作者

马修·普尔、瓦霍姆·穆亚、卡勒姆·罗斯、科斯蒂安廷·戈洛夫科
Steel Steelmaking Raw Materials DRI/HBI & Pig Iron Emissions Decarbonisation

DRI/HBI 需要在全球钢铁行业脱碳中发挥重要作用

钢铁行业是全球建筑和基础设施、机械、汽车和消费品行业的重要组成部分,由于其传统生产过程的碳密集型性质,其产品目前占全球温室气体排放量的7%。

然而,除了这些高排放的生产工艺之外,还有更环保的替代方案:

  • 生产商可以使用更高比例的回收废钢或 100% 废钢来制造钢铁;
  • 可以使用低碳生产工艺生产铁,用绿色氢气代替天然气;
  • 可以通过碳捕获、利用和封存等技术来减少排放。

尽管这些替代方案中的第一种——增加炼钢中的废钢使用——将在减少全球钢铁生产中的排放方面发挥重要作用,但 CRU 并不认为这是钢铁行业脱碳的灵丹妙药。

对废钢全球供应(数量)的限制,以及废钢中杂质(质量)带来的问题,意味着在生产基本商品类型以外的钢材等级时,将需要基于矿石的金属来补充电弧炉 (EAF) 的废钢。随着高级平轧产品的生产商转向电弧炉技术,同时仍然需要低杂质金属进料以保持其产品质量,废钢质量问题可能会逐渐变得更加突出。

因此,直接还原铁 (DRI) 和热压铁 (HBI) 将在全球钢铁行业的脱碳中发挥重要作用,因为它们允许使用"原生铁"(即杂质含量低的新铁装置)和回收的废钢,而无需在其生产过程中使用碳产品作为还原剂。尽管绝大多数 DRI 和 HBI 是使用天然气还原高品位铁矿石球团矿生产的,但绿色氢气将越来越多地用作该工艺中的低碳还原剂,从而能够生产用于炼钢的绿色 DRI/HBI。

DRI/HBI 行业将越来越多地按四个需求部门所需的等级和"绿色"进行细分

从长远来看,我们预计全球 DRI/HBI 市场将变得越来越多样化,该产品将以多种不同的方式使用,以支持整个钢铁行业的碳排放减少。

尽管我们预计 DRI/HBI 需求的主要领域是上述用于电弧炉炼钢的低碳排放高等级产品,但在矿热炉 (SAF)、高炉 (BF) 和碱性氧气炉 (BOF) 中,DRI/HBI 需求出现了新的新兴领域。

从长远来看,我们预计该行业的很大一部分将由低品位的 DRI/HBI 生产,这些 DRI/HBI 可以由 BF 级铁矿石球团生产,甚至是铁矿石块和粉产品。虽然这种 DRI/HBI 不会直接插入电弧炉设备,但在将产生的热金属送入转炉装置之前,它可以在 SAF 设备中去除大部分杂质。这与绿色氢的使用相结合,将能够制造绿色钢铁产品。

DRI/HBI 也将越来越多地用于高炉,以降低焦炭用量并提高炉子生产率。此外,转炉厂直接消费 DRI/HBI 的增加将替代高质量的优质优质废料(钢铁和汽车和耐用消费品等商品制造过程中产生的剩余废料),后者将成为一种越来越稀缺的商品。

在这两种情况下,DRI/HBI 产品都不需要以低碳排放生产,因为在这些生产过程的碳强度背景下,减排量很小。然而,在直接加注到 BOF 中的 DRI/HBI 的情况下,产品仍然需要具有低杂质,因为它不会受到通过炉渣去除这些杂质的熔化过程的影响。

未来 DRI/HBI 行业的潜在细分如下图所示:

到 2050 年,DRI/HBI 贸易预测将增长 13 倍,钢铁制造"脱钩"的潜力巨大

总体而言,到 2050 年,全球对 DRI/HBI 的需求预计将增加四倍(来源:CRU Steel Long-term Market Outlook)由于电弧炉工厂对该产品的消费量不断增长,再加上高炉、转炉和可持续航空燃料业务的需求出现。

预计电弧炉中的 DRI/HBI 消费量将占我们预计在此期间全球需求增长的 38%,而三种非传统最终用途将占增长的 62%。其中 36% 将是与 SAF 相关的 DRI/HBI 需求增长,20% 由 BF 操作贡献,7% 由 BOF 贡献。

尽管目前全球 DRI/HBI 贸易相对有限(贸易占全球市场的 5-6%),但我们预测未来 ~25 年贸易市场将非常显着地扩张。预计 2025 年至 2050 年期间,全球直接还原铁/HBI 贸易量将增长 13 倍。

具有

竞争性 DRI/HBI 生产的国内先决条件的地区(充足的铁矿石资源或廉价能源,或两者兼而有之),例如中东、独联体、拉丁美洲、非洲和大洋洲,将有额外的出口量可供出口。相比之下,JKT 等地区(日本、韩国和台湾)和印度等国家/地区不具备生产 DRI/HBI 所需的必要国内资源,因此需要通过进口采购。

