中国钢铁、铝和水泥行业CO2排放特征与碳中和路径：基于物质流分析的深度脱碳策略

这篇综述聚焦钢铁（BF-BOF/EAF）、铝（电解/再生）和水泥三大高碳行业，通过物质流分析（MFA）量化了中国典型工艺路线的单位产品CO2排放（如BF-BOF钢达1891.92 kgCO2/t），揭示氢基冶金（H2-DRI）、绿电铝和碳捕集（CCUS）是2060年前减排70%-90%的核心路径，为"难减排"行业（hard-to-abate sectors）提供差异化脱碳策略。

　　

Highlight

钢铁、铝和水泥行业作为典型的高碳排部门，其深度脱碳对全球气候目标至关重要。本研究通过物质流分析（Material Flow Analysis, MFA）系统量化了中国三大行业不同技术路线的碳排放特征，首次绘制了电解铝和水泥生产的碳流图谱。

Characterizing CO₂ emissions in steel manufacturing

三种钢铁生产工艺的CO₂排放如图2所示：高炉-转炉（BF-BOF）路线吨钢排放1891.92 kg，氢基直接还原铁（H₂-DRI）路线为1198.66 kg，而废钢电炉（Scrap-EAF）路线仅759.24 kg（轧制工序除外为491.73 kg）。BF-BOF路线中（图2a），煤炭相关排放占比高达89.7%，其中焦化工序贡献了"碳热点"——每吨焦炭产生398.21 kgCO₂。相较之下，氢冶金路线通过绿氢替代焦炭，使还原环节减排62.4%，但当前氢能成本仍是主要瓶颈。

Conclusions and policy recommendations

研究提出：1) 钢铁行业应优先发展氢基冶金和电炉短流程；2) 铝行业需加速绿电应用并提升再生铝比例至60%以上；3) 水泥行业必须强化碳捕集（CCUS）部署，针对石灰石分解产生的工艺排放（占总量63.2%）实施精准封存。多技术协同可使中国三大行业在2060年前减排70%-90%，为全球工业碳中和提供"中国方案"。

（注：翻译部分严格保留专业术语如H₂-DRI、CCUS等英文缩写及上下标格式，省略文献引用标识，采用"碳热点""中国方案"等生动表述增强可读性）