世界不銹鋼協(xié)會(huì)發(fā)布《CO2排放報(bào)告》

CO2 排放報(bào)告工業(yè)排放與相關(guān)數(shù)據(jù)目錄工業(yè)排放與相關(guān)數(shù)據(jù)圖片11950-2023年全球不銹鋼產(chǎn)量表格1不銹鋼的平均使用壽命目錄前言不銹鋼基本特征圖片22019年不銹鋼的全生命周期表格2CO2排放強(qiáng)度數(shù)據(jù)；2022生產(chǎn)年度CO2排放量使用過(guò)壽命超過(guò)110年的結(jié)構(gòu)中合金的圖片3基于廢鋼生產(chǎn)系統(tǒng)的CO2實(shí)際排放量和NPI生產(chǎn)系統(tǒng)計(jì)算的CO2生產(chǎn)與排放情況生命周期排放CO2排放量總結(jié)圖片4使用壽命超過(guò)110年的結(jié)構(gòu)中合參考文獻(xiàn)及資源金的排放量關(guān)于世界不銹鋼協(xié)會(huì)聯(lián)系方式圖片5水瓶在20年使用期間的生命周免責(zé)聲明期排放量不銹鋼CO2排放報(bào)告 2BACK前言2024年9月與其他主要工業(yè)一樣，不銹鋼工業(yè)持續(xù)地致力于逐年減少運(yùn)營(yíng)中的CO

排放2量。由于固廢工業(yè)的改進(jìn)升級(jí)，不銹鋼工業(yè)CO2直接排放量（稱(chēng)為來(lái)源1）和間接排放量（稱(chēng)為來(lái)源2）已在過(guò)去十年中穩(wěn)步減少。為了解與不銹鋼生產(chǎn)相關(guān)的CO2排放情況，應(yīng)注意在不銹鋼工業(yè)中，主要有兩個(gè)常用的生產(chǎn)系統(tǒng)，即：

基于廢鋼的生產(chǎn)系統(tǒng)：即使用的原料大部分是不銹鋼廢鋼或類(lèi)似的合金材料，這些材料被回收用以生產(chǎn)新的不銹鋼。該生產(chǎn)系統(tǒng)適用于報(bào)廢物以及廢鋼豐富的地區(qū)。

基于鎳生鐵（NPI）的生產(chǎn)系統(tǒng)：即不銹鋼生產(chǎn)所需的鎳主要來(lái)自從鎳礦中提取生產(chǎn)的鎳生鐵，而不是不銹鋼廢鋼。該生產(chǎn)系統(tǒng)主要（但不限于）適用于目前不銹鋼廢鋼資源貧乏的地區(qū)。鎳生鐵通常也被稱(chēng)為鎳-鐵。目前，世界上不存在某個(gè)地區(qū)有足夠的“優(yōu)質(zhì)”不銹鋼廢鋼允許基于廢鋼的生產(chǎn)系統(tǒng)單獨(dú)存在，

并且這種情況很可能在未來(lái)幾十年內(nèi)不會(huì)發(fā)生改觀。本文件目的是理清不銹鋼生產(chǎn)中存在哪些排放以及它們的來(lái)源。因此，我們量化了下列三種來(lái)源的CO2排放量。來(lái)源1：此類(lèi)排放是指企業(yè)所有或企業(yè)控制的排放源產(chǎn)生的直接排放（如上所述）。來(lái)源2：此類(lèi)排放是指企業(yè)購(gòu)買(mǎi)的電力、蒸汽、供暖和制冷產(chǎn)生的間接排放（如上所述）。來(lái)源3：此類(lèi)排放是指與礦石的提取、制備和運(yùn)輸以及鐵合金的后續(xù)生產(chǎn)、運(yùn)輸相關(guān)的排放，包括這些過(guò)程中所需的電力。特別說(shuō)明；不銹鋼生產(chǎn)商當(dāng)前沒(méi)有與鎳礦開(kāi)采和后續(xù)鎳生鐵生產(chǎn)相關(guān)的排放數(shù)據(jù)。這種情況是當(dāng)前某些國(guó)家法律規(guī)定的披露限制所導(dǎo)致。因此，基于一些產(chǎn)業(yè)研究機(jī)構(gòu)的可用數(shù)據(jù)，本文將在隨后的報(bào)告中僅提供一些“指示性的參考數(shù)據(jù)”。上述三個(gè)來(lái)源使我們能夠從搖籃（原料）到大門(mén)（成品）了解不銹鋼工業(yè)的2CO

