直接还原铁(DRI)市场分析:未来趋势、机遇及领先企业

直接还原铁是指用还原性气体(通常是天然气、合成气或氢气)还原铁矿石而生产的金属铁,无需经过传统的焦炭燃烧高炉工艺。

直接还原铁是指用还原性气体(通常是天然气、合成气或氢气)还原铁矿石而生产的金属铁,无需经过传统的焦炭燃烧高炉工艺。

直接还原铁(DRI)备受推崇,因为它能生产“更清洁”的铁,这意味着与传统的生铁或高炉炼铁工艺相比,其二氧化碳排放量要低得多。它通常用作电弧炉的原料,而电弧炉又用于炼钢,因此它正成为更可持续炼钢工艺的重要组成部分。

市场增长及主要驱动因素

预计直接还原铁市场规模将从 2022 年的 373.6173 亿美元增长到 2030 年的 668.0385 亿美元;预计 2023 年至 2030 年的复合年增长率将达到 7.6%。

全球直接还原铁 (DRI) 产量正在上升,这得益于产能的增加、以气体为基础和氢气为原料的 DRI 工厂的广泛采用,以及钢铁制造商从传统工艺转向其他工艺的需求增加。

增长的关键驱动因素

脱碳和可持续发展压力:鉴于钢铁行业是二氧化碳排放量最大的行业之一,直接还原铁(DRI)通过天然气或氢气生产时,是一种排放量低得多的替代方案。

电弧炉炼钢工艺增长——电弧炉越来越多地使用直接还原铁(DRI)或热压铁块、热压铁(HBI)和废钢代替生铁。随着全球此类产能的增长,对直接还原铁的需求也随之增长。

全球工业化和基础设施需求:建筑、汽车和制造业的增长增加了对钢铁的需求;直接还原铁(DRI)钢材越来越多地用于制造梁、钢筋、结构部件和汽车零部件。

技术进步和替代能源的采用:新型直接还原铁工厂现在支持混合或完全基于氢的还原、模块化设计和更高的效率,从而扩大了采用范围。

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挑战与制约因素

具体而言,直接还原铁的生产严重依赖天然气(或氢气)供应:能源价格波动和天然气供应问题可能会限制其相对于旧工艺的竞争力。

高额资本支出:建设直接还原铁工厂,特别是氢能工厂或模块化工厂,需要高额投资,这可能会成为小型企业或没有基础设施/燃料供应地区的障碍。

供应链制约因素:合适的铁矿石原料的供应、物流运输以及原料供应(天然气/煤炭/氢气)的稳定性至关重要;任何中断都会影响生产成本和产量。

主要市场细分

按表格

肿块

颗粒

美好的

按生产流程

煤基和气基

通过申请

钢铁制造和建筑

未来趋势与机遇

氢基直接还原燃料的广泛应用:随着价格更具竞争力的可再生能源的普及,氢基直接还原燃料(其中大多数的二氧化碳排放强度远低于天然气和煤炭路线)将日益推动增长。

模块化和中型直接还原铁工厂:模块化工厂的新设计降低了资本成本并缩短了调试时间,同时提供了灵活性;这为中型生产商或没有大规模基础设施的地区的生产商打开了大门。

HBI 贸易增长:鉴于 HBI 非常适合海运和长途运输,HBI 的进出口将会增加,以支持国内 DRI 供应不足的全球钢铁生产。

与废钢/电弧炉炼钢和循环经济相结合:直接还原铁是电弧炉中废钢的高质量补充,因为它能确保稳定性并减少对原生铁矿石的依赖。

主要参与者及最新进展

纽柯公司

Nucor 运营着世界上最大的直接还原铁 (DRI) 工厂之一:路易斯安那州 DRI/HBI 工厂,年产能约为 250 万吨。

2024 年 8 月,该工厂采用 Energiron 直接还原工艺,以每小时 330.3 吨的产量创造了冷 DRI 生产的世界纪录。

就质量而言,DRI 产量的金属化率约为 95%,碳含量约为 3.3%,表明产量为适合炼钢的高级产品。

纽柯公司也在采取措施实现可持续发展:2023 年,纽柯公司与埃克森美孚公司签署了一项碳捕获和储存协议,根据该协议,路易斯安那州直接还原铁工厂每年将捕获和储存高达 80 万吨的二氧化碳,预计将于 2026 年开始实施。

