日前，全球首例富氢利用项目，河钢氢能项目正式开工。该项目将成为世界首套新一代低碳氢能源示范装置。

河钢仅仅是我国q345c钢板行业推进氢能冶金实践的一个缩影。

q345c钢板行业是去产能，调结构，促转型的重点行业，加快实施绿色化改造升级，65mn钢板发展节能环保，q345花纹钢板盈利模式可再生能源等新兴技术，是加快实现q345c钢板行业实现新旧动能转换的重要方式，氢能与q345c钢板行业的结合正是一个良好的示范。氢能冶金如何助力绿色q345c钢板？

q345c钢板企业积极布局氢能冶金项目

国内q345c钢板行业正为q345c钢板产业绿色发展付出持续的努力。氢能作为一种清洁能源，在q345c钢板等重点行业实施开展氢能冶金的研究和实践就显得尤为迫切。

在讨论中，业内一位专家表示：“除了通过基于氢气的直接还原技术和碳捕获与封存技术实现减排以外，关于减少q345c钢板生产过程中的二氧化碳排放，当前没有更多的方式。”可以认为，“氢气炼钢”是q345c钢板工业当前已知的最佳减排技术。

“因为氢冶金与传统的高炉流程相比以氢气代替高炉冶炼使用的碳作为q345c钢板的还原剂，能省去前端焦化，65mn钢板烧结，求团这些工序，减少冶炼过程中VOC污染物和二氧化碳排放量。同时，氢能来自于可再生能源或者天然气，还可以进一步减少煤炭的使用量，从而减少二氧化碳和污染物的排放量。”上海交通大学环境科学与工程学院特聘教授金放鸣介绍说。

“氢能可直接为q345c钢板行业提供高效原料，还原剂和高品质热源，有效减少碳排放，是值得期待的。”清华大学能源环境经济研究所，清华大学—张家港氢能与先进锂电技术联合研究中心副研究员欧训民也表示了相同的看法。

国内宝武，65mn钢板河钢，酒钢等q345c钢板企业正在探讨氢能炼钢。

5月10日，q345花纹钢板盈利模式河钢宣钢氢能源开发和利用工程示范项目正式启动建设。据了解，该项目充分利用张家口地区国家级可再生能源示范区优势，打造可推广，可复制的“零碳”制氢与氢能产业发展协同互补的创新发展模式。在此次论坛中，河钢工业技术服务有限公司副总经理王峰也带来了项目的详细情况，“项目一期60万吨采用焦炉煤气做还原气，是全球首座使用富氢气体直接还原铁的工业化生产厂，预计将于2021年底投产；项目二期60万吨将采用风能，q345b钢板-q345D钢板-q235b钢板-16mn钢板-钢板加工-天津市津蛟金属材料销售有限公司太阳能等可再生能源进行电解水制氢做还原气，以实现无化石能源冶炼。该项目开发的氢还原新工艺，依靠自主和集成创新，采用产学研相结合的模式，核心技术为Tenova公司的Energiron-ZR（零重整）技术，可替代传统高炉碳冶金工艺，预计年可减碳幅度达60%。”王峰说。

“正在谋划全球氢能还原与利用全球创新中心。十四五”时期，河钢集团还将在唐山，邯郸分别建设一座120万吨产线。”王峰透露，“河钢集团正将氢能利用作为重点发展的战略性新兴产业，积极介入制氢，储运，加氢等氢能利用领域。“十四五”期间，河钢集团实施氢能发展战略，不管制氢，运氢，用氢，储氢都仅仅围绕q345c钢板主业，不断拓展q345c钢板产业链条。”

宝武集团也开始积极布局。2019年初，宝武集团与中核集团和清华大学携手合作，共同开发“核能制氢”技术，用以代替炼钢工艺中使用的化石燃料。

2019年9月，另一家位于中国西北地区的中型企业酒泉q345c钢板集团，成立了氢冶金研究院，探索“煤基氢冶金理论”。经过实验室验证后，酒钢将全面建成示范基地。

首钢公司迁安q345c钢板公司炼铁作业部副部长贾国利介绍说，首钢开展了一些关于氢能冶炼还原的动力学和热力学研究工作，下一步计划在高炉工序开展富氢介质的实验，从而实现在保证传统工艺高效生产的同时，满足碳排放的要求。

