鋼鐵產品碳足跡評價標準現狀與發展建議

關鍵詞：CO2排放；產品碳足跡；評價標準；鋼鐵；低碳改革

0 引言

為了應對溫室氣體排放引發的全球變暖、海平面上升及極端天氣增多等嚴重威脅人類生的現象，社會各界正積極采取行動，力圖遏制溫室氣體排放，保障人類的生存與發展。鋼鐵行業作為溫室氣體排放大戶，在這一背景下受到了來自政府、消費者、投資人等多方面的減排壓力，同時企業自身也有降碳的內生需求。因此，鋼鐵行業的降碳工作不斷深入，其中一個顯著變化就是將產品碳排放的管理從生產工序擴展至全生命周期階段，涵蓋了原材料開采、制造、運輸、使用到最終廢棄的全產業鏈過程中產生的CO2排放，即產品碳足跡。通過權威的評價標準，全流程精準量化產品碳排放，直觀展示溫室氣體信息，這不僅有助于政府、組織或個人真正了解生產、生活對氣候變化的影響，還能為他們制定和實施減少溫室氣體排放、遏制氣候變暖的行動計劃提供有力支撐。

1 國內外碳足跡評價標準現狀

1.1 國外產品碳足跡評價標準現狀

國外的產品碳足跡評價標準研究較早，經過多年的發展已形成完善的評價體系，國際上常用的標準有：英國標準學會發布的《PAS2050：2008商品和服務在生命周期內的溫室氣體排放評價規范》、WRI/WBCSD共同發布的《產品生命周期核算與報告標準》（GHG Protocol）、國際標準化組織發布的《ISO 14067：2018溫室氣體-產品碳足跡-量化要求和指南》等。其中，PAS2050：2008是第1個產品碳排放核算標準，已被廣泛應用，為產品碳排放核算提供了更加詳細的要求和指導，其使用率高達35%；GHG Protocol產品層面標準提供的碳排放核算相關要求和指導最為詳細；ISO14067：2018被認為是更具普遍性的標準，提供了最基本的要求和指導。各評價標準之間由于作用及其透明性和量化程度等多方面的差異，實際應用中無法有效溝通和對比。

1.2 國內產品碳足跡評價標準現狀

在國際標準指導下，中國結合本國國情發布了一系列產品碳足跡評價標準，2008—2022年發布的碳足跡相關標準共有57項，但從層級上看，團體標準層級相對較多，上級標準相對較少。如國內采用的GB/T 24040、GB/T 24044及已批準立項的國標項目《溫室氣體產品碳足跡量化要求和指南》是從國際標準ISO 14040、ISO 14044和ISO 14067等同轉化而來。其余評價標準還包括：《鋼鐵產品制造生命周期評價技術規范（產品種類規則）》（GB/T 30052—2013）、生命周期評價標準、低碳產品系列標準、單位產品碳排放限額標準等，其中GB/T 30052—2013規定了鋼鐵產品制造生命周期評價的基本規則和要求，被廣泛使用。這些標準是中國與國際接軌的有益探索，對推動低碳發展、量化碳排放、積極評價低碳產品具有重要作用。

基于國內外已發布的標準，一些組織積極制定鋼鐵行業碳排放評價標準，提出鋼鐵碳排放定義和碳排放閾值，全球主要機構制定的標準或方法見表1。

2 部分標準對比

各評價標準在核算方法、系統邊界、排放種類、對低碳排放鋼定義及閾值范圍等方面有很大差異，這里選取世界鋼協LCI方法、負責任鋼鐵TM國際標準V2.0和德國低碳標準LESS進行對比分析。

