5G+ 工业互联网 钢铁冶金行业应用解决方案 一 行业背景 二 5G 新基建与工业互联网 三 5G 应用 四 案例分析 I 3 > 粗钢产量再创历史新高 (9.96 亿吨 ) 钢材进出口双双下降 (>10%) > 钢材价格窄幅波动 (5 .9%)↓ 进口铁矿石价格大幅上涨 (34.3%) 个 > 2 24157.70 12017.10 生产设备智能化 程度低 钢铁冶金企业目前生产设备智能化参差不齐，国有大型企业以及大型民企设备智能化水平相对较高，但是管理 智能化水平普遍低下，专家系统，神经网络技术， Al 等技术应用较少 协同生产弱 钢铁冶金企业生产设备数字化基本已经实现，但是生产过程中各种设备形成数据孤岛，没有打通各设备以及各 系统之间数据融合，数据价值无法有效挖掘 系统之间数据融合，数据价值无法有效挖掘 人员密集型 目前大部分巡检以及生产现场日常工作对于人力依赖度较高，钢铁冶金企业员工数多，同时由于环境恶劣，对 于年轻人吸引力不足，导致招工难 能耗污染大 生产工艺过程复杂，涉及的设备数量多达上百台，能耗大，同时在冶炼过程中会产生高炉副产品 (CO/CO2/ N2/H2/CH4/ 炉渣 / 炉尘 / 工业废物等 ) 给环境造成污染 现场网络管理能 力差 目前企业生产内容大部分仍然是基于

系统基于产品代码的冶金规范系统 基于产品代码进行产销合同转换可能会产生的问题 1. 产品代码是否能完全描述一个产品，有特殊要求怎么办？ 2. 对于长度、宽度、厚度等连续型尺寸无法事先编码怎么办？ 3. 一个代码一套规范，数据量是否会变得无法控制？ 4. 对制程、数量等规范内容要做修改，但又仅限这张定单怎么办？ 1) 传统 ERP 系统基于产品代码的冶金规范系统 仅适用于产品较少及工艺比较固定的钢铁企业 2) 传统的冶金规范码和产品规范码体系 销售合同 厚度 宽度 长度 或 其 它特殊 约束 条件α 用途代码 APN 客户代码 CUSTNO PSR-NO 与 产品规范码 PSR NO 生产途径码 MIC LINE 加工途径码 MIC BACKLOG 静态冶金库范库 冶金规范码 MIC NO 冶金规范静态表 • 化学成分 • 机械性能 • 尺寸公差 • 标签、包装、运输标 准 • 加热作业标准 • 轧钢作业标准 • 热处理作业标准 • 取样、试验作业标准

工业部门在生产工艺与排放结构上的高度复杂性，使其碳减排技术的发展面临巨大挑战，因此全球碳 中和实现路径上的难减排领域往往都在工业部门等。钢铁、水泥、石化、化工等重点高碳工业行业减排路 径差异显著，短流程工艺、氢冶金、电气化、二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）等技术路线亟需系统性 突破与统筹推进。推动庞大工业体系实现深度脱碳，必须在颠覆传统发展模式的同时，平衡技术演进与经 济可行性，以 “技术 - 路径 - 中国工程院院士、中国石化股份公司 张 强 清华大学地球系统科学系副主任、教授 报告总召集人： 严 刚 生态环境部环境规划院 报告作者： 关于作者 章节召集人： 李 冰 冶金工业规划研究院 何 捷 中国建筑材料科学研究总院有限公司 邵朱强 中国有色金属工业技术开发交流中心 有限公司 李永亮 中国化工节能技术协会 吴立新 煤炭工业规划设计研究院有限公司 生态环境部环境规划院碳达峰碳中和研究中心 董金池 生态环境部环境规划院碳达峰碳中和研究中心 刘 洋 清华大学地球系统科学系 蔡慈澜 清洁空气政策伙伴关系秘书处 张利娜 冶金工业规划研究院 员 晓 冶金工业规划研究院 崔敬轩 中国建筑材料科学研究总院有限公司 聂 卿 中国建筑材料科学研究总院有限公司 谢 刚 中国有色金属工业技术开发交流中心

