[SMM Analysis] Green Steel Revolution: High Proportion of Steel Scrap Application Leads Low-Carbon Transformation in the Automotive Supply Chain

Đã xuất bản: Jun 21, 2024 18:11 (GMT+8)
Nguồn: SMM
In response to global trends and the low-carbon demands of automotive end-users, steel producers actively promote the R&D and production of low-carbon automotive steel technologies.

Low-Carbon Steelmaking Pathways for Automotive Steel Producers

In response to global trends and the low-carbon demands of automotive end-users, steel producers actively promote the R&D and production of low-carbon automotive steel technologies.

At the beginning of 2024, Shougang Jingtang adopted an extreme carbon reduction approach across the entire process. In the ironmaking stage, they used a high proportion of pellet smelting technology, with the pellet ratio exceeding 50%, achieving efficient and low-consumption blast furnace smelting. In the steelmaking stage, they focused on a smelting technology with a high steel scrap ratio, gradually building the capacity for mass production with over 50% steel scrap ratio, driving product diversification and high-end development and helping establish Shougang Jingtang's unique low-carbon converter steelmaking process with a high steel scrap ratio. As the transformation demand for green and low-carbon supply chains from automotive OEMs surged, automotive sheet producers have been upgrading their steelmaking pathways to meet low-carbon purposes. Steel producers like Baosteel, HIBS, Masteel, and TAGAL have all achieved remarkable performance in this field.

"Blast furnace + converter + large amounts of steel scrap" and "electric furnace with all steel scrap + green electricity" are currently the main low-carbon steelmaking pathways. Although in the short term, adding steel scrap increases additional energy costs and the cost per ton of molten steel, this technological pathway transformation can effectively reduce carbon emissions in blast furnace steel production in the long term, providing strong support for the expansion of steel products into the low-carbon sector.

Technical challenges of producing automotive steel with a high proportion of steel scrap

There are technical challenges in controlling residual elements when adding a large proportion of steel scrap, and automotive sheets have stricter requirements for residual elements

Automotive sheets are one of the steel products with the strictest requirements for residual elements. The C, N, and residual elements in the steel significantly affect its performance and surface quality. As high-end automotive users increasingly demand higher purity and deep drawing performance for automotive sheets, controlling residual elements in steel has become the biggest technical challenge, whether in the blast furnace-converter-high steel scrap addition ratio process or the electric furnace-steel scrap production process.

Residual elements such as Cu, Ni, Cr, and Sn in molten steel are mainly affected by steel scrap and raw materials in furnaces. In the Chinese market, depreciation scrap is the primary supply source, accounting for more than 50% of steel scrap supply in 2023, followed by self-produced and processed steel scrap, with supply proportions of 22% and 24%, respectively. At present, the supply of depreciation scrap cannot meet the requirements for automotive sheet smelting. On the one hand, steel producers need to control the quality by managing the steel scrap supply chain at the source; on the other hand, they need to increase the proportion of recycled processed steel scrap (such as stamping off-cuts, turnings, and heads generated during the automotive production process) through strategic cooperation agreements with downstream companies to ensure high-quality steel scrap addition and reduce residual elements in the steel. The international automotive parts producer Gestamp has achieved a 70% increase in steel scrap utilization through cooperation with Tata Steel UK. Additionally, Gestamp has signed a circular economy cooperation agreement with ArcelorMittal.

Deep Drawing Performance: Residual elements have a low melting point. Low melting point substances continuously diffuse along the interior during the solidification process of continuous casting billets, forming segregation. This results in defects such as element enrichment and agglomeration at the end of solidification, reducing the internal structure density of billets and the dynamic performance of the material structure during rolling, adversely affecting the deep drawing performance of low-carbon steel for automotive sheets.

Plasticity, Toughness, and Cold Working Performance: Excess nitrogen affects the timeliness and blue brittleness of low-carbon automotive steel and reduces the plasticity, toughness, and cold working performance of steel. Excess carbon also reduces the plasticity and stamping performance of steel.

The melting rate of steel scrap is also one of the reasons limiting a high steel scrap ratio in the converter.

In the blast furnace-converter process, CO2 emissions are mainly concentrated in the ironmaking process. Reducing the amount of pig iron and increasing the proportion of high-quality steel scrap or DRI is the most effective method for carbon reduction. However, the process leads to insufficient heat in the converter, extending the converter smelting cycle and increasing the difficulty of cost control in the entire steelmaking process.

