面向未来的钢铁及有色金属行业：电气化、自动化和数字化三大技术融合，铺就可持续发展之路

白皮书面向未来的钢铁及有色金属行业电气化、自动化和数字化三大技术融合，铺就可持续发展之路目录03 钢铁及有色金属： 现代社会的基石04 趋势塑造未来10 从原料到成品之旅13 电气化创新推动可持续变革14 钢铁及有色金属行业的自动化革命16 以数字化释放效率潜能21 协作创新，铸就更强纽带28 钢铁及有色金属行业的职业前景30 匠心冶金，共铸未来31 参考文献2白皮书：面向未来的钢铁 及有色金属行业3白皮书：面向未来的钢铁 及有色金属行业钢铁及有色金属：现代社会的基石钢铁及有色金属与矿山行业领域的总规模高达4万亿美元，其中仅炼钢业就占比约35%1。但为了促进社会持续发展繁荣，金属的开采和生产方式必须与碳中和未来同频共振。这也是ABB作为行业领先供应商与合作伙伴，始终致力于赋能世界各地的冶金生产商减少碳足迹的初衷。钢铁及有色金属是承载建筑、运输、基础设施、包装以及科技进步的基础行业。 从钢到铜再到铝，它们都是日常生活和全球经济活动不可或缺的重要材料。— “凭借在自动化和电气化领域的深厚底蕴，ABB 能够利用数字化解决方案提高运营效率，优化能源使用，并推动整个冶金价值链的可持续发展实践。”— Frederik EsterhuizenFrederik Esterhuizen ABB过程工业金属及电能转换业务全球负责人—专家见解Frederik Esterhuizen是ABB金属及电能转换业务全球负责人。他拥有28年以上的跨行业经验，能够帮助用户应对不同挑战。同时，通过前瞻预测行业未来需求，他致力于推动钢铁、铝及其他金属的生产向更可持续的方向转型。3白皮书：面向未来的钢铁 及有色金属行业4白皮书：面向未来的钢铁 及有色金属行业趋势塑造未来目前，钢铁及有色金属行业正处于十字路口，既要应对节能减排的紧迫性，又要满足全球高涨的产品需求。然而，这一挑战却催生了行业的乐观情绪：57%的行业决策者计划将脱碳目标纳入其公司战略；61%的行业决策者表示，对于协同推进其增长前景与可持续发展目标更具信心2。—钢铁正如ABB《无化石钢铁的发展之路》白皮书中所指出的，仅钢铁生产就占全球碳排放总量的7-9%，因此亟需采取创新方法来大幅削减碳足迹，同时提高产量以满足不断增长的需求。钢铁行业最新转型举措包括向氢基炼铁技术（如直接还原炼铁DRI）的转变，以及推广电弧炉（EAF），例如韩国世亚昌原特钢公司（SeAH Changwon Special Steel）。根据世界钢铁协会（worldsteel）公布的2024年度《短期钢铁需求预测报告》，在印度和美国等地区基础设施投资和制造业增长的推动下，全球钢铁需求预计将会增长，而欧盟等市场则面临能源成本居高不下和地缘政治动荡等诸多挑战3。Baris Bekir Ciftci博士 世界钢铁协会 行业分析总监—专家见解Baris Bekir Ciftci博士任世界钢铁协会行业分析总监，负责领导协会在全球钢铁价值链领域的调研工作，研究范围涵盖市场基本面、商业战略及未来前景，涉及从采矿、能源与原材料市场到钢铁及钢铁消费行业（如汽车与建筑业等）。4白皮书：面向未来的钢铁 及有色金属行业世界钢铁协会行业分析总监Baris Bekir Ciftci博士称，这一需求增长态势预计持续未来数十年之久，尤其是在发展中国家，但中国除外。“在这些国家和地区，炼钢业面临的脱碳挑战往往远更为严峻，”他表示，“生产商将需要同步推进产能扩张与现有产能脱碳改造。”Ciftci进一步指出，低碳钢的需求前景也将成为塑造全球炼钢业脱碳进程的重要因素。