一、專案概述與高層治理結構
1. 專案名稱與技術定位
日本製鐵與CRASUS化學株式會社共同提案的專案名稱為「利用革新性分離劑開發低濃度CO2分離系統」。此專案旨在克服傳統技術在處理低濃度 (CO2濃度 10% 以下)氣體時的高成本和高能耗問題。其核心目標是達成極具挑戰性的成本指標:2030 年 CO2分離回收成本降至每噸2,000日圓以下。
2. 事業推進體制與高層參與
專案的治理結構體現了日本製鐵對 Green Transformation(GX) 戰略的重視,採用高層經營者積極參與的雙主導推動體制:
- 經營者承諾: 由代表取締役社長親自擔任「事業承諾的經營者」進行監督與指導。
- 決策層: 透過公司最高決策機構取締役會(董事會)和經營會議對重要事項進行監督與最終決策,確保專案能迅速獲得資源並與公司整體戰略保持一致。
- 實行層: 由 GX推進本部負責全公司施策的企劃與推進,而技術開發本部則負責核心研究開發課題的推進。
二、核心技術路線與優勢
日本製鐵的技術路線選擇是基於追求極致低成本和能效的考量:
1. 物理吸附法與 PCP核心技術
專案核心技術採用物理吸附法(固體),而非業界主流但能耗較高的化學吸收法。其核心創新點在於應用具有結構柔性的多孔性配位聚合物 PCP 作為革新性分離劑。
2. 變壓吸附 PSA系統的應用
該分離劑將應用於變壓吸附 (Pressure Swing Adsorption, PSA) 方式的回收系統。PCP/MOF 類材料的結構柔性特性,使其能夠在低壓和低溫條件下進行高效、低能耗的吸附和脫附循環,特別適合用於低濃度、中小規模、分散式排放源的CO2分離回收,這對於鋼鐵廠中除了高爐氣之外的其他工廠排氣,具有極大的應用價值。
三、社會實裝計畫的大幅加速(關鍵戰略)
日本製鐵的報告中,關鍵的調整是針對國際競爭趨勢,將技術的商業化時程大幅提前,展現了其積極的競爭姿態。
1. 對抗海外競合的戰略決策
為應對海外競合的動向,並配合經濟產業省的要求,日本製鐵已將CO2回收系統的實裝計畫大幅前推。
2. 現行實裝時程
- 社會實裝 1 號機(小規模): 最終投資決策(FID)時程從原計畫大幅提前,定於 2031 年,緊接在 GI基金專案結束之後。這標誌著技術開發與商業化之間的間隔被降至最低。
- 社會實裝 2 號機(中規模): FID預計在 2034 年進行,屆時將隨後建設並擴大技術適用範圍。
此加速實裝的策略,是確保日本製鐵能盡早在全球 CCUS 市場中佔據技術先機,並將低成本回收的CO2盡快應用於其自身的脫碳或碳循環計畫中。
四、標準化與知識產權策略
為確保技術優勢和未來的市場主導地位,日本製鐵制定了具體的標準化和知識產權策略:
1. 主導國際標準化
戰略目標是著眼於 2040 年之後PCP物理吸附法預期成熟的時點,積極主導國際標準化工作。具體包括:
- 推動制定 CO2分離回收系統的性能指標國際標準,如系統能源消耗原單位 GJ/t-CO2。
- 制定分離劑基本性能的評估方法標準,以規範和引導新材料的開發方向。
2. 知識產權 (IP) 雙軌制
- 專利保護: 對分離劑、賦形技術、基本程序等通用關鍵技術在適當時機申請專利,以建立技術壁壘。
- 專門技術 (Know-how) 保密: 針對鋼鐵系氣體專屬的基本程序和前處理程序等部分,則考慮以專門技術形式保密不申請專利,以保持獨家、長期的競爭優勢。
五、總結
日本製鐵的 GI基金專案不僅是技術層面的創新,更是其企業戰略層面的重大部署。通過採用 PCP創新材料,目標是實現超低成本CO2捕集;而透過高層參與和大幅提前社會實裝時程,則確保了其在激烈的國際脫碳競爭中,能將研發成果迅速轉化為商業優勢,鞏固其在難以減排產業中的領先地位。
原簡報連結:説明資料 日本製鉄株式会社