排放情況。不銹鋼CO2排放報(bào)告 3不銹鋼作為專(zhuān)用術(shù)語(yǔ)，是指一系列含鉻量至少為10.5%且用途極其廣泛的金屬家族。鉻對(duì)于實(shí)現(xiàn)金屬的“不銹”（或耐腐蝕）特性至關(guān)重要，其他合金元素（如鎳、鉬和銅）則可以為不銹鋼提供優(yōu)良的機(jī)械和物理性能。不銹鋼應(yīng)用廣泛，從家用餐具到化工行業(yè)的反應(yīng)槽罐不一而足。不銹鋼不僅具有耐腐蝕性和耐銹蝕性，還具有低維護(hù)和100%可再循環(huán)利用的特點(diǎn)，因此對(duì)很多應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)說(shuō)是一種理想的基礎(chǔ)材料。不銹鋼的機(jī)械性能使其能夠在鐵路、地鐵、隧道以及橋梁等建筑和關(guān)鍵設(shè)施上廣泛應(yīng)用。由于不銹鋼清潔方便，而且具有優(yōu)秀的衛(wèi)生屬性，食品貯罐和運(yùn)輸車(chē)輛往往也使用不銹鋼制成。不銹鋼不僅可以通過(guò)蒸汽清潔、消毒，而且不需要額外的處理，因此也促進(jìn)了不銹鋼在商用廚房和食品加工廠的使用。對(duì)于不銹鋼行業(yè)而言，廢鋼本身具有高的價(jià)值。唯一的限制性因素是廢鋼的供應(yīng)能力，尤其是在新興國(guó)家。不銹鋼的耐久性限制了廢鋼的供應(yīng)能力。例如，當(dāng)不銹鋼被用于建筑物時(shí)，它會(huì)在建筑物里存在多年，直至建筑物被拆除，它才能被重復(fù)利用。不銹鋼可以100%循環(huán)利用，是循環(huán)利用率最高的材料之一。據(jù)估計(jì)，至少95%的不銹鋼在其壽命結(jié)束時(shí)可以被回收（見(jiàn)表1）。根據(jù)不銹鋼廢鋼的類(lèi)型、區(qū)位和數(shù)量，通過(guò)EAF(電爐煉鋼)路線生產(chǎn)具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，不銹鋼的回收系統(tǒng)非常高效，不需要任何補(bǔ)貼。過(guò)去20年間，全球共生產(chǎn)了約8億噸不銹鋼（世界不銹鋼協(xié)會(huì)，2024年）。在此期間，全球不銹鋼年產(chǎn)量從2500萬(wàn)噸升至5800萬(wàn)噸（如圖1所示）。不銹鋼已成為全球消費(fèi)量增長(zhǎng)速度最快的成形材料（世界不銹鋼協(xié)會(huì)，2024年）。不銹鋼的特性，例如100

%循環(huán)利用性、重復(fù)利用性、耐久性、耐腐蝕、極低維護(hù)性以及產(chǎn)品安全性等，正是導(dǎo)致其消費(fèi)量出現(xiàn)如此驚人增長(zhǎng)的部分原因。不銹鋼基本特征不銹鋼CO2排放報(bào)告 4BACK圖2展示了與廢鋼產(chǎn)生和使用相關(guān)的不銹鋼生產(chǎn)流程。根據(jù)最近完成的KIT庫(kù)存和流向研究，95%的不銹鋼廢鋼被收集并回收。在每年收集的不銹鋼廢鋼中，74%被直接再利用來(lái)制造新的不銹鋼，21%被再利用來(lái)生產(chǎn)新的碳鋼和低合金鋼。全球范圍內(nèi)，幾乎50%的不銹鋼原料是廢鋼（不銹鋼和碳鋼廢料），其他原材料約占不銹鋼生產(chǎn)原料的50%。KIT（2022）進(jìn)行的研究還在六個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域提供了不銹鋼產(chǎn)品全生命周期的關(guān)鍵估算（見(jiàn)表1）。6050403020101

百萬(wàn)公噸

0 19502023年復(fù)合增長(zhǎng)率:

5.72%百萬(wàn)公噸（Mt）58.4百萬(wàn)公噸(2023)圖片 1 1950-2023年全球不銹鋼產(chǎn)量數(shù)據(jù)來(lái)源：世界不銹鋼協(xié)會(huì),

2024應(yīng)用領(lǐng)域 平均使用壽命

(年) 主要更換原因建筑&基礎(chǔ)設(shè)施50組合材料的失效乘用車(chē)14現(xiàn)代化趨勢(shì)與營(yíng)銷(xiāo)其它運(yùn)輸方式30組合材料的失效工業(yè)機(jī)械25組合材料的失效家用電器15時(shí)尚與營(yíng)銷(xiāo)金屬制品15現(xiàn)代化趨勢(shì)表格 1 不銹鋼的平均使用壽命數(shù)據(jù)來(lái)源：KIT和不銹鋼團(tuán)體,

