宝钢百万吨近零碳产线贯通 氢冶金时代开启

碳汇林网讯 今天，宝钢股份首条百万吨级近零碳钢铁产线在湛江钢铁全线贯通。这条产线采用中国宝武首创的氢冶金电熔炼工艺（HyRESP）技术路径，实现了短流程生产零碳高等级板材工艺路线全链条贯通。
相较传统“高炉+转炉”长流程工艺，该项目预计可降碳50%至80%，最高每年可减少二氧化碳排放超314万吨。

1、行业拐点：百万吨级近零碳钢铁产线正式贯通
宝钢股份湛江钢铁基地迎来历史性时刻。12月23日，国内首条百万吨级近零碳钢铁产线在这里全线贯通，标志着中国钢铁行业低碳转型迈出关键一步。这条产线由已建成投运的百万吨级氢基竖炉及新建的电炉、连铸生产线组成。
与传统的“高炉+转炉”长流程不同，这条产线形成了“氢基竖炉还原—高效电炉冶炼—低碳轧制生产”的完整低碳冶金工艺流程。
在工艺流程方面，项目创新应用了“氢基竖炉+电炉”短流程冶炼生产绿色高等级薄钢板，突破电炉冶炼高品质汽车板及硅钢产品的难点。

2、技术原理：绿氢如何替代焦炭成为还原剂
传统钢铁生产以焦炭或煤作为还原剂和能源，与铁矿石中的氧化铁发生反应，生成铁和大量二氧化碳。氢冶金技术则利用氢气取代碳作为还原剂。核心反应原理为氢气还原铁矿石，反应产物为铁和水（Fe₂O₃+3H₂→2Fe+3H₂O），能从源头降低污染物与二氧化碳的排放量。
绿氢冶金特指以可再生能源电解水生产的绿色氢气作为还原剂和能源，替代传统冶金工艺中使用的焦炭或煤等化石燃料。
据碳汇林网了解，宝钢这条近零碳产线以“氢”代“碳”作为还原剂进行冶炼，摆脱了对传统化石能源的依赖。目前已成功验证高氢冶炼条件，产出的直接还原铁(DRI)金属化率达到预期。

3、行业背景：钢铁业低碳转型的紧迫性
我国钢铁行业碳排放量占全国总量约15%，是名副其实的碳排放大户。全球钢铁行业碳排放占比也高达6%-8%，其中高炉炼铁工序是主要排放源。
当前，我国大部分粗钢产能仍依赖高炉—转炉长流程。中国钢铁工业协会数据显示，自2007年起的18年间，全球碳排放强度并未发生实质性变化，过去5年甚至呈上升趋势。
2021年—2023年，吨钢碳排放量始终维持在1.92吨左右。
碳汇林网观察到，国际碳约束持续强化成为推动行业转型的重要外因。欧盟碳边境调节机制（CBAM）将于2026年进入全面实施阶段，可能推高我国钢铁产品出口成本，直接影响部分企业竞争力。

4、技术路径：氢冶金的三种应用方式
氢在钢铁冶金中的直接应用主要沿三条技术路径推进：高炉喷吹氢气、氢等离子体熔融还原和氢基直接还原铁。
高炉喷吹氢气只能部分替代焦炭或煤粉喷吹，碳减排幅度仅有10%～20%，效果有限。氢等离子体熔融还原仍处于试验阶段。
氢基直接还原铁技术成为最具前景的发展方向。与高炉富氢还原相比，其减碳幅度提升≥50%，减排潜力大。
宝钢采用的氢基竖炉属于气基直接还原技术的一种。鞍钢集团则探索了不同的技术路径，其建设的全球首套绿电绿氢流化床氢冶金中试线已进入投产阶段。
与氢基竖炉相比，流化床氢冶金新技术具有还原效率高、原料适应性广等优势。

5、转型挑战：从示范走向规模化应用的瓶颈
尽管前景广阔，但氢冶金从示范走向规模化应用仍面临多重挑战。绿氢经济性不足是首要难题。当前，绿氢制备和储运成本较高，制约了规模化应用。
据测算，绿氢成本目前约为灰氢（传统化石燃料制氢）的3倍。国际能源署（IEA）报告显示，氢基直接还原铁的成本比现有的高炉-转炉技术生产成本高50%~85%。
技术集成与产业链配套同样存在短板。氢基直接还原还需克服氢还原为吸热反应而产生的炉内冷却效应，以及反应生成的水蒸气在设备上部可能凝结等操作难题。
此外，绿电跨区消纳机制不畅、地域壁垒等问题依然存在。碳汇林网分析认为，支撑钢铁行业深度脱碳的制度体系仍不健全，全国碳市场在有效激励企业开展根本性低碳技术改造方面仍存在不足。

6、未来展望：2030年有望实现规模化应用
随着技术不断成熟和成本下降，氢冶金有望在未来几年迎来快速发展。根据《中国氢能技术发展研究报告2024》，氢能在冶金领域的应用技术预计将在2030年左右步入成熟期。到2040年，这项技术有望在钢铁生产中实现约13%的市场渗透率。
博众智合能源转型中国工业项目副主任王立认为，“预计2030年中国氢基直还铁成本将具有全球竞争力，届时将成为钢铁行业减碳的主要助力。”
中国计划到2027年实现清洁低碳氢在冶金行业规模化应用，重点推进氢基竖炉、流化床还原炉等核心技术研发与示范。
今年年初，工业和信息化部联合国家发展改革委、国家能源局出台了《加快工业领域清洁低碳氢应用实施方案》，把清洁低碳氢在冶金、合成氨等行业应用作为重点，加快推动实现规模化突破。

宝钢湛江钢铁基地的氢基竖炉静静运行，旁边毗邻的是一片正在规划中的生态林区。企业计划通过碳捕集与森林碳汇相结合的方式，最终实现全流程零碳工厂。
距离基地数公里外的海岸线上，新的风力发电机正被安装，它们产生的绿电将用于制造更多的绿氢。
据碳汇林网获悉，中国钢铁行业已进入深层低碳转型的关键时期，随着宝钢、鞍钢等龙头企业氢冶金项目的相继投产，这场从“碳冶金”向“氢冶金”的变革正在加速。