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中钢国际交流纪要Q:气基还原技术?目前主流氢冶金技术路线为高炉富氢与气基竖炉两种bob手机网页版登录入口

2023-03-07 阅读次数:

  bob手机网页版登录入口bob手机网页版登录入口目前主流氢冶金技术路线为高炉富氢与气基竖炉两种:高炉富氢还原,即通过喷吹、焦炉煤气等富氢气体参与炼铁过程。高炉富氢还原炼铁在一定程度上能够通过加快炉料还原,减少碳排放,但该工艺基于传统高炉,氢气喷吹量存在极限值;气基竖炉使用氢气与一氧化碳混合气体作为还原剂,将铁矿石转化为直接还原铁,再将其投入电炉进行冶炼。氢气作为还原剂,使碳排放得到有效控制。相较于富氢还原高炉,吨二氧化碳排放量可减少50%以上。

  富氢高炉,气基还原,目的是节省焦炭、喷煤灰的消费,原材料降低30%,碳排放降低20%。过渡比较好的技术,全球首例。

  19年八一钢铁做这方面,还没成型,20年10月份宝武托管后,11月份工程技术介入,21年做到降碳10%,在原有技术上进一步研发,22年做到降碳20%。

  400立米是原来中国主流高炉,环保要求小高炉去掉,现在大部分在产1000立米以上的,更大、符合环保要求。高炉,未来我们不一定全做,也有可能有些不做了

  我们最早做的气基竖炉,在阿尔及利亚250万吨,全球最大,用天然气。现在这个里头,第一期用焦炉煤炭,出来温度低、重整比较简单。而高炉出来的气体温度高,大概在1000多度。高温要求所有原材料包括阀门都要去做实验做研发。中国长流程钢铁来看,有高炉的钢铁厂产量占90%,未来可能会逐步降低,因为电炉炼钢产能占比会增加。现在电炉炼钢不能迅速发展,因为炉子比较小,受限于原材料废钢的供应,不像铁矿是大宗商品。钢铁行业还没有进入碳交易所,21年时定的是电力,22年钢铁要进,因为受经济下行、俄乌战争等影响,低碳化进展停滞。

  低碳绿色一下子不能解决,所有工艺流程随着效率和技术提高,二氧化碳排放都在降低,带式球团比传统的烧结厂大幅降碳,但总体投资成本还是比较贵。带式球团我们是国内唯一具有知识产权的,发展很快;氢冶金零排放,近零排放,钢铁流程会用电,用电二氧化碳排放占20%左右,高炉二氧化碳占到70%,高炉绿色低碳化改造,是一个比较关键的技术。八一钢铁氧气高炉比较好利用现有固定资产进行改造,效益比较好,逐步排碳过程;气基竖炉,天然气做石化,也有燃烧油的。天然气工业大规模使用不合适;绿色制氢成本比较高,没有到使用阶段;氧气高炉还是比较合适的过渡技术,培养球团、烧结厂也能降碳,但它在整个碳排放里面占比不高。气基竖炉、氢冶金,河钢用焦炉煤气,我们测算焦炉煤气减排幅度大,且焦炉煤气量小,河钢只能用55万吨,因为焦炉煤气限制;宝钢100万吨,使用天然气+氢气+焦炉煤气,三种气体一起做气体输送。科研到技术都是我们做。

  气基竖炉整体上没有国产化,设备都是国外进口的,国外两个厂家,美国MDREX、欧洲希尔。河钢55万吨自己采购机器,最后要做工程建设,招标有我们经验的,中国我们是唯一的投标方。国内氢冶金业绩,只有这俩,我们都做了。因为我们在阿尔及利亚有世界上最大的250万吨气基竖炉,用天然气,阿尔及利亚盛产天然气,价格便宜。阿尔及利亚我们完工了2个250万吨,现在在建设第3个250万吨的。

  大部分实际上都具有低碳技术,降耗使用,比如轧钢体系,螺纹钢标准提高要用很多原材料,稀有金属冶炼碳排放量大。棒线材一条线不用加稀有金属,就能达到国家的标准,实际上降低很大排放。从低碳绿色角度,没有权威数据统计哪项属于低碳,过渡性的工艺流程,我们在这里头统计,甚至90%营收都跟低碳都有关。中国钢铁业技术水准在全国还是很高的,核心设备上要差一些,国外设备,意大利设备我们采购总额占5%。

  氢冶金未相当于近零排放,理论上技术已经具备了,但是经济效益不行,成本太高。绿色电能制氢、储氢运输等,现在阿尔及利亚技术完全具备,然后在炼钢轧钢这块用绿色电能,那绿色电能就没有排放了。阿尔及利亚的氢不是纯正的氢,但比我们传统工艺降碳60%左右,还是会产生排放。绿色制氢用在气基竖炉里等于是没有排放了。

  对他们来说比较贵,还是下游去选择。目前生产最好的,宝钢湛江全流程包括科研立项计划,我们都协助他的,气基竖炉法完全成本(使用燃料是焦炉煤气、天然气和自己的氢气加一起)比他们厂里头高炉炼铁用焦炭和喷煤生产出来的铁水要贵300元。当然宝钢湛江炼钢基地成本分位本身比较高。所以说300块钱,未来二氧化碳减碳治标还是能用的话,比如欧盟现在一吨碳税90欧元、我们国家几十块钱,如果国家愿意去搞碳市场,贵的300块钱cover掉碳税。我理解,从工业企业碳排放来说,将来核算每年你碳排放得降多少,降得多的指标可以拿到交易所去卖,但如果没达到标准,就不让你生产了,碳税价格水涨船高。

  我们给钢铁协会做了方法论,课题是我们做的,本来去年就想进碳交易所,但是后来没进。计算一个钢厂的碳排放,这套标准体系是我们协助弄的。理论上来,如果出台,碳指标价格会上涨。

  氢冶金设备是卡脖子环节。未来我们是否会进去做,目前还是加大技术研发投入,是在考虑的,但技术一步一步来,不能侵犯人家知识产权。

  Q:成本上,气基竖炉比普通的贵300,绿色氢冶金会比气基竖炉还要高多少?

