核心阅读：氢冶金因其降碳减排效果显著，成为钢铁工业实现高质量发展的重要途径，目前已有多家企业积极布局相关业务。业内专家认为，以氢冶金为抓手，钢铁企业在实现节能减排、低碳转型的同时，可布局氢能下游产业链，进一步降低制氢用氢成本，拓宽钢铁产业氢能应用空间。
近日，工信部、国家发改委、生态环境部联合发布《关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见》（下称《意见》），其中在氢能方面，指出将制定氢冶金行动方案，加快推进低碳冶炼技术研发应用。
记者了解到，氢冶金以其巨大的减排优势，已成为钢铁企业低碳转型的重要方向。随着“双碳”目标的深入推进，钢铁企业降碳减排需求日渐迫切。由“碳冶金”向“氢冶金”转变，钢铁企业有望进一步加快绿色低碳转型，助力氢能与钢铁产业双赢发展。
今年已有近10个项目落地
《意见》同时提出，到2025年，钢铁行业研发投入强度力争达到1.5%，氢冶金、低碳冶金、洁净钢冶炼等先进工艺技术取得突破进展。在此背景下，河钢集团、宝武集团、鞍钢集团等各大钢铁企业陆续提出碳达峰碳中和计划，相继加入氢冶金项目布局行列。
事实上，早在2019年11月，河钢集团就宣布将联合建设全球首例氢冶金示范工程。此后，宝武集团、鞍钢集团、宝钢集团均宣布将提升减碳工艺技术能力。在政策和企业的推进下，国内氢冶金发展迅速，相关项目落地速度明显加快。今年2月，宝钢湛江钢铁零碳示范工厂百万吨级氢基竖炉工程正式开工；今年4月，国际氢能冶金化工产业示范区新能源制氢联产无碳燃料项目正式签约，该项目将建设我国首台套氢直接还原技术的2×55万吨直接还原铁和80万吨铁素体不锈钢绿色冶金项目，并逐步形成绿色低碳冶金产业群。今年以来，全国已有近10个氢冶金项目落地，明确规划产能达500万吨。
中冶京诚工程咨询部总经理、氢能事业部负责人李传民表示，要实现钢铁产业降碳目标，全国氢冶金产能应占到整个钢铁产能的9%，以目前钢铁行业十亿吨的总产能推算，到2060年，我国氢冶金总产能将达到1亿吨左右。
降碳减排效果显著
记者了解到，氢能在冶金领域的创新与应用，将使钢铁生产摆脱对化石能源的绝对依赖，从源头上解决碳排放问题。因此，推动氢冶金及其上下游产业链的技术发展，是我国钢铁工业实现低碳转型的重要途径。
“钢铁行业的碳排放量占我国碳排放总量的16%左右，是工业制造领域中碳排放最高的行业。同时，钢铁行业也是重点限制的‘两高’行业。”李传民指出，在国家降碳、能耗“双控”的大背景下，钢铁行业的减碳降耗、减排减量是重中之重。
要实现降碳减排目标，钢铁行业传统冶金工艺的低碳转型尤为关键。李传民介绍，我国钢铁产量的90%采用“高炉+转炉”长流程工艺，其工序多、能耗与污染排放大，每生产1吨钢需要消耗约546千克标准煤、排放1610千克二氧化碳。与此同时，“烧结+焦化+高炉”系统占据了钢铁生产总能耗和总碳排放量的90%左右。而从我国钢铁企业应用进展来看，氢冶金技术有助于显著减少碳排放，促进绿色短流程新工艺发展，实现无化石能源冶炼，开辟钢铁—化工—氢能耦合降碳路线。
对此，已有钢铁企业以氢为抓手，加速推进低碳转型进程。河钢工业技术氢能项目经理陈波介绍，到2025年，河钢在集团内将推广应用360万吨规模的氢治金工程。通过推广应用氢燃料车辆和氢治金工程，可每年减排二氧化碳380万吨、污染物100万吨，相当于减少200万吨钢铁产能的碳排放。
丰富应用场景挖掘降本空间
上述专家进一步表示，以氢冶金为抓手，钢铁企业在实现节能减排、低碳转型的同时，可布局氢能下游产业链，进一步降低制氢用氢成本，拓宽钢铁产业氢能应用空间。
李传民坦言，受成本制约影响，现阶段，氢冶金的主要氢源仍以焦炉煤气产出的灰氢为主。总体而言，钢铁行业氢冶金应用仍面临绿氢成本偏高、技术应用缺乏经验、储运经济性有待提升等一系列挑战。
对此，部分钢铁企业已开始着手布局绿氢产能，并延伸氢能产业链，联合上下游共同推进全产线降本。陈波指出，河钢集团宣钢公司将在一期年产60万吨焦炉煤气重整氢冶金的基础上，发挥张家口风电及光伏制氢优势，开发二期60万吨绿氢冶金项目，实现全过程零碳绿色钢铁制造。下一步，河钢将联合更多企业围绕分布式绿色能源利用、氢气制备与存储等领域关键技术，共同研发以氢能为核心的新型钢铁冶金生产工艺。
在北京英博捷氢科技有限公司总经理冯罡看来，钢铁行业本身对煤、焦、钢等货物有巨大的运输需求，同时炼焦过程中产生的大量富氢气体，通过提纯可用于为加氢站提供氢源。“氢燃料汽车、钢铁厂等相关应用场景，在原材料采购、原材料运输、生产性物流和成品外送4个环节，比电动重卡，氢能重卡更适应多点运输、中长途运输或货源不稳定的场景。”
去年5月，山东泰山钢铁集团加氢母站在山东省济南市莱芜区投产运营，同时，泰山钢铁集团已投入运营第一批10辆氢能重卡，下一步计划再投产300辆。上述人士提出，随着氢能需求的不断提升，未来绿氢与钢铁产业将在冶金、交通等领域深度融合。