民营q345c钢板企业建龙集团也同时在积极布局。2019年9月，建龙集团启动建设年产30万吨的氢，煤混合熔融还原法生产高纯铸造生铁项目，氢将通过焦炉煤气分离获得。除此之外，民营企业日照q345c钢板集团于2020年5月初启动治氢项目。利用氢气年产50万吨直接还原铁，氢气是从以天然气为原料生产醋酸乙烯的共生产品中提取出来的。

技术和成本成为最大掣肘

不过，氢能作为一种二次能源，“得来”并不容易。目前全球制氢产能约为每年7000万吨，中国占全球三分之一。目前，中国的氢供应主要面向化工行业，少部分用于交通运输行业，因此，中国现有的制氢产能远不能支撑q345c钢板行业的需求。

“我们现在不缺氢，缺清洁的氢。”中国石油大学（北京）新能源研究院院长周红军指出。

换言之，我们需要的是生产和排放过程低碳化的绿氢。在讨论中，与会专家介绍说，现有制氢技术大多依赖化石能源，无法避免碳排放。目前，可再生能源制氢技术正在逐步成熟，可以通过可再生能源发电再电解水来制取零碳排放的氢气。一些科研机构还在探索太阳能光解水制氢，生物质制氢等新型制氢技术。

“技术突破是关键。”欧训民介绍说，“清华大学核能与新能源技术研究院研发的核能制氢技术预计10年后启动示范。”

“如何保证大规模工业化生产，满足q345c钢板产能支撑，技术上要有进一步的突破。”贾国利介绍说，首钢下一步将在传统的高炉加转炉上进行富氢的冶炼，同时采用直接还原工艺的电炉这种短流程，形成短期内以长流程为主，短流程为补充的工艺路线，从而实现低碳排放。

除了制氢产能有限，制氢成本高也是一个挑战。按照中国目前氢能市场价格（约每吨6万元人民币或7800欧元），采用氢能炼铁工艺成本比传统高炉冶炼工艺至少高五倍以上。

“此外，氢能产业链还包括储运，加注，应用等环节，也都面临着技术挑战和成本制约。”欧训民补充说。

以储运为例，氢气在常温常压下密度低，易泄漏，与钢材长期接触会使后者发生“氢脆”而破损，储存和运输比煤炭，石油，天然气都要困难得多。

“这件事难度是很巨大的。”清华大学能源与动力工程系教授麻林巍分析说，由于氢能的储运难度很大，如果要大规模发展氢能炼钢，肯定要涉及大量氢能的基础设施建设。

推进氢能源发展成为可行的解决方案，首先要解决制氢工艺水平和成本问题。对此，国家发改委能源研究所副研究员刘坚表示，“因为转换效率低，所以目前新能源制氢的成本高，是比较大的障碍。但是从长远看，技术上是可行的，经济性上也有提升的空间，还是应该乐观的看待未来绿氢的发展。”

政策，资金，科研多措并举才能形成合力

当下，许多国家围绕全新氢能各环节的研究正如火如荼地展开，技术难关在加紧攻克。随着氢能生产和储运基础设施规模不断扩大，氢能成本也有较大下降空间。有研究表明，预计到2030年，氢能产业链整体成本将下降一半。

我国一些q345c钢板企业也正在积极为氢能落地提供了更多的落地应用，但仍然处于起步阶段，亟待各方共同参与和支持。

“氢能冶金不光是q345c钢板行业的技术创新，涉及能源，化工，q345c钢板等多个行业，需要跨行业的合作创新。”清华大学能源与动力工程系教授麻林巍建议，政策上要加强引导，在技术上先夯实基础，逐步深入推进；同时，为了促进q345c钢板和能源的耦合，可以考虑q345c钢板厂和能源电站的配套，这样有助于促进能源和q345c钢板领域的深度合作。

世界q345c钢板协会中国办公室首席代表钟绍良也表达了相同的看法。“要由政府出面整合q345c钢板产业链上的研发资源，服务于氢能冶金的研发。同时，政府也要鼓励跨国研发合作，避免重复研发。”

应该说，低碳冶炼是q345c钢板行业实现碳达峰，碳中和的关键所在，而氢能冶炼是q345c钢板生产实现无化石冶炼，达到零碳排放的重要技术。亟待加快布局，多措并举，发挥技术及产业协同优势，抓住新一轮氢能源革命的战略机遇。