Meet大南方|中鋼拚低碳轉型!「2030年減25%碳排」如何達標?拆解5階段製程
Meet大南方|中鋼拚低碳轉型!「2030年減25%碳排」如何達標?拆解5階段製程

工業重鎮——高雄如何做到減碳轉型?在「2024亞灣新創大南方」論壇上,中國鋼鐵公司(以下簡稱中鋼)環境保護處組長張致瑋分享企業內部的解方。

「鋼鐵是工業之母,這是大家耳熟能詳的一句話,任何製造業都需要使用鋼鐵材料。」張致瑋表示,台灣在2023年的鋼鐵相關產業總共創造了7兆元產值,總就業人數超過110萬人,「正因為產量大,導致溫室氣體排放總量大,所以需要努力做好節能減碳工作。」

而作為國內規模最大的鋼鐵企業,中鋼有責任做出良好示範。

張致瑋指出,中鋼已經於2021年在董事會底下成立「節能減碳及碳中和推動小組」,由董事長本人親自主持,透過廣泛蒐集資料、研讀分析,並與國外鋼廠、設備廠商、學研單位交流,規劃企業內部如何邁向2050年碳中和目標。

此外,中鋼也在2023年成立「數位轉型推動小組」,在營運、生產及設備等3大領域規劃智能化系統,意思是從煉鐵、煉鋼、軋鋼等製程陸續導入AI智慧製造,「我們的目標是要在2025年減少7%年碳排、2030年減少25%年碳排,最終朝碳中和(淨零碳排)的方向前進。」

「碳排巨獸」中鋼如何做到減碳轉型

但要如何實現淨零碳排?張致瑋分享,中鋼在「製程5階段」都推動數位轉型。

1.原料階段:研發AI配煤技術,降低原料採購成本

首先是在原料階段,因應多元料源策略,中鋼建立「AI智慧配煤技術」,即時調整不同品級的冶金煤料配比,除了能穩定焦炭強度與品質,還具備自我學習及智能建議調整功能,突破過往的煤料配比組合與設備操作限制,進一步增加高性價比煤料的採購與運用彈性。

「預估每年可以降低原料成本約新台幣7,500萬元。」

2.煉鐵階段:導入AIoT建立智慧高爐

進入煉鐵技術後,中鋼打造國內首座智慧高爐,即運用AI演算法開發27項智能模組,將高爐生產的重要資訊指標及數據彙整於煉鐵智慧平台,使操作人員能透過可視化圖形即時掌握高爐狀態,並且精準調整投入原料。

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中鋼打造國內首座智慧化高爐。
圖/ 中鋼提供

3.煉鋼階段:開發合金投料AI預測系統

接著進入煉鋼階段,中鋼開發一套「合金投料AI預測系統」,這套系統能夠依照客戶訂購的鋼種產品,推算鋼液合金添加的最佳組合,並且具備每日驗證機制協助AI模型持續自我學習及優化,確保預測結果越來越精準。

4.軋鋼階段:熱軋工場導入智慧化系統

進入軋鋼階段後,中鋼也紛紛在各個熱軋工場導入智慧化系統。舉例來說,於第一熱軋工場加熱爐導入「智能化溫控系統」,結合預測、最佳化及機器學習等AI技術,精準掌握鋼胚實際加熱升溫狀況,並提高鋼胚實際溫度預測準確性。

張致瑋指出,公司每年可節省燃耗成本達新台幣2,738萬元,以及達成年減碳14,228噸CO2e的效益。

5.成品階段:鋼捲倉儲吊運天車AI技術

最後在成品階段,中鋼已經整合「儲運管理」、「板車車輛報到」、「天車指揮」、「板車車輛影像辨識」及「天車控制」等五大倉儲相關系統,以此提升速度控制及板車掃描效率。

中鋼碳中和路徑與策略規劃。.jpg
中鋼碳中和路徑與策略規劃。
圖/ 中鋼提供

邁向碳中和,中鋼遇3大挑戰

對於碳排巨獸而言,這絕對不是一條輕鬆的轉型之路。

張致瑋直言,中鋼邁向碳中和的過程遇到很多挑戰,主要分成3個面向:一是技術,目前大多數的關鍵低碳技術都尚未達到商業化或經濟可行的階段;二是資源,例如還原鐵、廢鋼、綠氫、綠電等關鍵資源都欠缺穩定供給來源,而且成本高昂,導致企業在使用這些資源時很難保持經濟效益;三是資金,要實現碳中和目標,企業需要在研發與設備整改上投入巨額資金,根據日本製鐵(Nippon Steel)估計,這筆資金支出大約是5.5兆日圓(換算約新台幣1.13兆元),並非小數目。

「這是我們的挑戰,也是我們(作為傳統產業)應該抓住的機會。」張致瑋總結說道,如何不再製造更多鋼鐵、從鋼鐵創造更大價值,將是中鋼現階段的重要課題。

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責任編輯:李先泰

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總統科學獎揭曉!梁賡義院士、葉均蔚院士用創新與堅持,寫下臺灣科學光輝新頁
總統科學獎揭曉!梁賡義院士、葉均蔚院士用創新與堅持,寫下臺灣科學光輝新頁

