2021年“碳中和”下煤炭行業未來發展趨勢分析報告（24頁）.pdf

1、因此中國電爐煉鋼比例提升核心依賴于廢鋼供給的增加，廢鋼供給增加后才能擴大電爐煉鋼的原材料來源，廢鋼價格也才有下降的可能。預計隨著國內工業化以及基建工程、城市更新改造的推進，國內的廢鋼供給也會呈現增加的趨勢，鋼鐵行業長期電氣化的進程基本上與城市化、工業化的過程中可以達到匹配的程度。除了電氣化之外，鋼鐵行業的脫碳還可以通過氫氣直接還原鐵的方式來進行。焦炭在高爐中的核心作用主要是加熱和作為還原劑，而氫氣理論上是可以替代焦炭實現上述功能。但目前在全球范圍內，實際運行的項目屈指可數，瑞典的起步較早，瑞典鋼鐵公司(SSAB)聯合大瀑布電力公司(Vattenfall)以及礦業集團(LKAB)創立了非化石能源

2、鋼鐵項目HYBRIT，預計 2024 年開始有望轉入小規模生產。德國蒂森克虜伯公司也開始了相關嘗試。而中國寶武集團 2019 年也開始了與中核集團、清華大學也開始了煉鋼用氫方面的合作。但是氫氣替代焦炭煉鋼涉及高爐技術的革命性轉變，其經濟性還依賴于氫氣的成本。日本鋼鐵協會估算生產 1 噸生鐵需要 601 標準立方米氫氣，補償吸熱反應需要 67 標準立方米氫氣，加熱融化到 1600 攝氏度需要 85 標準立方米氫氣，共計需要 753 標準立方米氫氣，按照 75%的熱效率計算，產生 1 噸生鐵需要的氫氣量為 1000 標準立方米。按目前成本，生產一噸鋼鐵大約需要 0.45 噸焦炭，噸鋼的能源物料成本約為 10001050 元/噸，如果與高爐煉鐵達到一樣的成本水平，所使用的氫氣成本需要降至 11.05 元/米 3，約合11.211.8 元/kg，基本是目前最便宜的化工副產及化石能源制氫成本，如果以零碳來源的氫氣成本計算，目前光伏和風電制氫成本基本在 1725 元/kg 的成本水平，氫氣還原制鐵的工藝至少比傳統高爐高 80%100%以上。氫能還原制鐵的大面積推廣需要邁過三大門檻：一是技術在規模應用上的穩定性;二是工藝的安全性及安全成本的降低;三是氫能來源成本的降低。