李新创:中国氢冶金进展及挑战

2021年11月25日,由落基山研究所主办的“中欧清洁氢冶金论坛”在线举行,冶金工业规划研究院党委书记、总工程师,俄罗斯自然科学院外籍院士李新创应邀参会,并发表主旨演讲《中国氢冶金进展及挑战》。

1、中国钢铁工业发展与低碳转型路径

钢铁是工业的重要粮食,钢铁是建设的重要保障,钢铁是经济的重要支撑!对于中国钢铁工业,首先应有正确客观的认识。中国钢铁工业具有支撑国家经济快速发展、属于典型技术密集型产业、让世界更美好、是中国最具全球竞争力的产业、将长期引领世界钢铁工业发展五大主要特征。

当前,中国钢铁工业正在向高质量低碳阶段演进,将以低碳为统领重塑发展新格局,形成新的供需平衡,推动新的技术进步,打造新的产业格局,建成安全的供应链,构建繁荣的生态圈。

中国钢铁行业实现碳达峰、碳中和,须先后经历达峰、稳步下降、较大幅度下降、深度脱碳、碳中和五大阶段,并以推动绿色布局、节能及提升能效、优化用能及流程结构、构建循环经济产业链、应用突破性低碳技术、做好制度建设和政策体系支撑为主要路径。其中,氢能利用是钢铁行业实现深度脱碳的重要环节。

2、中国钢铁行业氢冶金应用及进展

近年来,全球钢铁行业都在积极开展氢能冶金实践,中国钢铁行业和企业也在持续开展氢冶金研究与应用实施工作。

中国钢铁行业氢冶金主要利用方式具体包括:高炉富氢冶炼技术、氢气竖炉直接还原技术、氢基熔融还原炼铁技术等。从中国钢铁企业应用进展来看,氢冶金技术有助于显著减少碳排放,推动碳资源化利用,促进绿色短流程新工艺发展,实现无化石能源冶炼,开辟钢铁-化工-氢能耦合降碳路线。此外,氢能在中国钢铁企业物流交通领域也取得了良好的节能环保成效。

3、钢铁行业氢冶金应用挑战及建议

目前,钢铁行业氢冶金应用仍然面临绿氢经济性仍有待提升、技术应用缺乏经验、氢能储存运输成本高、氢基直接还原铁产品下游市场需求不足等一系列严峻挑战。

对于钢铁行业氢冶金未来发展与应用,提出三点建议:

一是系统推进。应从制氢、储氢、运氢、用氢等全产业链系统推进氢能利用,特别是应统筹钢铁生产实际应用场景,系统推进“产学研用金”深度融合。

二是发挥市场化机制。现阶段氢冶炼工艺成本仍远高于传统生产工艺,应充分发挥市场化机制在技术创新等领域的作用,进一步优化金融、人才等资源配置。

三是强化国际合作。应进一步聚焦具体突破环节,强化包括理念、科研、技术、路径及管理方法等在内的国际交流,推动国际深度合作。(冶金工业规划研究院)