“減污降碳”是鋼鐵行業高質量發展、落實生態文明理念的必然選擇。近日，自然資源保護協會發布的《面向碳中和的氫冶金發展戰略研究》報告提出，當前主流的長流程鋼鐵冶煉工藝是以煤炭作為主要能源和還原劑，生產過程中必然產生大量的二氧化碳。基于當前傳統工藝技術的創新改進難以實現深度脫碳。而氫冶金是替代碳還原最為可行的途徑，將對鋼鐵行業深度脫碳乃至“凈零碳”起到決定性作用。

據了解，氫冶金技術主要包括高爐富氫冶煉技術和氫基直接還原技術。其中，高爐富氫冶煉由于改造成本較低、富氫氣體易獲取，可操作性強，被認為是從現階段的“碳冶金”過渡到“氫冶金”的橋梁，其潛在碳減排幅度為10%~30%。從中長期來看，氫基直接還原工藝是最具發展潛力的低碳冶金技術之一。報告預計，氫基直接還原技術有望在2040年后大規模推廣，先決條件是綠氫產業鏈的發展，包括綠色、經濟、大規模氫源的獲取，氫氣長距離的安全儲運，以及氫源供需的合理配置等。

報告指出，經濟性是制約鋼鐵行業氫冶金發展的關鍵因素之一，其中主要涉及氫氣成本和碳排放成本。隨著技術進步，制氫成本逐漸降低，當企業需要為碳排放支付費用時，氫冶金就可以顯示出成本優勢。碳排放的成本越高，氫冶金的成本優勢越大。因此，合理利用碳市場將對氫冶金技術推廣應用起到積極推動作用。

報告在綜合考慮中遠期鋼產量變化趨勢和鋼鐵工業“雙碳”愿景的基礎上，提出我國氫冶金發展四步走建議。

第一階段是目前至2030年，目標是噸鋼碳排放強度較2020年下降15%。鋼鐵企業集中攻關高爐富氫冶煉技術和純氫基直接還原技術，以及相應的軟硬件；爭取高爐富氫技術取得突破性成果，同時開展高爐富氫冶煉技術的示范項目；有條件的鋼鐵企業應率先開展高爐噴氫改造，富氫高爐產能占比達到15%；新建改造焦爐增加氫制備裝置，為下一步高爐富氫冶煉技術應用打下基礎；有條件的氫冶金示范項目應盡量使用綠氫。

第二階段是2030~2040年，目標是創新驅動實現深度脫碳，噸鋼碳排放強度較2020年下降55%。在此期間，鋼鐵企業集中攻關純氫基直接還原技術及氫基直接還原裝備國產化、大型化；純氫直接還原技術取得突破性成果，同時開展純氫直接還原技術示范項目；隨著國家氫能產業體系初步形成，氫源供應增長，用氫成本顯著下降，大力推廣高爐富氫冶煉技術，加快富氫高爐技術改造，實現自產氫應用盡用，富氫高爐產能占比超過60%；全面完成自有焦爐的氫制備裝置改造，有條件的鋼鐵企業適度發展可再生能源發電及綠氫制備項目，盡可能增加自有氫供應量，力爭綠氫在鋼鐵行業需氫總量占比達到30%以上。

第三階段是2040~2050年，目標是重大突破沖刺極限降碳，噸鋼碳排放強度較2020年下降85%。鋼鐵企業大力推廣純氫基直接還原技術，加快“高爐-轉爐”長流程制鋼向“純氫基豎爐+電爐”短流程制鋼轉型，“純氫基豎爐+電爐”短流程制鋼產能占比達到25%；綠氫供應量占鋼鐵產業需氫總量達到85%。鋼鐵企業與綠電、綠氫供應商緊密結合，共建產業鏈生態圈，耦合發展。

    第四階段是2050~2060年，目標是融合發展助力碳中和，噸鋼碳排放強度較2020年下降95%。到2060年，鋼鐵行業年碳排放量降低至約1億噸，通過推進CCUS和碳匯，可實現“碳中和”目標。

對于未來氫冶金技術的推廣應用，報告提出以下建議：一是加強氫冶金技術研發和示范的財政和稅收支持，給予氫冶金研發和試點項目在信貸總量、支持方式和利率上更多支持；二是在鋼鐵行業納入全國統一碳市場后，結合行業低碳發展目標及氫冶金等戰略路徑，科學合理地減少免費配額占比，使率先推進氫冶金技術的企業能夠從碳交易中先獲益、多獲益；三是強化頂層設計、系統謀劃，構建氫能產業鏈和鋼鐵行業在內的產業生態圈。