瑞典鋼鐵HYBRIT項目
2016年，瑞典鋼鐵公司（SSAB）、瑞典大瀑布電力公司（Vattenfall）、瑞典礦業集團（LKAB）聯合成立了HYBRIT項目。按照HYBRIT項目計劃，2016年~2023年為項目預研階段，主要工作內容包括評估非化石能源冶煉的潛力，以及二氧化碳的捕集、存儲和利用等。該項目的中試研究階段為2021年~2024年，示范運行階段為2025年~2035年。在為期10年的示范運行階段主要進行運行測試，以確保到2035年實現商業化運行。
HYBRIT項目的工藝流程基本思路是：在高爐生產過程中用氫氣取代傳統工藝的煤和焦炭（氫氣由清潔能源發電產生的電力電解水產生），氫氣在較低的溫度下對球團礦進行直接還原，產生海綿鐵（直接還原鐵），并從爐頂排出水蒸氣和多余的氫氣，水蒸氣在冷凝和洗滌后實現循環使用。
薩爾茨吉特SALCOS項目
2024年4月份，在漢諾威工業博覽會上，德國薩爾茨吉特鋼鐵公司（以下簡稱薩爾茨吉特）與特諾恩公司（Tenova，一家為金屬上下游行業提供節能降耗技術解決方案的公司）簽署了一份諒解備忘錄，旨在繼續推進以氫氣為還原劑煉鐵，從而減少二氧化碳排放的SALCOS項目。 SALCOS項目旨在對原有的高爐-轉爐煉鋼工藝路線進行逐步改造，把以高爐為基礎的碳密集型煉鋼工藝逐步轉變為直接還原煉鐵-電弧爐工藝路線，同時實現富余氫氣的多用途利用。 薩爾茨吉特于2016年4月份正式啟動了GrInHy1.0（Green Industrial Hydrogen，綠色工業制氫）項目，采用可逆式固體氧化物電解工藝生產氫氣和氧氣，并將多余的氫氣儲存起來。當風能（或其他可再生能源）波動時，電解槽轉變成燃料電池，向電網供電，平衡電力需求。2023年5月份，該系統安裝了1500組固體氧化物電解槽，于2021年1月份完成了系統工業化環境運行，2024年1月份完成了連續2000個小時的系統測試。今年2月份，GrInHy1.0項目完成。 2024年1月份，薩爾茨吉特開展了GrInHy2.0項目。GrInHy2.0項目的顯著特點是通過鋼企產生的余熱資源生產水蒸氣，用水蒸氣與綠色再生能源發電，然后采用高溫電解水法生產氫氣。氫氣既可用于直接還原鐵生產，也可用于鋼鐵生產的后道工序，如作為冷軋退火的還原氣體。 奧鋼聯H2FUTURE項目 2023年初，由奧鋼聯發起的H2FUTURE項目旨在通過研發突破性的氫氣替代焦炭冶煉技術，降低鋼鐵生產過程中的二氧化碳排放，最終目標是到2050年減少80%的二氧化碳排放。 H2FUTURE項目的成員單位包括奧鋼聯、西門子、Verbund（奧地利領先的電力供應商，也是歐洲最大的水力發電商）公司、奧地利電網（APG）公司、奧地利K1-MET（冶金能力中心Metallurgical Competence Center）中心組等。 該項目將建設世界最大的氫還原中試工廠。西門子公司是質子交換膜電解槽的技術提供方，將為奧鋼聯位于奧地利林茨市的工廠提供電解能力為6兆瓦的電解槽，氫氣產量為1200立方米/小時，電解水產氫效率目標為80%以上；Verbund公司作為項目協調方，將利用可再生能源發電，同時提供電網相關服務；奧地利電網公司的主要任務是確保電力平衡供應，保障電網頻率穩定；奧地利K1-MET中心組將負責研發鋼鐵生產過程中氫氣可替代碳或碳基能源的工序，定量對比研究電解槽系統與其他方案在鋼鐵行業應用的技術可行性和經濟性，同時研究該項目在歐洲甚至是全球鋼鐵行業的可復制性和大規模應用的潛力。 我國鋼企在氫能利用方面的動作 2024年4月28日，生態環境部等5部委聯合發布《關于推進實施鋼鐵行業超低排放的意見》，意在進一步降低鋼鐵行業各生產環節的污染物排放。鋼鐵企業尤其是特大型鋼鐵企業為了適應國內國際形勢，也開始積極參與氫能利用項目。 2024年1月份，寶武集團與中核集團、清華大學簽訂《核能—制氫—冶金耦合技術戰略合作框架協議》，三方將強強聯合，資源共享，共同打造核冶金產業聯盟。 2024年3月份，河鋼與中國工程院戰略咨詢中心、中國鋼研、東北大學聯合組建氫能技術與產業創新中心，共同推進氫能技術創新與產業發展。河鋼將重點在氫氣存儲與運輸、燃料電池汽車、富氫冶金技術等領域開展研究。 兩家中國鋼鐵企業涉足氫能利用，思路各異。寶武集團主要采用核能電解制氫工藝，但也不排除其他方面的應用擴展。河鋼當前主要依托鋼鐵企業自身副產品制氫，制氫工藝成熟、成本相對較低。在應用方面，河鋼前期將主要在氫燃料電池產業鏈進行布局，后期才會發展到富氫冶金技術領域。 因為擬采用的制氫工藝不同，兩家中國鋼企所選擇的重點合作伙伴也有所差異。目前這兩家中國鋼企的前期項目研究尚未得到政府基金或專項科研基金的支持。與國外企業相比，在氫能制取的電解槽、燃料電池電極等方面，國內還有差距，有必要吸引電解槽設備供應商、燃料電池供應商或相關研究機構加入。 相信在國內企業、高等院校及科研院所、材料供應商、電力企業等的廣泛參與和政府的大力支持下，經過長時間的不斷努力，中國鋼企的氫能利用之路，終能順應時代的要求。 （來源：蒂森克虜伯中國、中國冶金報）
