从西澳大利亚州首府珀斯出发,向北飞行两个小时,即可到达世界第四大铁矿石生产地福特河(Ford River)的圣诞溪矿业机场( Creek )。在距离机场到达口不远的一个公交车站,三辆尾部印有福特河标语的白色氢能公交车正在排队等候。其中一艘运往圣诞溪矿区的加氢站。 。
使用设备将车内静电排出后,工作人员从两米多高、形状像煤气罐的加氢站里拉出一把黑色加氢枪,连接到储氢罐的加注口上。氢能源公交车。大约10分钟,一个26升的储氢罐就充满了。整个过程与在加油站加油没有太大区别。在 Creek矿区,有10辆这样的氢气公交车,加满氢气后可行驶350多公里。
加氢站
该加氢站是福特河绿色能源中心氢气生产设施之一。该设施白天由一个 60 兆瓦的太阳能发电场供电,每天可生产 530 公斤氢气。该制氢装置将为计划于明年底投产的绿色铁氧体项目提供绿色氢气作为还原剂,并冶炼适合全球几乎所有钢厂的高纯度绿色铁氧体。
从绿色矿山到产品是福特河脱碳路线的重要理念。该公司的目标是到 2030 年实现澳大利亚皮尔巴拉地区陆上铁矿石业务(范围 1 和范围 2)的净零排放,然后到 2040 年实现范围 3 的净零排放。
这一脱碳目标比同行至少领先10年,是极其雄心勃勃的。为此,福特河率先布局从采矿、铁矿石加工生产到运输,甚至下游冶炼等各个环节。公司的首要计划是停止使用柴油和天然气,全面转向绿色能源,这也意味着公司要改变传统的运营模式。
但作为一个“先吃人”,他未来面临的一切都是未知数。公司脱碳计划具体如何实施,投入产出如何评估?对于目前面临利润下滑、脱碳压力较大的中国钢铁企业来说,将会带来怎样的启示?近日,第一财经记者前往皮尔巴拉地区的 Creek、 Cloud等矿区,从全球第四大铁矿石生产商的脱碳计划中寻找答案。
脱碳路线图
圣诞溪矿区覆盖着铁锈红色的土壤,很少见到工人的身影。常见的是沿路每隔几分钟就会有矿用卡车经过。这些矿用卡车驾驶舱内没有驾驶员,但由1100多公里外的综合运营中心远程控制。在运营中心工作人员面前,三侧并联的曲面屏显示器上可以看到矿车的现场图像和运行情况。效率、轮胎状态、柴油油位等信息。
珀斯综合运营中心
这家位于珀斯的综合运营中心于 2020 年开业,负责运营从矿坑到港口的整个供应链,控制着六个赤铁矿加工中心和四台火车装载机,每天从皮尔巴拉黑德兰港发货。铁矿石58万吨。两年后,该中心垂直整合了供应链,并纳入了能源运营团队,负责管理和维护不同的能源资产,包括输电网、太阳能和风能发电场,为矿山提供绿色、稳定的电力供应。
同年,福特河发布了气候转型计划,并宣布到2030年投资62亿美元脱碳计划。根据转型计划,2024财年,该公司范围1和范围2排放总量为272万吨二氧化碳当量。范围1排放中,超过70%的碳排放来自运输设备,包括矿用卡车、大型矿砂船和铁路,另外两项收入来自固定发电设备。为了保持这些大型设备的运行,该公司每年消耗 10 亿升柴油。
Ford’s River 在范围 1 和范围 2 中实现净零排放的总体思路是用可再生能源替代这 10 亿升柴油。为此,该公司计划将所有矿用卡车、挖掘机、平地机等移动设备改用绿色电力和绿色氢气作为动力源。
以矿用卡车为例,2023年9月,福特河成功测试了与设备制造商天元二手材料合作开发的第一台可充电纯电动矿用卡车样车(探路者)。 8个月后,该公司与利勃海尔合作开发的氢矿卡车样车()成功上路。两辆矿用卡车样车正在矿井作业环境中进行进一步调试。成功后,将于2030年前投入矿区批量生产,取代现有柴油驱动车队。
在圣诞溪矿区可以看到,探路者矿车在30多摄氏度的高温下,在矿坑和充电站之间以60英里的速度匀速行驶。该地区全电驱动设备研发负责人嘎文表示,矿用车本身净重超过200吨,可运载铁矿石220吨。重负载、高温和灰尘的工作条件对电池的尺寸控制和性能提出了要求。提出更高的要求。
探路者
