程炼钢减少大量碳排放，保证钢铁工业的绿色发展 。
煤气化-气基竖炉还原铁:气基竖炉工艺是快速扩大直接还原铁生产的有效途径 。由于石油和天然气资源短缺，中国不适合直接气基还原技术 。然而，中国拥有丰富的煤炭资源储备 。以煤基合成气为还原气，发展气基竖炉直接还原，是未来我国钢铁企业直接还原铁生产的重点发展方向 。
2018年，东北大学联合辽宁华信启动“辽宁钢铁共性技术创新中心”，聚焦国家低碳炼铁、精品炼钢示范基地，以氢冶金气基竖炉短流程为基础，打造中国生态高附加值精品钢生产基地 。同时，他们开发了还原气加热技术和竖炉炉顶煤气回收技术 。气基竖炉炉顶煤气经除尘、换热、脱水、加压后，与脱硫荒煤气混合、脱碳、加热 。
年产1万吨DRI的煤制气竖炉直接还原-电炉冶炼造气中试装置正在建设中 。吨钢总能耗263.7kgce，吨钢二氧化碳排放量829.9kg，优于传统高炉-转炉工艺 。
纯氢竖炉:纯氢竖炉炼钢可以实现二氧化碳零排放，因此是减排的重点发展方向 。
然而，纯氢冶金仍然存在以下问题:
(1)在氢气将铁矿石还原为铁的过程中，需要吸收大量的热量，因此炉内散料层的温度场急剧冷却，因此必须增加作为热载体的氢气的量，增加了氢气冶金的成本 。因此，在目前实际生产的MIDREX、HYL ⅲ、PERED等竖炉中，气体中除氢气外还含有20%-35%的CO，使得吸热和放热反应同时进行，提高了炉内的供热，但这也导致了二氧化碳的产生 。
【钢铁行业深度分析报告 钢铁行业报告】(2)氢气的体积密度小，进入炉内会迅速逸散到炉顶，难以集中在底部高温区进行铁矿石还原 。因此需要提高氢气的入炉压力，存在安全隐患 。
3.4废热的自生或发展
如果钢铁企业利用余热资源自行发电，这部分用电量将不纳入碳排放核算，这对钢铁企业减少碳排放具有积极意义 。
《钢铁工业新型废能及余热发电技术研究》一文指出，钢铁工业总能耗中约有30%未被充分回收利用，钢铁工业生产环节较多 。余热产生于熄焦、烧结、高炉炼铁、转炉炼钢、加热炉轧钢、电炉等环节 。可回收环节多，种类多，余热资源回收空大 。
吕林燕钢铁自发电在余热、压力、煤气等二次能源的高效回收利用方面达到了行业先进水平 。2020年，公司自发电量75亿千瓦时，主要子公司吕林燕湘钢和吕林燕连刚的自发电量占比超过70%，部分月份达到80%以上 。年平均降低购电成本18.5亿元以上，节约标准煤230多万吨，减少二氧化碳560多万吨，取得了巨大的经济效益
公司通过实施余热自发电项目等节能改造项目，2020年实现吨钢碳排放量约5114万吨，二氧化碳排放量1.69万吨，吨钢排放量比2018年继续下降0.09吨，继续保持行业优秀水平 。
《钢铁工业调整升级规划(2016-2020年)》提出:重点推广节能减排技术、烧结烟气循环、烧结烟气多种污染物协同治理、高温高压干熄焦、超高压燃气锅炉发电、中低温烟气余热回收利用、能源优化调控技术；推广竖炉烧结矿显热回收利用技术、焦炉煤气初冷系统余热高效利用、可再生能源和清洁能源利用等 。储备和发展余热回收和炉渣资源化利用 。钢铁工业的余热发电将得到很大发展 。
4报告摘要钢铁行业是中国制造业中二氧化碳排放量最大的行业 。减少钢铁行业的碳排放总量已成为实现“碳中和”愿景的重要组成部分 。
在短期内，粗钢产量的压力下降是最有效的减排方式 。从目前的政策来看，行业控制二氧化碳排放的主要手段是压产量 。
从结构上看，长流程钢企的二氧化碳排放量远高于短流程钢企，所以受此次限产影响更大，受制于成本和废钢纯度的影响 。在中国，卷材生产主要基于长流程钢，因此卷材生产将更多地受到供应的影响 。
整体来看，在环保成本上升趋势下，资金实力差、环保压力大的钢厂可能会被出清，行业集中度会加快；另外，吨钢成本在上升，在需求旺盛的情况下，钢铁可能导致环保成本过度传导，钢企盈利能力可能上去 。
5风险提示中澳关系存在不确定性；铁矿石等原材料价格涨幅超预期；下游需求不及预期；碳中和政策推进不及预期；海外疫情反复 。

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