一、項(xiàng)目工作背景

綠色低碳轉(zhuǎn)型是全球鋼鐵業(yè)面臨的系統(tǒng)性課題，涉及技術(shù)、產(chǎn)品、理念、體系和方法論一方面，碳排放已成為國際貿(mào)易新變量，國際社會(huì)通過碳規(guī)則重塑綠色貿(mào)易格局，另一方面，下游用戶對(duì)低碳產(chǎn)品的需求不斷增加。鋼鐵企業(yè)需應(yīng)用減碳技術(shù)、推廣低碳產(chǎn)品，建立適用的碳規(guī)則。中國作為全球最大鋼鐵生產(chǎn)國和消費(fèi)國，資源稟賦和產(chǎn)業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)與國際不同，需建立自身碳規(guī)則，被動(dòng)應(yīng)對(duì)或跟隨將失去市場發(fā)展受限。

主要面臨方面的難題：

（1）適用國情的碳規(guī)則不完善、不健全：核算規(guī)則方法碎片化，高碳還是低碳，別人說了算；不同用戶認(rèn)可不同標(biāo)準(zhǔn)，造成鋼企多重認(rèn)證、疲于應(yīng)付、成本增加。

（2）鋼鐵全產(chǎn)業(yè)鏈碳模型不成體系：產(chǎn)品碳足跡的評(píng)價(jià)是從搖籃到墳?zāi)梗ㄉ嫌?/span>供應(yīng)鏈、制造流程和下游服務(wù)鏈，但產(chǎn)業(yè)鏈的復(fù)雜性造成模型缺失與不完善，未形成關(guān)聯(lián)、集成和協(xié)同

（3）用于碳管控的量化工具缺失，造成“管不準(zhǔn)”“管不全”“管不細(xì)”“控缺位”：①碳排放量化軟件建模復(fù)雜，企業(yè)碳量化能力弱，應(yīng)對(duì)用戶需求需依賴國外軟件或提供原始數(shù)據(jù)，存在數(shù)據(jù)安全、成本信息泄漏風(fēng)險(xiǎn)；②依賴國外背景數(shù)據(jù)庫，中國數(shù)據(jù)占比低%~%)且數(shù)值老舊、偏高，碳足跡計(jì)算結(jié)果不能反映真實(shí)水平。

綜上，從鋼鐵全產(chǎn)業(yè)鏈碳素流精益管控的理論內(nèi)涵（物理本質(zhì)、方法、工具）出發(fā)，通過形成國內(nèi)統(tǒng)一、國際認(rèn)可的多維度碳排放評(píng)價(jià)方法學(xué)體系，完善全產(chǎn)業(yè)鏈碳模型體系，建立健全背景數(shù)據(jù)庫及工業(yè)軟件方面出發(fā)，形成國內(nèi)自主、國際互認(rèn)的解決方案，滿足國家、鋼企和用戶需要。

二、具體解決方案

1. 首先是基于耗散結(jié)構(gòu)與冶金流程工程學(xué)理論，闡明了鋼鐵全產(chǎn)業(yè)鏈碳素流管控的理論內(nèi)涵，包括物理本質(zhì)、理論與方法、低碳轉(zhuǎn)型路徑與支撐工具。

2. 構(gòu)建了國內(nèi)統(tǒng)一、國際認(rèn)可的多維度碳排放評(píng)價(jià)方法學(xué)體系，涵蓋服務(wù)國內(nèi)碳市場的組織碳方法學(xué)與響應(yīng)下游用戶需求的產(chǎn)品碳方法學(xué)。前者滿足國家及企業(yè)對(duì)碳排放清單、能效評(píng)估與橫向比較的需求，后者支撐鋼鐵全產(chǎn)業(yè)鏈碳足跡評(píng)價(jià)。該體系已成功應(yīng)用于支持建設(shè)具有全球影響力、填補(bǔ)國內(nèi)空白的鋼鐵全產(chǎn)業(yè)鏈EPD平臺(tái)。同時(shí)，基于對(duì)3.3億噸粗鋼產(chǎn)能的實(shí)際碳排放摸底數(shù)據(jù)，開發(fā)了“自下而上”的鋼鐵產(chǎn)品碳排放預(yù)測模型，據(jù)此形成和發(fā)布中國低碳排放鋼評(píng)價(jià)方法與閾值，獲得了國際能源署（IEA）、歐盟等國際機(jī)構(gòu)的高度關(guān)注與認(rèn)可。

