鋼鐵業碳中和的結構性困境

T41洪慧清、鄭百傑 

在全球碳中和趨勢下,鋼鐵業正積極探索低碳技術路徑。然而受限於高昂投資成本、能源轉換挑戰,以及氫能與再生能源供應不足等因素,尋求政府補助或異業聯盟已成為鋼廠降低資金風險的主要手段之一,但即便有政策支持,仍有部分鋼廠選擇退出轉型計畫。例如:美國 Cleveland-Cliffs 宣布放棄其「氫就緒綠鋼專案」,德國 ArcelorMittal 亦中止高達 13 億歐元補助的「綠鋼轉型計畫」,放棄高達 13 億歐元之政府補助,突顯「宏觀環境」不確定性高且直接衝擊政府補助專案的推進。

因此,部分已取得政府資金支持的鋼廠,如奧鋼聯(Voestalpine)的greentec steel、德國蒂森克虜伯(Thyssenkrupp)的tkH2Steel®,以及韓國浦項鋼鐵(POSCO)的氫氣直接還原(HDR)示範計畫等,也相繼公開指出推動轉型所面臨的多重挑戰(如表一),主要包括如下:

  1. 能源成本高昂:綠氫與綠電的單位成本遠高於現行能源體系,影響鋼廠投資回報的時程與成本回收的能見度。
  2. 再生能源與綠氫供應不足:短期內尚無穩定、規模化的低碳能源可支應製程轉型需求。
  3. 關鍵技術尚未成熟:低碳煉鋼所需的氫還原爐、高溫燃燒與碳捕捉技術尚在開發階段。
  4. 基礎設施缺口:氫氣運輸、儲存與加壓系統等配套設施建置不及。
  5. 政策方向與補助機制不確定:缺乏長期穩定的價格訊號與風險共擔制度,企業投資意願受限。
  6. 回收與碳邊境機制未明:再生鋼材使用與碳邊境調整機制尚未形成具體誘因。

此一情勢顯示,鋼鐵業低碳轉型雖為全球共識,卻非單靠補助即可克服所有結構性障礙。事實上,連具備政府資金支持的大型鋼廠尚且推動困難,可見對於未獲補助或資源較為有限的鋼廠而言,轉型之路更具挑戰。而即便獲得政府補助,鋼廠除應強化跨部門協作與資源調度外,亦應建立更具預測性與彈性的轉型路徑,並避免因過度依賴補助而承擔後續難以控管的風險。

表一 鋼廠減碳計畫執行困難點

國家 / 鋼廠

專案名稱 / 類型

原定規劃/目標

執行難點

近期發展

美國/ Cleveland-Cliffs

氫就緒(Hydrogen-ready)綠鋼項目(位於俄亥俄州)

原計畫由美國政府補助5億美元(約150億新台幣)將設置2座新式電爐與氫能技術,使用氫氣取代天然氣生產低碳鐵水

1.  氫氣來源及基礎設施不確定

2.  資金壓力(總成本16億美元,公司仍需額外投入 11億美元)

3.  綠色鋼品市場需求及綠色溢價不足

4.  政策不確定性

2024 年底明確表示「將不再推動氫就緒鋼廠」,並將焦點回歸現有高爐效率提升與碳捕捉技術。

德國/
ArcelorMittal

DRI + EAF 綠鋼轉型計畫

(位於 Bremen 及 Eisenhüttenstadt)

原計畫於兩地設置直接還原鐵(DRI)與電爐(EAF)設施,預計投資超過25億歐元,獲德國政府與歐盟核准13億歐元(約440億新台幣)補助

1.  商業可行性挑戰:氫能價格過高、綠氫供應基礎設施建設緩慢、天然氣作為過渡燃料缺乏競爭力

2.  能源成本高昂

3.  綠色鋼品市場需求及綠色溢價不足

4.  13億歐元補助有嚴格的開工期限(2025年6月須開始)

5.  政策不確定性

2025 年 6 月宣布取消計畫並放棄補助,成為歐洲首宗放棄 IPCEI 氫專案的大型鋼廠案例之一。

奧地利/奧鋼聯

greentec steel

奧鋼聯集團投資15億歐元(約528 億新台幣),亦透過綠色融資等方式進行資金籌集,預計在2050年實現碳中和,2027年引入電爐(EAF)降低30%的碳排放

1.  電爐的運行需要大量電力,因此綠電供應需充足,成本需合理

2.  高品質廢鋼供應須充足

3.  氫能供應須充足

4.  投資成本高,總投資預計高達約75億歐元

5.  技術變革挑戰性高

 

德國/ Thyssenkrupp

tkH2Steel®

德國聯邦政府及州政府補助20億歐元(約704 億新台幣),其中州政府為7億歐元,建設氫能直接還原鐵 (DRI)取代高爐

1.  綠氫價格高,2025年3月,公司公開宣布暫停綠色氫能採購招標

2.  能源成本高

3.  氫能基礎設施建設建設緩慢

4.  綠色溢價不足

5.  全球產能過剩和貿易保護不足

 

韓國/POSCO

氫氣直接還原(HDR, Hydrogen Direct Reduction)示範計畫

政府補助3088億韓元(約61.8億新台幣)逐步淘汰傳統高爐,轉向使用氫氣進行煉鐵

1.  技術成本高昂:氫氣直接還原的建廠與營運成本遠高於傳統高爐。

2.  轉型規模巨大:POSCO 需要約54兆韓元(約1.16兆新台幣)關停多座既有高爐並新建 DRI 設施。

3.  能源供應不確定:氫氣來源與再生能源供應鏈仍待完善。

4.  資金缺口顯著:目前政府與業界合計投入總預算約 8,146 億韓元(約174.3億新台幣),遠不足以支應長期轉型需求。