当今世界，资源能源利用效率已经成为衡量国家制造业竞争力的重要因素，绿色发展已经成为全球范围内转型升级的大趋势。
2020年9月我国首次提出“碳达峰”和“碳中和”国家战略目标，在此背景下，钢铁行业转型升级势在必行，其中“以氢代煤”炼铁被认为是行业发展的一大趋势，我国的氢冶金目前发展到哪一步，距离真正到来还要多久？
从能源结构来看，中国富煤、贫油、少气，90%的碳排放来自煤炭，多年来煤炭一直是最为重要的能源来源。中国从碳达峰到碳中和的期限只有30年，远低于发达国家40—60年的时间期限，可谓时间短任务重，而“以氢代煤”正是双碳目标实现的重要途径和发展方向。
2020年，中国碳排放量达99亿吨，位居全球第一。从碳排放占比看，电力行业、建筑建材及制造业、交通运输行业占全国碳排放量近90%。
工信部资料显示，2020年中国全国生产生铁、粗钢和钢材产量分别为8.88亿吨、10.53亿吨和13.25亿吨，同比分别增长4.3%、5.2%和7.7%，粗钢产量首次超过10亿吨，一直稳居全球第一。
钢铁工业作为国民经济重要的基础原材料工业，属于能源、水资源、矿石资源消耗大的资源密集型产业，生产过程中会产生大量的二氧化碳等污染物。
世界钢铁协会统计数据显示，全球平均每生产1吨钢会排放1.8吨CO2，钢铁行业CO2排放量约占全球CO2总排放量的6.7%，而我国作为钢铁大国，钢铁行业碳排放量占全国碳排放总量约15%，低碳转型压力可想而知。
国家控制产能的措施虽然在段时间内可以起到一定的减排效果，但绿色转型是钢铁行业可持续发展的必然选择。钢铁工业必须通过持续优化钢铁制造流程、全面实施绿色低碳工程、适度降低粗钢产量等一系列措施，实现碳排放目标。
在传统的工艺流程中，需要在高炉中消耗300千克的焦炭和200千克的煤粉作为还原剂，才能生产出1吨生铁。而以氢代煤的钢铁冶金能大大减少污染物的排放。
在钢铁生产中，氢气可用作为铁矿石的无排放还原剂，对气候保护十分有益。氢气燃烧的副产物只有水，并不产生有害气体。它能以高能量密度的液体或气体形式储存和运输，且用途广泛。由于其多功能性，氢气在向清洁、低碳能源系统的过渡过程中起着关键作用。
在冶金行业，将氢气代替煤炭作为高炉的还原剂，能够减少乃至完全避免钢铁生产中的二氧化碳排放。其原理是，将氢气代替煤炭作为高炉的还原剂，以减少乃至完全避免钢铁生产中的二氧化碳排放。
2019年，位于德国杜伊斯堡的蒂森克虏伯钢厂就首次进行了以氢代煤的尝试，他们将氢气通过一个风口被注入高炉中，并视情况逐渐扩展至该高炉的全部28个风口。预计到2022年，钢厂的另外三个高炉也将实现“以氢代煤”的技术应用。此外，日本、韩国、瑞典等国家也都在积极进行相关技术研发和探索。
我国对氢能的发展也相当重视，“十四五规划和2035年远景目标纲要（草案）”中明确，在氢能与储能等前沿科技和产业变革领域，组织实施未来产业孵化与加速计划，谋划布局一批未来产业。而氢冶金已经成为钢铁龙头企业的制高点。
近年来，中国钢铁业寻求低碳转型，加快研发和储备重大技术的态势明显加快。今年5月，河钢集团在河北张家口启动了“世界首个富氢气体直接还原示范工程”建设，今年第三季度，中国宝武将在湛江钢铁有限公司开工建设(一期)百万吨级氢基竖炉直接还原示范项目及配套设施。此外，首钢、建龙、酒钢、日照钢铁等一批钢铁企业也建立了低碳冶金示范项目。
世界钢协主席、河钢集团董事长于勇曾表示，氢能是21世纪最具发展潜力的清洁能源。未来，氢能的应用要实现完全的低碳和零排放，就必须在能源结构和工艺结构方面创新。氢冶金技术的应用，将会带领传统的钢铁冶金技术走上新的道路。
