氫冶金的工作原理是通過(guò)使用氫氣作為還原劑，在豎爐內(nèi)將鐵礦石還原成金屬鐵，同時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)品主要是水，從而實(shí)現(xiàn)碳排放近零目標(biāo)。

兩年前的12月16日，全球首例120萬(wàn)噸氫冶金示范工程一期在河鋼集團(tuán)張宣科技全線貫通。至2023年5月，這一示范工程實(shí)現(xiàn)安全順利連續(xù)生產(chǎn)綠色DRI（直接還原鐵）產(chǎn)品，DRI產(chǎn)品金屬化率達(dá)到94%，達(dá)到世界先進(jìn)水平。中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)來(lái)賀信認(rèn)為，“這是氫冶金核心關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新的重大突破，是中國(guó)鋼鐵史乃至世界鋼鐵史上由傳統(tǒng)‘碳冶金’向新型‘氫冶金’轉(zhuǎn)變的重要里程碑。”

在煉鐵環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)“氫冶金”后，2024年3月，全球首例“氫基豎爐—近零碳排電弧爐”新型短流程項(xiàng)目在張宣科技正式啟動(dòng)實(shí)施。這一工藝充分利用張家口市豐富的風(fēng)電、光伏發(fā)電等綠電資源，瞄準(zhǔn)“冶煉過(guò)程碳近零、能量來(lái)源碳近零、原料生產(chǎn)碳近零”，開(kāi)展氫基豎爐—近零碳排放電弧爐煉鋼關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和工程應(yīng)用研究，有效填補(bǔ)我國(guó)鋼鐵工業(yè)面向碳中和目標(biāo)的工藝路徑空白。

今年9月，河鋼120萬(wàn)噸氫冶金示范工程成功應(yīng)用綠氫作為還原氣實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)，產(chǎn)品合格率100%，充分驗(yàn)證了“綠電—綠氫—綠鋼”生產(chǎn)的技術(shù)可行性。綠氫是指利用可再生能源如太陽(yáng)能、風(fēng)能等直接制取氫氣的技術(shù)。

隨著全球首條氫冶金綠色汽車(chē)板連鑄生產(chǎn)線的投產(chǎn)，從煉鐵、煉鋼到鋼坯、鋼材，河鋼集團(tuán)綠色汽車(chē)板工藝路線全鏈條貫通，為汽車(chē)制造企業(yè)提供了低碳產(chǎn)品，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和提供了有力支撐。

與傳統(tǒng)長(zhǎng)流程相比減碳70%以上

據(jù)了解，每輛汽車(chē)原材料中用鋼比例為72%到88%，在汽車(chē)全生命周期碳排放中，所用鋼材的碳排放占了20%以上的比重。隨著“碳中和”成為全球共識(shí)以及我國(guó)“雙碳”目標(biāo)的確定，汽車(chē)行業(yè)在加速“減碳”，其中，供應(yīng)鏈減碳是關(guān)鍵。

作為全國(guó)第二大汽車(chē)用鋼生產(chǎn)企業(yè)，河鋼集團(tuán)投產(chǎn)綠色汽車(chē)板連鑄生產(chǎn)線正是構(gòu)建綠色低碳供應(yīng)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，可以為合作伙伴提供綠色低碳汽車(chē)用鋼。

呂艷偉介紹說(shuō)，“與同類型的長(zhǎng)流程生產(chǎn)線噸鋼的碳排放相比，我們這條氫冶金綠色汽車(chē)板連鑄生產(chǎn)線可以減排70%以上，每年可減少碳排放80萬(wàn)噸。未來(lái)隨著綠氫、綠電應(yīng)用比例的提高，碳減排比例還可以提升。”

河鋼集團(tuán)通過(guò)與高端車(chē)企共建綠色低碳供應(yīng)鏈，示范開(kāi)展鋼鐵與汽車(chē)行業(yè)聯(lián)動(dòng)減碳跨領(lǐng)域合作，為全球汽車(chē)制造企業(yè)提供高端化、綠色化、輕量化、近終型鋼鐵材料及用戶應(yīng)用綜合解決方案。

深化與行業(yè)上下游共建綠色低碳生態(tài)圈的戰(zhàn)略協(xié)同，河鋼集團(tuán)不斷拓展低碳創(chuàng)新應(yīng)用“半徑”。在低碳原料方面，與必和必拓開(kāi)展鋼鐵行業(yè)價(jià)值鏈脫碳合作，推進(jìn)鐵礦石高效利用和新型碳捕集技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用；在綠氫供應(yīng)方面，與中國(guó)石油化工集團(tuán)共建綠色氫能產(chǎn)業(yè)鏈，共同研究氫冶金示范工程綠氫供應(yīng)綜合解決方案等；在綠色制造方面，與汽車(chē)、家電等行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)開(kāi)展聯(lián)動(dòng)減碳跨領(lǐng)域合作，攜手推進(jìn)汽車(chē)行業(yè)與家電家居產(chǎn)業(yè)向綠升級(jí)。充分發(fā)揮氫冶金優(yōu)勢(shì)，張宣科技深耕綠色品牌價(jià)值，成功開(kāi)發(fā)因瓦合金、哈氏合金、耐蝕合金等 60 多種綠色高端特種材料，廣泛應(yīng)用于航空航天、核電等領(lǐng)域，系列高端特材產(chǎn)品批量出口共建“一帶一路”國(guó)家。

