T41范乃妍、黃俊傑
一、 2026年中國大陸的綠鋼製程端標準
中國作為全球最大鋼鐵生產國,其脫碳策略聚焦於「硬體工程」與「物理製程」的實質改造。在擁有低成本綠氫潛力的背景下,中國於2026年初推出兩項標準,確立技術標準主導的路線:
1. 國際標準「ISO/TR 25088:2026」:「鋼鐵企業低碳技術應用指南」於2026年1月發布,屬於技術報告(Technical Report),非強制標準。這項首個綠鋼國際標準自2024年立案,由中國冶金工業信息標準研究院主導,獲日、德、法、荷、韓、瑞典及世界鋼鐵協會參與。該標準系統性整合氫冶金、高爐富氫碳循環及CCUS等技術,適用於傳統「高爐-轉爐」與「電爐」製程,提供可落地的「創新路線圖」與評估準則。指南劃分四大類共15項減碳技術(詳細如附錄):
(1) 突破性冶煉技術:含富氫高爐噴吹、DRI-EAF氫基直接還原、減碳12%以上的富氫分層加熱燒結及近零排放電爐。
(2) 製程改良與創新:含降碳約50%的近終形軋製、高比例球結礦(升至50%可降系統碳排8%)、減少25%變形能耗的熱機械處理與焦炭乾式焠火。
(3) 資源循環利用:涵蓋廢鋼比升至30%可達全流程10%減碳的轉爐高廢鋼比冶煉、乾法效率達濕法1.3倍的高爐頂壓回收透平,及最高回收100公斤蒸汽的焦爐荒煤氣熱回收。
(4) 二氧化碳捕集與利用:為最終防線,其能耗應低於2.5 GJ/tCO2;涵蓋轉爐噴吹二氧化碳、降碳10%至30%的鋼化聯產及每噸爐渣減排1.2噸二氧化碳的爐渣礦化技術。
2. 國家標準「GB/T 47039—2026」:「氫冶金高爐冶煉富氫系統技術要求」國家標準於2026年5月實施,屬推薦性國家標準、自願採用的技術性規範,並規範現有高爐增設富氫氣體噴吹系統的細節,包含如氫氣純度(含氧量≤0.4%)、安全設計及富氫噴槍參數(出口流速須為回火速度1.15至1.5倍),為中國龐大高爐資產提供了產業權威性與實操性的改造指南。
二、 日本採取產品端之數據調配(質量平衡法)與憑證機制
相較中國大陸採取製程/設備之標準建立,日本的綠鋼策略仰賴減碳額度的數據調配與機制設計,屬於柔性過渡。
1. GX Steel與質量平衡法:日本鐵鋼連盟在2025年10月修訂的「GX鋼材指南」中,提出以「質量平衡法」與「分配法」來處理鋼材的減碳價值。其基本邏輯是將企業特定減碳專案所產生的「二氧化碳削減量」在組織層級加以統合與計量,再透過既定規則分配給特定鋼材產品,作為碳足跡(CFP)或削減證書的一部分。符合指南要求並已合法分配減碳價值的鋼材,始得以「GX Steel」等標示對外販售。
2. 國家政策補貼:政府透過20兆日圓的「GX經濟轉型債券」資助大型電爐投資,需求端部分,修改「綠色採購促進法」將符合質量平衡法並附證書的鋼材列為優先採購基準,並對採用此類低碳鋼的電動車提供最高5萬日圓補貼,人為創造市場剛性需求。
三、 中日綠鋼「戰略地圖」比較
由前述比較,中國大陸著重「技術端如何做」,GB/T 47039主打高爐噴氫製程細節與安全指標之工程標準,ISO/TR 25088則將多種低碳技術組合打造成全流程的工具箱;日本著重「產品端如何配」,可接受多路徑—布局氫還原、電爐/CCUS建置,但不主打技術標準。
制度方面,中國大陸建立的ISO/TR25088標準,雖側重技術,但也明確要求與ISO 14064、ISO 50001、LCA等體系銜接,把技術應用直接嵌入國際碳盤查與管理制度。日本錨定「如何計算綠鋼」,這套制度已被日本政府用於公共採購和GX政策中,並寫入「推進國際標準化」的官方文件。
國際話語權方面,中國大陸領軍之ISO/TR 25088目前雖仍為技術報告,但不可排除未來向正式標準演化;日本則希望在ISO的生命週期評估(LCA)以及產銷監管(CoC)相關標準體系(分別隸屬於ISO/TC 207與ISO/TC 308 轄下)裡,推動把採用鋼鐵質量平衡方法的GX鋼材正式寫進國際標準,爭取合規性,並直接反應在客戶的scope3。
四、 結論與建議
中日兩國近期在綠鋼定義上存在顯著不同策略,日本推動質量平衡法,將整體的減碳量集中分配給特定產品,使其能以綠鋼名義出售。中國則發布低碳技術應用指南與高爐冶煉富氫系統技術相關推薦性標準,讓技術落地有更多想像空間。未來應同時觀察/遵循多套國際標準,並力求建立透明、基於實際物理減排且可受第三方驗證的產品碳足跡(CFP),方能在未來的淨零市場中贏得長遠的信任。
附錄:
ISO/TR 25088將鋼鐵低碳技術劃分為「突破性冶煉技術」、「製程改良與創新」、「資源循環利用」及「二氧化碳捕集與利用」四大核心類別,構建完整的轉型技術體系:
一、 突破性冶煉技術:脫離傳統製程約束的變革性創新。
(一) 富氫高爐噴吹技術:利用焦爐煤氣、天然氣等富氫氣體噴入高爐鼓風嘴區域,以提高還原率並降低固體碳消耗。
(二) 氫基直接還原技術:利用富氫氣體或純氫作為還原劑,建立新型「DRI-EAF」(直接還原鐵-電弧爐)製程,是轉向近零排放的核心路徑。
(三) 低碳富氫分層加熱燒結技術:透過氣體燃料與固體燃料的共同燃燒,精確控制料層熱供給,可使燒結製程減碳12%以上。
(四) 近零排放電爐煉鋼:利用太陽能、風電等低碳電力驅動電弧爐,並搭配氫能DRI、生物質發泡劑與氫能燃燒器等措施,達成冶煉過程的近零碳排。
二、 製程改良與創新:在傳統設備基礎上,透過調整原料結構與能源組合提升極致能效。
(一) 近終形軋製技術(Near Net Shape Rolling):如薄帶連鑄連軋(UTE/ESP),使鋼胚厚度接近成品厚度,顯著減少重新加熱能耗;相較傳統熱軋,其碳排可降低約50%。
(二) 高比例球結礦煉鐵技術:調整高爐爐料結構,將球結礦比例從5%提升至50%,可降低整體系統碳排約8%。瑞典SSAB已實現近100%球團比例應用。
(三) 熱機械處理:將熱成型生產線直接配置在帶鋼軋機的出口處,充分利用軋製過程中的餘熱,直接對鋼板進行縱剪與滾壓成型,生產出熱縱剪板與建築用鋼構件。與冷成型工藝相比,由於不需二次加熱,熱成型製程可減少約25%的變形能耗。
(四) 焦炭乾式焠火(CDQ):高溫焦炭在冷卻室中與惰性氣體介質進行換熱,其吸收的熱量將用來產生蒸汽,典型的CDQ設備單室標稱產能約為每小時75-260噸。
三、 資源循環利用:強化對固體、液體及氣體廢棄物的高效回收與再利用。
(一) 轉爐高廢鋼比冶煉技術:優化鋼鐵界面溫降控制、將廢鋼預熱至最高溫度(500°C),並在轉爐底部噴入發熱劑以補償高廢鋼量造成的熱量缺口,打破傳統轉爐僅能搭配約16-20%常溫廢鋼的限制。研究顯示若將廢鋼比提升至30%,可有效降低生鐵消耗量、鋼渣量及氧氣消耗,進而達成全流程約10%的減碳效果。
(二) 高爐頂壓回收透平(TRT):利用高爐爐頂煤氣在除塵後仍具備的高壓與熱能,驅動透平機帶動發電機產生電力。該系統主要由除塵設備、氣體透平機與發電機組成,發電方式可分為濕法與乾法兩類,其中乾法效率可達濕法的1.3倍以上。
(三) 焦爐荒煤氣(crude coke oven gas)熱回收:主要為在炭化室出口處設置上昇管熱交換器,藉此提取顯熱來產生蒸汽等能源介質,每噸焦炭的蒸汽回收量最高可達100公斤。亦能透過初冷器的熱水回收或循環氨水的熱能提取,進一步產出製程所需的冰水,達成能源的高效轉化與多樣化應用。
四、 二氧化碳捕集與利用:從排放源分離CO2並透過固化或資源化利用,作為達成碳中和的最終防線。
(一) CO2捕捉技術:針對鋼廠內多元的排放源採用新型低能耗吸收劑作為捕集材料,並利用廠內豐富的廢熱提供能量,有效降低捕集過程的能耗並兼顧效率。採用溶液吸收法進行脫附的能耗應不超過2.5 GJ/tCO2。捕集後的CO2可結合清潔能源進行化學轉化,或應用於油田驅油與封存、農業及食品工業。
(二) 轉爐噴吹二氧化碳:該技術包含「頂吹」與「底吹」兩種途徑:頂吹是將CO2注入氧氣流中進行氧化反應以移除鐵水中的碳;底吹則是以CO2取代氮氣或氬氣作為攪拌氣體,透過化學反應產生的CO2體積膨脹來強化熔池攪拌效果。此技術每噸鋼可利用超過10kg的CO2,頂吹CO2佔比可達5%以上,並能將脫磷率提升至95%以上,同時減少爐渣中的全鐵含量達3%以上。
(三) 鋼化聯產:回收化學工業廢氣中富含的還原性氣體(H2、CO、CH4等),經由捕集與分離技術後,可將其作為鋼鐵冶煉的還原劑,進而減少焦炭的消耗量。同時,過剩副產煤氣亦能轉化為化工原料,例如利用焦爐煤氣生產甲烷或合成氣,或是將轉爐及高爐煤氣用於合成乙二醇。透過深度資源整合,整體碳排放量可有效降低10%至30%。
(四) 爐渣二氧化碳礦化技術:利用爐渣具有高含鈣、鎂與高反應活性的特性,使其與煙氣中的CO2進行化學反應。該技術主要透過「液相礦化法」,在適當的壓力、溫度與粒徑條件下,將CO2以碳酸鹽的形式永久固定於爐渣中。每噸爐渣可實現約1.2噸的二氧化碳減排,並可同步產出高純度的碳酸鈣填料或建築材料。