2022不銹鋼CO2排放報(bào)告 5BACK鉻鐵鎳產(chǎn)品（包括鐵含量）其它合金元素生鐵社會(huì)存量562,940

千噸14064

千噸9794

千噸鋼廠其它行業(yè)不銹廢鋼比：37%| 總廢鋼比：48%| 報(bào)廢產(chǎn)品的回收率：95%（包括進(jìn)入碳鋼循環(huán)圈）報(bào)廢回收和廢鋼分選報(bào)廢產(chǎn)品的回收率報(bào)廢產(chǎn)品的回收率（包括進(jìn)入碳鋼循環(huán)圈）其它交通工具46996

千噸362.9萬(wàn)噸

碳鋼的循環(huán)圈64.1萬(wàn)噸

沒(méi)有納入統(tǒng)計(jì)472萬(wàn)噸

沒(méi)有進(jìn)入不銹鋼的循環(huán)圈不銹廢鋼比總廢鋼比建筑乘用車(chē)其它交通工具乘用車(chē)建筑27355

千噸52218

千噸軋機(jī)（帶鋼，卷材，薄板）42767

千噸成品制造和加工廠生產(chǎn)工業(yè)機(jī)械家用電器金屬制品金屬制品家用電器工業(yè)機(jī)械外購(gòu)不銹廢鋼19245

千噸不銹廢鋼5618

千噸普碳廢鋼廠內(nèi)不銹廢鋼用于成品制造的半成品（物料）粗鋼產(chǎn)量

19245

≈

37%

19245+5618

≈

48%14064

9794

≈

70%14064(9794+3629)≈

95%52218 52218

圖片

2

2019年不銹鋼的全生命周期。該圖顯示了不銹鋼的全生命周期，從原材料的輸入、到煉鋼、再到各種終端行業(yè)的產(chǎn)品制造。它還演示了用來(lái)制造新不銹鋼或碳鋼的不銹鋼廢鋼流向。數(shù)據(jù)基于COVID擾亂全球制造業(yè)之前的2019年。來(lái)源：KIT和不銹鋼團(tuán)隊(duì),

2022不銹鋼CO2排放報(bào)告 6BACK在過(guò)去的幾十年里，二氧化碳的排放已經(jīng)成為我們社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。這直接促進(jìn)了新環(huán)境政策的制定，用以管控和測(cè)量CO2排放情況。不銹鋼行業(yè)和其他行業(yè)一樣，需量化并報(bào)道其CO2生產(chǎn)排放性能。世界不銹鋼協(xié)會(huì)最近主導(dǎo)的可持續(xù)研究項(xiàng)目（2007年-2024年）表明，不銹鋼生產(chǎn)和使用的排放量普遍較低。然而，為了明確量化不銹鋼生產(chǎn)過(guò)程中的CO2排放情況，我們將從先前定義的來(lái)源1、來(lái)源2和來(lái)源3三個(gè)方面來(lái)確定CO2的排放量。需要提醒讀者注意的是，對(duì)于以廢鋼（廢鋼比）為基礎(chǔ)的生產(chǎn)企業(yè)而言，這里提供的排放數(shù)據(jù)具有高度代表性。對(duì)于使用鎳生鐵的生產(chǎn)企業(yè)，這里計(jì)算的數(shù)據(jù)僅具參考性。排放來(lái)源1目前基于廢鋼的生產(chǎn)商平均每生產(chǎn)1噸不銹鋼產(chǎn)生0.41噸的CO

