首钢集团：布局氢能赛道 赋能冶金减碳

在钢铁行业落实国家“双碳”战略、加速向绿色低碳转型的背景下，氢能作为清洁高效的二次能源，发展氢能是冶金企业降低碳排放的重要举措。首钢集团将氢能未来产业的培育发展纳入到企业中长期战略规划中，秉持“依托自身、服务产业、示范引领、协同发展”的总体思路，把氢能发展与主业减碳、科技创新、产业升级紧密结合，走出了一条具有首钢特色的氢能发展之路。

　　“从四年前启动氢能发展赋能冶金的研究，到今天我们已经打通了多个应用场景的技术堵点，同时还在向热力、化工等更广阔的领域延伸。”首钢集团二级科学家刘小青这样概括团队近年来在氢能发展中的探索历程。

装备筑基：氢能制取与应用技术实现多点突破

　　立足自身产业和装备制造优势，首钢集团在氢能发展上选择了差异化的切入路径，重点聚焦“氢能制取与应用”和“氢冶金与新材料”两大方向，加快布局氢能产业链，形成了各有侧重、内部协同的发展格局。

　　在氢能制取与应用领域，首钢机电公司发挥重型装备设计制造的技术积累，聚焦研发氢能产业链中的制、储、用设备及系统解决方案。公司成功开发出氢氧混合气制取与应用技术，制氢后不分离，随产随用，应用于钢厂连铸坯切割及工业切割等场景，并在不添加传统燃气的情况下，实现400mm以上超厚板坯的纯氢氧火焰切割。相比传统的丙烷、天然气切割方式，该技术兼具安全高效、零碳排放的显著优势。同时，公司研制出水电解制氢设备，已具备规模化电解槽的设计制造能力。

产学研深度合作为技术突破提供了重要支撑。首钢机电公司与清华大学等高校及高新技术企业联合攻关，落地了一批氢能前沿技术示范项目。在河北大厂，采用“光伏发电—水电解制氢—氢自增压燃烧”的技术路线，建设了首钢氢自增压燃烧清洁供热项目，实现厂区冬季供暖、夏季供热水，打造了绿电、绿氢、清洁供热全链条零碳示范。在河北迁安，全球首套纯氢爆震燃机热电联产项目成功投运，该项目攻克了纯氢稳定燃烧、爆震波精准调控等6项“卡脖子”技术，实现100%纯氢燃烧发电、热电联产效率达到90%以上、氮氧化物排放量≤15ppm三大突破，年替代天然气75万立方米，减少碳排放1500吨，构建起“废氢回收—氢能供能”的闭环应用模式。

　　与此同时，公司持续拓展氢能应用场景，积极探索氢爆震燃烧技术在钢厂加热炉等核心工序上的应用，为冶金流程深度脱碳提供技术路径。在石化企业开展重油掺氢燃烧试验，在提升燃烧效率的同时降低污染物排放。

材料攻坚：破解氢能输送与氢冶金核心难题

　　氢能大规模应用，低成本的长距离输送是关键。在“氢冶金与新材料”领域，首钢股份、技术研究院等单位聚焦氢能规模化应用的底层材料与工艺难题持续攻关，为氢能产业规模化发展筑牢基础。

　　针对氢气输送的核心瓶颈——氢脆问题，首钢集团开展技术攻关研究，已经成功攻克纯氢输送材料难关，研发出了适用于掺氢输送的专用管线钢、纯氢输送的专用管线钢和储氢容器用钢等新材料，完成了相关实验和项目示范应用。首钢集团科学家团队通过特殊的合金成分设计和工艺控制，有效抑制了氢原子渗入导致的材料脆化问题，为我国未来大规模、长距离输氢管网建设提供了关键材料支撑，相关技术在国内处于领先水平。

　　在氢冶金领域，首钢集团也在积极布局，正在探索氢基直接还原技术，正在开展高炉富氢冶炼技术研发，通过喷吹富氢气体降低高炉对煤炭化石燃料的依赖，从源头减少钢铁生产过程中的碳排放——这也是钢铁行业实现深度脱碳的根本性技术路径之一。

直面挑战：探索氢能产业发展破局之道

　　在积极布局氢能产业链的同时，首钢团队也清醒地认识到，氢能产业仍处于发展初期，全产业链仍面临着诸多共性瓶颈和现实难题。

　　成本偏高是当前最突出的制约因素。无论是绿氢还是工业副产氢，到达应用端的综合成本仍然偏高。绿氢成本受电价影响显著，即便是企业内部的副产氢，在内部核算体系中也需计入成本，再加上运输费用，终端用氢成本难以与天然气等传统能源形成经济竞争力。

　　储运环节是全产业链的最大短板。高压长管拖车运量有限、经济运输半径短、存在损耗；液氢运输技术门槛高、成本高昂，目前仍处于示范阶段。加氢站、输氢管道等基础设施布局尚不完善，制约了氢能的大范围调配和应用。

　　此外，应用场景和政策支持也存在结构性问题。当前氢能应用场景相对集中，政策扶持多聚焦于交通领域的燃料电池汽车及配套加氢站，而氢能在工业燃烧、化工、分布式能源等潜力更大的领域，相关激励政策仍有待完善。

　　面对这些挑战，首钢集团坚持创新驱动、开放合作，多维度探索破局路径。在技术与模式层面，持续深化攻关，降低制氢装备成本、提高转化效率，首钢机电公司探索的模块化、小型化、可移动的制氢和爆震燃烧一体化解决方案，适配多样化应用场景。商业模式上，探讨与发电企业、能源集团、化工企业等上下游组建产业联盟，通过联合投资、成本共担、收益共享的方式，破解初始投资门槛高的难题。

　　在产学研用协同方面，首钢集团与清华大学等顶尖科研机构的合作模式已显现成效——“高校前沿技术+企业工程化能力+企业应用场景”的深度融合，加速了爆震燃烧、氢燃机等尖端技术的产业化进程。

　　对于产业政策，刘小青建议，补贴支持可从交通领域适度向工业脱碳、清洁供热等更广泛的减碳场景延伸，或探索通过碳减排量核算、绿色金融等方式，为氢能替代项目创造价值实现路径。

　　目前，首钢集团在氢能领域已形成示范项目、行业标准、发明专利等一系列阶段性成果。“十五五”时期，首钢集团将继续在技术创新、场景拓展、生态构建上发力，为冶金行业绿色低碳转型和国家氢能产业高质量发展贡献首钢力量。（鲁军体）