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日本近期技术发展报告之六：新日铁减碳战略体系的实施成果与全球趋势对标
2026-01-1947
执行摘要
本报告系统阐述了Nippon Steel（新日铁）在应对全球减碳趋势与市场需求升级的背景下，所构建并实施的 “绿色化、智能化、高端化”三位一体战略体系 ，及其在2023-2026年关键转型期的经营业绩、资本支出规划，并前瞻性勾勒了 直至2050年的长期技术路线图与全球竞争定位 。

PART.01
绿色化、智能化、高端化三大战略实施路径与成果

面对全球减碳趋势与市场需求升级，Nippon Steel 构建了以“ 绿色化 ”为根基、“ 智能化 ”为引擎、“ 高端化 ”为目标的三位一体战略体系。其实施路径清晰，已取得阶段性、可量化的成果，为公司的长期转型与盈利能力提升提供了坚实支撑。

（一）绿色化战略：多轨道并行推进脱碳，明确技术路标与投资
绿色化战略的核心是“碳中性愿景2050”，旨在 2050年实现钢铁生产过程的碳中和 。其实施遵循一条清晰的多轨道并行技术路径，通过巨额投资驱动，并已进入从试验验证向工业示范的关键过渡期。
目标体系与中期承诺：
最终目标：2050年，所有制造工厂达到碳中和（CN）。
中期减排目标：明确承诺到 2030年，将总CO?排放量较2013年基准减少 30%。
具体实施路径与量化进展（“三轨并行”）：
路径一：大型电弧炉（EAF）生产高品质钢。作为过渡期的主要脱碳举措之一，目标是将部分高炉-转炉产能转换为更低碳的电炉流程，并确保其产品的高端化。
商业化突破：2023年，濑户内制铁所广畑地区新电弧炉成功商业化生产顶级电工钢，为 全球首创。
大规模投资转型：2024年决定投入 8，667亿日元 用于八幡、广畑、周南三地的电弧炉新建、扩建与重启（获政府补贴约2，514亿日元），计划于 2029财年 完成。这是公司脱碳战略从研发进入大规模产能置换的标志。
路径二：高炉氢还原（COURSE50/Super COURSE50）。旨在对现有核心高炉资产进行低碳化改造，是保障现有产能平稳过渡的关键路径。
技术里程碑：2023年试验炉实现 33% CO?减排，2024年底 Super COURSE50 试验炉实现 43% CO?减排（世界领先）。
工业示范启动：2023年决定在君津制铁所 4500m3 的2号高炉进行工业示范，计划于 2026财年 启动测试，为该技术2030年前后的全面部署奠定工程基础。
路径三：氢气直接还原铁（H?-DRI）。这是面向未来的彻底零碳炼铁技术，是长期碳中和的终极解决方案之一。
研发平台建立：在波崎研发中心建立一体化基地 “HyDreams?”，专门进行H?-DRI与大型电炉的协同研发。
中试设施运行：2025年，一台小规模试验竖炉（1吨/小时）已开始运行，计划 2027年 进行放大示范。
关联技术与系统解决方案：
碳捕集与封存(CCUS)作为关键补充：积极参与国家级项目（如首都圈、大洋洲CCS项目），计划2027年确定海上封存地点。
全生命周期碳管理：推出 “NSCarbolex? Solution”，通过量化产品在使用阶段的减碳效益，构建碳抵消和低碳价值体系。
（二）智能化战略：以AI与数字孪生驱动效率与品质革命
智能化（DX）被定位为赋能绿色化和高端化战略的核心引擎，旨在通过数字化技术实现生产效率、质量和决策的根本性提升。
核心数字技术应用：
数字孪生的深度演进：规划从设备级数字孪生向 全流程集成数字孪生 发展，并从“可视孪生”升级为能进行模拟分析和优化的 “交互式孪生”。
人工智能的闭环赋能：构建 “预测-优化-控制” 的实时闭环。例如，利用数字孪生预测炼钢过程的钢水状态，并通过AI算法实时优化精炼操作参数，实现稳定生产和降本增效。
赋能新型低碳工艺：重点利用数字孪生和AI管理氢冶金、CCUS等复杂、非线性新工艺的动态过程，确保其生产稳定性、安全性和产品质量。
组织与人才赋能：
知识传承与技能提升：利用AI技术封装资深工程师的隐性知识（“隐性知识”），构建专家系统，加速年轻工程师的培养和决策支持。
引入生成式AI助手：计划引入生成式AI工具，与数字孪生平台集成，用于辅助报告生成、数据分析与协同决策，提升整体工作效率。
（三）高端化战略：聚焦高附加值产品，巩固市场领导力与盈利基石
高端化战略的核心是持续开发并量产具有技术壁垒和高盈利能力的钢铁产品，以支撑绿色转型所需的巨额投资，并巩固在全球市场的竞争优势。
产品研发聚焦绿色增长领域：
高性能电工钢：作为 核心战略产品，2019-2023年间累计投资 2130亿日元 进行数倍产能扩张，以满足电动汽车爆发式需求。其产品已获日产、五十铃等车企用于量产车型。
高性能能源用钢：针对氢能、CCUS等新兴基建，开发了液氢储罐用 NSSC STH?2 钢板、液化CO?运输船用 WEL-TEN?780 钢板等专用材料，并已应用于“Northern Lights”等国际项目。
下一代汽车用钢：围绕 “NSafe?-AutoConcept” 理念，推出荣获行业大奖的 “NSafe-Form” 冷成型技术、1800-2000 MPa级超高强度钢，以及耐腐蚀性提升10倍的 ZEXEED? 涂层板，提供综合轻量化解决方案。
市场绩效与竞争力体现：
盈利能力行业领先：2024-2025财年数据显示，其吨粗钢营业利润与纽柯（Nucor）并列全球顶端，超越了宝武、安赛乐米塔尔等主要竞争对手，证明了高附加值产品组合的强大盈利韧性。
国内市场主导地位：在日本国内粗钢生产中占据约 45% 的份额（2024财年），处于绝对领先地位，这与其长期的技术积累和高端产品竞争力密不可分。
总结而言 ，新日铁的 绿色化、智能化、高端化 三大战略并非孤立，而是深度融合、相互促进的有机整体：
绿色化 提供了未来生存与发展的许可，并催生了如低碳电工钢等新的高端产品需求。
高端化 产生的丰厚利润为绿色化转型所需的巨额研发与投资提供了不可或缺的现金流。
智能化 则作为关键使能器，贯穿于绿色工艺的稳定运行和高端产品的精密制造之中，提升整体效率与竞争力。 这三大战略的共同推进，构成了新日铁在严峻行业挑战下实现可持续增长和2050年碳中和目标的坚实框架。