【總統科學獎】宗旨在於提升臺灣在國際學術界之地位,獎勵數理科學、生命科學、人文及社會科學、工程科學在國際學術研究上具創新性且貢獻卓著之學者,尤以對臺灣社會有重大貢獻之基礎學術研究人才為優先獎勵對象。

2025年11月11日,總統科學獎頒獎典禮於總統府正式舉行。2001年設立、每2年頒發1次的總統科學獎,今年已邁入第13屆,本屆的2位獲獎者,分別是生命科學組的院士梁賡義、工程科學組的院士葉均蔚。2位臺灣的科研泰斗,不僅全心全意投入創新,更樹立了典範,成為所有科研人員的榜樣。

總統賴清德在致詞時,引用諾貝爾和平獎得主曼德拉(Nelson Mandela)的話指出:「在事情完成之前,一切都看似不可能。這說明了2位院士的故事,他們對未知世界保持熱情、好奇,認真從基礎研究做起,並堅持努力到最後一刻,成功終將屬於他們。」

2025年總統科學獎得主,生命科學組 梁賡義 院士(右)、工程科學組 葉均蔚 院士(左)。
2025年總統科學獎得主,生命科學組 梁賡義 院士(右)、工程科學組 葉均蔚 院士(左)。
圖/ 數位時代

梁院士開創廣義估計方程式 ,加速新藥問世,造福千萬病患

從數學跨足生物統計、再投身高等教育與國家衛生的梁院士,從小就喜歡數學的嚴謹,在美國華盛頓大學攻讀博士期間,因為接觸到當時炙手可熱的「存活分析」,進而對生物統計產生興趣,「投入『生物統計』是條不歸路,因為我發現,統計工具的發展,可以對人類健康有間接幫助。」後來,他前往美國約翰霍普金斯大學任教,又與同事Scott Zeger研發出新的統計方法「廣義估計方程式」,突破了傳統分析方法必須假設所有樣本獨立的侷限,讓長期追蹤資料的解讀更嚴謹,也成為全球健康研究不可或缺的工具。

梁院士研究做得出色,卻不只將心力擺在學術上,他更心心念念著臺灣的發展,持續關心高等教育、國家衛生等領域。他在美國任教的28年間,幾乎年年暑假,都返國舉辦研討會,分享國際生物統計和流行病學的新知。2010年,他乾脆辭去教職,回臺擔任國立陽明大學校長,將陽明大學打造成醫學、人文並重的全人大學。

數位時代
賴總統親自頒發「2025年總統科學獎」殊榮予梁院士。
圖/ 數位時代

2017年,他又接下國家衛生研究院院長一職,並在新冠肺炎爆發期間,擔任中央流行疫情指揮中心研發組組長,與阿斯特捷利康(AstraZeneca)簽約,採購1千萬劑疫苗,完成防疫任務,「所以獲得總統科學獎,不僅是個人的榮耀,更是國家對全人教育的推動、公共衛生實踐,以及任務導向的研究重要性的肯定。能在其中有一些貢獻,我深感榮幸。」

高熵合金之父葉院士,堅持不懈打破材料學定律

被譽為「高熵合金之父」的葉院士,打破材料學界以1~2種主元素為基底的傳統,開創出能讓數十種元素混合的「高熵合金」,為元素週期表注入嶄新生命力,在半導體、智慧機械、綠能科技、國防與生醫等領域帶來突破性的應用。過去合金多以單一金屬為主,再加入少量元素微調性質,金屬種類愈多反而愈脆、延展性與硬度下降,使應用受限;然而高熵合金卻反其道而行,以4、5種以上金屬融合,展現出更佳的延展性、耐腐蝕性與硬度,重新定義合金的可能性。

令人驚訝的是,30年前葉院士提出高熵合金構想時,曾被質疑「觀念錯誤、毫無可能」。他不畏質疑,透過紮實的實驗與論證,於2004年一口氣發表5篇高熵材料論文,為高熵合金命名、定義並奠定理論基礎,後續更平均每年發表逾10篇研究,提出高熵效應、嚴重晶格扭曲效應、緩慢擴散效應與雞尾酒效應等核心概念,開創全新的材料科學典範。

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賴總統親自頒發「2025年總統科學獎」殊榮予葉院士。
圖/ 數位時代

如今,高熵合金不只在學界掀起熱潮,更成功落地產業。「學以致用非常重要!」葉院士強調,學術研究不該停留在象牙塔,而應投入產業、協助解決關鍵瓶頸。他不僅與國立清華大學共同成立「高熵材料研發中心」,也創辦全球首家高熵材料公司,推動技術轉移與產業升級,讓高熵合金真正走向世界舞臺。

所有總統科學獎得獎人的科學成就及重要貢獻,不僅提升臺灣學術聲譽及國際競爭力,對於增進人類生活福祉更有深遠的影響,實為臺灣學術界的最高典範。而本屆梁院士、葉院士2位得獎人終身投入科學探索、人才培育的成果,嘉惠了整個社會,更成就跨世代的深遠影響,為臺灣科學寫下光輝一頁。

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