2.1 系統邊界對比

2.1.1 世界鋼協LCI方法

目前鋼鐵行業核算碳足跡使用最多的評價標準是由世界鋼鐵協會開發的鋼鐵產品專用LCI方法。此方法的系統邊界分為2種：1）“從搖籃到大門不包含廢鋼循環”，即至少應包括從地球上開采原材料（即搖籃）到鋼材生產完成、準備從鋼廠運輸成品（即大門）的所有生產步驟；2）“從搖籃到大門包含廢鋼循環”，即“從搖籃到大門”以及煉鋼工序使用廢鋼的環境影響和最終產品廢棄產生的廢鋼循環在特定回收率下的環境收益，核算的溫室氣體包含CO2、CH4、N2O。此方法沒有定義排放等級，只提供了詳細的核算方法，采用系統拓展法用于共生產品的分配，若不適宜采用系統擴展法，可采用物理及經濟分配法進行處理。

2.1.2 負責任鋼鐵TM國際標準V2.0

負責任鋼鐵TM國際標準V2.0的系統邊界從原材料開采到粗鋼首次生產的點（連鑄工序），后續軋鋼（熱軋、冷軋、涂鍍）不包括在范圍內，核算的溫室氣體包括CO2、CH4、N2O。此方法將產品分為1、2、3、4這4個級別的閾值。與煉鋼相關的溫室氣體排放量全部分配到粗鋼中，共生產品（如氣體、粉塵、污泥、化學品、油）不能進行抵扣，但其中需要減去煤氣的抵扣，抵扣方法如下：1）煤氣用來發電，抵扣電量。2）煤氣用于發電以外的項目，在生產粗鋼時使用煤氣減少了廠內能源的使用量，無需進一步進行抵扣，只需把輸入中煤氣的使用量扣除；在連鑄后的工序使用煤氣時以使用相同天然氣產生的溫室氣體排放量。3）如果煤氣用于生產副產品，則基于最終產品的固碳量，可以利用其他生產方法生產同一副產品的溫室氣體排放量進行比較。4）可以使用綠電抵扣外購電，內部自己發電可以抵扣外購能源。

2.1.3 德國低碳標準LESS

2024年4月，德國鋼鐵工業協會（WV Stahl）與聯邦經濟事務和氣候保護部（BMWK）聯合發布了低碳鋼鐵標準（Low Carbon Steel Standard， LESS）。目前此標準系統邊界為原材料開采到熱軋產品（不銹鋼除外），熱軋產品分為合金質量分數8%以下的結構鋼與鋼筋和合金質量分數8%以上的高品質鋼材，未來，將擴展到其他生產工藝，核算溫室氣體包括CO2、CH4、N2O。此標準將低碳鋼劃分為了A、B、C、D和近零5個等級，排放值不大于標準值可以認定為相應等級的低碳排放鋼。共生產品處理方面：1）作為水泥生產熟料替代品出售的渣類副產品，無論其生產路線如何，每噸可獲得0.1 t CO2當量的抵扣；2）對于煤氣發電或供熱情況，需根據實際消耗來使用，電力使用德國環境署公布的德國電力組合排放系數（2021年起的值為0.485 kg/（kW·h）；3）向第三方或系統外提供的能源（包括熱量、電力）基于歐盟碳排放權交易機制（EUTUS）的熱量基準值，而其他副產品不計入核算范圍。

為清晰展示出3種評價標準在系統邊界上的差異，對鋼鐵上下游全產業鏈的各個環節進行細致的邊界劃分，如圖1所示。

2.2 目標對比

1）世界鋼協LCI方法是為了下游客戶、消費者、學術機構及政府人員更加了解鋼鐵產品所帶來的整個生命周期中的環境效益，以及各生產階段的降碳潛力。

2）負責任鋼鐵TM國際標準V2.0主要為鋼鐵生產商證明其生產過程及產品符合社會、環境和道德標準提供渠道，同時，還將有助于保障鋼鐵產品采購的可靠性，降低供應鏈風險，促進鋼鐵行業向更加綠色、智能、健康的方向發展，將鋼鐵對社會可持續發展的貢獻最大化。