產(chǎn)品種類規(guī)則

3. 系統(tǒng)構(gòu)建“一流兩鏈”碳模型體系并關(guān)聯(lián)集成，研發(fā)工藝參數(shù)級(jí)產(chǎn)品低碳設(shè)計(jì)技術(shù)。第一是構(gòu)建了“自上而下”的鋼鐵行業(yè)“雙碳”分析模型體系，并實(shí)現(xiàn)不同模型之間的結(jié)構(gòu)化關(guān)聯(lián)集成，支撐中國鋼鐵行業(yè)及近20家鋼企低碳發(fā)展的頂層設(shè)計(jì)、戰(zhàn)略決策與技術(shù)路線圖的制訂。第二是通過鋼鐵制造流程及上下游碳數(shù)據(jù)鏈接，構(gòu)建“一流兩鏈”產(chǎn)品碳足跡評(píng)價(jià)模型體系，推動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命周期減碳；供應(yīng)鏈通過“歐貝零碳平臺(tái)”產(chǎn)品碳模型開發(fā)及低碳物料優(yōu)先采購驅(qū)動(dòng)供應(yīng)鏈碳核算、碳披露、碳減排，該平臺(tái)在寶武應(yīng)用；制造流程通過制造過程減碳評(píng)價(jià)模型推進(jìn)應(yīng)用“真減碳”技術(shù)，優(yōu)化制造過程，應(yīng)用于寶鋼氫冶金、富氫碳循環(huán)高爐等；服務(wù)鏈通過高性能產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)下游減碳貢獻(xiàn)評(píng)價(jià)模型技術(shù)提供下游高性能、低碳排放的解決方案，促進(jìn)產(chǎn)品銷量增長。第三，開發(fā)產(chǎn)品低碳設(shè)計(jì)工具供產(chǎn)品和工業(yè)設(shè)計(jì)人員使用。通過工藝路徑工序特征數(shù)據(jù)提取，建立工藝參數(shù)間及與產(chǎn)品碳足跡的量化關(guān)聯(lián)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜交叉工藝路徑及工藝參數(shù)條件下產(chǎn)品碳足跡仿真計(jì)算，滿足“全流程碳足跡最低”的工藝路徑、工藝參數(shù)組合尋優(yōu)需求，快速響應(yīng)了奔馳、大眾、西門子等下游用戶低碳采購需求。第四，基于生命周期理論構(gòu)建了不同材料低碳競爭力評(píng)價(jià)模型，動(dòng)態(tài)量化了鋼鐵、鋁、鎂、玻璃、混凝土、水泥和碳纖維等種競爭材料在建筑、橋梁、汽車等領(lǐng)域的碳足跡，客觀評(píng)價(jià)了鋼鐵較其他競爭材料的優(yōu)劣勢。

鋼鐵全產(chǎn)業(yè)鏈碳評(píng)價(jià)模型

4. 集成“理論、方法學(xué)與模型”開發(fā)雙碳工業(yè)軟件與高質(zhì)量本土化背景數(shù)據(jù)庫。第一，開發(fā)物質(zhì)流、能量流、環(huán)境信息流“三流合一”的模塊化建模方法，從工業(yè)底層邏輯集成、評(píng)價(jià)方法學(xué)配置集成兩個(gè)維度降低建模門檻，解決鋼鐵生產(chǎn)路徑交叉、能源物料交互的建模難題，滿足不同鋼鐵企業(yè)個(gè)性化建模需要，實(shí)現(xiàn)各類復(fù)雜場景應(yīng)用。第二，利用模塊化建模技術(shù)開發(fā)了組織碳、產(chǎn)品碳、碳關(guān)稅等碳核算工業(yè)軟件，滿足非專業(yè)LCA人員高效率、低門檻使用要求，并嵌入不同碳核算規(guī)則響應(yīng)不同用戶需求。第三，以“一流兩鏈”單元過程交互耦合的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模型為基礎(chǔ)，開發(fā)了符合國際規(guī)則的高質(zhì)量、本土化鋼鐵全產(chǎn)業(yè)鏈碳足跡數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)透明可追溯，推進(jìn)與國際互通互認(rèn)，數(shù)據(jù)庫涵蓋18類鋼鐵產(chǎn)品，超5000條數(shù)據(jù)集。

積木LCA軟件

項(xiàng)目累計(jì)授權(quán)發(fā)明專利16件（待授權(quán)27項(xiàng)）、軟著13項(xiàng)；出版專著部、發(fā)表學(xué)術(shù)論文47篇；制訂標(biāo)準(zhǔn)22其中國標(biāo)項(xiàng)，行標(biāo)項(xiàng)，團(tuán)標(biāo)13；形成產(chǎn)品種類規(guī)則項(xiàng)。

