分析永續鋼鐵製造轉型中難以解決的技術與成本瓶頸

鋼鐵產業排放量約佔全球 7-9%,其減排困境核心在於主流的高爐-轉爐(BF-BOF)製程已接近熱力學效率極限,無法僅透過優化製程達成大幅減碳。分析指出,鋼鐵脫碳並非解決效率問題,而是需從根本重構產業架構。目前全球鋼鐵需求持續成長,特別是在東南亞與非洲等基礎設施發展中地區,而產能高度集中的中國市場仍重度依賴煤炭,這使得全球脫碳進程面臨嚴峻挑戰。

技術層面上,氫氣直接還原鐵(H2-DRI)被視為長期解決方案,若結合再生能源電力,理論上可減排 90% 以上。然而,該技術對鐵礦砂品質要求極高(全鐵含量需達 64% 以上),且綠氫生產成本目前仍遠高於化石燃料氫氣。另一路徑為電爐(EAF)回收廢鋼,雖然碳排僅為高爐的三分之一,但全球優質廢鋼供應嚴重不足,且受限於銅、錫等雜質含量,難以生產汽車板等高階扁平材。碳捕捉與封存(CCUS)則受限於高昂的資本支出與儲存基礎設施缺失,被視為過渡技術。

此外,轉型需龐大的資本投入,單一廠房轉型成本高達 10 億至 30 億美元,將導致產業大者恆大的大洗牌。現階段亦面臨綠色鋼鐵認證標準不一、全球產能過剩壓低鋼價,以及氫能、自動化等新技術人才短缺等問題。文章建議應採分階段策略:短期精進現有設施能源效率,中期擴大電弧爐與氫能試點,長期則建立氫能中心與完善循環經濟網絡。鋼鐵脫碳的挑戰已超越技術範疇,成為涉及結構、經濟、地緣政治與人才培育的綜合性難題。