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10大钢铁集团这样布局氢能

日期:2021-07-26    来源:高工氢电

国际氢能网

2021
07/26
09:04
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关键词: 氢能炼钢 氢燃料电池 钢铁减排

一个是传统产业,一个是新兴产业。钢铁和氢能结合,将擦出怎样的火花?

近年来国内钢铁企业在氢能领域展开了深入布局。它们运用自身丰富的氢气源,联合合作伙伴打造加氢网络;同时具备应用市场,打造氢燃料电池汽车运营、推广的运营管理平台,创造出车辆、加氢站协同发展新模式。以宝武集团、河钢集团、泰钢集团为典型代表。

此外,“氢气炼钢”被认为是钢铁工业减排的最佳路径之一。近年来,钢铁企业借助氢能源产业发展的契机,完成钢铁产业的技术转型与业务拓展,追赶国际先进冶金水平,降低钢铁行业碳排放量。

氢能与钢铁产业的合作是双赢的结果:氢能帮助钢铁企业节能减排、延伸业务、完成转型;钢铁企业为氢能提供了更多的落地应用。氢能和钢铁将形成一个互相促进的产业组合。

本文梳理了中国宝武、河钢集团、泰钢集团、荣程钢铁、中国钢研、建龙集团、日照钢铁集团、马钢集团、酒泉钢铁集团、晋城钢铁等10大钢铁集团在氢能领域的布局:

以氢能重卡为切入点,全面推动氢能业务发展

在“以奖代补”政策扶持倾向下,氢能重卡迎来了重大发展机遇,而率先将氢能重卡落地运营的正是钢铁企业。

今年7月,河钢集团氢能重卡投运全国首发式在河钢唐钢新区举行,首批投放30辆49吨氢能重卡。河钢集团有效地将副产氢与氢能重卡应用场景和商业化示范结合起来。

河钢集团氢能布局由来已久。2019年以来,河钢集团与中国工程院战略咨询中心、中国钢研集团、东北大学联合组建“氢能技术与产业创新中心”,加强氢能应用研究和科技成果转化,并相继实现全国首座固定式加氢母站、全国首台49吨氢能重卡运输车投用。据悉,未来河钢集团将把氢能技术研发和合作作为进军氢能产业的重要支撑,形成具备氢冶金、制氢、储氢、加氢、用氢技术输出及涉氢装备制造的能力。

中国钢研党委书记、董事长张少明参加了河钢集团氢能重卡首发仪式。他表示,氢能产业作为国家战略性新兴产业,正迎来政策性利好的发展机遇。未来,中国钢研希望和河钢集团一道,继续大力推进氢能领域的技术开发,逐步实现产业化落地实施,切实解决氢能和燃料电池产业发展过程中的“卡脖子”关键技术和关键材料问题,推动氢能在钢铁冶金及联动物流交通领域的示范应用,逐步实现氢能燃料电池中轻卡和重卡的示范化推广应用。

在今年6月举办的国家会展中心(天津)首展上,天津市氢能产业示范区园区向客户荣程钢铁交付了氢璞创能配套的31吨燃料电池自卸车和49吨燃料电池牵引车,这也是天津首批商业化示范运营的燃料电池重卡。

荣程钢铁集团总部坐落在天津市经济技术开发区,是一家以钢铁为主业,涉足国际贸易、园林绿化、矿业投拓、煤化工、综合利用等多领域的民营企业。因为钢铁行业本身有对矿、煤、焦、钢等货物的运输需求,同时炼焦过程中产生了大量的富氢气体,通过提纯可以运用氢燃料汽车,因此荣程钢铁联合合作伙伴,形成了制、储、运、加、用五位一体的氢能应用场景。

今年5月,山东省最大加氢站——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行。这是山东省于今年4月启动“氢进万家”科技示范工程以来首个落地的子项目。目前,泰山钢铁集团积极开展氢能重卡示范应用,已投入运营首批10台氢能重卡牵引车,下一步计划投运300辆以上,并在加氢、用氢、燃料电池使用等环节全过程跟踪分析,为氢能应用于物流运输业实现低碳排放提供数据支撑。

