T41 黃俊傑
一、 質量平衡法之核心概念
傳統高爐全面轉型為廢鋼-電爐製程實務上受到極大的資源限制。除廢鋼供應量完全支撐整體的鋼鐵製造需求,廢鋼中難以去除的銅、錫等雜質,也限制了電爐鋼材在汽車外板及高規電磁鋼片等高端製造領域的應用。根據國際能源署(IEA)預測,即使在2050淨零排放情景下,廢鋼循環也僅能滿足全球約半數的粗鋼需求,其餘份額仍必須仰賴鐵礦石還原製程,進而需要依賴氫能直接還原鐵(DRI-EAF)或高爐搭配碳捕集利用與封存等高成本突破性技術。
然而,此類去碳化製程與設備轉換的資金門檻極高,例如將高爐改造為氫能冶金或引進大型創新電爐,初期原燃料與能源運營成本將激增數十個百分點,在缺乏足夠經濟合理性與政策引導的轉渡時期,難以促使鋼廠推動此類低碳技術及設備投資。
為了在長達數十年的技術轉型過渡期中,提早建立可行的綠色溢價的商業模式,部分鋼鐵業引進「質量平衡法」(Mass Balance Approach)。該方法屬於產銷監管鏈(Chain of Custody, CoC)的核心模型之一,其運作機制在於追蹤並記錄整個生產與價值鏈中的減碳技術應用成效(如低碳鐵源、氫氣、新型電爐、生物炭等),並透過嚴格的虛擬簿記平衡系統(Bookkeeping System),將這些投資所帶來的溫室氣體減排量(Reduced Emissions of Product, REPs)以虛擬配賦或重新分配的方式,劃分至特定的最終鋼鐵產品上。
二、 質量平衡法之實務應用方式
質量平衡綠色鋼材的發行並非憑空記帳,而是建構在嚴謹的溫室氣體(GHG)會計盤查基礎上。根據世界鋼鐵協會與日本鐵鋼聯盟(JISF)的最新指南,其量化與分配流程可區分為三個核心計算步驟(對應標準如表1):
(一) 計算特定鋼品在專案實施前的「一般產品碳足跡」(General CFP)
鋼廠必須依據ISO 20915:2018(鋼鐵產品生命週期盤查方法論)、ISO 14067:2018(產品碳足跡量化標準)及ISO 14040/44(LCA 盤查原則與要求),計算目標產品在未套用任何減排額度時的「從原料開採到出廠」(Cradle-to-Gate)排放強度。
(二) 識別組織內部減排專案並計算「產品減排實積量」(REPs)
減排實績量(Reduced Emissions of Product, REPs)是指鋼廠在組織邊界內實施具有「追加性」的實質減碳技術(非已存在的方案)轉換所產生的淨減排總量。計算方法需遵循ISO 14064-1:2018組織級碳盤查標準,並由第三方機構依據ISO 14064-3:2019進行嚴格的現場與文件審查。追加性的認定需通過嚴格的法律合規性、技術障礙與財務投資測試評估等測試。
此外,盤查時必須排除外部購入的憑證。例如,在日本電爐製程中,購入非化石電力憑證(NFC)或向系統購買外部碳信用,雖然在企業級範疇二申報中能降低碳排,但由於這些憑證並非鋼廠自有的製程轉換或直接投資(範疇1),因此在JISF的指南中,明文禁止將NFC等外部證書計入鋼廠自有的REPs帳戶中。
(三) 應用減排成效
在計算出經第三方驗證的REPs後,鋼鐵企業可彈性選擇以下兩種不同的商業化路徑,將減排價值轉移至鋼鐵產品上:
1. 質量平衡憑證隨附模式
此為傳統做法。鋼鐵產品出廠時,其產品碳足跡(CFP)保持不變,但鋼廠會在內部帳戶中扣除等額的REPs,並隨實體產品附帶發行「減排證明書」。購買此產品的客戶,可在自身的範疇三(Scope 3 Category 1)申報中扣減相應的溫室氣體排放。
2. 碳排放量彈性分配模式 (日本GX分配法)
為解決部分下游客戶「不希望取得獨立憑證,而是需要實體產品本身具備低CFP宣告值」的痛點,JISF在2025年底開發了符合ISO 14067 6.4.6.2分配程序標準的「GX分配法」。其計算原理是在維持總產量與實際總排放量乘積(守恆原則)不變的前提下,人為將溫室氣體排放量重新分配,劃分為低碳的「GX 鋼鐵」與高碳的「非GX鋼鐵」。
表1、質量平衡綠鋼涉及標準與驗證體系一覽表
實施階段 適用之計算與方法論標準 關鍵之第三方驗證標準
1.計算一般產品碳足跡 ISO 20915, ISO 14067, ISO 14040/44, ISO 21930 ISO 14064-3 / Type III EPD 宣告
2.計算產品減排實積量 ISO 14064-1 ISO 14064-3 實地審查
3.應用減排成效 ISO 22095 (產銷監管鏈標準)、ISO/DIS 13662 (草案) 每年定期進行產銷監管鏈核對審計
三、 主要鋼廠應用質量平衡法之產品
