解读废钢-电炉短流程工艺助力钢铁行业绿色转型:发展现状、要素分析、关键经验、挑战建议!

2025-11-19 70 次浏览钢铁行业节能减排双碳
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碳通通 · 脱水解读

4 分钟理解报告 · 解读 1568 字 · 4 张图 · 14 个数据点

钢铁行业是我国制造业中碳排放最大的门类,约占全国碳排放总量的15%,而电炉短流程被认为是最有前景的降碳路径之一。四川省凭借水电、废钢和区域市场三大优势,把电炉短流程占比做到了约40%,远高于全国10.2%的平均水平。它是怎么做到的?又卡在哪里?这份由钢铁研究总院与自然资源保护协会联合完成的研究,以四川为样本给出了系统回答。

核心判断

  • 2024年四川废钢资源量964万吨、消耗量1115万吨,缺口151万吨,约30%废钢靠省外调入。
  • 截至2025年9月四川有电炉19座,合计粗钢产能3230万吨,电炉短流程占比约40%。
  • 四川电炉短流程吨钢成本比典型高炉转炉流程高约300元,省外电炉再高约200元。
  • 四川钢铁行业用电量预计2030年前后达峰约210亿千瓦时,电炉短流程用电2050年前后达峰约120亿千瓦时。
  • 推广电炉短流程对钢铁行业实现碳中和的累计降碳贡献可达29%左右。

脱水解读

为什么选四川做样本

钢铁行业是我国所有制造业门类中单一碳排放最大的行业,2024年粗钢产量10.05亿吨,约占世界总产量的53.3%,碳排放约占全国总量的15%左右。我国钢铁生产以高炉-转炉长流程为主,能源结构以煤炭为主,这是排放高的根本原因。

报告把四川省选为研究对象,是因为它同时具备三个条件:丰富廉价的绿色水电、持续增长的废钢资源、旺盛的区域钢材需求。这三项恰好是发展全废钢-电炉短流程的核心要素,使四川成为全国发展条件最优越、示范意义最突出的地区之一。课题组在此前两年研究基础上,进一步下沉到省级层面开展案例研究。

四川电炉短流程发展到了什么程度

四川依托钒钛磁铁矿和水电资源,形成了两条并行的钢铁产业路线:一是以攀钢、川威、德胜、方大达钢为代表的长流程企业,二是以冶控集团、钢城瑞钢、攀钢长钢为代表的电炉短流程企业。目前全省炼铁高炉17座、产能2023万吨,炼钢转炉15座、电炉19座,合计粗钢产能3230万吨,长流程约60%、短流程约40%。

产品结构上,建筑用钢产能2080万吨占65%,热轧钢1090万吨占27%,冷轧290万吨占7%,型钢50万吨占1%。四川省出台的《开展电炉短流程炼钢高质量发展引领工程的实施方案》,明确提出“力争到2025年,四川省电炉短流程占比达到40%”,这一目标远高于其他省市和全国水平。

2025年目标完成情况

四川省2023年在全国电炉短流程炼钢推进大会上提出,力争2025年形成1500万吨废钢加工配送能力、2027年电炉短流程炼钢规模超1700万吨、占全省钢铁产能比重提升至50%以上。从2024年完成情况看,这些目标预计均能如期完成。

具体来看,电炉短流程占比2023年已达到40%目标值,2024年虽有所下滑但仍接近40%;全省电炉短流程企业100%完成超低排放改造,超过80%产能完成改造的目标要求;废钢铁加工准入企业达到19家,接近20家的目标;废钢加工能力达到1633万吨/年,已超额完成1500万吨/年的目标。

废钢资源:长期存在的核心制约

废钢是电炉短流程的“口粮”。2020年至2024年,四川省废钢资源量从886万吨增至964万吨,而消耗量从1088万吨增至1115万吨,始终供不应求。2024年缺口151万吨,约30%的废钢需从重庆、贵州、云南、陕西等周边省份调入。同时本地还有约180万吨废钢流向周边省份。

