可减少85%以上碳排放，氢冶金比碳冶金更有竞争力！

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作者：Herny  氢云链分析师

钢铁产业是碳排放大户，随着氢能产业的快速发展与环保政策的日趋严厉，“氢冶金”的概念开始逐步在国内外钢铁企业中受到重视，并逐渐成为解决钢铁产业节能减排最理想的方案之一。

图1 高炉炼钢现场

据公开信息显示，我国钢铁工业二氧化碳排放量约占全国二氧化碳排放量的15%，占全球钢铁行业碳排放量的60%以上！因此，降低二氧化碳排放一直是我国钢铁企业的重大任务。

根据《钢铁工业调整升级规划(2016-2020年)》，要求在“十三五”期间能源消耗总量和污染物排放总量分别下降10%和15%以上。2020年9月22日，在七十五届联合国大会一般性辩论上，国家领导人正式提出我国将争取在2060年前实现“碳中和”，即要在40年间使我国的净排放从100亿吨变为0亿吨。

一、“氢冶金”成钢铁企业减排理想方案

氢云链了解到，目前，国内高炉富氢冶炼以喷吹焦炉煤气较为典型，与未喷吹焦炉煤气相比，喷吹50m3/tHM焦炉煤气，炉内还原气浓度增加，炉料还原速度加快，焦比降低14.43%，碳排放减少8.61%。综合来看，氢冶金与传统的高炉转炉“碳基冶金”工艺相比，氢冶金可减少85%以上的碳排放。

图2 中国宝武钢铁集团有限公司党委书记、董事长陈德荣

值得注意的是，作为全球最大钢铁企业中国宝武也正着手探索氢冶金技术。在央视财经专访中国宝武钢铁集团有限公司党委书记、董事长陈德荣时，陈德荣表示：“中国宝武要在2023年实现碳达峰，2025年要具备能够减碳30%的工艺技术的能力，2035年实现减碳30%，到2050年力争碳中和。”

在2020年钢铁产业年终论坛暨中国钢铁产业网年会上，中国工程院院士、中国金属学会理事长干勇指出，氢冶金是实现低碳近零排放的终极冶金技术，未来氢冶金的社会性和经济性将实现统一，钢铁行业将为之改变；因此，对于国内钢铁企业而言，可涉足跨行业氢循环经济。

陈德荣表示，氢冶金目前主要是工艺技术创新的问题，但未来一定更具竞争力。“因为现在新能源制氢成本比较高，跟碳冶金在成本上面，还没有办法进行竞争。但陈德荣表示随着氢能源的推广利用以及碳排放等政策限制，到最后，碳冶金的成本会比氢冶金的成本要高。因此，认为在不久的将来，完全有可能氢冶金会比碳冶金更有竞争力。”

二、“氢冶金”时代已经到来

目前，国内钢铁行业无论是碳排放标准管理体系，还是低碳冶金技术相比国外，均处于发展的初级阶段，行业低碳发展之路充满挑战，但并不妨碍““氢能炼钢”时代的到来。

2020年12月31日，氢云链从工信部官网获悉，为继续深化钢铁行业供给侧结构性改革，切实推动钢铁工业由大到强转变，工业和信息化部研究编制了《关于推动钢铁工业高质量发展的指导意见（征求意见稿）》。该《意见稿》指出，在发展目标中创新发展方面，将氢冶金等前沿技术取得突破进展列为重点；同时，也指出要加强对氢能冶炼等低碳冶炼技术的研发应用力度。

图3 酒钢集团氢冶金研究院揭牌

在项目方面，国内河钢集团已经计划建设120万吨规模氢冶金示范工程；日钢与中国钢研签订了50万吨氢冶金高端钢材项目；酒钢集团成立氢冶金研究院，并顺利完成煤基氢冶金中试基地热负荷试车及部分中试试验；总投资10.9亿元的内蒙古赛思普科技有限公司年产30万吨的氢基熔融还原法高纯铸造生铁项目设备调试即将完成，预计12月底实现热负荷试车。

而在国际上，德国、韩国和瑞典等都已经走在了前列。其中，韩国浦项已经正式开发超高温煤气炉和智能原子炉等氢冶炼技术密切相关技术，并且与原子能研究院密切合作，共同开展核能系统和原材料方面的研究。而瑞典蒂森克虏伯（thyssenkrupp）已经实现了在高炉中使用氢气、奥瓦科（Ovako）也成功实验氢气作为高温热源加热钢材，并且各项工艺正陆续开展验证；

三、氢云链小结

钢铁企业即是产氢企业，也是用氢单位，两者之间有天然联系；钢铁行业是去产能、调结构、促转型的重点行业，其中氢冶金可保证钢铁工业的绿色可持续发展；而氢能行业目前是处于起步阶段的行业，不仅需要努力发展技术，也需要向社会提供更多的想象力，才能引来更多的资金和人才，才能更好地促进产业发展。如果氢能和钢铁的合作形成了互补，有着良好的示范效应，能够吸引更多行业涉足氢能。因此，氢能与钢铁产业的合作是一定会是双赢的结果。

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