PART.02
2023-2026年经营业绩和资本支出

基于坚实的技术创新与高附加值产品商业化成果，新日铁在2023-2026年这一关键转型窗口期，制定了与之匹配的积极财务与投资策略。本章节将详细阐述此期间的经营业绩表现、大规模资本支出计划，以及支撑其全球扩张与绿色转型的财务框架。

（一）2023-2026年经营业绩：高位回调与转型期的利润韧性
新日铁的财务表现展现了其在市场波动与战略投入期的强大盈利能力。尽管2025财年因重大并购产生巨额一次性费用，但其核心业务的“基础营业利润”（剔除库存估值等非经常项目）始终维持在极高且稳定的水平，为大规模投资提供了关键的现金流支撑。
业绩核心解读 ：
盈利高峰与结构调整：FY2023基础营业利润创历史新高后，FY2024虽从高位回落，但7,937亿日元的基础利润依然强劲。这验证了公司已建立起“即使外部环境不佳，也能稳定确保至少6，000亿日元基础营业利润”的业务结构。
FY2025：战略性亏损与规模跃升：FY2025是公司重大转型年。尽管并表U.S. Steel将带来显著的营收增长（突破10万亿日元），但巨额的收购整合费用将导致报表净利润暂时为负。然而，7,300亿日元的基础营业利润预测表明，合并后的核心业务盈利能力依然坚实，短期账面亏损不影响其长期增长逻辑。
（二）2023-2026年资本支出计划：聚焦高端化与绿色转型
为支撑“高端化”产品战略与“绿色化”转型路径，新日铁在2023-2026年规划并执行了高强度的资本支出。其 2021-2025五年总投资计划 规模高达 2.4万亿日元 ，主要投资于国内产能升级与海外扩张。
综上，新日铁在2023-2026年通过强劲的基础业务利润为巨额的资本支出提供了内部现金流缓冲，同时以严格的财务纪律管理并购带来的杠杆波动。其投资规划清晰地服务于两大核心战略：在国内，重金投向 高附加值产品 和 电弧炉绿色转型 ；在海外，通过战略性并购（尤其是美国）实现产能与市场的全球布局。这一系列举措共同指向其 FY2026-2030年间实现年均1万亿日元基础营业利润 的宏伟愿景。

