【摘要】钢铁行业碳中和需要在冶炼技术、生产原料、配套设施等诸多方面对原有生产方式进行革新。目前国内钢铁行业实现碳中和主要有如下几个可行路径：一是由高炉—转炉法转向电弧炉冶炼法，二是在冶炼过程中使用可再生能源，三是提升生产配套设施绿色水平，四是针对钢铁生产特点开发应用CCUS技术，五是购买“森林碳汇”。
根据“十四五规划和2035远景目标”的要求，我国将“锚定努力争取2060年前实现碳中和”。为实现碳中和目标，未来要“深入推进工业、建筑、交通等领域低碳转型”“推进钢铁、石化、建材等行业绿色化改造”。目前中国CO2排放量中钢铁行业约占15%，钢铁行业减碳对实现碳中和具有重要意义。钢铁行业已经明确了十四五期间的减碳任务，即“完成5.3亿吨钢铁产能超低排放改造”，但这仅是实现碳中和的第一步，未来还需要在生产技术、产业链等方面进行深度改造。
推广使用电弧炉冶炼法可以显著降低炼钢过程的CO2排放量，我国目前电弧炉冶炼法产量占比有很大的提升空间，因此可以通过将钢厂现有的大量高炉—转炉生产线日发布《关于推动钢铁工业高质量发展的指导意见（征求意见稿）》，要求我国到2025年电炉钢产量比例提升至15%以上，力争达到20%。
但是电弧炉冶炼法并不可能完全替代高炉—转炉法等使用铁矿石为原料的炼钢工艺。电弧炉冶炼法使用废钢为原料，而钢材在使用过程中会有铁元素的损耗流失，全社会产生的废钢也不可能全部都得到回收。因此钢铁行业必须要通过开采冶炼铁矿石才能补充钢材使用产生的折旧，以铁矿石为原料的冶炼工艺仍将持续存在。
无论钢厂采用何种炼钢工艺，生产过程中都需要消耗大量电力。目前我国发电仍以消耗化石能源的火电为主，在2020年火电占比就达69%，水电、光伏发电、风电及核电的占比仍较低。为了降低耗电导致的CO2排放，钢铁企业可以通过布局余热余能发电系统、利用工厂空间建设光伏电站或风电站等方式提高自发电比例，也可以尽可能地利用水电资源来生产，例如电炉炼钢企业可以将生产线建设在水电资源丰富的西南地区。
对于传统炼钢过程中要用到的煤、天然气或石油，未来可以逐步用可再生的氢能予以替代。目前瑞典钢铁行业是全球第一个实现“无化石燃料钢铁制造”价值链的国家，其采用的就是新一代氢还原冶炼技术，国内也有部分钢企也已采用氢能炼钢。氢气可以通过不消耗化石能源的方式制取，例如电解水、收集其他化工生产中的副产氢。对以铁矿石为原料的炼钢工艺来说，使用氢能是解决化石能源碳排放问题最可行的路径。