三、推廣應(yīng)用情況

1. 平臺(tái)應(yīng)用

在中鋼協(xié)領(lǐng)導(dǎo)組織下，成果用于建設(shè)鋼鐵全產(chǎn)業(yè)鏈EPD平臺(tái)及低碳排放鋼發(fā)布平臺(tái)。截至2025月，EPD平臺(tái)共發(fā)布PCR15份，229EPD/CFP報(bào)告，并與多個(gè)國際知名組織簽訂諒解備忘錄（MOU），為中國鋼鐵產(chǎn)品出海保駕護(hù)航，得到鋼鐵產(chǎn)業(yè)鏈的好評(píng)。低碳排放鋼發(fā)布平臺(tái)提供鋼鐵企業(yè)低碳排放產(chǎn)品評(píng)價(jià)，為綠色產(chǎn)品品牌建設(shè)及下游用戶綠色采購提供支撐，截至2025月已發(fā)布10類低碳排放鋼產(chǎn)品。

EPD平臺(tái)

在供應(yīng)鏈管理方面，建立“歐貝零碳平臺(tái)”，提供供應(yīng)鏈碳核算、碳數(shù)據(jù)披露服務(wù)，并通過低碳物料優(yōu)先采購驅(qū)動(dòng)減碳。目前服務(wù)1624家企業(yè)，發(fā)布6000余份碳報(bào)告，2024年有800多個(gè)供應(yīng)鏈產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)減碳并實(shí)現(xiàn)正向激勵(lì)，相比2023年，32%的產(chǎn)品碳排放下降。

歐貝零碳平臺(tái)

此外，還建設(shè)了鋼研碳云平臺(tái)，應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)、工業(yè)園區(qū)的碳管控，以及教育培訓(xùn)、競賽等相關(guān)活動(dòng)，支撐相關(guān)專業(yè)人才的培育。

2.數(shù)據(jù)庫與工業(yè)軟件開發(fā)

開發(fā)的工業(yè)軟件與OpenLCA實(shí)現(xiàn)互認(rèn)，并成為意大利EPD平臺(tái)鋼鐵行業(yè)專用計(jì)算工具。所建數(shù)據(jù)庫包含30000余條數(shù)據(jù)記錄，涵蓋鋼鐵18大類產(chǎn)品、5000余條核心數(shù)據(jù)，并與國際數(shù)據(jù)庫達(dá)成互認(rèn)合作，成功上線國際商業(yè)數(shù)據(jù)庫平臺(tái)。

LCA計(jì)算軟件

項(xiàng)目成果已應(yīng)用于包括寶鋼、鞍鋼、首鋼、WEI DAT STEEL在內(nèi)的余家國內(nèi)外大型鋼鐵企業(yè)及其上下游生態(tài)圈企業(yè)（涵蓋供應(yīng)鏈、礦業(yè)、轉(zhuǎn)型金融等領(lǐng)域），直接服務(wù)的鋼鐵企業(yè)產(chǎn)能超億噸。

四、經(jīng)濟(jì)環(huán)境社會(huì)效益

經(jīng)濟(jì)效益方面，通過低碳排放鋼鐵產(chǎn)品市場拓展，碳核算服務(wù)及軟件、數(shù)據(jù)庫服務(wù)，實(shí)現(xiàn)直接經(jīng)濟(jì)效益6.54億元。

在環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益方面，項(xiàng)目針對(duì)鋼鐵行業(yè)存在的碳規(guī)則不完善、碳模型不成體系、量化工具缺失等痛點(diǎn)，創(chuàng)新開發(fā)了涵蓋理論內(nèi)涵、碳評(píng)價(jià)方法論、模型體系及量化工具的全產(chǎn)業(yè)鏈碳素流精益管控關(guān)鍵技術(shù)，為國內(nèi)外鋼鐵行業(yè)提供了可復(fù)制、可推廣的碳管理范式。該成果顯著推動(dòng)了鋼鐵全產(chǎn)業(yè)鏈碳排放評(píng)價(jià)的國際互認(rèn)與市場采信，促進(jìn)了碳規(guī)則的國際互認(rèn)與國內(nèi)統(tǒng)一；同時(shí)強(qiáng)化了國內(nèi)碳數(shù)據(jù)基礎(chǔ)、核算與服務(wù)能力，有效解決了數(shù)據(jù)安全與碳管控不足問題，為行業(yè)和企業(yè)應(yīng)對(duì)國際貿(mào)易壁壘及國際碳規(guī)則提供了關(guān)鍵支撐。此外，成果在行業(yè)及企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型規(guī)劃、低碳排放產(chǎn)品供應(yīng)與采購等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，為中國鋼鐵低碳轉(zhuǎn)型頂層設(shè)計(jì)、爭取國際話語權(quán)、開辟低碳新賽道奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。綜上所述，本項(xiàng)目在促進(jìn)碳規(guī)則互認(rèn)統(tǒng)一、助力企業(yè)踐行雙碳戰(zhàn)略、構(gòu)建低碳產(chǎn)品供應(yīng)鏈、提升碳管控能力等方面，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境與社會(huì)綜合效益。

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