LCA让绿色钢铁更具魅力

　　7月份公布的《上海市钢铁产业“十二五”发展规划》提出，关注新钢材替代、新用途替代、新材料替代发展，构建基于LCA（生命周期评价）方法的绿色钢铁制造体系，建立绿色产业链。

    【深度】用LCA的眼光看钢铁工业发展

    随着可持续发展理念逐步深入人心，同时考虑经济发展与环境责任的绿色经济，已成为社会各界的共识。在此背景下，钢铁工业要实现可持续发展必须达到3个层次：一是经济的可持续性，通过加强创新研发，积极开发新产品、新工艺和环境友好型技术，实现盈利；二是环境的可持续性，承担起环境责任，保护环境，可持续并有效地利用天然资源和能源；三是社会的可持续性，提供安全和健康的工作环境，提供特殊社会保障、关心员工和公司所在社区人民的健康和福祉。作为一种全流程、系统性的环境绩效评价工具，生命周期评价自然而然地成为钢铁企业可持续发展的一个非常重要的角度。

　　LCA让钢铁材料更有竞争力

　　从传统的角度出发，钢铁总是被公众与“高污染、高耗能、高排放”紧密相连。其实，从生命周期评价的角度看，钢铁产品可完全回收并有无限的生命周期，其一旦生成便成为永久性资源。钢铁可无限次回收利用且丝毫不影响其属性，这一特征使其具有显著的独特性。所以，如果从全生命周期的角度评价钢铁产品，钢铁材料会表现出更强的市场竞争力、环境竞争力和不可替代性。

　　正如中国钢铁工业协会科技环保部副主任黄导所指出的那样，从积极的方面来看，钢铁生命周期评价可以帮助钢铁企业从全过程的角度来设计自己的产品，考虑对环境的影响以及与其他材料的竞争等方面。钢铁生命周期评价不仅仅考察钢铁产品的生产阶段，而是通过“从摇篮到坟墓”的全程考察，得出产品对环境的影响。因为钢铁产品可以重复回收利用，所以从生命周期评价的角度看，钢铁与其他材料相比具有更强的竞争力，对环境的影响相对较小。此外，钢铁企业可以利用生命周期评价理念，重新制定产品营销策略，引导用户和公众比较全面、客观地评判钢铁产品，而不是只盯着钢铁的生产环节，尤其是“高炉—转炉”长流程工艺。未来几十年，随着中国废钢累积量的增加，中国的短流程会得到快速发展，废钢也将实现良性的循环，环境收益将大大提高。

　　对此，国际钢铁协会总干事埃德温?巴松所表示，钢铁是世界经济发展的基石，钢铁是可持续的，在经济发展与环境责任同等重要的绿色经济中，钢铁占据着核心地位。钢铁和97%的钢铁副产品均可被回收或再利用。钢铁集强度、成形性和多功能性于一体的独特特征是其他任何材料不可媲美的。国际钢铁协会市场研究部部长、首席经济学家、北京代表处首席代表韩来希也认为，通过提供可持续发展的解决方案——汽车轻量化、可再生能源、节能机械等，钢铁工业将继续保持其经济支柱的地位。

    钢铁工业要如何利用LCA？

    作为一种环境评价工具，钢铁企业可以根据产品生命周期评价，把眼光从紧盯生产环节拓展到原料、运输、生产、使用、回收等各个阶段，不断改善生产工艺，提高产品的环境收益，增强产品竞争力。具体包括以下几个方面：材料竞争与产品设计选材可考虑完整的价值链；增加产品的品牌价值和声望，增强产品的市场优势和竞争力；告知客户、产品生产者、消费者，引导他们对钢铁产品形成科学、客观的评价；可以广泛应用于行业政策与标准制定中，用在二氧化碳和能耗的计算中，用于环保产品声明中；根据生命周期评价进行对标管理，衡量钢铁行业、公司及其产品的环境影响；展示钢铁再循环带来的环境收益。

　　与此同时，钢铁用户行业可以使用生命周期评价对材料的环境影响进行比较，以选择环境影响小的材料。以汽车行业为例，众所周知，一辆乘用车所用钢材的重量占车辆总重的一半多。车辆越重，能源消耗越高，尾气排放也就越多。因此，更轻质的材料似乎比钢铁更具有竞争力。例如，车辆制造如果使用铝，可以减轻很多重量，能在很大程度上减少尾气排放。据测算，车辆如果使用铝可以减排7%的温室气体，而先进高强钢则可减排5%的温室气体。但是，如果从生命周期评价的角度看，由于铝是高耗能产品，其生产阶段的温室效应气体排放会相应增加。总体来看，先进高强钢可以减排8%的温室气体，而铝则只有5.4%。所以，如果仅仅关注产品生命周期中的一个阶段，则不可避免地会出现不合理的评价结果。

