撰稿人T41 鄭百傑
隨著全球氣候變遷議題升溫，鋼鐵產業作為全球碳排放大戶，正面臨前所未有的減碳壓力。根據國際能源署（IEA）統計，鋼鐵業每年約排放30億噸二氧化碳，佔全球總排放約7%。為實現2050年碳中和目標，鋼鐵產業必須大幅減少碳排放，並積極導入創新技術。近年來，綠氫、直接還原鐵等低碳製程技術成為全球鋼廠轉型的核心路徑。歐洲地區在政策、資金與技術推動下，已出現SSAB、ArcelorMittal、ThyssenKrupp、TATA等領先企業，積極布局氫能煉鋼、DRI電爐製程與低碳鋼品開發。本文將從全球脫碳背景與技術路徑演變切入，深入剖析歐洲主要鋼廠的轉型進展，並針對綠氫、DRI等關鍵技術進行系統性探討，為鋼鐵產業未來發展提供參考。
一、全球脫碳背景與技術路徑演變
- 全球鋼鐵業脫碳壓力與政策背景
鋼鐵產業是全球最重要的基礎產業之一，廣泛應用於建築、汽車、機械、家電等領域。然而，傳統高爐-轉爐製程高度依賴煤炭，碳排放強度極高。隨著《巴黎協定》與各國碳中和承諾的推進，鋼鐵業減碳已成為全球共識。歐盟率先提出「歐洲綠色新政」與碳邊境調整機制（CBAM），要求進口鋼鐵產品須符合碳排放標準，進一步加劇全球鋼鐵業的減碳壓力。美國、中國、日本、韓國等主要鋼鐵生產國亦陸續發布碳中和路徑圖，推動產業升級。
- 鋼鐵業主要的減碳技術路徑
1. 高爐富氫噴吹技術
高爐富氫噴吹是利用氫氣部分取代傳統煤粉作為還原劑，降低碳排放。此技術可在現有高爐基礎上進行改造，減碳潛力約10~20%。如Thyssenkrupp已於9號高爐28個風口之一改為吹氫氣，日本製鐵Super Course50計畫則以外部氫氣還原，提升減碳效益。
2. 直接還原鐵（DRI）-電爐製程
DRI技術以天然氣或氫氣為還原劑，將鐵礦石還原成海綿鐵，再以電爐（EAF）熔煉成鋼。若還原氣體為綠氫，且電力來源為再生能源，理論上可實現近零碳排放。根據資料，傳統高爐-轉爐每噸鋼碳排約1.8至2.2噸，DRI-EAF製程則可降至0.65噸，若全面採用綠氫與再生能源，則可達零碳排。歐洲、北美、亞洲等地主要鋼廠均積極布局DRI-EAF製程，並以100%氫氣還原為終極目標。
3. 廢鋼利用與電爐煉鋼
提升廢鋼回收利用率，並以電爐煉鋼，可大幅降低碳排放。美國Nucor、SSAB等企業以100%廢鋼為原料，結合再生能源電力，生產低碳鋼品。此路徑對於廢鋼資源豐富地區尤具優勢。
4. 綠氫製備與應用
綠氫是指以再生能源（如風能、太陽能）電解水製得的氫氣，碳排放極低。歐洲鋼廠如ArcelorMittal、Thyssenkrupp、Voestalpine、Salzgitter等，均規劃自建電解水製氫廠，並與能源企業合作，確保綠氫供應。POSCO、KOBELCO等亞洲鋼廠亦積極投入氫能技術研發。
5. 低碳/零碳鋼品開發
鋼廠透過質量平衡法，將減少的碳排分配至產品，推出低碳鋼、零碳鋼等綠色鋼品，並取得第三方認證。SSAB Zero™、Econiq™、XCarb™、bluemint®等品牌，已成為市場標竿。
- 全球鋼鐵業轉型挑戰
近年來，全球鋼鐵業技術路徑正由傳統高碳排製程，逐步轉向低碳高爐、氫基DRI-EAF、廢鋼電爐等多元化發展。歐洲地區在政策、資金、技術等多重驅動下，已成為全球綠色鋼鐵轉型的領頭羊。北歐新創公司如Stegra、HYBRIT等，直接以100%氫氣為還原劑，挑戰零碳排目標。亞洲地區則以POSCO、寶武、河鋼等企業為代表，積極推動氫能煉鋼與廢鋼利用。美國則以Nucor、Cleveland-Cliffs等企業，專注於廢鋼電爐與再生能源應用。
儘管技術路徑日益明確，但全球鋼鐵業轉型仍面臨諸多挑戰，包括：
- 綠氫製備成本高昂，供應鏈尚未成熟。