课题组用IPAT方法和Logistic函数模型做了长期预测:四川省废钢资源产出量将在2050-2055年间达峰后缓慢回落,而废钢需求量总体上升,废钢资源缺口预计在2030年达到峰值,2050年以后还会再度增加。长期的废钢资源紧缺将是四川省电炉短流程建设的一大制约,这是报告最核心的判断之一。

电力资源:绿电充裕但转化有难度

四川省电力装机容量从2021年的约1.1亿千瓦增长至2024年的约1.4亿千瓦,位居全国第一。2024年水电发电量3814亿千瓦时,占比75.47%,火电970亿千瓦时占19.19%,风电187.9亿千瓦时占3.72%,太阳能81.59亿千瓦时占1.61%。相比同年全国火电占比63.2%、水电14.1%的结构,四川电力的低碳属性非常突出。

从需求端看,四川省钢铁行业用电量预计2030年前后达峰约210亿千瓦时,此后持续下滑;而电炉短流程用电量将长期增长,至2050年前后达峰约120亿千瓦时。综合电力装机增长和甘肃等地绿电输入,报告认为四川省未来发电量足以满足电炉短流程企业的发展需求。

关键经验与面临的挑战

四川已形成三条可复制的经验:一是按照“城市钢厂”理念网络化、分布式布局,产能规模50万-300万吨,服务半径约150公里,实现产城融合;二是把水电资源禀赋转化为电价优势,丰水期谷段电价甚至低于其他省市的深谷电价;三是推动集团化发展,冶控集团作为全国首家千万吨级全废钢短流程炼钢集团,正打造“五个统一”的采销一体化平台。

挑战同样清晰。四川特有的问题包括钒钛资源与电炉短流程协同乏力、清洁能源优势难以转化为产业优势、产品竞争力不足。全国共性的问题则包括废钢资源“质与量”双重困境、废钢回收环节的财税难点、吨钢成本高、低碳优势难以转化为经济优势等。

建议:地方与全国两层发力

针对四川特有挑战,报告建议对内推动钒钛资源与电炉短流程协同,以高端化提升产品竞争力,并探索绿电直连、源网荷储一体化等新模式;对外依托中欧班列拓展出口市场,同时以政府绿色采购为切入点培育低碳钢铁产品的绿色溢价生态。

针对全国共性挑战,报告从三个维度提出建议。资源保障方面,鼓励电炉企业自建废钢加工基地,修订退税政策将废钢铁加工准入企业退税比例由30%提高到70%。产业布局方面,建议在全国范围内将电炉短流程移出“两高”项目目录,2026-2030年优先在长三角、珠三角及贵州等地试点“城市钢厂”。政策机制方面,构建绿色溢价分摊机制,加快将电炉短流程企业纳入碳交易体系,把低碳优势转化为经济价值。

图说解读

四川电炉短流程占比远超全国

这是理解整份报告最基础的一组数字。截至2025年9月,四川省电炉短流程占比约40%,而全国平均水平仅10.2%,世界平均水平为29.1%。四川的水平不仅远高于全国,也显著超过全球均值。

这一差距背后是四川独有的三重条件叠加:水电资源丰富带来低廉电价,本地废钢资源持续增长,区域钢材需求旺盛。报告正是基于这一显著性差异,把四川作为全国电炉短流程发展的典型样本进行研究。

四川
40%
全国
10.2%
世界平均
29.1%
电炉钢产量占比对比
碳通通

废钢供需缺口长期存在

从2020年到2024年,四川省废钢资源量从886万吨增至964万吨,钢铁行业使用量从1088万吨增至1115万吨,两条曲线始终没有交汇——使用量始终高于本地产出量,且缺口稳定在150万吨左右。

2024年缺口为151万吨,约30%的废钢需要从省外调入。报告通过模型预测进一步指出,尽管未来废钢资源量会随着钢铁制品报废年限临近而增长,但废钢资源缺口将长期存在,这是四川电炉短流程发展的核心制约。

2020年
2021年
2022年
2023年
2024年
废钢资源量(万吨)
886
900
920
940
964
钢铁行业使用量(万吨)
1088
1095
1100
1110
1115
四川省废钢资源量与消耗量变化
碳通通

