一 引言

随着中国重工业的迅速发展，钢铁、建筑、石油、化工、有色金属和电力六大行业的能源消耗已占国家工业能源消费总量的70%左右。其中，钢铁产业不仅是全球工业的支柱，更是支撑国民经济和基础设施建设的关键。然而，这一产业同时是高能耗、高排放的代表，其能源消耗占国内总能耗的比重约为16%。此外，钢铁行业的二氧化碳排放量占全球工业排放的25%，是全球碳排放最高的行业之一。2023年，全球平均大气二氧化碳浓度达到历史新高，这将加剧全球气候变暖和极端天气，威胁人类生存，甚至可能引发全球性灾难。

过去十年，全球钢铁产业经历了显著增长，中国作为全球钢铁行业的“领头羊”，2023年粗钢产量达到10.19亿吨，占全球总产量的一半以上，如图1所示。然而，伴随钢铁产业的高速发展，环境问题愈加凸显。面对全球环境保护和可持续发展的迫切需求，钢铁行业正经历前所未有的挑战与转型压力。随着各国纷纷设立碳减排目标，中国也提出“双碳”目标，要求在2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和。这一目标意味着在未来几十年内，钢铁行业必须大幅降低碳排放，减少对环境的负面影响。为实现这一目标，传统的高污染、高能耗工艺显然已无法满足需求，推动钢铁行业向低碳、高效的方向发展势在必行。

图1 2023年世界主要经济体粗钢产量占比情况

因此，近年来中国钢铁产业的发展不再仅追求产量的增加，更注重绿色和低碳生产。为此，中国钢铁行业在技术创新方面投入巨大，积极探索包括氢能炼钢、洁净钢冶