按照《河鋼集團(tuán)低碳排放產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃（2023—2026）》，河鋼正協(xié)同推進(jìn)氫冶金電爐工藝、氫冶金電爐生產(chǎn)汽車(chē)板組合工藝等工藝組合，致力構(gòu)建形成“6種工藝+6類產(chǎn)品+5個(gè)等級(jí)”的低碳排放鋼、綠鋼、近零碳排鋼產(chǎn)品矩陣，規(guī)劃到2026年具備741萬(wàn)噸低碳排放鋼產(chǎn)品生產(chǎn)能力，與2021年同口徑相比，平均碳排放強(qiáng)度可降低52%。

建設(shè)鋼鐵工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型示范區(qū)

在推進(jìn)生產(chǎn)線、產(chǎn)品低碳發(fā)展同時(shí)，河鋼集團(tuán)張宣科技緊緊抓住“百年宣鋼、華麗蝶變”戰(zhàn)略機(jī)遇，規(guī)劃建設(shè)鋼鐵工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型示范區(qū)，力爭(zhēng)到2035年將張宣科技建成我國(guó)鋼鐵工業(yè)首個(gè)近零碳排企業(yè)，成為繼瑞士蘇黎世工業(yè)區(qū)、德國(guó)魯爾工業(yè)區(qū)之后全球第三個(gè)傳統(tǒng)工業(yè)轉(zhuǎn)型示范區(qū)以及中國(guó)首個(gè)鋼鐵工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型示范區(qū)。

“示范區(qū)重點(diǎn)打造氫冶金產(chǎn)業(yè)園、能源產(chǎn)業(yè)園、新材料產(chǎn)業(yè)園、數(shù)字科技與智能制造產(chǎn)業(yè)園、科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園等五大產(chǎn)業(yè)園區(qū)?！?2月16日，河鋼集團(tuán)副總經(jīng)理李毅仁向媒體通報(bào)了河鋼集團(tuán)張宣科技鋼鐵工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型示范區(qū)實(shí)施推進(jìn)情況，“在氫冶金產(chǎn)業(yè)園，落地實(shí)施我國(guó)首個(gè)‘氫基豎爐—近零碳排電爐新興短流程技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用項(xiàng)目’。力爭(zhēng)到2030年底形成年產(chǎn)120萬(wàn)噸DRI生產(chǎn)能力，結(jié)合‘西氫東送’工程建設(shè)推進(jìn)全綠氫生產(chǎn)，形成300萬(wàn)噸綠鋼原料生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)碳減排90%以上，建成全球領(lǐng)先的氫冶金生產(chǎn)、科研及工程示范基地。”

在新能源產(chǎn)業(yè)園，河鋼集團(tuán)與京能集團(tuán)合作建設(shè)煙筒山分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目已開(kāi)工建設(shè)，將于2025年并網(wǎng)發(fā)電，打造綠色新能源供應(yīng)基地，積極推進(jìn)打造世界領(lǐng)先的“綠電綠氫耦合冶金”示范。在新材料產(chǎn)業(yè)園，成功研制超低溫高強(qiáng)韌不銹鋼（CHN-01）材料，可用于航天飛行器薄壁金屬貯箱、磁約束核聚變等大型低溫工程；依托氫基豎爐—近零碳排電爐新型短流程工藝，生產(chǎn)制造綠色汽車(chē)用鋼、高端航空航天特材等綠色低碳新材料。

此外，在數(shù)字科技與智能制造產(chǎn)業(yè)園，重點(diǎn)打造以智能設(shè)計(jì)、智能裝備、智能運(yùn)維為主的數(shù)字科技產(chǎn)業(yè)集群；在科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園，承接首都等科技創(chuàng)新要素轉(zhuǎn)移，建設(shè)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化平臺(tái)、新產(chǎn)業(yè)孵化中心、新型冶金專業(yè)人才實(shí)訓(xùn)及培訓(xùn)基地。

12月16日，在河鋼集團(tuán)張宣科技鋼鐵工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型示范區(qū)，河鋼集團(tuán)與北京科技大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院相關(guān)院所、中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院等單位，分別簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，持續(xù)為鋼鐵工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型示范區(qū)注入更加強(qiáng)勁的動(dòng)力源。