在加入 Ford River 之前,Gavin 曾长期在 F1 赛车引擎开发团队 WAE()工作。该团队后来被福特河收购,并命名为福特河零碳。探路者的电池系统由福特河零碳公司开发。该定制电池重15吨,长3.6米,宽1.6米,高2.4米。它由8个子电池组组成,总发电容量为1.4兆瓦时,相当于30辆特斯拉Model 3的发电量。加文表示,探路者充电一次大约需要25分钟,充满电后可以运行4-6小时。
在铁路方面,福特河还计划将柴油动力火车机车转换为电力动力。公司共有矿用列车17列,每列可装载铁矿石3.5万吨。列车由前两台机车驱动。相关负责人表示,明年初将增列两台电池动力机车编队,进入矿井进行实际运行和性能监测。为了让原来的业务人员能够适应调岗后的工作,福特河还对培养机械工程师进行了培训,使相关岗位人员的职业结构发生变化,以电气工程师为主体,机械工程师为主。工程师作为补充。
福特河铁路机车(柴油动力)
福特河的范围3脱碳手段是实施绿色铁氧体项目。绿色铁氧体是指在铁矿石的开采、运输、加工、冶炼过程中实现绿色脱碳,最终生产出高纯绿色铁氧体产品。在采矿阶段,使用电动挖掘机和纯电动矿用重卡运输至利用可再生能源生产绿色铁矿石产品的矿石加工厂。在加工阶段,矿石被研磨至2毫米粒度,使用现场制备的绿色氢气还原,并使用可再生能源供电的电炉熔炼成高纯度绿色铁氧体产品。
为了满足电气化转型,福特河正在大力建设可再生能源发电项目,并承诺每千瓦时的电力都由自己生产。公司在距铁桥矿区25公里的北极星西交界处建设了100兆瓦光伏电站,为所罗门矿区和铁桥矿区提供绿色电力。 “正常电力需求为170兆瓦/小时,高峰时段可达190兆瓦/小时。”综合运营中心能源运营团队负责人表示,为保证矿区绿色电力稳定供应,公司还配备了储能系统进行电力调度。 ,“我们正在建设大型风电场,以及更多的太阳能和储能系统。”
如何计算经济账户
推动绿色低碳转型是矿山运营降本增效的重要途径,特别是在当前行业成本上升的情况下。
根据Ford River披露的2025财年第一季度报告,由于该季度剥采率较高以及通胀压力,该公司2025财年第一季度赤铁矿C1现金成本为20.16美元/湿吨,高于2024财年第一季度增长12%。根据指引,该公司计划在2025财年将赤铁矿C1现金成本控制在18.5-19.75美元/湿吨。
“脱碳很重要,但同时实现盈利也很重要。我们的目标是到2030年实现真正的零排放目标,并从中获利。” Fords River战略与创新总监柯艾丽表示,脱碳对成本的影响其实就是降低公司的C1现金成本。目前,福特河每年使用 10 亿升柴油。未来,随着风能、太阳能的替代,这一成本将降至零。
以火车机车为例。从运行成本来看,传统柴油机需要频繁维护,成本较高。而且,一台内燃机车每36小时需要添加18000升柴油,燃烧后会产生大量的碳排放。 2022年初受俄罗斯和乌克兰冲突影响,柴油价格飙升,此后一直高位波动。 “很难预测未来柴油价格会如何变化,但改用电力驱动意味着我们可以独立掌控未来。”该公司机车维修部负责人也指出,从运营成本来看,风能和太阳能发电更为经济。
从能耗角度出发,福特河研发团队利用矿坑至码头落差100多米的地理优势,设计了机车电池电力回收系统。当满载铁矿石的火车下坡时,产生的动能转化为电能,为电池供电;当列车卸载返回时,电池中回收的电能可以为机车提供动力,从而形成内部良性循环。
端云矿区
上述动力回收技术由福特河零碳团队开发设计。公司认为,拥有自主研发能力也是一种有效的成本控制。多位管理人员表示,公司的脱碳目标至少领先同行10年。如果公司要求原始设备供应商(OEM)为公司提供脱碳技术,“太先进,价格很难谈”;但如果公司拥有独立的研发团队,从研发设计到技术测试的一切都可以快速完成。
绿色铁氧体项目于今年8月破土动工,预计明年底首批1500吨绿色铁氧体产品将投产。至于该项目的经济性,柯爱力表示,“我们预计明年绿色铁氧体产品和灰铁(焦炭冶炼)的成本不会持平。这是一个更长远的目标,但我们可以找到进一步降低成本的方向。 ”