  绿色制氢现在根本不可能,现在还是大量补贴,不能满足工业化的需要。最多给过渡性安排,比如说今年排碳2000万吨,明年可能会是1900万吨。欧洲也是相同的情况,欧洲钢厂也受到政府资助,同时也会受到碳排放限制,超过限制就得去市场上买碳排放权,所以碳排放权交易价值很高。欧洲受到天然气价格影响,很多钢厂都想迁到美国去。

  绿色制氢,先用的氢是绿色的,然后中间这一道用电也是用“绿电”,完全流程就是没有任何碳排放。其实绿色制氢本质上还是储能,存在两个瓶颈,电锥效率比较低,还有就是质子膜不行。

  八一不计代价,成本很高,我们和他们合作在谈。2500立方米高炉,总体上单架8-9个亿左右。

  气基竖炉,高炉有些钢厂在询问,氧气高炉保管得很严密,一般人不让去,这个改造很多钢厂在询问;气基竖炉有钢厂去探讨,55万吨、100万吨对宝钢(总产能1.5万吨)都是小case,不过空间还是很广阔。

  传统高炉烧结的毛利不行了,4-5%;带状球团可以到10%+;氧气高炉+气基竖炉目前还是偏示范性的,毛利率还不太好说。氧气高炉能在整体上提高生产效率,操作、安全措施要求非常严格。

  一带一路主体市场都是发展中国家,西方市场钢铁比较稳定,中国钢铁产能占世界50%+。我们做的是钢厂,国家一带一路政策支持的是基础设施,所以我们吃到的国家政策红利没这么多,当然钢材是基础材料,建设过程肯定要提高钢材消耗量。很多国家为了推动发展,钢材必须要发展,市场拓展空间非常大。比如阿尔及利亚钢材不允许进口,阿尔及利亚钢厂除了本地自用还出口到欧盟,我们做的是当地钢厂,当然他们可能欢迎我国企业去阿尔及利亚当地建。

  以前利润率实际上还不错,疫情后各种成本(如工程进展成本+人员成本+疫情+海运费影响)都上涨,利润率压力比较大,未来能到多少不好说。但我们有自主知识产权,利润率比一般的要高,因为工程主要是技术密集型和资本密集型2个特点,如果我有自己的自主知识产权去做,收益率会比较高。但从氢冶金或气基竖炉角度来说,关键设备还是在外国人头,但他们不做工程。

  21年14.5%,22年超过20%,总体成长还不错,国外订单合同量增速还不错,未来国际化是关键,国内钢材产量稳定下来甚至缩减,中国企业也在走出去,集中去东南亚投放。

  未来发展,一是低碳绿色冶金工程,二是国际化扩张,三是数字化技术。数字化技术方面,我们做得好的像带式培养球团,已经应用数字设计,能够测试运营过程中的一些诊断。数字化技术主要通过设计模型来实现,来对一个工厂建设进行数字化设计、数字化诊断。

  海外17-18年收入占比到达70%,19年后贸易战一开始,就开始逆全球化。19年国内市场好起来了,19年比18年营收增长60%+,原因有产能置换,也有18年供给侧改革对环保有要求,小高炉、小钢厂要取缔,所以很多小钢厂合并了。钢企有销售半径,销售半径大概是300公里,所以广东钢厂少、钢材贵。

  海外风险措施比较严格,商务条件不太好的我们不会去合作,15%预付款到账以后,合同生效,开信用证,再拿到65-70%,最后还剩5-10%质保金,可能会有些扣款,应收账款基本上都存在于国内,国外账龄比较短。每个项目的账龄都不太一样,最长可以到3-4年,如果账龄达到5年就比较难办了。

  我们在低碳赛道上取得领先的原因有以下几个:氧气高炉是保护托管协作的结果;气基竖炉因为我们国际化开拓,从国际化技术当中借鉴,在国外实验成功的结果;带式球团也是先在国外做的第一个项目,再回到国内做。

  中钢和宝武进行战略性重组,股权划转到宝武名下,现在股权还没有正式划转,要做反垄断审批,要在外国审批,另外一点是中钢债权人的重组协议没有完全签订。这两个落地后就彻底划转。实际理论上托管几年,现在已经国资委化,中钢集团在国资委的央企名号已经没了,但股权关系还没有明白。就是一个过程。

  宝武落地后的增量,第一是宝武接近1.5亿吨产能,高炉低碳化改造,是我们中钢主导进程,球团也跟相关企业在做,气基竖炉用天然气、煤气做了一个,未来也许还会有一个,随着ZF强制要求,大家改造和新建意愿较强烈。

  国内订单量在减少,国际上也有不确定性。逆全球化会产生更好的商机,国民经济从周期角度上整体向好,偶尔有1-2年下降,这期间都要用到大量的钢铁,我们钢铁也比较低碳环保。量不会增加,在各种约束条件下,12.5%除非遇到很好的机遇,应该说算总体比较靠谱、可以实现的目标。

  收入比利润增速快一些,因为毛利趋势是降,钢铁行业竞争就越来越大,如果低碳绿色,可能竞争力度可能要小一点。

  之前也没有减持太多,不过目前看没有这个压力,如果会减会通知我们,但是我们不参与决策,也许会减也许不会减。

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