氫冶金技術是利用氫氣(H₂)作為還原劑,在高溫下與鐵礦石(主要成分為Fe₂O₃)發生化學反應,將氧化鐵還原為金屬鐵,同時生成水(H₂O)。上述過程涉及到的技術及設備包括氫基豎爐、氫基流化床以及氫基熔融還原等。氫冶金技術不僅能避免傳統高爐工藝中焦炭燃燒產生大量二氧化碳的問題,還能緩解冶金工業對于化石能源的依賴,助力能源結構轉型及綠色化發展。長期來看,氫冶金技術的應用具有良好的經濟效益、環境效益及社會效益。
中國是冶金大國,尤其是鋼鐵生產領域,中國每年鋼鐵產量達到10億噸級,長期占據全球第一大鋼鐵生產國的位置。然而,鋼鐵作為能耗大戶,在國家著力推動能源結構轉型、實施“雙碳”戰略的背景下,迫切需要高效、綠色的能源對現有的傳統能源進行替代。氫能作為可再生、綠色低碳的新型能源,其在鋼鐵等冶金領域的應用不僅具有技術層面的可行性,更契合了國家政策要求及產業發展趨勢,受到政府政策、科研領域、產業界的廣泛關注。
2024年12月底,為推動氫能的有效率利用及長期發展,工信部、發改委、能源局三部委聯合印發《加快工業領域清潔低碳氫應用實施方案》,特別要求“有序提升氫冶金應用水平”,并從關鍵技術及設備研發、氫能替代石化能源、提升氫氣利用率、氫能技術應用等多個具體層面指明發展方向,為氫冶金技術的研發及產業化應用提供了有力的政策支持。在政策的強力推動下,氫冶金技術將正逐漸從科研實驗走向產業化生產,如2025年9月,國內首條百萬噸級“氫基豎爐+電爐”近零碳示范產線突破關鍵調試節點,并將于2025年底全線投產,標志著中國氫冶金技術初步進入產業化發展階段。據新思界發布的《
2025-2029年全球及中國氫冶金技術行業研究及十五五規劃分析報告》顯示,預計2029年,中國氫冶金技術及相關設備將形成百億級市場規模。
新思界
分析人士認為,氫冶金技術的發展及應用,為氫能的產業化發展創造了較大空間——當前,氫能尤其是綠氫的生產、儲運成本較高,其中的一個重要原因是制氫、輸氫、用氫的規模較小,難以形成規模效益,從而吸引大規模投資及促進技術迭代發展。氫冶金過程中所需氫能規模較大,且較為集中,不僅能消耗大量副產氫,還為綠氫的制備、使用創造了條件,帶動制氫、儲氫等氫產業環節的全面發展。
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