因此,全球钢铁制造价值链有可能发生重大"脱钩",因此,来自中东等地区(有可能成为低碳排放的 DRI/HBI 出口的全球中心)的 DRI/HBI 供应被运往不断增长的进口国家和地区,例如 JKT, 印度,甚至可能还有欧洲——尽管近年来该地区宣布了许多绿色 DRI/HBI 项目。

到 2050 年,DRI/HBI 贸易模式的长期变化将使 JKT 和印度成为重要的进口国

2022 年,DRI/HBI(不同地区国家之间的贸易)最大的区域间净出口国是独联体和拉丁美洲(各 2-3 公吨),其中这些地区流向北美、欧盟 27+英国和中国的贸易流量最大。(来源:CRU 金属市场展望

印度和北美也是 DRI/HBI 的显着区域间出口国(各 0.5-1 公吨),来自印度的出口主要流向附近的南亚市场,而北美的出口流向欧盟 27+英国。 

我们对到 2030 年的 DRI/HBI 贸易流量预测的主要差异之一是中东成为该产品的重要区域间净出口国。此商品可能主要面向 JKT 地区和其他亚洲市场(包括印度以外的东南亚和南亚市场)。

同样,我们对 2030 年的预测显示,非洲将成为著名的出口国,最有可能的供应国是阿尔及利亚等北非国家,因为它们的天然气和可再生能源成本具有竞争力。我们预计交易量将针对欧盟 27 国+英国和其他欧洲地区,主要是土耳其。

预计到 2030 年,独联体将成为更重要的 DRI/HBI 海运供应商,尤其是由于更多产品运往亚洲。 

从 2030 年到 2050 年,我们看到全球直接还原铁/热压铁贸易从欧盟 27 国+英国(预计届时将停止进口)等市场转向不断增长的亚洲进口市场,例如 JKT 和印度。

我们预测,到 2050 年,大洋洲和中东的 DRI/HBI 贸易将大量流入 JKT,以满足该地区不断增长的进口需求。2040 年至 2050 年期间,来自大洋洲的产品(可能是较低等级的 DRI/HBI,但碳排放量也很低)将非常适合 JKT 不断增长的 SAF 行业。中东直接还原铁/热压铁在等级和质量方面将具有灵活性,可用于四个需求领域(EAF、SAF、BOF 或 BF)中的任何一个。 

对于印度的进口,我们的预测显示,主要来自中东和独联体的 DRI/HBI,主要用于电弧炉和高炉行业,但也用于 BOF 和 SAF 生产。 

航运:DRI/HBI 贸易增加对采购和贸易策略的影响

CRU 预测到 2050 年直接还原铁/热压抑制剂贸易将持续增长,这对航运市场具有重要影响。反过来,航运公司对不断变化的贸易流的反应和运输成本的演变是影响钢铁行业 DRI/HBI 经济性的因素。

虽然目前大约 2/3 的 DRI/HBI 国际贸易是通过陆路进行的,但到 2030 年代及以后,重点将决定性地转向海运。这将要求航运业处理 DRI/HBI 的方式发生重大变化。这些变化对未来 DRI/HBI 运输方式的影响是深远的。

目前,鉴于海运贸易的规模相对较小,并且与 DRI/HBI 运输相关的危险,贸易目前由相对较小的船东群体控制,交货几乎完全由他们直接控制的船舶进行。这些发货通常也是根据与客户签订的相对长期的合同完成的,具有固定运费的要素。

我们的模型表明,未来几十年市场将发生几个重要变化。我们预计 DRI/HBI 贸易所需的船舶数量将迅速和持续增加。到 2050 年,运载 DRI/HBI 的船队将从目前的大约 10 艘船舶增加到 250 多艘,这将使该商品成为海事部门的重要焦点。

我们还预计,随着新的出口来源的出现,运载 DRI/HBI 货物的船舶类型将逐渐发生变化。虽然目前贸易依赖于相对小型且专注于区域性的灵便型和超灵便型船舶,但随着中东和大洋洲出口的增加,大型巴拿马型船舶将运送更大比例的货物。

这些变化将使 DRI/HBI 航运服务市场更加开放,并与更广泛的航运市场紧密结合。因此,DRI/HBI 运输成本将受到影响运输的所有基本面的影响,并且可能会变得更加不稳定。

在制定贸易策略时,进口商和出口商都需要认识到,更广泛的航运市场的发展将影响他们的航运成本,以及他们签订航运服务合同的方式。

请联系 Maritime Strategies International (MSI),了解有关增加 DRI/HBI 贸易对全球航运业影响的更多信息。

我们能提供什么帮助?

无论是:

  • 一个现有的钢铁生产商,希望了解长期DRI/HBI贸易模式的潜在变化,以寻求向低碳生产过渡;
  • 或者该行业的潜在进入者正在制定其应在价值链上运营的战略;
  • 或者希望了解这些不断变化的贸易动态所带来的与新的绿色钢铁业务融资相关的固有风险的金融机构

...全面了解这个行业如何变化,以及这种变化的潜在驱动因素是什么,对于所有现有和潜在的利益相关者来说都是必不可少的。

我们期待探索 CRU Consulting 如何帮助您加深对这个快速变化的市场的理解,以及这些变化对您的业务可能产生的战略影响。

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