2024年12月17日,工业和信息化部、生态环境部、应急管理部、国家标准化管理委员会等四部门联合印发《标准提升引领原材料工业优化升级行动方案(2025—2027年)》的通知。

《行动方案》指出,聚焦低碳技术,开展电炉短流程炼钢、氢冶金等低碳工艺以及相关技术装备、管理评价等标准研制。氢冶金再次成为行业关注话题。

氢冶金是以氢气为还原剂的冶金技术,具有多方面优势,是未来冶金行业的重要发展方向,其基本原理是利用氢气在高温条件下的还原性,将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁。以常见的氢基竖炉直接还原工艺为例,氢气被通入竖炉中,与铁矿石发生化学反应,生成铁和水蒸气,其化学反应式为:FexOy+yH2=xFe+yH2O。

氢冶金优势明显

传统冶金主要使用焦炭作为还原剂,焦炭生产过程中会有大量碳排放,造成环境污染。而氢冶金使用氢气还原,其反应产物主要是水,从源头实现了零碳排放,环境效益显著;且氢冶金所用氢气可通过电解水进行制备,还原后产生的水也能循环利用,提高了整体能源利用效率。

此外,氢冶金工艺相对简单,如氢基竖炉直接还原工艺,省去了烧结和焦化等环节,缩短了工艺流程,降低了生产成本,同时也减少了污染物的排放,能有效缓解冶金行业的碳排放压力,实现冶金绿色低碳可持续发展。

电解水制氢成氢冶金最优选

氢冶金工艺使得氢气成为必需的生产原料,因此氢气供应成为重点,传统灰氢与蓝氢在制备过程中仍有碳排放;外购氢气则需要考虑储运,成本偏高;因此就地制备是最合适的方式,而所有制备技术中,电解水制氢是零碳排放且能够实现稳定持续供应的氢气制备技术,如果电解水采用新能源电力制氢,则可实现全流程深度脱碳生产,进一步降低冶金整体碳排放。

在已有的技术路线中,AEM(阴离子交换膜)制氢技术以相对低能耗与低成本的优势,以及能够适配新能源电力波动性的能力,成为氢冶金场景下适配度较高的技术路线。

稳石氢能AEM制氢设备目前电解槽能耗最低可以降至4.1kWh/m3左右,系统转化效率可达85%,采用镍、钴、铁等非贵金属催化剂,系统寿命为10年,能够为冶金领域业主提供低成本、高纯度与高效率的绿氢解决方案,持续助力冶金用户能源结构优化,提质增效,增强市场竞争力。