　　国际钢铁协会汽车用钢联盟顾问Bill Russo提醒说，在中国政府推出的战略性新兴产业对新材料的需求里，只提到了铝镁合金是重点发展的材料，钢材并不是首选。所以，中国钢铁行业必须加大研发力度，不断优化生产工艺，强化产品创新，推出轻质环保型钢铁材料。钢铁企业还应该积极争取在节能车和新能源车中加入对钢材的应用。对此，钢铁生命周期评价理念将非常有助于以上目标的实现。

　　另外，在建筑领域，尤其是对于建筑节能提出苛刻要求的欧洲，生命周期评价将在材料选择、材料可持续性、材料的环保性能等方面发挥越来越重要的作用。

     钢铁生命周期评价研究取得哪些新进展？

    钢铁行业对生命周期评价的研究早已开始。由于数据的覆盖面广，国际钢铁协会的生命周期评价研究一直都是钢铁行业最具代表性的。1995年和2000年，国际钢铁协会先后两次进行了关于生命周期评价的研究。从2006年至今是在钢铁行业开展的第三次该类型研究。参与第三次研究的日本企业有新日铁、JFE、日新制钢、住友金属、神户制钢，欧洲企业有安赛乐米塔尔、塞尔萨钢铁集团、劳塔鲁基钢铁公司、瑞典钢铁公司、蒂森克虏伯、奥钢联，印度企业有印度钢铁钢铁管理局、塔塔钢铁欧洲公司、京德勒西南钢铁公司，此外还有巴西的盖尔道公司和中国的宝钢集团。

　　据介绍，目前最新进行的研究是对15种钢铁行业产品从原料开采到钢铁工厂大门的生产工艺相关的资源使用、能源消耗和环境排放进行定量分析。根据国际钢铁协会会员单位在2005年~2008年收集的数据，分别计算出通过高炉-转炉工艺（基于铁矿石和废钢）和电弧炉工艺（主要基于废钢）生产的钢锭（中间产品）的生命周期清单数据。该清单数据不包括最终产品的下游加工过程和使用阶段。该模型中钢铁产品已经考虑了废弃阶段废钢的回收利用。因此，该结果是一个“摇篮到大门”的研究，或可以称作是一个“包含废钢回收的摇篮到大门”的研究。

　　最新研究的边界可进行扩展来包含产品出厂后的下游活动，特别是与将LCA应用于自己的产品系统及其使用阶段的下游用户进行合作研究。

　　最新研究中涉及的15种钢铁行业的主要产成品分别为热轧钢板、热轧卷、酸洗热轧卷、冷轧卷、冷轧精整卷、热镀锌钢、电镀锌钢、彩涂钢、镀锡钢、电镀铬钢（非镀锡钢）、UO管、焊管、型材、螺纹钢和线材。截至目前，工程钢数据尚未更新，但预期不久即能完成。这些产品在下游得到了广泛的应用，如建筑、汽车和包装行业。

　　最新研究共涉及15个公司的49个生产厂，包括24个高炉工序、12个电弧炉工序。为生命周期清单研究项目提供数据的这些公司，其产量占全球粗钢产量的25%以上。参与研究的欧洲公司（奥地利、比利时、芬兰、法国、德国、意大利、卢森堡、荷兰、挪威、西班牙、瑞典和英国）和亚洲公司（中国、印度和日本）都具有相当的代表性，并且包含了一系列典型的生产模式。北美已被纳入全球平均数据集里，目前正在努力开发北美平均数据集。

　　最新研究旨在建立全球范围内通用的钢铁产品生命周期清单方法，生成钢铁行业产品全球范围内的生命周期清单数据，促进行业利益相关方的交流，辅助行业对标和环境改善计划。此外，数据还可用于以下目的：生态设计、回收应用设计，具体产品的对标，采购和供应链决策，纳入产品I型环境标志的标准，纳入具体产品基于生命周期的III型产品环境声明，分析具体的指标，例如碳足迹或一次能源消耗。