。85%的生產(chǎn)2商噸鋼CO2排放量（正態(tài)分布）位于0.20至0.50噸的范圍內(nèi)。2012年，平均每生產(chǎn)1噸不銹鋼的二氧化碳排放量為0.43噸。排放來(lái)源2目前基于廢鋼的生產(chǎn)商平均每生產(chǎn)1噸不銹鋼產(chǎn)生0.39噸CO2。與2023年報(bào)告的平均值0.45相比，這一數(shù)據(jù)有所下降。區(qū)域能源網(wǎng)組合的變化對(duì)排放來(lái)源2產(chǎn)生了積極影響，因此該數(shù)字已開(kāi)始低于歷史水平。排放來(lái)源3排放來(lái)源3不能以相同的方式定義。眾所周知，廢鋼比（不銹鋼廢鋼和低合金廢鋼）與來(lái)源3的排放量之間存在線性關(guān)系。廢鋼比越高，來(lái)源3的排放量越低。此外，該數(shù)據(jù)僅涵蓋廢鋼比（也稱(chēng)為廢鋼占比）為40%至97%之間的范圍，該范圍內(nèi)來(lái)源3的排放情況如下：CO2排放量不銹鋼CO2排放報(bào)告 7BACK50%廢鋼比：生產(chǎn)每噸不銹鋼排放2.90噸CO275%廢鋼比：生產(chǎn)每噸不銹鋼排放1.65噸CO285%廢鋼比：生產(chǎn)每噸不銹鋼排放1.15噸CO2以75%的廢鋼比作為合理的基于廢鋼的生產(chǎn)系統(tǒng)參考值，很明顯來(lái)源3的排放量占不銹鋼從搖籃到大門(mén)生產(chǎn)總排放量的66%。CO排放量與小于40%的廢鋼比之2間不再存在線性關(guān)系。因?yàn)樵撝堤幱谄毡椴捎肗PI生產(chǎn)系統(tǒng)的范圍內(nèi)。NPI生產(chǎn)目前產(chǎn)生的平均排放量（按地理來(lái)源指定）為每噸鎳60至85噸CO2。這意味著，如果NPI用于生產(chǎn)含鎳8%的不銹鋼，則每生產(chǎn)1噸不銹鋼，與該系統(tǒng)相關(guān)的來(lái)源3的排放量（與40%的廢鋼比相比）通常將高至4.0-6.0噸CO2。注意；為便于比較，

基于40%的廢鋼比且不使用NPI的生產(chǎn)系統(tǒng)，每生產(chǎn)1噸不銹鋼的來(lái)源3排放量為2.80噸CO2。2CO排放情況匯總?cè)绫?所示。不銹鋼CO2排放報(bào)告 8BACK表格 2 CO2排放強(qiáng)度數(shù)據(jù)；2022生產(chǎn)年度資料來(lái)源：世界不銹鋼協(xié)會(huì),

2024.

世界鋼鐵協(xié)會(huì)圖例：來(lái)源1=直接排放，如：天然氣、重油和輕質(zhì)油來(lái)源2=電力和蒸汽排放來(lái)源3=原材料生產(chǎn)的上游排放，如：FeCr、FeNi和FeMo廢鋼比 CO2噸/每噸不銹鋼 來(lái)源3排放占比排放來(lái)源10.41排放來(lái)源20.39排放來(lái)源385

%

廢鋼1.1559

%75

%

廢鋼1.6567

%50

%

廢鋼2.9078

%30

%

廢鋼6.0088

%CO2總排放量CO2

噸/每噸不銹鋼85

%

廢鋼1.9575

%

廢鋼2.4550

%

廢鋼3.7030

%

廢鋼6.80碳鋼的CO2排放量1.89圖片 3 基于廢鋼生產(chǎn)系統(tǒng)的CO2實(shí)際排放量和NPI生產(chǎn)系統(tǒng)計(jì)算的CO2排放量數(shù)據(jù)來(lái)源：世界不銹鋼協(xié)會(huì)，20247

10

9

8總排放量計(jì)算排放量每生產(chǎn)一噸不銹鋼的CO2排放量6

5432100% 5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

45%

50%

55%

60%

65%

70%

75%

80%

85%

90%

95%

100%廢鋼比不銹鋼CO2排放報(bào)告 9BACK

1098765432109080706050403020100材料當(dāng)量產(chǎn)生的CO2圖片 4 使用壽命超過(guò)110年的結(jié)構(gòu)中合金的排放量該數(shù)據(jù)根據(jù)世界不銹鋼協(xié)會(huì)、世界鋼鐵協(xié)會(huì)和經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）提供的材料和加工排放數(shù)據(jù)計(jì)算得出。使用過(guò)壽命超過(guò)110年的結(jié)構(gòu)中合金的CO2生產(chǎn)與排放情況圖4為不銹鋼、碳鋼和鋁生產(chǎn)與維護(hù)的CO

排放量。包括了兩種不同類(lèi)型的不2銹鋼，即廢鋼比為80%時(shí)生產(chǎn)的不銹鋼1和廢鋼比為60%時(shí)生產(chǎn)的不銹鋼2。該數(shù)據(jù)包括每生產(chǎn)1噸材料排放的CO2噸數(shù)（來(lái)源1+來(lái)源2+來(lái)源3）加上與定期維護(hù)需求相關(guān)的CO2排放量。由于需要定期維護(hù)以抑制腐蝕，碳鋼的CO2排放量每10年增加一次。因?yàn)楸砻驸g化膜的存在不需要定期維護(hù)，不銹鋼和鋁的CO2排放不會(huì)增加。使用壽命超過(guò)110年的不銹鋼情況尚不清楚，因?yàn)椴讳P鋼行業(yè)目前剛剛有111年的歷史。CO2排放數(shù)據(jù)和相關(guān)的回收率由行業(yè)提供。鋁的數(shù)據(jù)已調(diào)低，以反映鋁的密度約為碳鋼和不銹鋼的三分之一。不銹鋼CO2排放報(bào)告