3）德國低碳標準LESS標準旨在通過一種低碳標簽來為鋼鐵工業的低碳轉型提供明確的規則和可驗證的標準，使不同工藝路線生產的鋼鐵產品之間的比較成為可能，并能加速開發低碳排放鋼市場，逐步實現“碳中和”。

2.3 結果對比

系統邊界的差異導致數據收集工作的難度各不相同。其中，世界鋼協的LCI方法覆蓋范圍最廣，因此對數據量和數據精確度的要求也最高。相比之下，負責任鋼鐵TM國際標準V2.0的邊界僅涵蓋至粗鋼階段，其所需數據量較世界鋼協LCI方法減少了約17%。而低碳標準LESS的邊界則擴展至熱軋階段，盡管如此，其數據量相較于世界鋼協LCI方法仍少了約13%。此外，在碳核算的復雜體系中，副產品的處理方式及其攜帶的碳成為影響最終結果的關鍵因素之一。副產品攜帶的碳在得到有效利用時，可以抵扣主產品的碳排放，3種標準下，副產品在主要工序的碳抵扣占總碳排放量的比例情況見表2。

3種標準的差異導致無法進行最終評價結果的比較，但可以比較同一產品截止到相同工序時的碳排放差異。以某一牌號鋼鐵產品生產數據為例，分別核算世界鋼協LCI方法、負責任鋼鐵TM國際標準V2.0和德國低碳標準LESS的碳排放，結果如圖2所示。

由圖2可知，截止到粗鋼，世界鋼協LCI方法碳排放為1.76 t/t， 此方法學的副產品（煤氣、渣、除塵灰等）可用以抵扣主產品的碳負荷，核算結果較小；負責任鋼鐵TM國際標準V2.0碳排放為2.47 t/t， 副產品中只有煤氣可以進行抵扣，與世界鋼協LCI方法相比核算結果偏大；德國LESS標準核算結果為2.08 t/t， 因副產品抵扣項與負責任鋼鐵TM標準相比增加了爐渣，核算結果要小于負責任鋼鐵TM評價標準。

3 加強鋼鐵行業應對評價標準的能力建設

3.1 協同推進改進措施應對評價標準

面對國內外眾多且各具特色的評價標準以及下游客戶對多種評價標準的需求，只靠單行業零散的改進措施無法應對上述難題，需攜手上下游推進綠色供應鏈構建、工藝流程調整、能效提升、低碳技術創新、強化應對標準配套能力建設5方面的工作布局。

3.1.1 綠色供應鏈構建

鋼鐵作為國民經濟體系中的核心中間產業，其低碳轉型的進程不僅直接關聯到行業自身的可持續發展能力，更對整個產業鏈的綠色化轉型產生著深遠而廣泛的影響。鑒于各評價標準在核算過程中均涵蓋了上游環節的間接排放，且這部分排放往往占整體排放量的半數以上，因此，與上游產業攜手推進低碳改革、共同構建綠色供應鏈體系，成為有效降低各類評價標準下產品碳排放的關鍵途徑。2023年以來，鋼鐵行業與上游礦山、鐵合金供應商，下游船舶、汽車、家電等制造商等展開廣泛的合作交流。這些合作不僅加深了產業鏈各環節之間的聯系，更為共同探索減排技術與路徑提供了寶貴的契機。

3.1.2 工藝流程調整

當前，受政策導向和行業低碳轉型發展需要，中國電爐煉鋼領域迎來了快速發展期，2016—2022年間，計劃新建的煉鋼產能中，電爐產能所占比例高達27%，總量預計達到約1.7億t。在煉鋼標準未對產品等級進行流程區分的情況下，短流程工藝不僅節能減排效果顯著，還具備即開即停、生產高效靈活的特點，并且能夠作為城市廢棄物的消納容器，展現出多方面的優勢。與高爐-長流程相比，短流程煉鋼在能耗方面實現了大幅降低，噸鋼能耗降低了50%。同時，在固廢、廢氣和CO2排放方面，短流程煉鋼也表現出色，分別減少了96%、78%和73%。

