中巴合作共建低碳和氫冶金實驗室 未來冶金行業發展趨勢分析

• 劉明月 2023年3月1日 來源：科技日報 879 54
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中南大學教育基金會與巴西淡水河谷正式簽約，獲得來自淡水河谷捐贈的581萬美元資金支持，新建“低碳和氫冶金實驗室”。據悉，該低碳和氫冶金實驗室總建筑面積為3300平方米，主要用于開展低碳和氫冶金相關研究，包括低碳燒結和球團

中巴合作共建低碳和氫冶金實驗室

中南大學教育基金會與巴西淡水河谷正式簽約，獲得來自淡水河谷捐贈的581萬美元資金支持，新建“低碳和氫冶金實驗室”。據悉，該低碳和氫冶金實驗室總建筑面積為3300平方米，主要用于開展低碳和氫冶金相關研究，包括低碳燒結和球團、高效煉鐵以及氫氣利用等方面的研究。該實驗室預計今年下半年投入使用，并向采礦和鋼鐵行業科研人員開放。未來，該實驗室有望有力地推動低碳和氫冶金領域研究，并成為該研究領域的重要樞紐和人才高地，助力我國鋼鐵行業加速脫碳和綠色轉型。

此前，中國寶武、河鋼集團、建龍集團等國內鋼鐵企業目前均已啟動氫冶金項目。氫冶金是指在鋼鐵的還原冶煉過程中，主要使用氫氣作為還原劑。與傳統的碳冶金相比，氫冶金可以從源頭降低二氧化碳的排放量。在上述鋼企中，中國寶武已明確，將在2023年力爭實現碳達峰，在2050年力爭實現碳中和。以粗鋼產量計算，中國寶武是全球最大的鋼鐵集團。

治金工業等難以實觀電氣化的領域，采用氫能替代化石能源，成為這些行業低碳轉型的重要路徑。在11月16日舉辦的2022年全球低碳冶金創新論壇暨第八屆寶鋼學術年會上，中國工程院院士干勇提出上述觀點。

氫冶金是促進鋼鐵工業綠色低碳發展的重要技術方向。目前中國已經成為了世界上最大的鋼鐵生產國和鋼鐵消費國。當前，我國鋼鐵行業的能源結構以煤炭為主體，主要采用高爐—轉爐冶煉技術路線，噸鋼二氧化碳排放量約1.76噸，其中煉鐵環節占70%以上。因此如何減少在鋼鐵冶煉階段的碳排放量，對鋼鐵行業低碳轉型具有重要意義。

中國寶武去年提出的碳中和冶金技術路線圖，由兩條主要的工藝路徑構成：一是以富氫碳循環高爐為核心的工藝，二是以氫基豎爐為核心的氫冶金工藝。

據中研研究院《2023-2028年冶金行業深度分析及投資戰略研究咨詢報告》顯示

富氫碳循環高爐是指通過重構高爐流程，從而實現冶金過程中的大幅減碳。高爐是鋼鐵冶煉的核心設備。氫基豎爐是通過使用清潔能源制取氫氣，再使用氫氣還原鐵礦石煉鐵，從而實現鋼鐵冶煉過程的近零碳排放。

目前我國已經研發出了比較完整的鋼鐵氫冶金系統。以河北省河鋼集團的120萬噸規模氫冶金示范工程為例。該項目是全球首次使用焦爐煤氣“自重整”方式制氫，用獲得的氫氣直接還原含鐵原料，生產出高品質的直接還原鐵(DRI)。

冶金市場將進一步加快我國鋼鐵行業自動化、信息化的腳步，加速數字化、智能化的進程。中國工業互聯網研究院高度重視工業互聯網在冶金市場行業的融合應用，冶金市場圍繞標準研制、技術路線圖制定、試點示范、雙碳創新等深入合作，為加快推動鋼業行業工業互聯網創新發展，促進鋼鐵行業轉型升級、高質量發展。

圖表：2023-2025年中國冶金行業供給預測(單位：億元)

數據來源：中研普華產業研究院

冶金依托于5G+工業互聯網進行綠色、智慧高質量轉型發展是行業的必然選擇。新一代信息技術推動了冶金社會各領域數字化、網絡化、智能化轉型，以5G、工業互聯網為代表的新型基礎設施，加速向各冶金行業領域滲透和賦能。

當今世界，標準化水平已成為各國各地區核心競爭力的基本要素。一個企業，乃至一個國家，要在激烈的國際競爭中立于不敗之地，必須深刻地認識標準對國民經濟與社會發展的重要意義。標準是國際經濟科技競爭的“制高點”，是企業、產業、裝備走出去的“先手棋”。既要著力提高中國標準水平，增強中國標準硬實力，又要全面謀劃和參與國際標準化戰略、政策和規則的制定，提高我國在全球經濟治理中的制度性話語權。

未來冶金行業發展趨勢分析

冶金市場將進一步加快我國鋼鐵行業自動化、信息化的腳步，加速數字化、智能化的進程。中國工業互聯網研究院高度重視工業互聯網在冶金市場行業的融合應用，冶金市場圍繞標準研制、技術路線圖制定、試點示范、雙碳創新等深入合作，為加快推動鋼業行業工業互聯網創新發展，促進鋼鐵行業轉型升級、高質量發展。

值得強調的一點是，制氫使用的焦爐煤氣是鋼鐵企業生產過程中產生的副產，其本身就含有55%至65%的氫氣成分，是非常合適的可以直接利用的氫能源，此外焦爐煤氣中含量約15%的甲烷在經歷高溫轉化后最終也會變成一氧化碳和氫氣。該新式氫冶金與配套的電路煉鋼流程可以減少二氧化碳、氮氧化合物和煙粉塵排放達70%以上。

相較同等生產規模的傳統“炭冶金”方式，“氫冶金”技術每年可以減少約160萬噸的二氧化碳排放。整個氫冶金過程，既回收利用了老式生產方式產生的副產品廢氣，也減少了整個冶金過程中的污染物排放，成功實現了傳統“碳冶金”向新型“氫冶金”的顛覆性綠色低碳新轉變。

未來，氫冶金技術還可以與風能、太陽能等可再生能源一起結合起來，真正實現全冶金過程無化石能源參與。

更多行業相關消息，請點擊中研研究院出版的《2023-2028年冶金行業深度分析及投資戰略研究咨詢報告》。

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