10BACK生命周期排放有些人認(rèn)為，鋼鐵制品（包括不銹鋼）是CO

放量較高的材料。然而，我們2必須質(zhì)疑事實(shí)是否真的如此。如前所述，不銹鋼的生產(chǎn)過(guò)程中確實(shí)會(huì)排放一定量的CO

。但是，不銹鋼是一2種可重復(fù)使用、耐用且耐腐蝕的材料，具有低維護(hù)需求和較長(zhǎng)的使用壽命。生命周期排放考慮了產(chǎn)品生命周期不同階段的所有碳排放當(dāng)量。此外，還需要確定在生命周期中每個(gè)階段發(fā)生的頻率。生命周期涵蓋了不同的階段，如材料生產(chǎn)、材料運(yùn)輸、加工、成品運(yùn)輸、安裝、維護(hù)、更換和回收。示例：水瓶的生命周期塑料水瓶的平均使用壽命為1到2年。圖5顯示了不同材質(zhì)的水瓶在20年使用期間的生命周期排放情況。材質(zhì)分別為304不銹鋼和PET（使用壽命為1到2年）。雖然

304

不銹鋼水瓶在材料生產(chǎn)過(guò)程中的CO2排放量較高，但在后續(xù)過(guò)程中CO2排放相對(duì)較低，使得總生命周期排放量最低。另一方面，PET塑料水瓶在材料生產(chǎn)過(guò)程中CO2排放非常低，但在更換、材料處置以及目前有限的回收利用過(guò)程中CO2的排放量卻高得多。這是由于其使用壽命短，導(dǎo)致更換頻率高產(chǎn)生的結(jié)果。對(duì)于主要產(chǎn)品和裝置而言，約

70%的生命周期排放發(fā)生在使用或運(yùn)行階段。這些水瓶只是一個(gè)例子。因此，選擇合適的材料至關(guān)重要。根據(jù)不同材料的比較，不銹鋼在生產(chǎn)過(guò)程中的排放量確實(shí)很高。但從整體來(lái)看，不銹鋼在生命周期排放方面是一種出色的材料。此外，隨著廢鋼的利用和可再生能源的使用增加，未來(lái)不銹鋼生產(chǎn)過(guò)程中的排放量有望進(jìn)一步降低。0,00000,00050,00100,00150,00200,00250,00300,00350,0040PET

(1年)PET

(2年)304不銹鋼更換制造生產(chǎn)水瓶的CO2排放量（噸）圖片 5：

水瓶在20年使用期間的生命周期排放量數(shù)據(jù)來(lái)源：世界不銹鋼協(xié)會(huì)，2023不銹鋼CO2排放報(bào)告

11BACK公正地說(shuō)，不銹鋼的生產(chǎn)排放量（雖然相對(duì)較低）只是提供了部分有用的信息。當(dāng)前有兩個(gè)高水平的生產(chǎn)系統(tǒng)在發(fā)揮作用，這兩個(gè)系統(tǒng)是滿足全球不銹鋼需求所必需的。在未來(lái)幾年，隨著NPI生產(chǎn)中更環(huán)保的技術(shù)得到更廣泛的應(yīng)用，與鎳生鐵（NPI）相關(guān)的生產(chǎn)排放量將逐步減少。此外，與不銹鋼相關(guān)的全生命周期排放為可持續(xù)和適用材料的選用提供了一個(gè)不同的、更引人注目的視角。因此選擇不會(huì)失效且不需大量維護(hù)或部分更換的材料，會(huì)帶來(lái)不同且低得多的碳排放情況。有關(guān)專(zhuān)注應(yīng)用對(duì)比的材料可持續(xù)性建模信息，請(qǐng)聯(lián)系info@worldstainless.org。總結(jié)不銹鋼CO2排放報(bào)告

12BACKHiroyukiFujii,ToshiyukiNagaiwa,HaruhikoKusunoandStaffanMalm,Howtoquantifytheenvironmentalprofileofstainlesssteel.PaperpresentedbyISSFattheSETACNorthAmerica26thAnnualMeeting,November

2005.J