3.1.3 能效提升

為實現鋼鐵工業的綠色化發展，能源的高效利用是核心著力點，鋼鐵行業需深刻認識到，在當前至近中期階段，提升系統能效是減碳的重要途徑。為此，在實際生產中不僅要關注能源消耗，更要重視輸出能源的回收利用，其中，部分標準的差異顯著體現在對煤氣、蒸汽等資源的處理方式上；并且，通過深度節能技術的應用與裝備的升級改造，實現能源的精細化管理，確保余熱余能得到全面回收和有效利用，從而達到全系統的極致能效。未來，鋼鐵行業應以氫能、綠電及全釩液流電池儲能技術為突破口，推動這些清潔能源在物流運輸和生產工藝中的廣泛應用，以減少冶煉過程中的化石能源消耗。通過這些措施，鋼鐵工業不僅能實現節能降碳的目標，還能有效降低生產成本，提升經濟效益。

3.1.4 低碳技術創新

自然資源及二次資源的有限性，使得各標準都強調從技術角度減碳的重要性，并鼓勵鋼企通過技術進步來達到減碳目標。通過實施低碳技術，鋼鐵行業不僅能提高資源利用效率、優化生產過程，還能減少環境污染、實現約30%的減碳潛力。為了更迅速且科學地掌握前沿技術，鋼鐵企業應當主動出擊，積極搭建與頂尖科研高校及先進企業的深度合作橋梁，利用鋼廠自身豐富的應用場景，開展一系列低碳工藝研究，如CO2資源化利用、轉爐底吹生物質碳粉、鋼渣固碳、轉爐汽化冷卻煙道噴吹煤粉工藝等，通過這些研究，鋼鐵行業可以逐步建立起自己的低碳技術儲備庫。

3.1.5 強化應對標準配套能力建設

面對繁多的評價標準，僅依賴人工進行核算耗時又費力。為了高效、準確地出具產品碳足跡，鋼鐵企業必須尋求有效的數字化工具作為支撐。為此，鋼鐵企業需加速推動新一代信息技術與制造業的深度融合發展。通過引入數字化系統，能夠迅速收集并處理大量數據，實現碳足跡的精準核算。同時，將碳數據資產化，不僅有助于企業更好地管理自身碳排放，還能為未來的碳交易和碳資產管理奠定基礎。此外，鋼鐵企業還應積極拓展資源回收利用渠道，提高對碳抵扣工藝的認知。通過深入挖掘其他行業對回收資源的需求，可以將這些資源用于抵扣更高的碳排放，從而進一步降低自身的碳足跡。這一策略不僅有助于企業實現“雙碳”目標，還能促進資源的循環利用，推動鋼鐵行業的可持續發展。

3.2 已發布標準的局限性及改進建議

已正式發布并實施的標準，在實際應用過程中逐漸顯現出某些方面的不足，這些不足可能影響了標準的適用性和有效性。為了進一步完善標準，提升其指導實踐的能力，以下將詳細列舉部分不合理或有待優化的項目，并針對每個項目提出具體的修改建議，旨在促進標準的持續優化與升級。

1）產品分類、閾值等級劃分不合理。負責任鋼鐵TM國際標準V2.0邊界劃分到粗鋼，但由于低合金鋼與高合金在合金消耗量上的差距，造成粗鋼碳足跡結果相差較大，這是由于鋼種自身特點造成的結果，與企業水平無關，兩者其實沒有可比性，應根據鋼種差異進行產品分類。

2）為規避對副產品實際使用方式的復雜追溯，采用了基于當地區域的固定絕對值進行抵扣的方法。雖然這種方法在一定程度上簡化了核算流程，但它并未能完全貼合生產過程中的實際情況，因此存在一定的局限性。如德國低碳標準LESS爐渣采用每噸0.1 t CO2當量的抵扣。應根據副產品實際使用情況追溯到最終環節進行抵扣。