- 再生能源電力不足，基礎設施需大幅升級。
- 投資成本高，回收期長，市場接受度有限。
- 政策法規、碳定價機制尚待完善。
- 低價高碳鋼材競爭壓力大，環保鋼品溢價能力不足。
未來，鋼鐵業競爭力將取決於減碳能力與技術創新，如何在環保與經濟效益間取得平衡，成為產業發展關鍵。
二、各地區主要鋼廠綠色轉型進展
（一）SSAB：
SSAB 攜手 LKAB 與 Vattenfall 推動 HYBRIT 計畫，以綠氫及無化石電力取代焦煤，邁向零碳煉鋼。目前已推出以廢鋼再生的 SSAB Zero™，並計畫於 2026 年量產以氫氣還原鐵礦的 SSAB Fossil-free™ 鋼材。
該計畫已吸引 Volvo 等龍頭企業合作，將減碳影響力擴及運輸與建築業，目標於 2030 年全面商業化。儘管面臨綠氫供應與成本挑戰，但憑藉瑞典能源優勢與政策支持，SSAB的經驗對全球鋼鐵業具有重要示範意義。
（二）ArcelorMittal：
ArcelorMittal 積極於歐、美各地布局 DRI（直接還原鐵） 工廠，如德國 Hamburg 廠正測試 100% 氫氣煉鋼。其策略為先以天然氣過渡，未來逐步轉向綠氫，並透過投資電解水製氫確保供應。此外，公司推出經第三方認證的 XCarb™ 綠色鋼品，透過質量平衡法推動下游供應鏈減碳。
ArcelorMittal多項低碳轉型計畫獲得歐盟與各國政府資金補助，如法國Dunkirk兩座電爐與DRI工廠，政府補助8.5億歐元；西班牙Gijón年產230萬噸DRI工廠，與西班牙政府簽署備忘錄，總投資10億歐元。然而，受市場需求疲軟、能源成本上升、綠氫發展緩慢等因素影響，部分計畫於2024年宣布延遲投資，顯示轉型過程挑戰重重。
（三）ThyssenKrupp：
ThyssenKrupp 積極推動高爐噴氫技術，並規劃採用 Midrex 技術的 DRI 工廠，預計 2029 年全面轉用綠氫，已獲德國政府 20 億歐元補助。公司同步推出 bluemint® 低碳鋼品，透過質量平衡法協助汽車與家電產業鏈減碳。
受歐洲鋼鐵市場需求疲軟、鋼價下跌、能源成本上升等影響，ThyssenKrupp於2024年考慮延後DRI工廠建設。德國政界對氫能產業發展看法分歧，部分認為快速轉向氫能源不切實際，部分則主張氫能應為國家政策，顯示政策協調仍需加強。
（四）Stegra：
Stegra改名前為H₂ Green Steel，是瑞典新創公司，2020年成立，目標推動歐洲鋼鐵脫碳。公司於2024年獲得65億歐元融資資金，規劃於第一階段產能擴張，於瑞典Boden建設綠色鋼鐵工廠，採用MIDREX技術，2026年投產。與Thyssenkrupp Nucera合作，建設700MW電解水製氫廠，氫氣用於DRI還原。瑞典北部豐富的綠電資源為其提供競爭優勢。
（五）寶武集團：
寶武集團作為全球最大鋼鐵企業，積極推動低碳轉型，提出「綠色製造、綠色產品、綠色產業」三大行動，並以六大技術路徑為核心，包括極致能源效率、氫碳循環高爐（HECR）、氫基豎爐、近終形製造、冶金資源循環利用及碳捕捉再利用（CCU）等。寶武的富氫碳循環氧氣高爐（HyCROF）技術，透過高爐頂氣分離CO₂，回收高還原能力副產CO導入高爐，並以綠電替代化石燃料加熱，預計可將高爐減碳20%，未來將進一步提升減碳能力。
2023年9月，八鋼2500m³ HyCROF商業化項目正式運行，預計年減排二氧化碳100萬噸。寶鋼則推出BeyondECO®低碳鋼品牌，要求產品碳足跡降低比例達到30%以上。
（六）河鋼集團：
