氫冶金技術是指用氫氣取代碳作為還原劑和能量源煉鐵的生產方式,該方式還原產物為水和鐵,可實現零碳排放。根據原理不同,氫冶金技術可分為高爐富氫冶煉技術和氫直接還原鐵技術等。高爐富氫冶煉是指往高爐內噴吹富氫氣體參與煉鐵過程的技術;氫直接還原鐵是指通過氫基還原反應直接還原固體鐵礦石過程的技術。
鋼鐵行業是我國制造業中碳排放量最大、能源消耗量最高的行業,目前我國鋼鐵行業碳排放量占比全國碳排放總量約為16%;占比全球鋼鐵行業碳排放總量接近65%。近年來,在國內雙碳目標持續推進以及環保力度不斷加強背景下,鋼鐵行業綠色發展趨勢受國家政策大力支持。
2022年1月,國家發布的《關于印發“十四五”節能減排綜合工作方案的通知》提出,到2025年,完成5.3億噸鋼鐵產能超低排放改造。氫冶金作為促進鋼鐵行業低碳減排以及綠色發展的重要技術方向,其發展受國家政策大力支持,發展前景較好。
現階段我國鋼鐵企業正在積極布局氫能冶金、綠氫制備等項目,其中國內布局氫直接還原鐵技術項目的企業有中晉太行、中國寶武和河鋼集團;布局高爐富氫冶煉技術項目的企業有晉南鋼鐵、寶武寶鋼股份;此外國內布局氫冶金項目的企業還有酒鋼集團、鞍鋼集團、包鋼集團、建龍集團、晉城鋼鐵等。
現階段,我國氫冶金技術發展仍面臨較多挑戰,一方面,我國可用氫冶金用氫能資源較少、項目建設成本較高,目前我國氫冶金用氫能來源基本以焦爐煤氣為主,本土鋼鐵企業發展氫冶金項目需具備配套的焦化建設項目;另一方面,氫冶金技術研發復雜程度較高,其中以氫直接還原鐵技術為例,該技術發展中出現的氫氣利用效率較低、氫還原反應熱量不足等問題還亟待解決。
新思界
產業分析人員表示,氫冶金是促進鋼鐵行業低碳減排的重要技術方向,目前我國鋼鐵企業正在積極布局氫冶金領域,該領域項目數量正不斷增加。近年來,在國內雙碳目標持續驅動以及國家政策大力支持背景下,氫冶金技術發展前景較好。未來本土鋼鐵企業還需大力創新氫冶金技術、不斷突破關鍵技術,進而打破技術發展困境,促進國內鋼鐵企業氫冶金技術滲透率不斷提升。