一、項目工作背景

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，國際社會通過碳規(guī)則重塑綠色貿(mào)易格局，另一方面，下游用戶對低碳產(chǎn)品的需求不斷增加。鋼鐵企業(yè)需應用減碳技術(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，被動應對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；不同用戶認可不同標準，造成鋼企多重認證、疲于應付、成本增加。

（2）鋼鐵全產(chǎn)業(yè)鏈碳模型不成體系：產(chǎn)品碳足跡的評價是從搖籃到墳墓，包括上游供應鏈、制造流程和下游服務鏈，但產(chǎn)業(yè)鏈的復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”“管不全”“管不細”“控缺位”：①碳排放量化軟件建模復雜，企業(yè)碳量化能力弱，應對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、成本信息泄漏風險；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，碳足跡計算結(jié)果不能反映真實水平。

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

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)級產(chǎn)品低碳設(shè)計技術(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、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)品碳足跡評價模型體系，推動全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命周期減碳；供應鏈通過“歐貝零碳平臺”產(chǎn)品碳模型開發(fā)及低碳物料優(yōu)先采購驅(qū)動供應鏈碳核算、碳披露、碳減排，該平臺在寶武應用；制造流程通過制造過程減碳評價模型推進應用“真減碳”技術(shù)，優(yōu)化制造過程，應用于寶鋼氫冶金、富氫碳循環(huán)高爐等；服務鏈通過高性能產(chǎn)品驅(qū)動下游減碳貢獻評價模型技術(shù)提供下游高性能、低碳排放的解決方案，促進產(chǎn)品銷量增長。第三，開發(fā)產(chǎn)品低碳設(shè)計工具供產(chǎn)品和工業(yè)設(shè)計人員使用。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，實現(xiàn)復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價模型，動態(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，客觀評價了鋼鐵較其他競爭材料的優(yōu)劣勢。

鋼鐵全產(chǎn)業(yè)鏈碳評價模型

4. 集成“理論、方法學與模型”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、評價方法學配置集成兩個維度降低建模門檻，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)個性化建模需要，實現(xiàn)各類復雜場景應用。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，實現(xiàn)數(shù)據(jù)透明可追溯，推進與國際互通互認，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

項目累計授權(quán)發(fā)明專利16件（待授權(quán)27項）、軟著13項；出版專著部、發(fā)表學術(shù)論文47篇；制訂標準22其中國標項，行標項，團標13；形成產(chǎn)品種類規(guī)則項。

三、推廣應用情況

1. 平臺應用

在中鋼協(xié)領(lǐng)導組織下，成果用于建設(shè)鋼鐵全產(chǎn)業(yè)鏈EPD平臺及低碳排放鋼發(fā)布平臺。截至2025月，EPD平臺共發(fā)布PCR15份，229EPD/CFP報告，并與多個國際知名組織簽訂諒解備忘錄（MOU），為中國鋼鐵產(chǎn)品出海保駕護航，得到鋼鐵產(chǎn)業(yè)鏈的好評。低碳排放鋼發(fā)布平臺提供鋼鐵企業(yè)低碳排放產(chǎn)品評價，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

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

歐貝零碳平臺

此外，還建設(shè)了鋼研碳云平臺，應用于鋼鐵企業(yè)、工業(yè)園區(qū)的碳管控，以及教育培訓、競賽等相關(guān)活動，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實現(xiàn)互認，并成為意大利EPD平臺鋼鐵行業(yè)專用計算工具。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)庫達成互認合作，成功上線國際商業(yè)數(shù)據(jù)庫平臺。

LCA計算軟件

項目成果已應用于包括寶鋼、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)（涵蓋供應鏈、礦業(yè)、轉(zhuǎn)型金融等領(lǐng)域），直接服務的鋼鐵企業(yè)產(chǎn)能超億噸。

四、經(jīng)濟環(huán)境社會效益

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

在環(huán)境經(jīng)濟效益方面，項目針對鋼鐵行業(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，創(chuàng)新開發(fā)了涵蓋理論內(nèi)涵、碳評價方法論、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)提供了可復制、可推廣的碳管理范式。該成果顯著推動了鋼鐵全產(chǎn)業(yè)鏈碳排放評價的國際互認與市場采信，促進了碳規(guī)則的國際互認與國內(nèi)統(tǒng)一；同時強化了國內(nèi)碳數(shù)據(jù)基礎(chǔ)、核算與服務能力，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)應對國際貿(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、爭取國際話語權(quán)、開辟低碳新賽道奠定了堅實基礎(chǔ)。綜上所述，本項目在促進碳規(guī)則互認統(tǒng)一、助力企業(yè)踐行雙碳戰(zhàn)略、構(gòu)建低碳產(chǎn)品供應鏈、提升碳管控能力等方面，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟、環(huán)境與社會綜合效益。

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