神户制钢株式会社

神户制钢株式会社通过其子公司 Midrex Technologies, Inc. 成为全球领先的直接还原铁 (DRI) 技术供应商:其专有的 MIDREX® 工艺在全球气基直接还原铁生产中占据了非常大的份额。

2022年,神户制钢(Midrex)与H2 Green Steel签署合同,为其提供技术,用于建设全球首座商业化100%氢基直接还原铁(DRI)工厂,该工厂计划年产能为210万吨DRI/HBI。该工厂预计将于2025年左右投产。

神户制钢也在世界各地积极推进绿色铁金属项目。例如,仅在2023年,该公司就与三井物产株式会社和阿曼经济特区管理局签署了一份谅解备忘录,计划在杜库姆港附近建设一个“低碳铁金属项目”。该项目将采用MIDREX Flex™技术——该技术初期以天然气为燃料,未来也可转换为氢气——目标是实现直接还原铁(DRI)的大规模生产。

克利夫兰-克里夫斯公司

克利夫兰-克里夫斯公司跻身主要直接还原铁(DRI)企业之列,反映了其在原材料供应、采矿以及提高炼钢原料效率方面所发挥的作用。

克利夫兰-克里夫斯公司发布的 2025 年行业总结报告显示,该公司运营着美国一家直接还原铁/热压铁生产设施,即托莱多热压铁工厂。该工厂最近将产能从 190 万吨扩大到 240 万吨,这表明即使美国整体直接还原铁产能增长放缓,该公司仍在继续投资。

然而,业内人士近期对2025年的评论显示,尽管全球直接还原铁(DRI)产量有所增长,但美国整体而言在新增DRI承诺方面落后于其他国家。报告指出,在2024年全球DRI产量更新报告中,美国的DRI产量比一些国家少了约522万吨。

增长战略与机遇

投资于可进行氢气改造的直接还原铁 (DRI) 技术或可改造的 DRI 工厂——企业可以通过建设能够从天然气过渡到氢气或混合燃料的工厂,使其资产面向未来,从而与全球脱碳目标保持一致,正如神户制钢的 MIDREX Flex/H₂ 路径所展示的那样。

规模化模块化或中型直接还原铁工厂:模块化设计大大降低了资本密集度,实现了规模化的灵活性;这可以帮助新兴市场钢铁制造商或规模较小的企业进入直接还原铁领域,而无需过多的资本支出,并支持分散/区域增长。

利用热压铁块贸易和出口:生产热压铁块(压块状直接还原铁)能够确保稳定的储存和运输,并能为国内没有直接还原铁产能的地区的钢铁生产商提供供应。出口热压铁块对于直接还原铁生产商而言是一项战略性业务。

将直接还原铁(DRI)与电弧炉炼钢和废钢回收相结合。电弧炉中DRI和废钢的混合使用可生产出高质量、稳定的钢材,并降低对焦炭/生铁的依赖。这对于寻求低碳钢和成本灵活性的钢铁生产商来说极具吸引力。

为何DRI现在更加重要:宏观背景

全球大力推进重工业脱碳,而钢铁是最大的二氧化碳排放行业之一,这使得直接还原铁成为清洁钢铁转型中的一种战略材料。

电弧炉炼钢在全球范围内发展势头强劲,直接还原铁加热压铁为从高炉生铁向电弧炉炼钢的转变铺平了道路。

新兴经济体基础设施建设的增长对钢筋、结构钢、建筑钢的需求,支撑了对直接还原铁基钢材的长期需求。

热压铁/直接还原铁的贸易流量正在增长:没有本土铁还原能力的地区可以进口热压铁供电弧炉或钢铁厂使用;这使得可以根据资源可用性在全球范围内重新分配生产。

监管压力和碳定价:随着各国和各行业转向更严格的环保标准,“绿色钢铁”(由直接还原铁+氢/碳捕获与封存制成的低碳钢)可能会获得溢价,使直接还原铁在经济上更具吸引力。

结论

直接还原铁(DRI)市场正处于一个重要的转折点。曾经作为高炉生铁替代品的DRI,如今已成为现代可持续炼钢的主流原料,并且其战略地位日益凸显。随着全球脱碳目标的推进、基础设施和制造业对钢铁需求的增长,以及气基和氢基还原铁技术的不断进步,DRI市场在未来十年有望实现强劲增长。

另有以下语言版本: 韩语、德语、日语、法语、中文、意大利语、西班牙语      


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