    【观察】LCA在中国钢铁业推开尚需时日

    对于中国钢铁企业来说，生命周期评价还是一个新生事物，深入研究和实践的不多。业内专家指出，与日本和欧洲相比，无论从理念还是实践的角度出发，生命周期评价在中国钢铁行业仍处于初级阶段。目前，国际一流的钢铁企业已经在产品生命周期评价方面投入了巨大的人力和财力，积极参与相关研究，并取得了明显的进展。即便像印度塔塔钢铁公司这样的钢企，早在1995年就参与了生命周期评价的数据收集，目前钢铁生命周期评价在塔塔钢铁建筑钢材的设计、生产工艺优化和满足严格的环保要求等方面都发挥着重要作用。

　　当然，生命周期评价仍然存在一些问题，尚须不断优化和改进。

　　首先，国际钢协钢铁生命周期评价的代表性要进一步增强。据了解，国际钢协最新的生命周期评价研究所需数据的收集共涉及15个公司的49个生产厂，包括24个高炉工序、12个电弧炉工序。为生命周期清单研究项目提供数据的这些公司其产量占全球粗钢产量的25%以上。参与数据收集的公司主要集中在欧洲，由此而生成的全球平均数据的代表性就打了折扣，更不要说建立区域，例如北美的数据集。所以，国际钢协生命周期评价的代表性需要有更多的企业参与进来，才能更好地实现。

　　其次，国际钢协生命周期评价目前不包含产品下游加工过程和使用阶段。在一些领域，生命末期的材料回收并不总是归入到LCA的分析中。虽然国际钢协称，生命周期评价研究的边界可以扩展，包含产品出厂后的下游活动。但是，目前还没有进入实际操作。既然是一个“从摇篮到坟墓”的环境评价工具，那最终产品的加工和使用阶段理应考虑在内。所以，钢铁行业与下游行业利用生命周期评价进行合作研究，是未来的发展方向之一。

　　最后，国际钢协生命周期评价数据收集的安全性。参与到生命周期评价项目中的钢铁企业，必须按照标准的问卷进行数据提交。由于针对某产品的问卷非常细，例如，设计能源资源消耗、各种废弃物的排放回收、原燃辅料的消耗等，如何保证企业提交这些数据的安全性和专用性，成为必须考虑的一个问题。如果数据提交后由于管理、技术等原因造成泄漏或用作其他目的，这将为企业带来很大的损失。

　　从目前来看，LCA在中国更多的恐怕还是理论研究。中国钢铁企业接受这种理念需要一个很长的过程，至于参与国际钢协LCA项目则需要更长的时间。生命周期评价确实为我们从全流程、系统性的角度看待钢铁提供了一个新的角度，但是对于中国钢铁企业而言，转变观念、接受理念，并自觉将其应用于实践，恐怕尚需时日。

    【视点】国际钢铁协会专家——

　　希望更多中国钢企成为LCA的主动参与者

    随着环境压力的日益加大，生命周期评价开始进入中国钢铁企业的视野。生命周期评价对改善生产工艺、促进环境友好产品研发有何作用？中国钢铁企业要如何积极参与到国际上对于生命周期评价的研究当中并从中收益？带着这些问题，《中国冶金报》记者采访了国家钢铁协会的相关专家。

　　《中国冶金报》记者：在我看来，国际钢协生命周期评价的目标之一就是证明：与其他材料相比，钢铁是一种具有很强竞争力而且环境友好的材料。请问这样的理解对吗？

　　埃德温-巴松：之所以推出生命周期评价，是因为我们想展示使用钢铁的益处，以及钢铁拥有最佳环境概貌的地方。在使用其他材料的益处大于钢铁的领域，我们可以用生命周期评价去看看我们哪里需要进一步提升。生命周期评价数据的目的有以下几个方面：协助钢铁工业对标以及环境提升计划，为实施影响评价提供基础，为客户提供产品生命周期的信息，支持行业利益相关者之间的交流，对反对钢铁的环保要求作出回应，为生命周期评价培训专业人士。

　　《中国冶金报》记者：国际钢协生命周期评价的数据搜集仅面向其会员单位？未来是否会考虑非会员单位？

　　埃德温-巴松：我们很高兴考虑数据搜集面向非会员单位，这样一来可以增强我们数据的代表性。

　　《中国冶金报》记者：建筑业和汽车业可以利用生命周期评价来选择使用哪种材料。但是，对于同一种钢铁产品，例如线材，生命周期评价能否帮助用钢行业选择是使用欧洲的线材还是使用亚洲的线材？

