氫冶金技術(shù)是利用氫氣(H₂)作為還原劑,在高溫下與鐵礦石(主要成分為Fe₂O₃)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),將氧化鐵還原為金屬鐵,同時生成水(H₂O)。上述過程涉及到的技術(shù)及設(shè)備包括氫基豎爐、氫基流化床以及氫基熔融還原等。氫冶金技術(shù)不僅能避免傳統(tǒng)高爐工藝中焦炭燃燒產(chǎn)生大量二氧化碳的問題,還能緩解冶金工業(yè)對于化石能源的依賴,助力能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型及綠色化發(fā)展。長期來看,氫冶金技術(shù)的應(yīng)用具有良好的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益及社會效益。
中國是冶金大國,尤其是鋼鐵生產(chǎn)領(lǐng)域,中國每年鋼鐵產(chǎn)量達到10億噸級,長期占據(jù)全球第一大鋼鐵生產(chǎn)國的位置。然而,鋼鐵作為能耗大戶,在國家著力推動能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、實施“雙碳”戰(zhàn)略的背景下,迫切需要高效、綠色的能源對現(xiàn)有的傳統(tǒng)能源進行替代。氫能作為可再生、綠色低碳的新型能源,其在鋼鐵等冶金領(lǐng)域的應(yīng)用不僅具有技術(shù)層面的可行性,更契合了國家政策要求及產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢,受到政府政策、科研領(lǐng)域、產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。
2024年12月底,為推動氫能的有效率利用及長期發(fā)展,工信部、發(fā)改委、能源局三部委聯(lián)合印發(fā)《加快工業(yè)領(lǐng)域清潔低碳氫應(yīng)用實施方案》,特別要求“有序提升氫冶金應(yīng)用水平”,并從關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備研發(fā)、氫能替代石化能源、提升氫氣利用率、氫能技術(shù)應(yīng)用等多個具體層面指明發(fā)展方向,為氫冶金技術(shù)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供了有力的政策支持。在政策的強力推動下,氫冶金技術(shù)將正逐漸從科研實驗走向產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),如2025年9月,國內(nèi)首條百萬噸級“氫基豎爐+電爐”近零碳示范產(chǎn)線突破關(guān)鍵調(diào)試節(jié)點,并將于2025年底全線投產(chǎn),標(biāo)志著中國氫冶金技術(shù)初步進入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段。據(jù)新思界發(fā)布的《
2025-2029年全球及中國氫冶金技術(shù)行業(yè)研究及十五五規(guī)劃分析報告》顯示,預(yù)計2029年,中國氫冶金技術(shù)及相關(guān)設(shè)備將形成百億級市場規(guī)模。
新思界
分析人士認為,氫冶金技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用,為氫能的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展創(chuàng)造了較大空間——當(dāng)前,氫能尤其是綠氫的生產(chǎn)、儲運成本較高,其中的一個重要原因是制氫、輸氫、用氫的規(guī)模較小,難以形成規(guī)模效益,從而吸引大規(guī)模投資及促進技術(shù)迭代發(fā)展。氫冶金過程中所需氫能規(guī)模較大,且較為集中,不僅能消耗大量副產(chǎn)氫,還為綠氫的制備、使用創(chuàng)造了條件,帶動制氫、儲氫等氫產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)的全面發(fā)展。
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