传统产业跨界者“钢铁” 如何与氢能擦出火花？

氢能源作为一个新兴行业，参与者更多的是由其他产业跨界而来，而众多的跨界者中，钢铁企业显得有些特别：一个是典型得不能再典型的传统产业，一个是刚刚起步的新兴产业，钢铁企业如何与氢能擦出火花？

（来源：微信公众号“氢云链”）

实际上钢铁企业跨界氢能已非个案，甚至是由钢铁央企带头切入氢能领域。3月21日，河钢集团与中国工程院战略咨询中心、中国钢研、东北大学在北京签订合作协议，联合组建“氢能技术与产业创新中心”，共同推进氢能产业发展。4月15日，中钢集团旗下上市公司中钢天源公告称将投资燃料电池石墨双极板项目。

钢铁与氢能的天然联系

钢铁企业即是产氢企业，也是用氢单位：炼钢使用的焦炉气可以生产氢气；在进行生产时，需要使用氢气作为保护气，未来也可以使用氢气作为还原气体。

正如鞍钢副总经理王义栋说，钢厂制备氢气的成本非常低；对钢厂来说，不仅可以发展氢能，还可以同时发展低碳冶金技术，降低碳排放。

领军钢铁企业都做了什么布局？

大型钢铁企业多有自己的气体公司，同时由于钢铁企业在新材料上的积累，能够涉足燃料电池双极板、储氢罐等细分领域，钢厂切入氢能源领域的方式多种多样。氢云链为大家简单整理2018年粗钢产量靠前的企业及钢铁央企在氢能领域的布局。

2018年粗钢产量TOP10

宝武集团

宝武集团目前主要以氢气制备为主，并有氢能冶金项目。

宝武钢研旗下的宝钢气体拥有华东地区规模领先的高纯氢生产和配送基地，拥有国内氢气行业规模大、技术先进的氢气运输车队。

宝钢气体是中国气协氢气专业委员会副主任单位，在华东地区拥有完善的高纯氢生产和配送网络，18000m3/h制氢能力以及100000m3/h的工业氢资源，同时拥有国内氢气行业具规模且技术先进的氢气运输车队以及完善的调度配送系统，生产、销售、配送能力≥270000 m3/d。其中上海基地拥有1000 m3/h的高纯氢充装能力；常州基地拥有3000 m3/h的制氢能力；泰兴基地拥有4000 m3/h的充装能力和市场规模；并在山东、广东等地区也建立了氢气生产配送基地。

2018年2月11日，宝武集团加入由国家能源集团牵头，多家央企参与的国家级产业联盟——中国氢能源及燃料电池产业创新战略联盟（简称中国氢能联盟）。

2018年10月，中国宝武、中核集团和清华大学三方启动了共同研究核能技术与冶金制造技术可行性工作。

2019年1月15日，中核集团与宝武、清华大学签订《核能-制氢-冶金耦合技术战略合作框架协议》，三方将共同打造世界领先的核冶金产业联盟。

河钢集团

河钢集团计划在全产业链进行布局。

2019年3月21日，中国工程院战略咨询中心、河钢集团、中国钢研、东北大学四方联合共建的“氢能技术与产业创新中心”签约暨成立大会在中国钢研召开，“氢能技术与产业创新中心”正式揭牌成立。

河钢为氢能产业化实施主体，主要负责氢能应用落地，着力建设制氢、加氢、材料、燃料电池汽车应用、富氢冶金等全产业链示范运行及产业化基地。

沙钢集团

沙钢集团以氢气制备为主，在张家港氢能产业规划中处于氢气制备环节。

目前沙钢氢气主要来自于退火线，属于副产氢，主要供应给华昌化工生产使用。2020 年后，沙钢拟新增一套 1000 标立方/小时的 PSA 制氢装置，可外供氢气量约 780 吨/年。