工业部门在生产工艺与排放结构上的高度复杂性，使其碳减排技术的发展面临巨大挑战，因此全球碳 中和实现路径上的难减排领域往往都在工业部门等。钢铁、水泥、石化、化工等重点高碳工业行业减排路 径差异显著，短流程工艺、氢冶金、电气化、二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）等技术路线亟需系统性 突破与统筹推进。推动庞大工业体系实现深度脱碳，必须在颠覆传统发展模式的同时，平衡技术演进与经 “ 济可行性，以 技术 - 补贴、税收减免、绿色信贷、优惠电价等政策工具，构建激活市场和社会力量的多元投入格局。 本项目由能源基金会资助支持。 报告总召集人： 严 刚 生态环境部环境规划院 章节召集人： 李 冰 冶金工业规划研究院 何 捷 中国建筑材料科学研究总院有限公司 邵朱强 中国有色金属工业技术开发交流中心 有限公司 李永亮 吴立新 齐曙光 中国化工节能技术协会 煤炭工业规划设计研究院有限公司 生态环境部环境规划院碳达峰碳中和研究中心 董金池 生态环境部环境规划院碳达峰碳中和研究中心 刘 洋 清华大学地球系统科学系 蔡慈澜 清洁空气政策伙伴关系秘书处 张利娜 冶金工业规划研究院 员 晓 冶金工业规划研究院 崔敬轩 中国建筑材料科学研究总院有限公司 聂 卿 中国建筑材料科学研究总院有限公司 谢 刚 中国有色金属工业技术开发交流中心

2023 年开始供应低碳钢，并计划在 2026 年通过氢基竖炉 - 电炉技术将车辆用钢的碳排放强度降低 50%–80%，其后还将发布减碳 95% 的“绿钢”。河钢也在开展 120 万 吨氢冶金示范工程，引领低碳冶金技术。中日韩三国的钢铁企业在脱碳方面具备巨大潜力，其粗钢产量占全球的 60% 以上，占全球汽车板市场供应量的 23.8%。汽车产业对低碳钢材的需求，结合政府政策引导和投资支持，是 推动 能达到 E 级碳效；氢基竖炉、电炉可 达到 D 级碳效；部分绿电条件下，氢基竖炉、电炉可达到 C 级碳效；而想要达到 B 级甚至是 A 级，需要更多 的绿电、绿氢等能源，以及更高效的低碳冶金技术，如 CCUS、氢冶金等。LESS 标准由于固定边界扩展到热 轧，因此其阈值相比 RS 标准和 C2F 标准更高，且针对不同类型的钢（如优质钢或结构钢）设置了不同的阈值。 GSCC 标准是考虑 1.5 度 流程高 27%，碳排放强度降低近 80%。COG DRI-EAF 的吨钢成本比长流程高 21%，碳排放强度降低约 50%。 图表 11 钢铁行业不同技术路线的吨钢成本和碳排放强度 模型假设：冶金工艺中的电力来自电网，绿氢电解水的电力来自可再生能源；项目产能为 100 万吨钢 / 年，产品为热轧带钢， 2026 年投产，运营周期为 20 年，利用率 90%；除了 Scrap-based EAF