　　埃德温-巴松：生命周期评价可以被用来回答这些问题。但是，国际钢协的兴趣点不是对不同国家、区域和公司的产品进行对比。

　　《中国冶金报》记者：生命周期评价如何帮助钢铁企业改善其生产工艺，以及降低其对环境的影响？

　　克莱尔-布罗本特：提供生命周期评价数据的钢铁企业可以与平均数据对比，从中了解自己的水平是好还是有待改进。他们还可以进行内部相同工艺不同生产厂之间的对比。同时，利用生命周期评价可以知道哪些工艺对某种类型的环境影响产生了影响，例如全球变暖、原料消耗、能源需求、酸化等。另外，生命周期清单数据的获得是完全免费的，这不仅仅是针对会员单位，而是所有需要这些数据的的人或企业。

　　《中国冶金报》记者：目前中国有哪些钢铁企业参与了国际钢协的生命周期评价项目？在中国推介生命周期评价遇到那些挑战和困难？

　　韩莱希：目前，中国钢企中仅有宝钢主动参加了这个项目。我们希望能有更多的中国钢铁企业加入到这个计划中来，我们对此充满信心。我们很高兴地看到，钢铁工业相关的领域对生命周期评价的兴趣不断提高，包括钢铁企业、用钢行业以及政府部门。

　　与其他国家相比，中国企业对于生命周期评价的重要性的理解和评价似乎还处于一个较低的水平。并且，从管理的角度促进生命周期评价在中国工业的应用还缺乏动力。另外一个挑战就是语言障碍。很多生命周期评价的信息目前在中国无法获得。为了更好地与中国方面沟通，我们计划为中国钢铁企业提供进一步的培训和简报会，展示其他国家的钢铁企业通过使用生命周期评价获得的益处，以及生命周期评价如何用来进行材料对比。我们还将鼓励中国钢铁企业参加国际钢协生命周期评价专家组，并成为生命周期评价领域更主动的参与者。

　　【链接】 生命周期评价：一种“摇篮到坟墓”的环境绩效评价方法

    生命周期评价（Life Cycle Assessment, LCA）是一项可以对产品潜在环境影响进行全面评价的方法，并且是目前可用的最佳方法。根据国际钢铁协会生命周期评估事务经理克莱尔?布罗本特（Clare Broadbent）在7月份举办的钢铁与生命周期评估研讨会上对LCA的定义，“生命周期评价覆盖了整个价值链, 从原材料的获取到产品的制造，到使用和最终的处理或回收”。

　　生命周期评价这一概念其实并不新鲜，它起源于1969年，美国中西部研究所受可口可乐委托，对饮料容器从原材料采掘到废弃物最终处理的全过程进行跟踪与定量分析。其实，随着材料科学与技术的不断发展，各种各样的新材料层出不穷。这一方面对传统材料构成一定程度的威胁与挑战，另一方面也增加了对材料的选择性。例如，建筑行业可以选择木头原料，也可以选择混凝土结构或者钢结构材料；汽车制造行业可以选择钢铁材料作为汽车面板，同时镁铝合金材料、碳纤维材料也进入了汽车制造的视野。

　　针对各种应用情况选择最合适的材料，必须考虑一系列技术和经济因素，例如材料的功能性、耐用性和成本。除此之外，在可持续发展已成为全球主题的大背景下，另外一个必须考虑的因素日益显得更为重要，那就是同时从制造和产品性能两个方面考虑与材料应用相关的环境绩效。目前，国际上有很多评价环境绩效的工具，生命周期评价作为工具之一，主要通过整体分析法来评价环境绩效，即考虑生产制造阶段、产品使用阶段和废弃回收再利用阶段的潜在环境影响，这种方法被形象地称为“摇篮到坟墓”方法。

　　目前，生命周期评价已经被纳入ISO14000环境管理系列标准，成为国际上环境管理和产品设计的一个重要支持工具。生命周期评价一般包括以下四个主要方面：目的和范围的确定；生命周期清单——与研究相关的数据收集和计算，主要是材料、能源和排放清单数据的收集和计算；生命周期影响评价——对数据进行分析，评估对不同环境影响类型的贡献；生命周期解释——在方法论、研究边界和目标的框架下进行数据分析，并且对所有研究结论的质量进行评估。