PART.03
2027-2050年技术路线图与全球趋势对标

基于2023-2026年奠定的技术验证、产品市场化和财务基础，Nippon Steel面向2050年碳中和目标的长期技术路线图将进入关键的商业化推进与规模化部署阶段。这一路线图以 “多轨道并行” 战略为核心，旨在通过颠覆性工艺革新与系统性数字赋能，实现从减排到净零的跨越。

1. 长期技术战略框架：三轨并行的商业化冲刺
公司的终极目标是 到2050年实现钢铁制造过程的碳中和（净零排放） 。为实现此目标，2027年后的研发与投资将高度聚焦于三大 “突破性/超创新技术” 的商业化，并辅以碳管理及数字化使能技术。
核心路径商业化时间表概览 ：
技术路径
2027-2030年关键里程碑
2030-2040年核心目标
2040-2050年远景
高炉氢还原 (Super COURSE50)
2026年君津2号高炉（4500m3）启动工业示范；持续优化氢还原率。
全面部署COURSE50技术；推进Super COURSE50在大型高炉上的工程化。
约2040年，实现Super COURSE50在大高炉上的商业规模应用技术确立。
氢基直接还原铁 (H?-DRI)
2025年1t/h试验竖炉运行；2027年启动放大规模验证试验；2027年秋启动3t/h工业原型厂。
完成中试与技术定型，为规模化建设做准备。
约2040年，确立商业规模的实施技术，实现H?-DRI商业化。
大型电弧炉 (EAF)
2029财年完成八幡、广畑、周南三地EAF新建/扩建投资。
形成以废钢和DRI为原料的稳定高品质钢生产能力。
与H?-DRI技术耦合，构建“零碳-短流程”生产体系。
2. 关键技术路径的深度推进
① 氢冶金技术的规模化与耦合
Super COURSE50：作为对现有资产的主要改造路径，其目标是实现≥50%的CO?减排。在2024年试验炉实现43%减排的基础上，2026年于君津制铁所2号高炉启动的工业示范，将为2030年前的全面部署提供决定性数据，并通向2040年的商业应用。
100%氢气直接还原铁 (H?-DRI)：这是实现零碳炼钢的终极路径之一。所有研发活动在其波崎“HyDreams?”一体化基地进行。继2025年小型试验竖炉运行后，2027年成为关键验证年，启动放大试验与工业原型厂运行。与之配套的电熔炉技术研发也已启动，旨在解决DRI的高效熔炼问题，最终形成“H?-DRI + 电熔炉 + EAF”的完整短流程工艺包。
② 碳捕集、利用与封存(CCUS)的战略部署
CCUS被定位为处理应用其他创新技术后 残余碳排放 的必要补充，是碳中和“多轨道”战略的关键一环。其部署与社会化项目深度绑定：
参与国家级CCS项目：公司正积极参与日本JOGMEC主导的先进CCS项目。其中：
首都圈CCS项目（涉及君津制铁所等）：计划2027年确定海上封存地点，目标年捕集量140万吨CO?。
大洋洲项目：同样计划2027年确定海上封存地点，目标年捕集量200万吨CO?。
技术能力：旗下工程公司拥有全价值链（分离、捕集、运输、封存）能力，其节能型CO?化学吸收工艺 “ESCAP?” 已商业化。
③ 人工智能与数字孪生的深度赋能
AI与数字孪生是实现上述复杂低碳工艺 稳定、高效运营 的基石技术，其应用规划是一个持续到2050年的深度演进过程：
数字孪生高阶演进：从设备级（高炉、转炉）孪生向全流程（铁-钢-铸-轧）集成数字孪生发展，并从“可视孪生”升级为能进行模拟分析的 “交互式孪生” 。