“我们预计，在2020年代剩余时间内，钢铁下游应用行业（如汽车、建筑、机械等领域）将在其运营过程及产品使用阶段的脱碳方面取得快速进展，”他表示，“然后从2020年代后期开始，这些行业将越来越重视降低其产品中的隐含碳排放。”“因此，钢铁生产商不难发现，到2020年代末，低碳钢需求将会爆发性增长，虽然初始基数较低，但将很快就会达到可观规模。”—铝在可持续发展趋势、地缘政治紧张局势与技术进步的推动下，铝业正在经历重大变革。 一个关键趋势是铝产能向北美地区回流。此举旨在减少对海外资源的依赖，从而缩短运输距离、减少排放并确保供应链更加安全和可持续。近期一项调查显示，69%的美国制造商已经开始迁回其供应链，成功率可达94%4 。回收利用在行业转型过程中也发挥着关键作用。再生铝的生产涉及废金属回收，不仅能够节约自然资源，而且与原铝生产相比，还可减少高达95%的直接二氧化碳排放5。对于回收利用的日益重视已推动大量投资流入美国制造业，在过去十年中，有超过100亿美元投入到中下游加工及回收产能领域6。毋庸置疑，没有产业合作，就无法真正推动铝业持续变革，因为单凭一家公司或一项技术无法独自达成可持续发展目标。贯穿整个价值链，生产商、技术供应商和政策制定者正在共同努力提升生产效率、扩大回收规模并整合更清洁的能源。5白皮书：面向未来的钢铁 及有色金属行业—效率潜力随着金属制造商逐渐重视并寻求低碳技术，整体工厂效率的提升必须紧跟发展步伐。数字化转型在增强决策能力和提高运营效率方面发挥着重要作用，赋能制造商高效管理能源使用、优化生产工艺，并支持绿色低碳能源。随着监管法规不断收紧，这是保持竞争力与合规性的重要方式。“在钢铁行业的脱碳之旅中，材料效率和能源效率都将会得到高度重视，”Ciftci表示，“我们预计，整个钢铁价值链将实现显著的效率提升并在循环性方面取得进展。”“世界钢铁协会意识到了这一领域的巨大潜力。我们的Step Up 能效升级项目显示，全球许多设施在能源使用的改进空间全球许多设施在能源使用方面存在约15%-20% 和碳排放方面存在约15%-20%的改进空间。如果整个行业中领先工厂的最佳实践能够得到推广应用，那么大多数工厂可以通过使用现有技术实现这一目标。”联系ABB专家—“聚焦于运营效率的提升与可持续发展目标的协同，将有助于进一步加快未来钢铁价值链的数字化转型步伐。”– Dr. Baris Bekir Ciftci6白皮书：面向未来的钢铁 及有色金属行业全球趋势中国— 中国脱碳：全球最大的钢铁生产国 中国正在采取重大措施以推动钢铁及有色金属行业的脱碳。依据中国生态环境部规划，政府计划将钢铁、铝以及水泥的生产纳入全国碳排放权交易市场制度体系（ETS）7。作为全球最大的钢铁生产国，中国面临着其特有挑战。预计国内对钢材的需求将从2023年的约9亿公吨下降到2035年的8.0至8.5亿公吨之间。然而，这种需求下降并未导致产能下降，而是钢铁出口增加8。尽管中国的炼钢业仍严重依赖 煤基高炉- 转炉（BF-BOF）技术，但政府依然设定了到2025年实现15%的粗钢使用电弧炉（EAF）生产这一目标—相当于超过世界第二大钢铁生产国印度的钢铁总产能9。然而，这一转变的成败取决于能否获得稳定的废钢供应。这也是政府推出“以旧换新”计划的关键原因，以此加快工业设备升级，促进汽车和家电等消费品以旧换新，并完善再生资源的回收体系10。目标是2025年实现15%的粗钢使用电弧炉生产20257白皮书：面向未来的钢铁 及有色金属行业全球趋势欧洲—欧洲：积极探索创新技术根据行业报告，欧洲钢铁制造商需要加快采用可再生能源和氢能技术，以