电力装机持续增长

四川省电力装机容量从2021年的约1.1亿千瓦增长至2024年的约1.4亿千瓦,位居全国第一。其中水电装机是绝对主力,2024年已突破1亿千瓦。风电和光伏装机增长最快,截至2024年底已超1800万千瓦。火电核准装机约2100万千瓦。

这一装机结构为电炉短流程提供了稳定低价的清洁电力基础。报告指出,四川已基本形成多能互补结构,2024年水电发电量占比高达75.47%,远高于全国水电占比14.1%的水平,低碳属性非常明显。

2021年
2022年
2023年
2024年
水电装机量(万千瓦)
9000
9700
10200
10500
风光电装机量(万千瓦)
800
1100
1400
1800
火电装机量(万千瓦)
1800
1900
2000
2100
2021—2024年四川省装机容量
碳通通

钢铁与电炉电耗走势分化

两条曲线呈现出完全相反的走势。四川省钢铁行业整体用电量预计在2030年前后达峰,约210亿千瓦时,此后因产业结构调整持续下滑。而电炉短流程的用电量则持续增长,直到2050年前后达到峰值,约120亿千瓦时。

这说明电炉短流程在四川钢铁行业中的用电份额将不断提升。报告综合判断,四川电力装机量持续提高,2030年发电量预计接近8000亿千瓦时/年,叠加甘肃等地绿电输入,未来发电能力完全可以满足电炉短流程企业的发展需求。

2025年
2030年
2035年
2040年
2045年
2050年
2055年
2060年
钢铁行业电耗(亿千瓦时)
180
210
200
180
150
120
100
80
电炉短流程电耗(亿千瓦时)
50
60
75
90
105
120
118
115
四川省钢铁行业与电炉短流程电耗需求预测
碳通通

数据解读

指标数值单位出处
粗钢总产能3230万吨第一章1.1
电炉短流程占比40%第一章1.1
电炉数量19座第一章1.1
2024年废钢资源量964万吨第二章2.1
2024年废钢消耗量1115万吨第二章2.1
废钢加工能力1633万吨/年第一章1.2
2024年水电发电量占比75.47%第二章2.2
吨钢生产成本差距300元/吨第四章4.2
四川省电炉短流程发展关键数据

这组数据勾勒出四川电炉短流程的基本盘。全省粗钢产能3230万吨,电炉短流程占比40%,拥有19座电炉,这在全国范围内是独树一帜的规模。 但资源端的压力同样直观:2024年废钢资源量964万吨,消耗量1115万吨,缺口151万吨。废钢加工能力1633万吨/年虽然已超额完成1500万吨的目标,但资源缺口问题并未因此解决。成本方面,四川电炉短流程吨钢生产成本比典型高炉转炉流程高约300元/吨,废钢价高和电耗及生产损耗是主要推手。

指标数值单位出处
2021年冶控集团成立全国首家千万吨级第一章1.2
2022年技改升级完成炼钢规模1300万吨第一章1.2
2023年提出四大基地建设含钒建筑钢材等第一章1.2
2024年废钢加工能力1633万吨超额完成1500万吨目标第一章1.2
2024年8家企业获批绿色工厂国家级第一章1.2
2025年9月电炉短流程占比约40%执行摘要
四川省电炉短流程发展历程

四川电炉短流程的发展脉络清晰。2021年冶控集团组建,成为全国首家千万吨级全废钢短流程炼钢集团,标志着行业从分散走向集中。2022年完成技改升级,炼钢规模达1300万吨,电炉钢占比达40%,居全国第一。 2024年,产业基地已形成以冶控集团为核心、以攀钢长钢等为重点的“普材集中、特材突出”集群。8家电炉短流程企业获批国家级绿色工厂,1家入选智能制造示范工厂。泸州鑫阳钢铁已全面完成超低排放改造并公示。这些进展说明四川不仅在规模上领先,在绿色化、智能化方面也在同步推进。

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推动废钢-电炉短流程的发展:以四川省为例

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