中国自主氢冶金技术破局，开启绿色钢铁新路径

3月1日起，由中国钢铁工业协会批准的《氢基竖炉直接还原工艺设计规范》团体标准正式实施。这是国内首个针对氢基竖炉直接还原工艺的系统性设计规范，填补了我国氢冶金行业工艺设计标准的空白，为氢冶金技术的规模化应用提供了关键指引。

长期以来，以MIDREX和HYL为代表的国外技术垄断了全球氢基竖炉市场，使我国企业面临高昂引进成本与技术依赖。然而，随着中冶赛迪、北京氢冶科技及中国钢研等国内力量相继取得关键突破，中国氢冶金技术正呈现出“集群式突围”的强劲势头，为这个年产钢超10亿吨的钢铁大国开辟出一条自主可控的绿色转型之路。

一、从“为什么没有”到“为什么要有”

回顾中国氢冶金技术的发展历程，首先要回答一个根本问题：为什么我们过去没有这项技术？答案藏在两个现实约束中。

其一，是资源禀赋的制约。氢基竖炉的核心工艺是以天然气裂解制氢，还原铁矿石。而中国的能源结构特点是“富煤、贫油、少气”，天然气资源相对匮乏。这意味着，欧美国家成熟的“天然气制氢+竖炉直接还原”技术路线，在中国的资源条件下并不具备经济性。相比之下，依托煤炭资源的高炉-转炉长流程工艺，才是与中国国情相匹配的技术路径。

其二，是技术积累的缺失。中国虽然是世界第一钢铁大国，但现代炼铁技术起步较晚，长期以来处于学习、引进、消化、吸收的阶段。在氢冶金这一前沿领域，我们没有现成的技术储备，也缺乏系统培养的专业人才。面对国外巨头数十年构筑的技术壁垒，从零起步谈何容易。

然而，“双碳”目标的提出，彻底改变了这道选择题。钢铁行业碳排放占全国总量的15%左右，其中高炉长流程工艺的碳排放占比超过90%。要实现碳达峰、碳中和，钢铁行业必须找到一条能够替代传统高炉的低碳冶金新路。氢冶金，恰恰是最具潜力的方向之一。

资源禀赋可以优化，技术积累可以追赶。中国钢铁人必须回答的时代命题是：我们能不能拥有自己的氢基竖炉技术？

二、3条技术路线，1个共同目标

答案正在变成现实。从2023年到2025年，短短两年间，三条中国自主知识产权的氢基竖炉中试线相继建成点火，形成了三足鼎立的竞争格局。

2023年，北京氢冶科技在山西交城的以焦炉煤气裂解作为还原气源的万吨级氢基竖炉中试线率先点火。这家整合北京科技大学和国内冶金设计院的先进力量共同组建的科技公司，其技术可以兼容焦炉煤气、天然气和纯氢等还原气气源，并采用创新的模块化设计，在快速启动灵活增加产能等方面做出了独特探索。同一年年底，中国钢研在山东临沂的万吨级中试线也成功运行，依托其深厚的新材料研发背景，在高温氢气制取和循环利用工艺上积累了关键数据。

2025年，中冶赛迪在四川川威的万吨级中试线建成投产。作为中国钢铁工程技术领域的“国家队”，中冶赛迪将其在大型高炉设计领域积累的系统工程能力，迁移到氢基竖炉的自主研发中，推出了HYGRIF氢基竖炉技术路线。近日，随着中央电视台对其技术的报道，这一中国自研氢基竖炉方案正式进入公众视野。

三条技术路线，三种研发路径，指向同一个目标：打破国外垄断，让中国钢铁用上自己的氢冶金技术。

三、中试线背后：从0到1的必经之路

对于不熟悉冶金工艺的读者而言，“万吨级中试线”这个专业术语或许有些陌生。通俗地讲，从实验室里的理论模型，到工厂里年产百万吨的工业化大装置，中间必须经过中试线这一关键环节。

中试线的作用，是验证工艺路线的可行性，测试关键设备的可靠性，积累从投料、还原到产品输出的全过程运行参数。竖炉内的温度场如何分布？氢气利用率能否达到预期？炉料在还原过程中的膨胀行为如何控制？这些问题的答案，无法从书本上找到，必须在真实的工业试验中反复摸索。

从这个意义上说，山西交城、山东临沂、四川威远的三条中试线，是中国氢基竖炉技术从0到1的里程碑。它们不仅产出了合格的直接还原铁产品，更重要的是产出了一整套设计数据和运行经验。这些数据，将成为未来百万吨级工业装置建设的基石。

四、集群式突围：竞争催生活力

中国氢冶金技术最值得关注的亮点，不是某一家企业的单点突破，而是“集群式突围”的态势。中冶赛迪、北京氢冶科技、中国钢研这三支力量，各有技术渊源，各走创新路径。它们在同一个赛道上同场竞技，既相互印证，又相互促进。

对于技术研发而言，竞争是最好的催化剂。不同的工艺方案在试验中暴露问题、优化改进，最终优胜劣汰，形成更成熟的技术路线。对于潜在的钢铁企业用户而言，多家供应商意味着更多的选择空间。每家钢企的原料条件、能源结构、产品定位各不相同，需要匹配差异化的氢冶金方案。三条技术路线的存在，恰恰提供了这种适配的可能性。

更重要的是，集群式突围营造了技术创新的良好氛围。当越来越多的科研人员、工程师、企业家投身氢冶金领域，当越来越多的资本和资源向这个赛道汇聚，中国氢冶金技术的整体水平必将加速提升。