在河北省張家口市的河北鋼鐵集團(tuán)廠區(qū)內(nèi)，一塊鋼板正從氫基生產(chǎn)線上緩緩下線。該廠區(qū)是中國首批采用低排放氫基工藝的大型鋼鐵生產(chǎn)基地之一。圖片來源：河鋼集團(tuán) / 新華社 / Alamy

作者：宋婉源

中國政府表示，氫能對國家的清潔能源轉(zhuǎn)型具有“重大意義”。但氫能目前在多類高排放行業(yè)推廣應(yīng)用中，仍受成本、物流等因素制約。

如今，政策層面在大力推動氫能生產(chǎn)，包括利用可再生能源制取“綠氫”。其目標(biāo)是培育中國的氫能產(chǎn)業(yè)，并擴(kuò)大氫能在更廣泛領(lǐng)域的應(yīng)用，其中包括規(guī)模龐大的鋼鐵行業(yè)。

今年3月，工業(yè)和信息化部、財政部、國家發(fā)展改革委三部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于開展氫能綜合應(yīng)用試點工作的通知》。全新的試點方案提出，對五個城市群在氫能領(lǐng)域的探索與目標(biāo)完成情況給予獎勵。試點的一項重點便是鼓勵利用低碳?xì)淠?，“推動鋼鐵行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型”。

綠氫被視為降低鋼鐵行業(yè)排放的關(guān)鍵性原料，可作為鐵礦石冶煉過程中的低碳燃料，而傳統(tǒng)煉鋼依賴燃煤高爐或天然氣。然而，無論是在中國還是全球范圍內(nèi)，目前能夠以這種方式實現(xiàn)氫能商業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的十分有限。

這一試點方案緊隨“十五五”規(guī)劃綱要發(fā)布。作為中國2026—2030年的經(jīng)濟(jì)藍(lán)圖，“十五五”明確提出，將氫能作為新的能源形式和“未來產(chǎn)業(yè)”加以培育和推進(jìn)。

隨著新的氫能扶持政策全面落地，業(yè)內(nèi)官員認(rèn)為這一領(lǐng)域可能迎來“拐點”，對話地球采訪了多位專家，探討這項政策如何影響綠氫在鋼鐵行業(yè)脫碳中的作用。

新的氫能推進(jìn)計劃

自2022年首個長期氫能規(guī)劃（2021–2035年）發(fā)布以來，氫能逐漸成為中國工業(yè)脫碳議程中更具戰(zhàn)略意義的組成部分。

2026年3月發(fā)布的新氫能政策，被稱為2021年城市群試點項目的“升級版2.0”。該早期項目主要聚焦氫能在燃料電池汽車領(lǐng)域的應(yīng)用。根據(jù)2021年的政策安排，試點城市群在三年多時間里約獲得51億元人民幣（7.19億美元）的中央財政支持。長期以來，中國一直將燃料電池汽車納入更廣泛的電動化戰(zhàn)略，并給予持續(xù)的財政支持。

新政策在繼續(xù)強調(diào)燃料電池的同時，進(jìn)一步擴(kuò)大了氫能在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，涵蓋鋼鐵和冶金、綠色氨和甲醇、航運和航空等行業(yè)。

在山東省青島市，一輛氫燃料電池公交車正在加氫站加注燃料。燃料電池汽車一直是此前中國推進(jìn)大范圍汽車電動化進(jìn)程中政策關(guān)注的重點。圖片來源：CFOTO / Sipa USA / Alamy

非營利智庫“氣候轉(zhuǎn)型亞洲”中國總干事王立向?qū)υ挼厍虮硎?，這一新的試點政策對鋼鐵行業(yè)而言，是“一項利好”。

她表示，與交通領(lǐng)域可以通過電池等多種方式實現(xiàn)減排不同，鋼鐵和化工行業(yè)的脫碳路徑十分有限，因此“它們對綠氫的需求更為迫切”。

與2016至2020年間中國向電動汽車產(chǎn)業(yè)投入的320億元人民幣補貼相比，氫能領(lǐng)域的扶持力度要小得多。未來四年，氫能項目的總支持額度僅約80億元人民幣，每個城市群最高可獲16億元人民幣。

能源與清潔空氣研究中心（Centre for Research on Energy and Clean Air，簡稱CREA）深耕鋼鐵領(lǐng)域的中國分析師沈昕一表示，補貼規(guī)模較小反映了氫能“更為復(fù)雜的特性”。由于氫能的應(yīng)用范圍比電動汽車更廣，“一刀切的做法”或像光伏、電動汽車那樣“全面押注”的模式，都不現(xiàn)實。

王立認(rèn)為，這次政策采用“獎勵機制而非直接補貼”，有助于規(guī)避電動汽車補貼中曾出現(xiàn)的“混亂局面”，比如補貼騙補行為。中國工信部的一次審計發(fā)現(xiàn)，至少8.64億元人民幣（1.21億美元）的電動汽車補貼涉嫌被“不當(dāng)申領(lǐng)”。此外，自2023年中國取消消費者購車補貼后，國內(nèi)電動汽車銷量隨之放緩。