AI应用闭环：构建 “预测-优化-控制” 的实时闭环。例如，在炼钢过程中利用数字孪生预测钢水状态，并通过AI优化精炼操作。
赋能新工艺：重点管理氢冶金、CCUS等突破性低碳工艺的非线性复杂动态，确保其生产稳定性和产品品质。
组织与生态：持续推进DX人力资源开发，利用AI封装老工程师的隐性知识；并引入生成式AI助手与数字孪生平台集成，提升协同决策效率。
3. 新材料研发与“产品赋能”战略
在推进工艺脱碳的同时，研发重点持续投向能推动全社会脱碳的高性能材料：
下一代汽车解决方案：深化 NSafe?-AutoConcept (NSAC) 冷成型技术，开发更高强度的钢种，服务于汽车轻量化。
氢能社会基础设施：研发用于液氢（-253°C）储运的专用钢材，如 HYDRLIQUID?奥氏体不锈钢、NSSC STH?2厚板，以及高效制氢设备用高耐热不锈钢。
CCUS配套材料：开发用于CO?注入管道的耐腐蚀合金（CRA）油井管。
可再生能源：开发用于海上风电、地热发电等设施的高性能结构钢。
4. 全球趋势对标与竞争定位
Nippon Steel的技术路线图置于全球绿色钢铁竞赛中考量，其优势与挑战并存：
引领区域CCUS部署：根据DNV 2024年报告预测，到2050年，经合组织太平洋地区（以日本为主导）将占据全球钢铁生产CO?捕集量的 56% 。这凸显了新日铁在其区域CCUS技术路线中被赋予的引领者角色。
氢冶金商业化节奏的挑战：外部分析（如Transition Asia）指出，新日铁将 H?-DRI商业化时间点设定在约2040年，这一节奏显著落后于中国、韩国和北欧的全球同行。其高炉氢还原路径虽能利用现有资产，但也被视为减排潜力有限的过渡选择，面临未来竞争压力。
以系统性方案与高附加值产品构建壁垒：面对技术商业化速度的潜在挑战，公司的应对策略是依靠其完整的“工艺-产品-解决方案”体系。通过 NSCarbolex? Solution 提供全生命周期碳管理，并通过持续扩产的高性能电工钢、氢能用钢等高附加值产品巩固客户关系与利润基础，为长周期的技术转型提供资金和市场缓冲。
5. 实施路径与投资规模
所有技术开发均遵循清晰的阶段路径，并匹配巨额资金投入：
财务支撑：为实现2050年碳中和，公司预计总投资规模达 4.5至5.5万亿日元（其中研发投入超过5000亿日元，设备资本支出4-5万亿日元）。2023-2026年稳固的盈利与现金流为这一长期投资提供了基础。
分阶段目标：
至2030年：依托COURSE50、提升废钢利用、能效改进及现有EAF转换，实现相比2013年减排30%的中期目标。
2030-2050年：推动Super COURSE50、H?-DRI等突破性技术实现商业化部署与规模化应用，并结合CCUS等补偿措施，最终达成碳中和。
总体而言，Nippon Steel的2027-2050年技术路线图是一场围绕“氢”和“电”的工艺革命，并以深度数字化和高端材料研发为双翼。其转型路径清晰、投资规模巨大，在CCUS领域的领先布局与在高附加值产品市场的统治力是其独特优势，但氢基直接还原等关键零碳技术的商业化速度，将是其能否在2050年全球碳中和钢铁格局中保持领先地位的核心考验。

日本近期技术发展系列报告：








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