鋼廠可將製程實現的減排量記入帳戶,並彈性分配給下游各種規格的鋼材。據調查,日韓、歐洲等各大鋼廠皆有透過質量平衡法建立綠鋼品牌,並取得第三方機構認證以強化其減碳的可信度,詳如下列表2。
表2、質量平衡綠鋼之減碳技術及第三方驗證機構
鋼廠 綠鋼品牌 減碳技術 認證機構/
相關文件
神戶製鋼 Kobenable 高爐添加HBI DNV
日本製鐵 NSCarbolex Neutral 廣畑地區新電爐 JICQA
JFE JGreeX 自有減碳技術
(官方未詳述) ClassNK
浦項 Greenate 使用廢鋼、可再生能源及球結礦 DNV
安賽樂米塔爾 XCarb 生物炭、轉爐增用廢鋼、高爐噴吹焦爐煤氣、綠電 DNV
蒂森克虜伯 bluemint 應用熱壓鐵塊或廢鋼 TÜV Süd
DNV
四、 質量平衡法之市場適用性
儘管質量平衡法在鋼廠過渡期極具經濟誘因,但目前國際主要氣候組織及倡議(如 IEA、ResponsibleSteel、德國LESS、CBI 與 GSCC)對「虛擬或跨廠區的質量平衡分配」多持排斥或限制態度。例如,全球鋼鐵氣候委員會(GSCC)為避免高爐鋼廠「漂綠」,堅持單一產品基準路徑並否決虛擬分配;ResponsibleSteel與德國LESS雖在探討或允許質量平衡法,但僅嚴格限制在「同一廠區內」或單一爐具群的實體製程轉換,不支持跨地域、跨公司的額度轉移。這意味著,鋼廠在運用此方法時,必須針對不同目標市場的標準進行精準的合規防線布局。惟在尚未實施物理追溯碳關稅、但下游客戶面臨範疇3減碳需求的市場供應鏈中,鋼廠可考慮導入質量平衡法,將碳捕捉、製程改善等專案產生的減碳量,直接配分給高外銷價值之鋼品,以賺取綠色品牌溢價。
附錄:減排成效應用與分配之額外細部規定
隨著質量平衡產品在商業上的普及,如何規範其聲明誠信並防範重覆計算,成為國際標準與行業組織關注的焦點。目前,世界鋼鐵協會與日本鐵鋼聯盟亦各自建立了關鍵的指引框架。
一、 世界鋼鐵協會(worldsteel)
世界鋼鐵協會在今年2月更新發布了《鋼鐵業溫室氣體產銷監管鏈方法指引》(第1.2版),為全球鋼廠提供了非約束性、原則性的指導方針:
(一) 物理與地域連接原則:worldsteel雖然允許跨場地管理減排量,但嚴格規定專案與被分配的鋼材必須位於「同一個地理區域或大洲」,或者是具備實體物理連接的上下游供應鏈(如跨國礦山到本土鋼廠),以此限制全球跨大洋無節制的額度套利。
(二) 不允許負碳申報:分配給特定鋼品的減排額度,絕對不得超過該實體產品盤查出的一般產品碳足跡(General CFP),即不允許發行所謂的「負碳鋼材」。
(三) 隨附綁定轉讓:減排憑證不能單獨在市場上流通交易,必須與同等噸數的實體鋼材綁定轉移給下游買方,且「僅能轉讓一次」,不可在二級市場進行轉讓。
二、 日本鐵鋼聯盟(JISF)《GX スチールガイドライン》(綠色轉型鋼鐵指引)
日本鐵鋼聯盟於2026年1月發布了修訂版《GX 鋼鐵指引》(第4.1版),這套指南在運作管理上比世界鋼鐵協會更加嚴格,並與日本國家GX政策進行了深度整合:
(一) GX鋼鐵與非化石電力鋼材之互斥性:JISF指引將綠色鋼材細分為以「組織內Scope 1直接減排實績」為核心的「GX 鋼鐵」(是指企業自有或控制的排放源在進行減碳措施後,實際減少的溫室氣體排放量,而非透過購買碳權來抵銷),以及主要反映「外部 Scope 2電能減碳屬性」的「非化石電力鋼材」(是指購買的綠電或再生能源中所包含的「零碳或低碳環境效益」,並在碳盤查中抵減外購電力的間接碳排放)。為了確保市場誠信,指引硬性規定:同一批鋼材在對外宣告時,只能在「GX 鋼鐵」或「非化石電力鋼材」中選擇一種環境屬性進行宣告,嚴禁兩者混用或重複疊加宣稱。
(二) 額度有效期限限制:JISF規定存入內部帳戶的REPs額度有效期自數據計算截止日起,最長不得超過3年,逾期未售出則該減排額度自動宣告作廢,防止鋼廠長期囤積額度。
(三) 披露義務:鋼廠若採用GX分配法,必須在產品隨附文件(如EPD或CFP證明書)中,同時且公開披露一般產品碳足跡(General CFP)、分配後產品碳足跡(Allocated CFP)及殘餘碳足跡(Residual CFP),以此確保數據鏈條完全透明,接受市場與採購方的雙重監督。
參考文獻:
1. worldsteel Guidelines for GHG accounting when using chain of custody approaches in the steel industry
2. GXスチールガイドライン・関連ガイドライン:一般社団法人日本鉄鋼連盟
3. 歐盟以外設施經營者實施碳邊境調節機制(CBAM)的指導文件
4. 定義低碳鋼:國際倡議和標準比較分析(世界金屬導報,2026-04-07)