一、氢冶金技术
 

　　氢冶金技术是基于碳冶金技术的概念提出的，将利用氢气的还原性特点代替一氧化碳作为燃料和还原剂冶炼铁矿石。从反应的基本反应式看，碳冶金的基本反应式为：Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2,氢冶金的基本反应式为：Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O。从反应式中可以看出氢冶金(使用的氢为绿氢)可以从源头降低污染与二氧化碳的排放量，是钢铁工业实现零碳排放的重要途径。而目前的氢冶金技术大致分为两种：
 

　　(1)高炉富氢冶炼
 

　　高炉富氢冶炼的主要途径是喷吹氢气和天然气、焦炉煤气等纯氢或者富氢气体参与炼铁过程。具体来看，在高炉内部焦炭不充分燃烧生成一氧化碳，氧化铁和一氧化碳以及氢气分别反应生成铁单质和二氧化碳以及水蒸气(Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2、Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O)，在高炉风口回旋区，甲烷和二氧化碳以及水蒸气反应生成一氧化碳和氢气(CH4+CO2=2CO+2H2、CH4+H2O=CO+3H2)。氢气促进了铁的直接和间接还原，降低了焦炭的使用占比，可以在一定程度上加快炉料还原，降低碳排放。但是该工艺并没有脱离传统的高炉冶炼过程，焦炭的骨架作用没有被完全替代，减排幅度有限，据相关资料显示，该工艺大致可以降低10%-20%左右的碳排放。
 

　　(2)气基直接还原炼铁
 

　　气基直接还原炼铁则是使用氢气与一氧化碳的混合气体作为还原剂参与炼铁过程。氢气直接参与了还原过程，促进了铁的直接还原，使得碳排放得到了有效的控制，该工艺大致可以减少碳排放在50%以上。
 

　　综合以上两种工艺来看，高炉富氢冶炼的优势是生产成本低、反应速率快，但是它的降碳幅度有限；气基直接还原的优势是不需要烧结、球团以及炼焦等流程，可以从源头上减少碳排放，但是它存在吸热效应强、所需氢气量增大、生产成本高等问题

二、国内外氢冶金发展现状
 

　　近年来，全球钢铁行业都在积极开展氢冶金项目的研究和实践。根据公开资料整理，欧洲、日本、韩国等国家的钢铁企业均制定了一系列氢冶金技术路线图，并且确立氢冶金的建设项目，力争实现技术突破加快氢冶金的应用。
 

　　与全球氢冶金发展路径相似，我国的钢铁企业以及一些研究中心也发布氢冶金规划，建成示范工程并投产，对氢冶金技术进行实验验证。
 

　　三、氢冶金的未来
 

　　氢冶金技术的未来发展大致分为三个阶段：1、2025年之前建立示范项目验证大规模氢冶金的可行性；2、2030年，利用焦炉煤气等副产品中的氢进行氢冶金生产；3、2050年，实现绿氢对灰氢的替代，进行氢冶金工业化生产。
 

　　目前我国的氢冶金技术发展仍然面临很多困难：1、氢气的制备、运输以及存储技术不成熟，目前我国对于氢气全产业链的发展刚刚确立标准，距离实现绿氢的制备、氢能的运输以及储存还需要一定的技术突破。2、成本过高，目前由于技术还不成熟，氢冶金技术中的氢气多以灰氢为主，成本过高。3、缺乏氢冶金的相关标准，目前我国没有明确的氢冶金技术标准，相关技术还在验证阶段，无法进行大规模投产。
 

　　未来，氢冶金技术是钢铁企业实现节能减排、完成低碳转型的重要路径，是钢铁企业摆脱对化石能源的绝对依赖，同时氢冶金技术的发展也会带动氢能源行业的发展，加速氢能上下游产业链的发展和建设。