张家港氢源企业

沙钢氢气生产方式

鞍钢集团

鞍钢集团目前没有明确的氢能源产业布局，但拥有中国氢能联盟副理事长单位头衔。

目前根据鞍钢631规划，鞍钢集团将大力发展非钢铁板块业务。鞍钢旗下鞍钢能源科技有限公司、鞍钢附企氧气厂等开展了氢能源业务。

2019年3月，鞍钢能源管控中心六制氢站完成建设目标。

2019年4月，鞍钢气体有限公司新建氢气加压充装站项目公开招标。

可以看出，鞍钢在氢能源制造及运营上拥有相当的经验。

首钢集团

首钢集团以氢气制备为主，目前没有明确的氢能源产业规划

首钢氧气厂积累了大量气体生产和危险气体运输方面的经验。主营氧气、氮气、氢气、液氧、液氮、液氢、混合气、标准气等气液产品。可以生产纯度99.999%以上的氢气，满足不同用户需要。其主要运输车队中拥有大型液体产品运输槽车和氢气管排车。

今年，首钢氧气厂积极推进京唐冷轧、迁钢冷轧放散氢气回收项目，增加了大量副产氢资源。在整合、纯化这部分副产氢之后，将能够有效供应京津冀地区的需氢单位，如加氢站。

山东钢铁集团

山钢集团是山东氢能源与燃料电池产业联盟成员，目前没有明确的氢能源产业规划。

北京建龙重工

目前没有明确的氢能源产业规划。

华菱钢铁

目前没有明确的氢能源产业规划。

马钢集团

马钢主要布局在氢气制备环节。

马钢将氢能生产及应用纳入了化工能源重点规划，一期焦炉煤气PSA制氢项目生产99.999%氢气6000立方米/小时即将开工建设。

2019年4月16日，马钢与清华大学、西南化工设计院就氢能生产、储存、运输、转换、应用、终端产品进行产业链研究，推动和打造安徽氢能源系统应用和产业基地。

马钢以子公司作为平台（如马钢化工能源公司、晨马氢能源科技公司），重点打造马钢山西介休煤化工基地，快速启动针状焦及配套焦油项目，稳步推进马钢（南区）焦炉煤气制氢项目，构建马钢化工新材料基地。

另外，马钢与南京晨虹特气合作的焦炉煤气提氢项目已完成可研文本、项目选址及总体布置等工作。

本钢集团

本钢旗下有气体公司，目前没有明确的氢能源产业规划。

另外两家钢铁央企，中钢集团与中国钢研，也进行了氢能源布局。

中钢集团

中钢集团旗下子公司利用其在新材料上的积累，开展燃料电池石墨双极板业务。

2019年4月16日，中钢集团安徽天源科技股份有限公司发布公告称，其全资子公司中钢集团南京新材料研究院有限公司于4月13日在浙江省湖州市长兴县与中钢集团新型材料（浙江）有限公司签订《“氢燃料电池石墨双极板材料”项目合作协议》。双方约定就“氢燃料电池石墨双极板材料”产品技术的开发、工业化产品的设计、工业化应用示范工程的建立、相关市场的调研和开拓及组建产业化经营实体进行相关产品的研发、生产、销售和技术服务开展合作。

中钢集团新型材料（浙江）有限公司是中国中钢集团公司（直属国有独资子公司，其前身为成立于1958年的上海炭素厂，进入石墨双极板领域属于业务延伸。

中国钢研

中国钢研是中国氢能联盟成员，在氢能源全产业链上进行了布局。

2018年7月19日，中国钢研与常州市政府心签署战略合作协议，共同打造氢燃料汽车产业强市及中国氢能利用标杆城市。双方就共同促进氢能利用产业发展再次开展战略合作，计划通过自主创新和引进消化吸收的方式，在常州高新区投资建立包括氢燃料电池核心零部件、电堆、制氢加氢及储运基础设施的完整氢燃料电池产业及应用生态链。

中国钢研旗下安泰科技的金属双极板已向加拿大著名燃料电池企业供货，安泰科技控股子公司安泰环境的气体扩散层已经量产，并稳定供应给加拿大普拉格能源公司。

在12家企业与机构中，有明确氢能源产业规划的有6家（另有2家加入氢能产业联盟，但没有明确氢能产业规划），其中全产业链布局的2家，燃料电池材料环节2家，氢能冶金2家。

