什麼是低碳鋼？鋼結構建築的減碳之路

一句話說明

低碳鋼是用更少碳排放製造出來的鋼鐵——透過改變煉鋼方式（從高爐換成電弧爐）、使用再生廢鋼，甚至用氫氣取代煤炭來還原鐵礦。

想像你要煮一鍋熱水。傳統方法是燒煤炭——很熱但煙很大。低碳鋼就像改用電磁爐（電弧爐），未來甚至用太陽能加熱（氫能煉鋼）——同樣把水燒開，但排放的「煙」少很多。

鋼鐵為什麼碳排這麼高？

全球鋼鐵業年碳排約 26 億噸 CO2，佔全球的 7-9%。

比較項目	高爐-轉爐（BF-BOF）	電弧爐（EAF）
原料	鐵礦砂 + 焦碳	廢鋼（回收鋼鐵）
核心反應	用碳還原鐵礦（產生 CO2）	用電力熔化廢鋼
碳排放	1.8-2.3 噸 CO2/噸鋼	0.3-0.8 噸 CO2/噸鋼
全球產能佔比	約 70%	約 30%

高爐煉鋼的碳排不只來自燃燒，更來自化學反應——鐵礦中的氧用碳來移除，碳和氧結合就產生 CO2。

低碳鋼的四大路徑

路徑一：電弧爐 + 再生廢鋼（今天就能做到）

使用回收廢鋼，電弧爐熔化後重新鑄造。碳排可降至 0.3-0.5 噸 CO2/噸鋼（搭配再生能源供電）。鋼鐵可無限次回收且品質不下降，全球回收率超過 85%。

路徑二：高爐改善（過渡方案）

措施	減碳效果
廢熱回收	5-10%
噴吹天然氣取代部分焦碳	10-15%
提高廢鋼添加比	10-20%

路徑三：氫能煉鋼（終極解方）

用氫氣取代碳作為還原劑：Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O，產物從 CO2 變成水。減碳潛力 90% 以上，瑞典 HYBRIT 已於 2021 年產出全球首批化石燃料零排放鋼鐵。挑戰是綠氫成本高、需大量再生能源，預估 2030 年代可小規模商業化。

路徑四：碳捕捉（CCUS）

在現有高爐加裝碳捕捉設備，可減碳 50-80%，適用於短中期過渡。

台灣中鋼的轉型之路

中國鋼鐵（中鋼）是台灣最大鋼鐵製造商，也是碳排放最大的單一企業之一（年碳排約 2,000 萬噸 CO2e）。

策略	進展
能效提升	持續改善高爐效率
電弧爐擴產	投資擴大電弧爐產能
氫能煉鋼研發	與國際合作，目標 2030 年代示範廠
綠電採購	簽訂再生能源購電合約

台灣碳費（一般費率 300 元/噸 CO2e）對鋼鐵業衝擊巨大，即使適用優惠費率，碳費支出仍高達數十億元，加速轉型動力。

建築業為什麼該關心低碳鋼？

鋼筋和鋼構的蘊含碳通常佔建築總蘊含碳的 20-40%。設計師可以：

策略	效果
指定電弧爐鋼材	碳排降低 60-80%
要求鋼材 EPD	透明揭露碳足跡
結構最佳化	減少用量 10-20%
設計可拆解接頭	鋼構件未來可重複使用

全球綠鋼發展動態

企業/專案	國家	進展
HYBRIT	瑞典	2021 年產出全球首批零碳排鋼鐵
H2 Green Steel	瑞典	建設首座大規模綠鋼廠
ArcelorMittal	盧森堡	多國投資氫能煉鋼設施
日本製鐵	日本	投入氫還原煉鐵研發
POSCO	韓國	HyREX 技術開發中

低碳鋼的成本現實

類型	成本溢價	趨勢
電弧爐再生鋼	0-10%	部分已平價
改良型高爐鋼	5-15%	碳費下差距縮小
氫能綠鋼	30-50%（目前）	2030 年代降至 10-20%

隨著碳定價機制日益嚴格，傳統高爐鋼的隱性碳成本上升，低碳鋼的價格競爭力將逐步提升。

為什麼跟你有關

你家大樓的鋼筋、辦公室的鋼骨結構、百貨公司的鋼構屋頂——鋼鐵無所不在。每一噸鋼的碳排差異（從 2 噸到 0.3 噸 CO2）乘以一棟大樓數千噸的用量，影響巨大。當你看到建案標榜「低碳鋼構」或「再生鋼材」，你就知道——那是從源頭減碳的承諾，正在改變整個鋼鐵產業鏈。

資料來源

延伸閱讀

碳關稅對鋼鐵業的衝擊分析，#66 有詳細評估。蘊含碳在鋼材中的佔比，#39 有數據。木構造建築 Mass Timber 作為鋼結構的減碳替代方案，#43 做了介紹。碳捕捉技術在鋼鐵業的應用可能，#54 有探討。