当前，中国钢铁行业正在积极寻求低碳转型发展途径，氢冶金无疑是钢铁行业实现绿色发展的重要的途径之一。

一些钢铁头部企业在氢冶金方面迈出了重要一步，建立了低碳冶金示范项目，如宝武、河钢、首钢、建龙、酒钢等，一些知名院校也建立起了科学研究中心、技术研究院等。可以说，中国钢铁行业未来能否站上世界低碳冶金技术的最前列，氢冶金工艺的研发突破和应用至关重要。

就目前而言，氢冶金技术在世界范围内还存在着成本较高，并且在储存、运输、加注等环节也存在安全性等诸多难题。

数据显示，2020年，受全球新冠肺炎疫情影响，全球碳排放量下降至322.8亿吨，其中，中国碳排放量达到98.99亿吨，占比30.7%，居于世界前列。

为此，中国坚定实施了碳减排、碳中和战略，这是中国实现可持续发展的内在要求和重大战略决策。

钢铁行业有“两高一资”的说法，即高能耗、高污染和资源性。2020年中国粗钢产量突破10亿吨，稳居世界第一位。由于碳排放总量较大，中国钢铁工业二氧化碳排放量约占全国二氧化碳排放量的15%，占全球60%以上，节能减排任务艰巨，氢冶金的顺利实施意义显得尤为重大。

一直以来，氢冶金工艺因其低碳低能耗等诸多显著特征受到业内广泛关注，探索热度也一直未减，氢冶金技术研究也正朝着多元化的方向迈进，如氢气—一氧化碳混合气制铁、纯氢炼铁等技术正逐渐被攻克。

中国现有的炼钢技术主要有两大类，即长流程与短流程，其中，长流程中涉及到大量含碳元素原料的使用，二氧化碳的排放不可避免；而短流程中因为需要大量使用电力，中国目前主要依靠火力发电，电炉的使用也会间接造成大量碳排放。

基于此，钢铁行业普遍将研究重心由改进现有炼铁设备向引入清洁原料方向转移。众多新炼铁技术中，氢炼铁技术成为了首选方案。

中国现有的氢冶金技术中，富氢还原高炉与气基直接还原竖炉两类工艺发展逐渐受到行业的认可。其中富氢还原高炉，即通过喷吹氢气和天然气、焦炉煤气等含氢介质参与炼铁过程。但该工艺下的碳排放减量有限。相比之下，气基直接还原竖炉工艺吨钢二氧化碳排放量能减少50%以上，效果非常明显。

此外，纯氢气炼铁的探索同样一直在积极推进。与长流程相比，该工艺下二氧化碳排放将降低98%。不过，现有技术条件下，还不能大面积推广应用，成本较高是主要原因。

目前氢气制备方法中天然气制氢占比最高，达48%；其次是石油气化制氢，占比30%；煤制氢第三，占比18%；电解水制氢占4%。

光伏、风电、核电等可再生能源发电直接用于制氢冶金，成本太高，其价格是煤制氢成本的两倍以上（煤制氢成本约为15-16元/kg，电解水制氢成本达30元/kg以上），其中电价会占到制氢成本的70%以上。

数据显示，煤制氢技术路线成本在0.8-1.2元/nm³，天然气制氢成本略高于煤制氢，为0.8-1.5元/nm³，而电解水制氢价格较高，即使采用低谷电制氢（电价取0.25元/千瓦时），加上电费以外的固定投资，制氢综合成本高于1.7元/立方米。

不过，考虑到我国清洁能源发电的发展，未来使用诸如生物能、核能等作为电解水制氢电力来源或许会为该工艺的进一步发展带来更多可能。

除成本较高外，氢气储存和运输业面临不少困难。安全、高效、廉价的氢储运技术成为了实现氢能商业化应用的关键。目前主要的储运氢材料与技术有高压储氢、液体储氢、金属氢化物储氢、有机氢化物储氢等。高压气瓶储氢有三型瓶和四型瓶，三型瓶已经国产化，四型瓶相关技术有待突破。

在氢冶金应用方面，国内还处于研发试验阶段，而在国际上，韩国浦项已经正式开发超高温煤气炉和智能原子炉等氢冶炼技术密切相关技术的研究，瑞典蒂森克虏伯已经实现了在高炉中使用氢气。

综合来看，目前，我国钢铁行业无论是碳排放标准管理体系，还是低碳冶金技术相比国外，均处于发展的初级阶段，氢冶金之路充满各种挑战，但发展潜力巨大。