1、钢铁企业有丰富的气体生产与运输经验

由于钢厂本身的生产需求或副产气体处理需求，大型钢铁企业基本上拥有自己的气体企业，生产与运营经验丰富，成本低廉，可直接从气体领域切入氢能源。

2、钢铁企业氢气来自于副产氢提纯

钢铁企业氢气包括焦炉气与退火线氢气回收，正如鞍钢副总经理王义栋说，钢厂制备氢气的成本非常低；但另一方面，目前钢铁厂制氢本质上与煤化工企业煤制氢没有太大差别，氢气制备环节并非完全环保。

3、钢铁企业并未局限在氢气制储运环节

由于在气体生产运营的经验及相对较低的制氢成本，钢铁企业经常被认为是氢气供应商，如张家港的沙钢，钢铁企业新材料的上的优势并没有得到充分发挥；但同样有钢铁企业进行了全产业链的布局，如中国钢研与河钢，钢铁企业并未将自己局限在氢气制备的环节中。

4、我国氢能冶金尚处于概念阶段

出于技术及成本的原因，仅有宝钢集团有氢能冶金的相关合作，河钢集团有相关的规划。

国外案例：德国Salzgitter Clean Hydrogen项目

国外先进钢铁企业在氢能源的应用及理念上更为先进，已经在钢厂与燃料电池热电联产、清洁氢气制备及氢能炼钢等环节展开实践，在氢气制备、应用环节上减少污染与碳排放。

Salzgitter Flachstahl GmbH，Linde AG和Avacon Natur GmbH在2018年底就“Salzgitter Clean Hydrogen”创新项目签署了合作协议。

该项目的目的是通过电解和风力发电在Salzgitter中产生氢气，为将来氢能炼钢奠定基础。

Salzgitter Flachstahl负责建造和运营PEM电解厂，容量约为400N.m3/ h；Avacon在工厂内建造和运营七台风力涡轮机用于产生清洁电力；林德将确保氢气的稳定供应。整个项目的成本约为5000万欧元。为这一具有前瞻性的工业气候保护项目提供资金也需要获得政府资金。假设项目顺利进行，工厂内的氢气生产将于2020年开始。

该项目的目标是获得清洁生产氢气的方法，积累现场制氢的经验，并将其纳入钢厂复杂的生产流程中。作为该项目的一部分，可再生能源产生的氢气将取代目前冶炼铁矿石所需的碳。

Linde交付的氢气已经用于生产钢铁的退火工艺中。在工厂中使用氢气可以显着减少未来钢铁生产过程中产生的二氧化碳排放。Salzgitter设想了SALCOS（低二氧化碳炼钢）项目，为逐步减少二氧化碳和将来无碳炼钢制定了可实现的路径。

钢铁产业携手氢能是互利互惠

对比国外项目，我国钢铁企业进入氢能领域时方式仍显单一，同时缺少合作，没有完全发挥钢铁产业的优势。这与我国缺乏氢能产业经验，部分地区与企业急于建立氢能源产业基础以及钢铁企业技术对比国外有所落后等情况有关。

氢云链认为，我国钢铁企业应利用钢铁企业的产业规模优势，更加积极地联合其他企业，并利用新材料上的技术特长，更多地参与氢能与燃料电池产业链上其他的环节，同时在氢能冶金上进行实践，扩大氢气应用市场，减少钢铁产业碳排放。另一方面，中国钢铁企业长期被认为技术落后于外国企业，能耗高、性能低，钢铁企业应借助氢能源产业发展的契机，完成钢铁产业的技术转型与业务拓展，追赶国际先进冶金水平，降低钢铁行业碳排放量。

在巨大的市场与政策的大力支持下，中国将引领世界氢能发展的潮流，但这需要更多的行业共同支持氢能技术的发展。钢铁企业同时作为产氢单位与用氢单位，切入氢能领域无疑是对产业的巨大支持，对于氢能源市场发展和钢铁产业赶超世界先进水平均有显著的推动作用。