“這一經(jīng)驗凸顯了補貼設(shè)計機制的重要性?！蓖趿⒈硎荆@種“更精細(xì)化”的激勵方式“在未來四年內(nèi)相對穩(wěn)定、可預(yù)期，并能吸引部分私人投資，從而有助于推動氫能產(chǎn)業(yè)逐步成形”。

王立和沈昕一均表示，當(dāng)前推廣氫能面臨的最大挑戰(zhàn)在于其“成本仍然過高”。政策目標(biāo)是將終端價格從目前每公斤約35–50元（約合5.10–7.30美元），降至2030年的25元左右；而在可再生能源資源豐富的“優(yōu)勢地區(qū)”，目標(biāo)價甚至有望降至每公斤約15元。

目前，中國綠氫的生產(chǎn)成本約為每公斤21–46元，但受運輸?shù)纫蛩赜绊?，終端價格往往更高。

王立表示，每公斤25元的價格“對于化工產(chǎn)品而言已相當(dāng)具有競爭力”，但對于氫基冶金煉鋼產(chǎn)業(yè)來說仍偏高，后者需要將成本控制在每公斤10–15元。

王立補充說，目前這項政策“本質(zhì)上仍然是一項以試點為主導(dǎo)的政策，而非面向全市場的商業(yè)化推廣”。她認(rèn)為，該政策對監(jiān)管的強調(diào)“更適合中國國情”。

相比之下，歐洲氫能銀行通過競爭性拍賣機制，扶持可再生能源制氫項目；美國則提供每公斤最高3美元的稅收抵免（盡管其所支持氫氣的“綠色屬性”受到質(zhì)疑）。與此同時，日本采用另一種補貼模式——差價合約，即政府補貼低碳?xì)淠芘c傳統(tǒng)燃料價格基準(zhǔn)之間的成本差。

沈昕一表示：“對于鋼鐵行業(yè)的脫碳而言，這更應(yīng)被視為一種賦能性鋪墊，并不意味著氫基煉鋼即將在中國大規(guī)模鋪開?！?/p>

氫基煉鋼需要時間

氫能在中國鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用仍處于早期商業(yè)化階段，目前只有少數(shù)企業(yè)在運營中有氫基直接還原鐵并配套電弧爐的項目。

這一技術(shù)路徑被視為實現(xiàn)近零排放煉鋼最為成熟的工藝路線。然而，在全球范圍內(nèi)，幾乎所有直接還原鐵（direct reduction of iron，簡稱DRI）工藝仍依賴化石燃料；與此同時，中國電弧爐（electric arc furnaces，簡稱EAF）產(chǎn)能的建設(shè)與利用也陷入停滯。以煤為基礎(chǔ)的高爐煉鋼依然占中國鋼鐵產(chǎn)量的近90%，也是該行業(yè)占全國總排放量約15%的主要原因。

江蘇省淮安市的淮鋼特鋼生產(chǎn)現(xiàn)場。中國約90%的鋼鐵產(chǎn)量仍來自以煤為基礎(chǔ)的高爐工藝。圖片來源：CFOTO / Sipa USA / Alamy

在推進(jìn)氫基煉鋼項目的企業(yè)中，中國有全球最大的鋼鐵生產(chǎn)商、國有企業(yè)寶武鋼鐵，以及河北鋼鐵集團(tuán)。

2025年底，寶武在廣東湛江建成了一條年產(chǎn)百萬噸規(guī)模的氫基直接還原鐵–電弧爐生產(chǎn)線。今年1月，寶武又宣布投資119億元人民幣，建設(shè)位于湛江以東200公里的陽江氫能項目。該綠氫生產(chǎn)樞紐還將配套建設(shè)專用管道網(wǎng)絡(luò)，將陽江與主要終端用戶連接起來，包括寶武在湛江的生產(chǎn)基地。根據(jù)2024年的一項研究，對于超過200公里的運輸距離，管道是中國最具經(jīng)濟(jì)性的氫氣運輸方式。

與此同時，河北鋼鐵集團(tuán)在河北張家口，運營著目前中國另一座大型氫基煉鋼工廠。

在沈昕一看來，寶武仍在使用富氫焦?fàn)t煤氣制取“灰氫”，而非綠色電力制取綠氫，這一事實說明，要實現(xiàn)完全依靠綠氫的直接還原鐵–電弧爐工藝商業(yè)化仍然十分困難。

沈昕一解釋說，氫基直接還原鐵煉鋼的成本約為高爐煉鋼路線的兩倍，而且綠電供應(yīng)需要更強的電網(wǎng)接入能力，這對許多工廠來說并不現(xiàn)實。她補充說：“大多數(shù)示范項目本身并不賺錢。但如果沒有這樣的試點，指望鋼鐵項目自身實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可行性就更難了?！?/p>

“目前仍然缺乏的是多項條件的同時具備：更便宜的綠氫、更可靠且低成本的清潔電力接入、適配煉鋼的高品位鐵礦石或球團(tuán)、更有競爭力的電弧爐成本結(jié)構(gòu)，以及更明確的下游市場為低碳鋼支付溢價的意愿，”她說。

