LCA思维带来的启示:关注被忽视的影响——专访中国宝武中央研究院低碳技术总监、首席研究员刘颖昊

日期:2025/07/25
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生命周期评价(LCA)是环境管理领域的一种系统性分析工具,用于量化评估产品、服务或活动在全生命周期内(资源开采、设计、生产、使用、废弃)的环境影响。其核心目标是通过追踪各环节的资源消耗和排放数据,通过定量分析,识别污染物是否转移及关键环节评估改进路径与改进潜力,为可持续发展决策提供科学依据。从企业发展角度看,LCA是技术工具,更是一种思维方式。

近日,针对LCA领域相关热点问题,《中国冶金报》记者专访了中国宝武中央研究院低碳技术总监、首席研究员刘颖昊。

《中国冶金报》记者:LCA作为一种分析工具,用于评价产品的环境绩效。在进行生命周期评价时,功能单位决定了评估的焦点和范围。那么,在易被“忽视”的重要指标评价方面,功能单位乃至LCA是如何发挥作用的?

刘颖昊:在生命周期评价中,功能单位用于统一比较不同终端产品的环境影响。它不仅是一个量化的指标,还关注产品系统的性能,即产品的实际使用效果,从而更准确地评估产品的环境影响。从实际情况看,主要有两种比较方式,一种是针对同类材料,比如不同等级的硅钢产品之间的比较;另一种是可实现同种功能的不同材料的比较,比如某些汽车零部件,钢和铝可以实现同样功能,用LCA可以对比两者的环境影响。

LCA较好地揭示了产品全生命周期内所有的资源和能源消耗、环境排放的情况。环境影响类型指标有很多,不应只关注单一指标,否则会出现“按下葫芦浮起瓢”的问题。汽车尾气排放就是很明显的案例,早期针对汽车业的环境影响治理,只关注尾气排放这一指标,没有考虑汽车制造阶段带来的环境排放问题;针对新能源车,如果只考虑尾气排放,就会忽视发电阶段产生的环境排放;针对尾气排放如果只考虑除尘、脱硫脱硝就会产生温室气体增排;这种“问题转移”超出了人们最初对尾气排放治理的理解,带来了新的问题。现在温室气体排放问题备受关注,这一指标被单独拿出来进行比较,而一些技术并不会对温室气体排放相关指标产生改善或恶化的影响,但可能会影响其他指标,比如对水足迹的影响。通过LCA用全生命周期的视角看环境治理,就可以识别这种“问题转移”,进而帮助企业评估相关决策可能带来的后果。

《中国冶金报》记者:下游用户在设计产品时,出于他们的现实需求,比如减碳、经济,往往采用不同材料的组合方案。面对潜在的不同材料间的竞争,LCA能否为我们带来新的决策视角?

刘颖昊:在具体做LCA评估时,同一个产品可以采用不同的方法论。采用不同的方法论会得出不同的结果,使其结果不具有可比性。PCR(产品种类规则)就是针对一大类产品的特定标准,也是统一的方法论。在此基础上,得到的数据结果才是可比的。因此,单纯比较数值是没有意义的,必须清楚数值的得出是源自哪种方法论、有哪些假设条件等。

目前,钢铁在低碳、成本等方面具有一定的优势,从钢铁从业者的角度看,材料的替代是可行的。目前中国钢铁行业实现了行业内LCA方法论标准的统一,但不同行业之间的LCA方法论标准不统一导致结果并不具有可比性,但利益相关方如下游用户可能不清楚这一点,因此钢铁材料的竞争力因素容易被忽视,这是一个现实问题。这就需要我们创造更多机会,以更加专业的角度与下游用户交流,让他们理解这样做的好处和收益。钢铁行业与房地产行业的合作就是一个好的例子。在双方的合作中,LCA思维能够帮助双方加深对各自行业的理解,进而能够很好地平衡各自的实际需要,比如低碳、经济,实现双赢。

所以,做好产业链的协同,从成本角度来讲,这可能是最高效的方式。在企业内部,LCA可以识别出具有改善潜力的环节,进一步做到极致。从产业链角度看也是一样,我们也可以通过LCA的视角去看待它的环节。比如,一些汽车零部件加工厂使用钢铁材料时,在裁切后有剩余废料,称为消费前废钢,这些消费前废钢凝聚了大量的资源能源消耗及排放,未经使用便被“废弃”,造成浪费。另外一些家电制造企业,可以购买这些未曾使用过的“废料”加工成零部件。如果上下游联动,我们就可以突破单一行业的局限性,在生产之前做出更好的设计,进一步提高成材的利用率和资源的利用率。

《中国冶金报》记者:自2022年开始启动中国低碳排放钢标准研制以来,您在多个国际会议上介绍、交流中国C2F(China To Future)钢标准的情况,3年来,中国C2F钢标准已在全球得到广泛认可。在低碳排放钢标准领域,中国钢铁是以什么思路打造C2F钢的?

刘颖昊:LCA或者EPD,更像是身份证,它表明产品的现状。至于谁优谁劣,就需要进行比较。目前我们通过《中国低碳排放钢标准》,即C2F钢标准,来给出碳效等级的认定。C2F钢标准根据废钢使用比例设定从A至E的5个绩效等级,其中A为最高级,E为入门级。中国C2F钢标准和IEA(国际能源署)、ResponsibleSteel(负责任钢铁)在粗钢的近零碳阈值设定上保持一致性,都以IEA的方法为基础,认为粗钢排放强度低于特定值可被归类为近零排放钢。比如,热轧产品在0%废钢使用时,最严格的A类阈值为0.4吨二氧化碳当量/吨热轧产品;100%废钢使用时,为0.05吨二氧化碳当量/吨热轧产品。中间的绩效等级选择以废钢比滑动来定义,而不是采用绝对值,这是为了促进长流程和短流程共同发展,不断提高技术效率。这也意味着,用的废钢越多,标准对整体效率的要求就越高,因此废钢比高不一定会被认定为低碳排放钢,还应与标准阈值要求进行对照。

目前,全球关于低碳排放钢的标准层出不穷,基于不同方法论的碎片化标准给上下游的业务开展带来了一定的影响。WTO(世界贸易组织)、世界钢铁协会等众多国际机构倡议组织都在提倡对具有代表性的低碳排放钢标准进行统一、互认,互操作性的优化、完善,而非制定更多标准。受制于资源能源发展实际情况,各国减碳需要考虑自己的国情,一切应从实际出发,避免形成无法落地的评价标准。

中国C2F钢标准追求的是让更多用户认可、采用,实现途径包括但不限于国际间的标准互认。中国C2F钢标准基于国内3.3亿吨的粗钢产量进行测试,并将标准核算边界从粗钢拓展至热轧产品,增加了六大类热轧产品。边界到热轧,意味着标准模型需要针对每一大类产品分别开展阈值研究、制定阈值。这也是标准制定以来面临的一大挑战,考虑到阈值的制定,还要结合电力、天然气、生物质、氢气、合金、铁矿石等未来几十年发展趋势,对标准制定的科学性、成本等都提出了很高的要求。实际上正是因为真实、科学、严谨,这一标准经得起用户考验,当然在国际社会上,包括世界钢铁协会、欧盟委员会JRC(联合研究中心)、世界能源署(IEA)在内的多个国际组织在引用、分析为数不多的最具代表性的全球低碳排放钢标准时,我们也都能看到中国C2F的身影。从长远来看,无论全球标准格局有怎样的调整,我们都会一如既往脚踏实地,做好自己的事情。(中国冶金报)