福特河管理层指出,除了设备投资成本和可再生能源发电成本外,市场需求、碳关税、碳市场政策等外部因素也会对绿色铁氧体价格走势产生较大影响。该公司特别强调了气候过渡计划中气候风险溢价的影响,并表示过渡计划的重要性怎么强调都不为过,因为它解决了直接影响公司财务业绩的非线性且日益重要的气候相关风险。
“福特河作为行业脱碳领域先驱的优势意味着,未来我们不仅将拥有有竞争力的铁矿石业务,还能将我们开发的脱碳技术和解决方案商业化给其他公司。”柯爱丽在媒体吹风会上表示。
如何“源自中国、澳洲制造、供应全球”
与上游铁矿石生产相比,下游钢铁冶炼等环节更是碳排放大户。根据气候转型计划,福特2024财年的范围3排放量为2.69亿吨二氧化碳当量,是该公司范围1和范围2排放量的100倍。最大的碳排放源是炼钢过程,占该公司范围3排放的100%。 3 97% 的排放量。
中国是世界上最大的钢铁生产国。当前,中国钢铁企业碳减排任务十分艰巨。今年9月,生态环境部发布了《覆盖水泥、钢铁、电解铝行业的全国碳排放交易市场工作方案(征求意见稿)》。水泥、钢铁、电解铝三大行业将于2024年进入首控年,2025年底前完成合同首次履约。业内人士预计,钢铁行业纳入碳市场交易后,资金成本将增加,且未来随着国内碳价向欧盟靠拢,成本上涨压力将加剧。
但与此同时,国内钢铁企业仍面临利润持续下滑的双重压力。兰格钢铁研究中心数据显示,今年1-9月,国内钢铁生产企业处于“减产增亏”的局面,吨钢亏损44元,较去年同期增加19元。一月至八月。从单月利润数据来看,三季度以来,国内钢铁行业亏损持续扩大。前三季度,全行业亏损额超过340亿元。一位熟悉钢铁行业的人士认为,在这种环境下,钢铁企业的首要任务就是“生存第一”。
在福特看来,中国钢铁企业的经营状况及其脱碳目标对于公司的转型计划至关重要。作为福特河铁矿石的最大买家,2024财年,福特1.9亿吨铁矿石出货量中约90%运往中国,占中国年度铁矿石进口量的近一半。百分之二。因此,Ford River将中国视为绿色铁氧体产品的重要目标市场。
柯爱力告诉第一财经记者,在中国,一些与福特河长期合作的钢铁企业表达了对绿色产品的兴趣,对使用绿色铁氧体生产绿色钢铁也非常感兴趣。
去年6月中旬,福特河与中国宝武集团签署了合作谅解备忘录。双方将利用福特河的铁矿石和绿色氢资源,共同探索低碳炼铁技术,并在铁矿石选矿、可再生能源、绿色氢等领域开展研发合作。
“通常炼铁过程由中国钢铁企业完成,但该钢厂属于福特河范围3排放区,该公司设定了‘彻底’的脱碳目标,比同行至少领先10年。因此,我们必须走在下游钢铁行业的前面。该工厂开发绿色冶炼技术,确保公司范围3到2040年实现净零排放。”福特河绿色铁氧体项目负责人表示,该公司的做法是利用澳大利亚当地丰富的新能源,用铁精炼铁。纯度超过80%的元素直接运输到中国的钢厂客户,代替钢厂直接冶炼绿色铁氧体,避免大量的碳排放。
绿色电力+绿色氢冶炼是福特河生产绿色铁的重要手段。但由于绿氢成本较高,绿铁价格短期内难以赶上灰铁。因此,Ford 特别重视与中国建立绿色铁氧体供应链,利用中国在新能源装备领域的技术优势,以及澳大利亚丰富的太阳能、风能、铁矿石资源和绿色技术,协同减少绿色铁氧体供应。铁含量。元件生产成本。公司希望实现“源自中国、澳大利亚制造、供应世界”的绿色铁氧体项目。
在矿区,记者看到了很多中国元素。例如,圣诞溪矿区并排的许多光伏板都是从中国购买的。另一个例子是福特River 研发中心刚刚收到的来自宁德时代的电池。 ,这些电池将被开发设计成适合矿卡的电池组。福特河多位工程师告诉第一财经记者,公司正在积极洽谈并考虑引入更多优质低成本的中国新能源产品和解决方案。
Ford River执行主席 表示,Ford River致力于改善与中国商业伙伴的合作。公司未来的目标是与中国合作伙伴合作,每年向中国供应1亿吨绿色铁元素,帮助中国钢铁企业每年减少2亿吨以上二氧化碳排放。
(本文来自第一财经)
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