3）國際標準閾值的制定與中國國情不符，國內產品幾乎難以達到目標要求。作為全球鋼鐵產量最高的國家，應結合中國發展水平，制定可以在中國使用的標準。后續企業、協會等應向編制組織提出修改意見，在促進鋼鐵低碳發展的同時，使標準更為科學合理。

4 中國鋼鐵行業制定統一標準的建議

4.1 依據國內外差異制定標準

盡管上述措施已有效應對了多種評價標準，但在追求更高效率、更低成本及增強實際作用的過程中，建立一個統一且符合中國鋼鐵行業特性的國內碳足跡評價標準尤為重要。具體而言，制定過程中應深入分析國內外鋼鐵行業在工藝流程的比例、能源結構、鐵素資源及低碳技術應用這4個核心方面的不同，從而確保所制定的評價標準既科學嚴謹，又貼近實際，既能反映中國鋼鐵行業的真實減排努力，又能促進國際間的交流與合作。

4.1.1 工藝流程比例

隨著中國鋼鐵行業生產技術的不斷進步，鋼鐵產量突飛猛進，已超過20年保持全球第一，且以高爐-轉爐長流程為主。然而，值得注意的是，當前中國電爐工藝在鋼鐵生產中的比例仍較低，僅約為10%，對比歐盟電爐鋼40%的比例、美國高達70%的電爐鋼比例以及全球平均30%的電爐鋼使用率可以看出，中國電爐工藝在鋼鐵生產中擁有巨大的發展空間和潛力，未來有望進一步提升其應用比例。

4.1.2 能源結構

中國能源消耗以煤和石油為主導，這兩者占據了能源消耗總量的80%以上，相比之下，水能、天然氣及其他類型能源的使用比例則較為有限。反觀國外，其能源消費模式呈現出更為多元化的特點，通過大量利用天然氣、核能及可再生能源，有效減輕了對石油和煤炭的依賴程度。在能源管理層面，中國采取“中央統一規劃，地方實施管理”的管理模式，體現了國家對能源資源的集中調控與規劃，國家能源局對于能源的生產、在售價格、市場開發等進行競價和整合的管理，確保了能源市場的有序運行與資源的合理配置。相比之下，國外能源管理較為靈活開放，在政府的宏觀指導下，企業被賦予了較大的自主權，能夠根據自身需求自主決定能源的生產與使用方式。同時，能源價格主要由市場機制來調節，這進一步促進了能源市場的競爭活力與效率。

4.1.3 鐵素資源

國內外自然資源和二次資源發展不均衡。就鐵礦石而言，國內資源面臨品位低、分布分散、開采難度大以及技術要求高等挑戰，因此，中國高度依賴國外進口來滿足鐵礦石的需求。相比之下，作為煉鋼的另一種關鍵原料，廢鋼資源隨著中國鋼鐵儲量的持續增長而不斷增加，預計到2025年國內廢鋼儲量將突破3.4億t大關。然而，盡管中國廢鋼資源豐富，但廢鋼回收體系尚不完善，回收利用率低，并且由于廢鋼的質量不穩定，處理和分類成本較高。此外，在廢鋼回收利用相關技術和設備支持方面的投資不足，進一步制約了廢鋼的高效利用。而國外鋼鐵消費歷史長、積蓄量大，廢鋼產量高，廢鋼回收加工、分類系統也較完善，使得其廢鋼利用率高顯著高于中國。

4.1.4 低碳技術

低碳技術方面，國內冶金生產技術由粗放式逐步向精細化、智能化轉變，國外冶金生產技術則更加成熟和先進，并憑借強大的研發實力和豐富的實踐經驗，不斷推動生產技術的升級換代。

