中巴合作共建低碳和氢冶金实验室 未来冶金行业发展趋势分析

• 刘明月 2023年3月1日 来源：科技日报 879 54
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中南大学教育基金会与巴西淡水河谷正式签约，获得来自淡水河谷捐赠的581万美元资金支持，新建“低碳和氢冶金实验室”。据悉，该低碳和氢冶金实验室总建筑面积为3300平方米，主要用于开展低碳和氢冶金相关研究，包括低碳烧结和球团

中巴合作共建低碳和氢冶金实验室

中南大学教育基金会与巴西淡水河谷正式签约，获得来自淡水河谷捐赠的581万美元资金支持，新建“低碳和氢冶金实验室”。据悉，该低碳和氢冶金实验室总建筑面积为3300平方米，主要用于开展低碳和氢冶金相关研究，包括低碳烧结和球团、高效炼铁以及氢气利用等方面的研究。该实验室预计今年下半年投入使用，并向采矿和钢铁行业科研人员开放。未来，该实验室有望有力地推动低碳和氢冶金领域研究，并成为该研究领域的重要枢纽和人才高地，助力我国钢铁行业加速脱碳和绿色转型。

此前，中国宝武、河钢集团、建龙集团等国内钢铁企业目前均已启动氢冶金项目。氢冶金是指在钢铁的还原冶炼过程中，主要使用氢气作为还原剂。与传统的碳冶金相比，氢冶金可以从源头降低二氧化碳的排放量。在上述钢企中，中国宝武已明确，将在2023年力争实现碳达峰，在2050年力争实现碳中和。以粗钢产量计算，中国宝武是全球最大的钢铁集团。

治金工业等难以实观电气化的领域，采用氢能替代化石能源，成为这些行业低碳转型的重要路径。在11月16日举办的2022年全球低碳冶金创新论坛暨第八届宝钢学术年会上，中国工程院院士干勇提出上述观点。

氢冶金是促进钢铁工业绿色低碳发展的重要技术方向。目前中国已经成为了世界上最大的钢铁生产国和钢铁消费国。当前，我国钢铁行业的能源结构以煤炭为主体，主要采用高炉—转炉冶炼技术路线，吨钢二氧化碳排放量约1.76吨，其中炼铁环节占70%以上。因此如何减少在钢铁冶炼阶段的碳排放量，对钢铁行业低碳转型具有重要意义。

中国宝武去年提出的碳中和冶金技术路线图，由两条主要的工艺路径构成：一是以富氢碳循环高炉为核心的工艺，二是以氢基竖炉为核心的氢冶金工艺。

据中研研究院《2023-2028年冶金行业深度分析及投资战略研究咨询报告》显示

富氢碳循环高炉是指通过重构高炉流程，从而实现冶金过程中的大幅减碳。高炉是钢铁冶炼的核心设备。氢基竖炉是通过使用清洁能源制取氢气，再使用氢气还原铁矿石炼铁，从而实现钢铁冶炼过程的近零碳排放。

目前我国已经研发出了比较完整的钢铁氢冶金系统。以河北省河钢集团的120万吨规模氢冶金示范工程为例。该项目是全球首次使用焦炉煤气“自重整”方式制氢，用获得的氢气直接还原含铁原料，生产出高品质的直接还原铁(DRI)。

冶金市场将进一步加快我国钢铁行业自动化、信息化的脚步，加速数字化、智能化的进程。中国工业互联网研究院高度重视工业互联网在冶金市场行业的融合应用，冶金市场围绕标准研制、技术路线图制定、试点示范、双碳创新等深入合作，为加快推动钢业行业工业互联网创新发展，促进钢铁行业转型升级、高质量发展。

图表：2023-2025年中国冶金行业供给预测(单位：亿元)

数据来源：中研普华产业研究院

冶金依托于5G+工业互联网进行绿色、智慧高质量转型发展是行业的必然选择。新一代信息技术推动了冶金社会各领域数字化、网络化、智能化转型，以5G、工业互联网为代表的新型基础设施，加速向各冶金行业领域渗透和赋能。

当今世界，标准化水平已成为各国各地区核心竞争力的基本要素。一个企业，乃至一个国家，要在激烈的国际竞争中立于不败之地，必须深刻地认识标准对国民经济与社会发展的重要意义。标准是国际经济科技竞争的“制高点”，是企业、产业、装备走出去的“先手棋”。既要着力提高中国标准水平，增强中国标准硬实力，又要全面谋划和参与国际标准化战略、政策和规则的制定，提高我国在全球经济治理中的制度性话语权。

未来冶金行业发展趋势分析

冶金市场将进一步加快我国钢铁行业自动化、信息化的脚步，加速数字化、智能化的进程。中国工业互联网研究院高度重视工业互联网在冶金市场行业的融合应用，冶金市场围绕标准研制、技术路线图制定、试点示范、双碳创新等深入合作，为加快推动钢业行业工业互联网创新发展，促进钢铁行业转型升级、高质量发展。

值得强调的一点是，制氢使用的焦炉煤气是钢铁企业生产过程中产生的副产，其本身就含有55%至65%的氢气成分，是非常合适的可以直接利用的氢能源，此外焦炉煤气中含量约15%的甲烷在经历高温转化后最终也会变成一氧化碳和氢气。该新式氢冶金与配套的电路炼钢流程可以减少二氧化碳、氮氧化合物和烟粉尘排放达70%以上。

相较同等生产规模的传统“炭冶金”方式，“氢冶金”技术每年可以减少约160万吨的二氧化碳排放。整个氢冶金过程，既回收利用了老式生产方式产生的副产品废气，也减少了整个冶金过程中的污染物排放，成功实现了传统“碳冶金”向新型“氢冶金”的颠覆性绿色低碳新转变。

未来，氢冶金技术还可以与风能、太阳能等可再生能源一起结合起来，真正实现全冶金过程无化石能源参与。

更多行业相关消息，请点击中研研究院出版的《2023-2028年冶金行业深度分析及投资战略研究咨询报告》。

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