近期钢铁企业纷纷布局氢能领域，深化氢冶金研究，开展氢能重卡的应用示范，但大多是受制于环保要求与社会责任的点状探索，事实上，根据专家研判，氢能对于钢铁企业的意义远不止于环保约束，极有可能成为钢铁企业寻找“第二曲线”的产业机会。
钢铁企业拥有丰富的工业副产氢气来源，冶金及大宗货物运输的氢能应用需求，这些先天条件让氢能在单一场景实现多元应用成为可能，钢铁行业或将成为我国氢能产业规模化应用破局的关键“突破点”之一，进而分享氢能产业发展的红利。
5月25日，氢能储运与应用工作组组织了“双碳战略下，钢铁企业氢能应用路径探索”的专题线上论坛，中冶京诚、河钢、南钢、捷氢、英博新能源、佳安氢源等产业链专家参与了本次活动。几位嘉宾就氢冶金、钢铁企业氢能探索、氢能重卡应用、钢铁企业氢源等话题进行了深度分享与讨论。
下面为中冶京诚工程咨询部总经理、氢能事业部负责人李传民发言实录：
中冶京诚成立于1951年，是我国最早的从事冶金工程设计和工程总承包的大型科技企业，目前我们为全球35个国家和500多个客户，服务了6500多项工程。经历了七十年的风雨，中冶京诚共创造了73项世界第一和中国第一，在2021年，建设了全国首例氢冶金工程-河钢宣钢项目，今年九月份将投产。
习总书记在2020年提出“双碳”目标，到2030年中国要实现碳达峰；2060年实现碳中和，这是向世界的承诺，同时也是经济转型，把氢能提到战略高度。钢铁行业碳排放占了总排放量的16%，仅次于电力行业。钢铁工业能源结构主要是煤炭、电力和一些油气，那么煤炭占92%，电力占到6%，煤炭主要用于提供热量。我国目前长流程占到90%，以电为主的短流程占到10%。90%的这种长流程生产1吨钢需要排放1.6吨的二氧化碳。整个铁前系统的二氧化碳排放占到了整个产业链的90%。要降低钢铁二氧化碳排放，首先要治理或者取缔前铁前系统。
我国各大钢铁企业积极推进碳达峰行动，河钢集团、宝武集团、鞍钢集团、包钢集团以及首钢、沙钢等企业都在2020、2021年提出了自己碳达峰和碳中和的时间计划，因此对钢铁行业来说，减碳是一件很重要的事情，宝武湛江的100万吨的氢冶金工程也在正在建设。到2060年，要降低碳排放，全国氢冶金应该占到9%，钢铁行业总产能是十亿吨，以此推算氢冶金总量应在1亿吨左右。
以河钢宣钢一期工程为例，年产60万吨的氢冶金直接还原，采用意大利西尔工艺。我国十亿吨的钢铁产量，有九亿吨是长流程，那么每吨钢大概需要360公斤焦炭，每吨焦炭能够产400立方米焦煤气，我国焦炉煤气产量非常大。直接还原铁每吨消耗大概焦炉煤气800立方，60万吨氢冶金每小时用焦炉煤气是4.5万立。焦炉有60%左右的成分是氢气，氢冶金行业和加氢站来比，冶金行业的用量远大于加氢站。氢气还原比一氧化碳还原效率要高得多，一氧化碳还原三氧化二铁的时候，大概需要30分钟才能还原成，氢气只需要五分钟。在石油化工行业富氢尾气含量大概60%-80%，也有90%的，很多富氢尾气都直接排放浪费了，这可能成为重要的氢气来源。河钢宣钢的氢冶金对象主要是球团矿，球团的含铁量一般在于大约百分之六十，经过氢冶金之后铁含量大于90%。这个过程产生的二氧化碳可以回收，生成工业级的二氧化碳也可以利用到食品级上。
氢冶金炉生产出来的铁有五种方式可以利用，主要进入电炉，直接进入电炉，也就是说所有的热能全部都利用上，其次是压块，主要是远距离运输。氢冶金的平面分五大区域，一是气体净化，焦炉煤气里面含有大量的焦油和粉尘，所以必须进行气体净化之后才能加热。二是供料系统，将球团矿按照比例混合后，输送氢气竖炉，进行还原。三是冶炼的装置本体，也就是氢基竖炉，这个是核心区，四是水处理设施，重点处理冶炼过程中产生的含氨废水，五是副产物的深加工区域，例如二氧化碳脱除。
现在主要氢冶金主要还是用的焦炉煤气的灰氢，但是现在京诚正在从这个绿色分布式能源开始研究，利用风电和太阳能对水电解产生的氢气，用于还原和我们球团矿，采用可持续循环的这种能源进一步优化氢冶金的流程。
