编者按：氢冶金，尤其是基于绿氢的清洁氢冶金是目前最具前景的钢铁行业脱碳技术之一。中国和欧美的钢铁巨头均在积极部署氢冶金相关项目，以快速提高技术成熟度和项目可行性，降低基于铁矿石的初级钢生产工艺的碳排放。在这一背景下，落基山研究所对话世界钢铁巨头安赛乐米塔尔公司的执行副总裁Brad Davey，深入挖掘绿氢在钢铁行业脱碳和钢铁公司战略部署中的重要地位，并评估分析了未来清洁氢冶金的发展模式、发展过程中面临的挑战和解决方法。钢铁行业脱碳和清洁氢冶金的发展离不开利益相关方的共同努力，落基山研究所正在与以安赛乐米塔尔公司为代表的行业巨头合作，发挥行业转型和绿氢部署的关键推动者角色。
从建筑到自行车，再到风力涡轮机，钢铁的应用无处不在。在某种程度上，可以说钢铁是现代经济基础设施的根基。全球每年的钢铁用量接近20亿吨，这一数字预计将在2050年上升到25亿吨。
钢铁冶炼需要高温加热，并消耗大量的化石燃料。正因如此，钢铁行业的温室气体排放占全球温室气体排放总量的7%以上。
正如钢铁制造巨头安赛乐米塔尔的执行副总裁兼企业业务优化主管Brad Davey所说：“要实现钢铁行业的脱碳，我们需要对已经存在了几个世纪的生产工艺进行彻头彻尾的改造。”
当前，安赛乐米塔尔正在引领钢铁行业的转型。2022年4月，该公司在直接还原铁工艺中，开创性地测试应用了绿氢，有效实现了冶金工艺的原料脱碳。这种应用绿氢的方式，有望推动该公司多管齐下，实现2050年净零排放目标。
Davey表示：“我们现在已经开始应用绿氢了，并且我们已经准备好采取必要措施来落实这些项目。”
RMI的气候友好型工业项目常务董事Bryan Fisher就安赛乐米塔尔将如何部署绿氢技术采访了Davey，以下是访谈内容：
氢，特别是绿氢（由可再生能源产生的氢），是实现钢铁行业脱碳的三种清洁能源解决方案之一（另外两种是碳捕集与可持续生物质），绿氢将在钢铁行业2050年实现脱碳的进程中发挥重要作用。虽然氢有多种应用方式，但我们认为其将主要被应用于直接还原铁（DRI）的技术路径。目前这一工艺使用的是天然气，但我们迫切地希望通过使用绿氢替代天然气来实现工艺的完全脱碳。我们和其他企业正在进行测试，希望早日实现规模化生产。
为了实现全球技术平衡发展、成本结构合理化、转型社会影响调控等目标，未来绿氢成本需要大幅下调。最终，氢能成本一定会下降到一个合理的区间，绿色钢铁的产品竞争力也会随之提升。为了实现这些目标，绿氢的成本需要降低，而我们认为这是有可能的。过去十年，风电与光伏发电的成本下降了70%以上，我们认为这是绿氢行业发展轨迹的一个很好的类比。随着我们在该领域的投资和建设的项目越来越多，技术将不断得到改善，成本也将下降。这就是为什么我们热衷于从现在就开始开发相关项目，这样一来对推动整个行业的发展都有好处。
我们必须找到一种在短期内提升经济效益的方法，包括寻求有意愿为钢铁绿色溢价买单的客户，以及政府的激励措施。每个参与方都应发挥作用，以推动项目进程。
我们无论是从客观需求或主观希望的角度出发，都认为行业内存在对于绿色钢铁的巨大需求。以汽车工业为例，汽车企业正在推动汽车终端使用阶段的脱碳进程，并同步投资包括钢铁在内的造车材料的脱碳项目。就目前而言，市场上低碳排放的钢铁供应量还很少，但这种情况将很快迎来改变。例如，我们计划于2025年底前在西班牙的塞斯陶（Sestao）建立世界首个零碳钢铁厂，此类项目的开发需要数十亿美元的资本支出，并且与现行主要基于化石燃料的冶金工艺相比，我们预计其运营成本也将大大高于前者。
因此，市场自然会认为，对于生产成本更高的低碳排放钢铁产品，其购买成本也会相应地水涨船高。我们知道客户对低碳排放产品的兴趣与需求，但我们需要确定客户愿意为其付出的溢价。与此同时，我们已经推出了“虚拟绿色钢铁”产品，即钢铁生产商以证书的形式将减排量授予客户，使客户可以将其申报为范围3减排。这有助于在短期内扩大市场规模，并帮助我们评估客户对这种产品的需求程度。
第一，我们需要做好经济和政策等方面的准备工作，以确保绿氢项目能够顺利启动。第二，技术是氢气生产和应用的核心，而安赛乐米塔尔正在努力寻找解决这些问题的方法。钢铁行业将成为绿氢的主要应用领域之一。但目前可用的绿氢资源还不能满足钢铁行业的需求。因此，我们正在与供应商、合作伙伴及政府等相关方共同努力，推动具备经济性的制氢项目落地，并提供足够的氢气来满足我们的需求。在西班牙，我们已经加入了HyDeal España计划——这个项目的目标是到2025年提供具备成本竞争力的绿氢供应。该项目涉及供应链各个环节的企业，这其中就包括像安赛乐米塔尔与Fertiberia集团这样的氢气需求方，Enagas这样的能源企业，以及DH2能源这样的氢气供应方。
我们正在研究不同层面上的技术解决方案，以实现基于绿氢的钢铁生产工艺规模化发展。我们在内部研发上投入了大量资金，并通过我们的XCarb™创新基金及其加速器计划投资有助于推动包括氢冶金技术在内的脱碳新技术。
钢铁行业在减排过程中面临着不少挑战，因此，要实现整个行业脱碳，需要大家齐力协作，仅凭我们一家企业是无法完成的。我们的方法之一就是与落基山研究所合作，成为关键的推动者，开启氢气供应侧的革新发展，同时团结利益相关方，合作推进相关项目。通过以更广阔的视角与相关方合作，我们正在学习如何成功地开发绿氢项目，以及如何在钢铁生产工艺中更好地利用氢气。
此外，我们还在与政府合作，确保他们了解我们的想法——即公共政策在钢铁行业的脱碳中发挥着关键的作用。我们需要适合的政策框架，以确保低碳排放的钢铁最终能够具备与目前高碳排放钢铁一样的竞争力。这可能会涉及一系列政策机制，其中就包括碳边界调整机制。
在短期内，脱碳需要付出更高的代价，但如果使用价格更低、碳排放却更高的产品，就有可能会在尚未脱碳的地区造成碳泄漏。因此，我们需要支持性政策来在短期内帮助消化脱碳的成本溢价，并在长期内保持产业对脱碳技术的应用。这会创造公平的竞争环境，确保不会有从业者因为要助推行业实现绿色转型而失去他们的工作。