鑒于上述國內外鋼鐵行業結構的差異，國際上的碳足跡評價標準應用于中國鋼鐵行業時，難免會遇到不適用或需調整的情景。如在處理煤氣、蒸汽轉換自發電的能量核算時，國際標準傾向于將其折算為天然氣進行計算，而中國鋼鐵行業則主要依賴煤炭發電，因此，更合理的做法應當是將其折算為煤炭進行核算，以確保評價結果的準確性和適用性。因此，在編制標準時，應綜合考慮長、短流程在減碳方面的貢獻，提供多種能源折算方式以適應企業實際情況。同時，對于廢鋼的低碳屬性評估，需考慮國內回收加工過程中的碳負荷，并突出低碳技術在減碳方面的努力，確保標準既符合國際標準的先進性與科學性，又貼合中國鋼鐵行業的實際情況。

4.2 評價標準推廣建議

國家發布的《關于建立碳足跡管理體系的實施方案》，從管理體系構建、工作格局優化、國際規則互信強化及能力建設加強4大維度，明確細化了碳足跡工作的核心目標與具體任務分工，為未來一段時間內中國碳足跡管理體系的推進提供了詳盡的“任務書”與“施工圖”。然而，當前鋼鐵行業面臨需求萎縮、價格走低、成本高企及利潤壓縮等多重挑戰，生存壓力巨大，降本增效成為企業首要任務。在此背景下，產品碳足跡管理雖在承擔更多社會責任的國有企業中得到了較好推廣，但在以經濟效益為主導的私營企業中，其研究仍停留在淺嘗輒止的階段。單純依靠政策引導，難以充分調動鋼鐵企業的積極性。目前，僅下游汽車板、家電板及部分特鋼在采購時提出了碳足跡要求，雖在一定程度上推動了部分鋼企對碳足跡的關注，但整體效果有限。為加速產品碳足跡評價標準在鋼鐵行業的全面普及，應緊抓黨中央、國務院關于“雙碳”目標的重大戰略部署機遇，積極倡導下游行業對所有采購鋼材提出明確的碳足跡要求。通過精準量化產品碳排放，科學劃分低碳產品等級，并依據等級設定差異化售價，以經濟效益為杠桿，驅動鋼企主動開展碳足跡管理工作。此外，在經濟形勢嚴峻的當下，更應強調上下游企業的協同合作，共同分擔減碳成本，聚焦提升重點產品的碳足跡管理水平。通過這一系列舉措，不僅能夠有效促進鋼鐵行業全產業鏈的綠色低碳轉型，還能為中國實現“雙碳”目標貢獻重要力量，推動經濟社會的高質量發展。

5 結論

1）由于各評價標準在系統邊界、副產品處理以及核算邏輯等方面的差異，核算結果會有較大差別。為應對種類繁多的碳評價標準，鋼鐵企業需與上下游緊密合作，推進綠色供應鏈構建、工藝流程調整、能效提升、低碳技術創新、強化應對標準配套能力建設5個方面的工作布局。

2）在制定統一的適合中國鋼鐵并被國際認可的國內碳足跡核算標準時，需深刻把握國內鋼鐵行業的獨特性與發展現狀，以同時平衡和激勵流程優化、能效提升、增加低碳原料和部署新低碳技術等為手段。制定過程充分考慮覆蓋全生命周期階段、分工序確定產品等級閾值，全面納入副產品碳抵扣機制及與其他行業協同降碳等方面，確保標準的科學性、實用性和前瞻性，為鋼鐵行業綠色發展提供有力支撐。

3）在鋼鐵行業經濟形勢嚴峻的情況下，應以國家“雙碳”戰略為契機，提升上下游對評價標準的認可度，發揮市場優勢，以碳議價，以效益驅動標準全面推廣，實現全流程精準控碳，全產業鏈共同分擔降碳成本。

4）隨著歐盟碳邊境調節機制（CBAM）的出臺，各國也紛紛制定各自的碳稅政策，這些法規性質的核算方法必將是鋼鐵企業低碳行動的重要驅動力，應時刻關注國外碳稅進展，按需實施，精準應對；同時加大人才培養，及時掌握評價標準規則，指導企業開展產品碳足跡評價。

本文摘自《中國冶金》 2025 年第 1 期