除了河钢集团、泰钢集团、荣程钢铁外,中国宝武及其子公司宝武清能、马钢集团也是布局氢能态度很积极的钢铁企业。

2020年12月,中国宝武首批60台氢能重卡实现交付,并正式投入运营。这是全球首次一次性批量投入最大的氢能重卡商业化运营项目。为保障项目实施,中国宝武集团旗下一级子公司宝武清能在宝钢股份宝山基地厂区配套建设一座日加氢500公斤以上的加氢站,为示范运营车辆的氢气供应提供全流程服务,积累运营的安全性、持久性、氢耗等第一手数据;同时对氢能重卡在生产、使用、回收、氢气制备、运输、加氢等环节进行全过程跟踪、定量分析,研究氢能重卡全生命周期碳足迹。

事实上,宝武清能在氢能领域的布局远不止于此。自2019年成立以来,宝武清能依托中国宝武在氢能资源禀赋、生态圈伙伴、制造业应用场景上的优势,已与中石油、林德(Linde)、申龙客车、上海大众等公司建立起合作伙伴关系,还已与相关的国家级机构联合成立氢能应用及氢储能联合研究实验室,共同推动氢能产业生态圈的构建。

宝武清能还聚焦低成本氢能制备、氢能产业园示范和氢能冶金、加氢站布局、重载物流、氢车通勤等氢能应用场景的开发,配套建设氢能产业基金,形成了“高效低成本制氢、丰富多样化用氢、专业平台化投氢”三大核心能力。

同属中国宝武控股的马钢集团也属于较早布局氢能的钢铁企业,其早在2019年2月成立了马鞍山晨马氢能源科技有限公司。2019年12月,晨马氢能投资约1.8亿的6000Nm3/h焦炉煤气提氢项目正式开工。

总体来看,以氢能重卡为切入点,全面发展氢能产业,既有助于钢铁企业实现清洁运输的绿色转型升级,又有利于国内构建氢能生态产业链,对进一步开拓氢能利用场景和推进氢能产业规模化,具有重要意义。

开启氢能冶金时代

氢作为能源,用于交通领域方兴未艾。但氢的作用不止于此,作为优秀的还原剂和高品质能源可用于钢铁相关行业。中国工程院干勇院士表示,氢冶金就是氢代替碳还原生成水,不但没有排放,而且反应速度极快。氢冶金是实现低碳近零排放的终极冶金技术。

早在2006年,中国科技部就批准了氢冶金规划立项,但受制于氢气成本和工艺未持续跟进。近两年,在国际钢铁巨头在氢冶金领域取得显著成绩的带动下,河钢集团、中国宝武、酒钢集团等企业纷纷开展氢能冶金立项,并成立氢能研究中心加快绿色钢铁步伐。

2019年底,河钢集团宣布,计划建造一座年产能约120万吨规模的氢冶金示范性工程。对于粗钢产量和二氧化碳排放量占全球一半以上的中国,这是钢铁行业在脱碳减排路上迈出的历史性一步。2020年11月,意大利钢铁制造商特诺恩公司(Tenova)与河钢集团签订了合同,建设氢能源开发和利用工程,其中包括一座年产60万吨的ENERGIRON直接还原厂。

今年3月,河钢集团和澳大利亚矿业公司必和必拓签约。根据合作谅解备忘录:必和必拓计划在未来三年内投入1500万美元,与河钢集团共同研究和探索温室气体减排技术和路径,双方将聚焦钢铁行业的温室气体减排,围绕氢气直接还原铁技术、钢渣处理及循环利用技术以及铁矿石块矿的使用率提升等三大重点领域通力协作。

中国宝武也在积极布局氢冶金。2019年1月,公司与中核集团、清华大学签订战略合作协议,三方合作在核能制氢及氢能冶金领域进行战略性布局。

2019年9月,一家位于中国西北地区的中型企业——酒泉钢铁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。

以上三家企业均为国有企业,作为中国第五大钢铁企业的民营钢铁企业——建龙集团,也在开发氢冶金技术方面迈出了关键的第一步。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。

另一家民营企业日照钢铁集团于2020年5月初启动氢冶金项目。该项目计划将利用氢气年产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。

今年3月,中冶京诚与山西民营企业晋城钢铁签署“碳达峰及减碳行动方案”战略合作协议。中冶京诚一直致力于低碳冶金领域的研究,氢能直接还原是中冶京诚技术战略布局的一个环节,将结合晋钢实际,为晋钢建立适合于自身特点的减碳技术体系,规划适宜的碳达峰及减碳实现路径,并逐步转化为可行的实施方案,助力晋钢构建绿色低碳、协同高效的示范工厂。


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