當前，中國鋼鐵行業正在積極尋求低碳轉型發展途徑，氫冶金無疑是鋼鐵行業實現綠色發展的重要的途徑之一。

一些鋼鐵頭部企業在氫冶金方面邁出了重要一步，建立了低碳冶金示范項目，如寶武、河鋼、首鋼、建龍、酒鋼等，一些知名院校也建立起了科學研究中心、技術研究院等?？梢哉f，中國鋼鐵行業未來能否站上世界低碳冶金技術的最前列，氫冶金工藝的研發突破和應用至關重要。

就目前而言，氫冶金技術在世界范圍內還存在著成本較高，并且在儲存、運輸、加注等環節也存在安全性等諸多難題。

數據顯示，2020年，受全球新冠肺炎疫情影響，全球碳排放量下降至322.8億噸，其中，中國碳排放量達到98.99億噸，占比30.7%，居于世界前列。

為此，中國堅定實施了碳減排、碳中和戰略，這是中國實現可持續發展的內在要求和重大戰略決策。

鋼鐵行業有“兩高一資”的說法，即高能耗、高污染和資源性。2020年中國粗鋼產量突破10億噸，穩居世界第一位。由于碳排放總量較大，中國鋼鐵工業二氧化碳排放量約占全國二氧化碳排放量的15%，占全球60%以上，節能減排任務艱巨，氫冶金的順利實施意義顯得尤為重大。

一直以來，氫冶金工藝因其低碳低能耗等諸多顯著特征受到業內廣泛關注，探索熱度也一直未減，氫冶金技術研究也正朝著多元化的方向邁進，如氫氣—一氧化碳混合氣制鐵、純氫煉鐵等技術正逐漸被攻克。

中國現有的煉鋼技術主要有兩大類，即長流程與短流程，其中，長流程中涉及到大量含碳元素原料的使用，二氧化碳的排放不可避免；而短流程中因為需要大量使用電力，中國目前主要依靠火力發電，電爐的使用也會間接造成大量碳排放。

基于此，鋼鐵行業普遍將研究重心由改進現有煉鐵設備向引入清潔原料方向轉移。眾多新煉鐵技術中，氫煉鐵技術成為了首選方案。

中國現有的氫冶金技術中，富氫還原高爐與氣基直接還原豎爐兩類工藝發展逐漸受到行業的認可。其中富氫還原高爐，即通過噴吹氫氣和天然氣、焦爐煤氣等含氫介質參與煉鐵過程。但該工藝下的碳排放減量有限。相比之下，氣基直接還原豎爐工藝噸鋼二氧化碳排放量能減少50%以上，效果非常明顯。

此外，純氫氣煉鐵的探索同樣一直在積極推進。與長流程相比，該工藝下二氧化碳排放將降低98%。不過，現有技術條件下，還不能大面積推廣應用，成本較高是主要原因。

目前氫氣制備方法中天然氣制氫占比最高，達48%；其次是石油氣化制氫，占比30%；煤制氫第三，占比18%；電解水制氫占4%。

光伏、風電、核電等可再生能源發電直接用于制氫冶金，成本太高，其價格是煤制氫成本的兩倍以上（煤制氫成本約為15-16元/kg，電解水制氫成本達30元/kg以上），其中電價會占到制氫成本的70%以上。

數據顯示，煤制氫技術路線成本在0.8-1.2元/nm3，天然氣制氫成本略高于煤制氫，為0.8-1.5元/nm3，而電解水制氫價格較高，即使采用低谷電制氫（電價取0.25元/千瓦時），加上電費以外的固定投資，制氫綜合成本高于1.7元/立方米。

不過，考慮到我國清潔能源發電的發展，未來使用諸如生物能、核能等作為電解水制氫電力來源或許會為該工藝的進一步發展帶來更多可能。

除成本較高外，氫氣儲存和運輸業面臨不少困難。安全、高效、廉價的氫儲運技術成為了實現氫能商業化應用的關鍵。目前主要的儲運氫材料與技術有高壓儲氫、液體儲氫、金屬氫化物儲氫、有機氫化物儲氫等。高壓氣瓶儲氫有三型瓶和四型瓶，三型瓶已經國產化，四型瓶相關技術有待突破。

在氫冶金應用方面，國內還處于研發試驗階段，而在國際上，韓國浦項已經正式開發超高溫煤氣爐和智能原子爐等氫冶煉技術密切相關技術的研究，瑞典蒂森克虜伯已經實現了在高爐中使用氫氣。

綜合來看，目前，我國鋼鐵行業無論是碳排放標準管理體系，還是低碳冶金技術相比國外，均處于發展的初級階段，氫冶金之路充滿各種挑戰，但發展潛力巨大。