南昌江“玲龙一号”反应堆进入设备安装阶段，预计将于2026年 建成投运，该项目将成为SMR技术商业化进程中的重要里程碑。 在消纳端，氢燃料电池、固态电池等技术的发展将进一步为交通 去碳化提速，而氢冶金技术的推广将打通能源与生产原材料的 边界，充分释放氢能在工业领域的应用潜力。此外，直接空气碳 捕集、电转液（PtL）合成SAF等前瞻性技术将进一步扩大示范规 模，驱动二氧化碳再利用的资源闭环。 AI赋能电力预测 规模化量产 氢能及氢基燃料 碳回收及利用 可控核聚变 微型核反应堆 光催化制氢 生物质制氢 直接空气碳捕集 高温气冷堆 生物质能碳捕集与封存 煤电掺氨 超级电容 飞轮储能 钙钛矿光伏电池 氢冶金 固态电池 全钒液流电池 钠离子电池 漂浮式风机 压缩空气储能 氢燃料电池 碳纤维风机叶片 锂离子电池 XBC光伏电池 PEM电解水制氢 钠冷快中子实验堆 SMR小型堆 PTL制SAF OPV有机光伏电池 光制氢-合成 氨/甲醇一体化项目快速落地，但应用成本、技术标准、配套设 施等问题仍需产业链上下游合力突破。 • 工业领域—氢冶金：以氢气代替碳还原铁矿石是钢铁行业脱 碳的关键路径，面对不断收紧的碳监管政策以及下游客户价 值链减排目标的传导，全球多家钢铁企业布局了氢冶金示范项 目。而规模化应用仍受制于绿氢成本。 未来的绿氢应用领跑技术不仅需求具备更高的经济性和安全 性，还需充分考虑与现有基础设施的兼容性。例如在航运业推

Minerals, Metals Targeted segments Water Treatment & Distribution 设备控制 关键电力 提高系统互操性和开放性 集成 矿业 水泥 冶金 目标行业 食品 饮料 石化 制造执行系统 智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案 运营管理驾驶舱 企业能耗管理驾驶舱 过程控制 电能控制

设备台账 安全台账 能 源 台 账 、 、 生产设计 生产勘探 、 、 生产调度 资源管理 生产计划 过程台账 生产统计分析 资料来源：煤矿智能化建设指南（ 2021 年版）、冶金矿山数字化转型白皮书、公开资料、专家访谈、亿欧智 库 数据统计 智能分析与决策 数据中心 数据可视化 人员 设备 运输 26 安全培训 • 安全操作、安全生产 流程及安全演习低成 年砥砺前行，已成为国内矿业领域集自主研发、咨询规划、系统实施、系统集成等产品、技术与服务于一体的矿山 信息 化智能化领军企业。 u 迪迈科技凭借完整的数字矿山产品体系及专业化与标准化服务 ，已成功将产品和解决方案应用于有色、冶金、煤炭、黄金、化工、建材、核工 业、国土资源等行业和领域，并且为 600 余家矿业企业、设计研究机构与高等院校提供了专项数字矿山产品与技术服务。 3.3.1 迪迈科技—深耕矿山行业十余载，凭借行业理解力与人才团队优势，

年节能降碳行动方案》对钢铁、石化、有色金属、建材行业能效标杆水平以上的产能占 比提出具体量化目标，能效基准水平以下产能完成技术改造或淘汰退出。在推动能源结构转型方面，支持发展电 炉短流程炼钢、加强氢冶金等低碳冶炼技术示范应用，促进企业提高可再生能源使用比例，“十四五”后两年新上高 耗能项目的非化石能源消费比例不得低于 50%。 1.4.3 交通部门 “十三五”期间，得益于推广新能源汽车、优化 [15]。随着碳价提升和 CCUS 技 术成本的下降，未来 CCUS 的经济性将逐步体现。双碳情景下，2025 年到 2060 年电力行业 CCS 投资需求达到 3.39 万亿元左右。 在优先电能替代后，广东省氢冶金、氢能交通工具推广也是实现碳中和的重要路径。《广东省加快氢能产业 创新发展的意见》中提出到 2025 年，年供氢能力达到 10 万吨。在双碳情景下，广东省氢能需求约为 540 万吨标煤， 交通氢能需求约为

化治理的复杂性，亟需兼顾效能、经济性与可扩展性的解决方案。 4.1 内外污染源分析 4.1.1 室外污染源 • 工业排放 ：工业生产过程中会产生大量的废气，如石油化工企业 的炼油过程会排放硫化氢、二氧化硫等气体；冶金行业在矿石冶 炼过程中会产生二氧化硫、氯气等腐蚀性气体。这些废气通过大 气环流，可能飘散至数据中心所在区域，并通过数据中心的通风 系统、门窗缝隙等途径进入室内。 • 交通尾气 ：随着汽车保有量的不断增加，交通拥堵路段的汽车尾