河鋼集團同樣積極推動低碳轉型，2024年4月推出低碳排放產品HINEX Steel，並構建「6+6+5」多元低碳排放產品組合矩陣。河鋼已投產搭配DRI製程的汽車板連鑄生產線，提升低碳鋼品市場競爭力。河鋼的技術策略包括高爐富氫噴吹、DRI-EAF（直接還原鐵-電爐）路徑，並強化廢鋼回收利用，降低碳排放。
（七）日本製鐵：
日本製鐵積極推動碳中和技術，主力技術包括Super COURSE50（高爐富氫噴吹）、氫基還原鐵（DRI）、碳捕捉與再利用（CCU）等。Super COURSE50計畫以外部氫氣還原碳基還原，提升氫氣投入量，CO₂減排量可達43%。同時，日本製鐵與Tenova合作，導入ENERGIRON技術，建設日本首座氫基DRI實驗廠，推動氫能煉鐵產業化。
（八）JFE：
JFE鋼鐵以高爐富氫噴吹、DRI-EAF、碳捕捉與再利用為主軸，並積極開發地熱發電等再生能源。JFE與Emirates Steel Arkan、ITOCHU合作，生產DRI產品，並推動JGreeX™綠色鋼材品牌，廣泛應用於造船、建築、家電等領域。
（九）POSCO：
POSCO積極發展HyREX氫還原煉鐵技術，計畫2026年建設試驗裝置，2030年全面商業化。POSCO推出Greenate certified steel™、Greenate carbon reduced steel™等綠色鋼品，並打造INNOVILT、e Autopos、Greenable三大環保品牌，滿足建築、汽車、能源等產業鏈減碳需求。POSCO同時投入核能發電電解製氫技術，並研發燃燒氨裂解產氫發電，強化氫能供應鏈。
三、供應鏈變革與資源戰略
（一）原料與能資源戰略：
下游產業對綠色鋼材的需求快速增長，國際碳關稅、碳足跡認證等政策推動鋼鐵供應鏈加速減碳。鋼廠不僅需提升自身減碳能力，還需協同上下游企業，構建綠色供應鏈體系。原料與能源資源方面，廢鋼作為低碳煉鋼的重要原料，亞洲、歐洲、美洲主要鋼廠均提出提升廢鋼使用比例，減少對原生鐵礦石的依賴；DRI與HBI成為鋼廠低碳轉型的關鍵原料，全球主要鋼廠傾向自建DRI/HBI工廠，或與其他企業合資建廠，確保穩定料源；綠氫作為未來鋼鐵減碳的核心能源，歐洲鋼廠積極布局再生能源發電（風能、太陽能、核能等）與電解水製氫技術。亞洲地區綠氫產業鏈尚在起步階段，需待再生能源供應充足後，方能大規模產生綠氫。
（二）質量平衡法與第三方認證：
主流鋼廠如日本製鐵、JFE等，採用質量平衡法，將生產過程中減少的碳排分配給所有鋼鐵產品，並經第三方認證，提升綠色鋼品價值。客戶購買綠色鋼材可獲得相關證書，便於計算產品生命週期碳足跡，提升資訊透明化。
各大鋼廠積極推出綠色鋼品品牌，如POSCO的Greenate、INNOVILT、e Autopos、Greenable，JFE的JGreeX™，KOBE的Kobenable Steel，寶鋼的BeyondECO®等，並廣泛應用於汽車、家電、建築、能源等領域。
四、市場展望
全球鋼鐵業正處於百年一遇的轉型關鍵期，面對2050碳中和目標，綠氫、DRI與電爐煉鋼成為主流技術路徑。未來鋼鐵業競爭力將取決於減碳能力、能源整合、供應鏈協同及品牌溢價能力。能夠率先實現低碳轉型的企業，將在全球市場中取得領先地位。然而，全球鋼鐵業低碳轉型仍面臨諸多挑戰，包括高昂投資成本、綠氫與綠電供應瓶頸、下游市場接受度有限及國際競爭壓力。未來產業競爭力將取決於減碳技術創新、能源整合能力、供應鏈協同及政策支持力度。
建議企業持續加大對氫基DRI、電解製氫、碳捕捉與再利用（CCUS）等前瞻技術的研發投入，提升製程效率與經濟性。積極布局再生能源、綠氫產業鏈，確保低碳能源穩定供應，降低生產成本。與下游汽車、家電、建築等產業建立長期合作關係，共同推動綠色鋼材應用，提升品牌溢價能力。更需要政府積極支持與資金補助，推動全球綠色鋼鐵市場健康發展。