On the one hand, steel companies are vigorously developing rapid steel scrap addition and melting processes, combining the converter iron pouring process and the melting requirements of different types of steel scrap to increase the efficiency of converter steel scrap processing and the melting efficiency of steel scrap during the smelting process, thereby increasing the proportion of steel scrap in the converter. On the other hand, by developing ladle cover and pig iron ladle cover technologies, as well as improving the compactness of production organization and the level of smelting operations, the heat loss during converter smelting is reduced, and the melting rate of steel scrap is increased.

Additionally, the shape, size, and carbon content of steel scrap affect its melting time in the converter. Therefore, steel companies should measure basic parameters such as the yield of different types of steel scrap on the market and accurately establish the relationship between various steel scraps and the composition, temperature, and smelting time of the molten pool in converter steelmaking.

Low-Carbon Transition Goals for Automakers: Comprehensive Implementation from Manufacturing to Supply Chain

Automotive OEMs have set life-cycle decarbonization goals aimed at promoting the low-carbon transition of the entire industry chain.

At this critical moment in addressing global climate change challenges, the Chinese government has clearly stated its ambition to achieve carbon peak by 2030 and carbon neutrality by 2060. The Chinese automotive industry plays a significant role in achieving this goal. As the industry transitions from internal combustion engine vehicles (ICE) to battery electric vehicles (BEV), emissions during the vehicle usage phase have significantly decreased. However, the production processes of high-energy-consuming and high-emission automotive materials (such as steel, aluminum, and plastic) present new challenges for the industry's successful decarbonization. The production of automotive materials accounts for approximately 18% to 22% of the total life cycle emissions of ICEVs. Therefore, promoting low-carbon transitions at the raw material end is crucial for achieving the carbon reduction and decarbonization goals in the automotive industry.

Leading global automakers have announced their carbon neutrality plans, including target years for achieving carbon neutrality, overall carbon emission targets, and emission reduction targets for both the manufacturing and supply chain ends. They ensure the effective execution of their group's carbon reduction goals through measures such as building zero-carbon factories and setting clear emission reduction targets for each supply and manufacturing end. This presents both opportunities and challenges for every participant in the automotive value chain.

Overview of global automakers' carbon neutrality plans

Note: Only some of the car companies' plans are displayed, and the statistics are up to May 2024.

Source: Public information, SMM.

Tuyên bố về Nguồn Dữ liệu: Ngoại trừ thông tin công khai, tất cả dữ liệu khác được SMM xử lý dựa trên thông tin công khai, giao tiếp thị trường và dựa trên mô hình cơ sở dữ liệu nội bộ của SMM. Chúng chỉ mang tính chất tham khảo và không cấu thành khuyến nghị ra quyết định.