一項最新研究發(fā)現(xiàn)，通過在生產(chǎn)各環(huán)節(jié)采用“柔性調(diào)控策略”，例如與儲能系統(tǒng)協(xié)同運行，使工藝流程能夠“更好地匹配波動可再生能源（風(fēng)電、光伏這類不穩(wěn)定的清潔能源）的供給與工業(yè)生產(chǎn)需求”，氫基直接還原鐵–電弧爐煉鋼的“平準(zhǔn)化成本”可降低6%–10%。據(jù)報道，河北鋼鐵集團(tuán)正在開發(fā)儲能項目，以支撐其生產(chǎn)體系。     

什么是“鋼鐵的平準(zhǔn)化成本”？

該研究的第一作者，清華大學(xué)的博士畢業(yè)生何岳璋在接受對話地球采訪時解釋說：“挑戰(zhàn)在于，中國的大部分鋼鐵仍通過高爐—轉(zhuǎn)爐工藝生產(chǎn)，而不是直接還原鐵—電弧爐工藝。因此，要讓其與可再生能源占比不斷提高的電網(wǎng)相匹配，幾乎需要徹底重建整個體系?！?/p>

至于淘汰高爐路線，沈昕一表示，大規(guī)模拆除這些裝置非常困難：“中國的高爐煉鋼已經(jīng)及其便宜。而且許多老舊高爐之所以仍在運行，是因為它們關(guān)系到就業(yè)和社會穩(wěn)定?！?/p>

她認(rèn)為，更好的做法是停止新建高爐，并對現(xiàn)有工廠進(jìn)行低碳化改造。優(yōu)先任務(wù)應(yīng)是削減高爐過剩產(chǎn)能，擴(kuò)大電弧爐煉鋼規(guī)模，然后再逐步邁向氫冶金。

“目前已經(jīng)存在產(chǎn)能過剩問題?！彼a充說。由于高爐和直接還原鐵—電弧爐都會使用廢鋼作為原料，“如果高爐減產(chǎn)，市場上可供電弧爐使用的廢鋼就會隨之增多。當(dāng)鋼價在整體供應(yīng)減少的情況下回歸正常水平時，市場回報和政策支持將使氫基直接還原鐵—電弧爐的商業(yè)吸引力顯著提升?！?/p>

綠色鋼鐵的需求仍然是一大挑戰(zhàn)

中國仍然是全球最大的鋼鐵生產(chǎn)國，2025年粗鋼產(chǎn)量約為9.6億噸。據(jù)研究機構(gòu)伍德麥肯茲估算，中國目前鋼鐵過剩產(chǎn)能已超過5000萬噸，這一數(shù)字到2035年可能上升至2.5億噸。

盡管總體產(chǎn)量趨于平穩(wěn)，但受國內(nèi)房地產(chǎn)和建筑業(yè)持續(xù)低迷影響，中國2025年的粗鋼產(chǎn)量降至七年來的最低水平。與此同時，鋼材出口占去年總產(chǎn)量的12%，并繼續(xù)攀升：2025年出口量增長7.5%，創(chuàng)下歷史新高，而2024年較2023年則增長了22.7%。這一出口激增的態(tài)勢已引發(fā)超過60個國家采取貿(mào)易保護(hù)主義措施。

在眾多出口產(chǎn)品中，河北鋼鐵集團(tuán)張家口工廠生產(chǎn)的1萬噸氫基鋼材被一家意大利客戶采購。

王立表示，這證明綠色鋼鐵存在市場需求，但“雖然海外市場可以起到示范作用，中國的國內(nèi)市場才是我們更應(yīng)該開發(fā)和關(guān)注的”。

她補充說，與中國類似，其他國家也往往出于國家安全和就業(yè)等因素考慮，會優(yōu)先支持本國鋼鐵產(chǎn)業(yè)，這意味著中國龐大的產(chǎn)量仍需要在“國內(nèi)市場消化”。關(guān)鍵在于，“要實現(xiàn)上游綠色鋼鐵生產(chǎn)與下游需求的有效匹配”。

王立說：“并不是每一家鋼廠都能建在氫氣管道沿線。補貼可以發(fā)揮作用，但不可能長期支撐整個行業(yè)發(fā)展。如果下游鋼企和買家并沒有采購低碳鋼的真實意愿，那么成本最終還是要由某個環(huán)節(jié)承擔(dān)。”

沈昕一也指出， “盡管氫能供應(yīng)本身存在挑戰(zhàn)”， 但需求疲軟才是瓶頸。雖然交通運輸行業(yè)對綠色鋼鐵的需求有所增長，例如寶武與奇瑞之間達(dá)成的合作協(xié)議，但她認(rèn)為，“這類合作更像是企業(yè)的戰(zhàn)略布局和供應(yīng)鏈試水，并未形成一個有深度的、足以真正消化產(chǎn)能的市場需求池”。

盡管如此，她強調(diào)，“氫能的未來”仍應(yīng)在中國，因為中國“具備可預(yù)見的低成本制氫潛力”，并且擁有橫跨化工、冶金、交通和制造業(yè)的“完整上下游供應(yīng)鏈體系”。