Để biết thêm thông tin hoặc có thắc mắc gì, vui lòng liên hệ: lemonzhao@smm.cn
Để biết thêm thông tin về cách truy cập báo cáo nghiên cứu, vui lòng liên hệ:service.en@smm.cn
Tin Liên Quan
[JFE Steel dự kiến cắt giảm 600.000 tấn sản lượng sau thiệt hại do bão]
26 Sep 2026 20:36 (GMT+8)
[JFE Steel dự kiến cắt giảm 600.000 tấn sản lượng sau thiệt hại do bão]
Đọc thêm
[JFE Steel dự kiến cắt giảm 600.000 tấn sản lượng sau thiệt hại do bão]
[JFE Steel dự kiến cắt giảm 600.000 tấn sản lượng sau thiệt hại do bão]
JFE Steel Nhật Bản dự kiến sản lượng sẽ giảm khoảng 600.000 tấn sau khi mưa lớn và bão số 25 gây hư hại các cơ sở tại Nhà máy Đông Nhật Bản ở khu vực Chiba. Công ty cho biết tác động có thể kéo dài do bão gây thêm thiệt hại sau các trận mưa lớn hồi tháng 8 tại Chiba. Một số cơ sở đã bị ngập vào tháng 8; công tác khôi phục được tiến hành với ưu tiên an toàn và hoạt động dần được nối lại, nhưng các lò cao vẫn chưa trở lại bình thường. Bão số 25 tiếp tục gây ngập tại một số cơ sở ở đây, và việc sửa chữa đang được tiến hành. JFE cho biết mức sản lượng giảm ước tính có thể thay đổi theo tiến độ khôi phục và công ty vẫn đang đánh giá tác động đến sản lượng và lợi nhuận. Một số lô hàng đã bị chậm trễ và công ty đang phối hợp với khách hàng để hạn chế gián đoạn nguồn cung.
26 Sep 2026 20:36 (GMT+8)
[Sản lượng thép thô của Ấn Độ tăng 4,6% trong tháng 8 khi sản lượng toàn cầu giảm]
26 Sep 2026 20:36 (GMT+8)
[Sản lượng thép thô của Ấn Độ tăng 4,6% trong tháng 8 khi sản lượng toàn cầu giảm]
Đọc thêm
[Sản lượng thép thô của Ấn Độ tăng 4,6% trong tháng 8 khi sản lượng toàn cầu giảm]
[Sản lượng thép thô của Ấn Độ tăng 4,6% trong tháng 8 khi sản lượng toàn cầu giảm]
Sản lượng thép thô của Ấn Độ tăng 4,6% so với cùng kỳ năm ngoái lên 14,8 triệu tấn trong tháng 8, giữ vững vị trí số 2 toàn cầu, trong khi sản lượng thế giới giảm 1,2%, theo worldsteel. Trung Quốc vẫn đứng đầu với 74,6 triệu tấn, giảm 3,7%; Mỹ đứng thứ ba với ước tính 7,3 triệu tấn, tăng 3%; Nhật Bản đạt 6,7 triệu tấn, Nga 5,5 triệu tấn và Hàn Quốc 5,4 triệu tấn. 70 quốc gia báo cáo đã sản xuất 144,2 triệu tấn, chiếm khoảng 98% sản lượng thế giới năm 2025. Trong 8 tháng đầu năm, sản lượng của Ấn Độ tăng 6% lên 115,9 triệu tấn, Trung Quốc giảm 3,1% xuống 651,9 triệu tấn và sản lượng toàn cầu giảm 0,7% xuống 1,225 tỷ tấn. Châu Á và châu Đại Dương sản xuất 106,7 triệu tấn trong tháng 8, giảm 1,4%, do Trung Quốc kéo xuống. Việt Nam tăng vọt 36,4% lên 2,7 triệu tấn và Brazil giảm 6,2% xuống 2,7 triệu tấn. Bắc Mỹ tăng 3,9%, châu Phi tăng 8,8%; Tây Á, Nam Mỹ và Nga cùng các nước CIS khác trừ Ukraine giảm lần lượt 4,6%, 4,9% và 5,6%.
26 Sep 2026 20:36 (GMT+8)
[Ukraine's steel industry nears collapse as top producers halt output]
26 Sep 2026 20:36 (GMT+8)
[Ukraine's steel industry nears collapse as top producers halt output]
Đọc thêm
[Ukraine's steel industry nears collapse as top producers halt output]
[Ukraine's steel industry nears collapse as top producers halt output]
ArcelorMittal Kryvyi Rih, nhà sản xuất thép hàng đầu Ukraine, ngày 25/9 cho biết không thể khôi phục sản xuất trong bối cảnh các cuộc tấn công tên lửa của Nga gia tăng. Theo hiệp hội ngành Ukrmetallurgprom, ngành thép đã hứng chịu ít nhất 9 vụ tấn công tên lửa đạn đạo kể từ tháng 8, gây thiệt hại gần 100 triệu USD. Thép chiếm 7% GDP của Ukraine. Các cuộc tấn công đã làm hư hại lò cao và ngừng sản xuất gang, buộc ba nhà sản xuất lớn nhất Ukraine phải đình chỉ hoạt động, đánh dấu năm tồi tệ nhất kể từ năm 2022, khi Azovstal và Illich bị phá hủy và 40% sản lượng quốc gia bị mất. Các cảng Biển Đen bị phong tỏa cản trở thương mại, tuyến đường sắt và các tuyến qua Ba Lan/Romania đẩy chi phí vận chuyển than tăng 50-60%, còn thuế quan EU từ tháng 6 cùng cơ chế CBAM hạn chế doanh số bán hàng tại châu Âu. Ngay cả khi 51 quốc gia ủng hộ thương mại Biển Đen tại Liên Hợp Quốc ngày 23/9, việc khôi phục sản xuất vẫn cần nhiều tháng và hàng chục triệu USD.
26 Sep 2026 20:36 (GMT+8)