中國、歐洲清潔氫冶金：政策動向與中國啟示

1、 HYPERLINK / 中國、歐洲清潔氫冶金：政策動向與中國啟示 HYPERLINK / 2022.06目錄引言 5歐洲氫冶金政策：多階段、多角度覆蓋 6中國氫冶金政策：綱領(lǐng)文件引領(lǐng)，范圍逐步擴大 8中國鋼鐵行業(yè)特點及政策啟示 10清潔氫冶金發(fā)展模式中歐對比及中國展望 13政策建議 15引言鋼鐵行業(yè)碳排放占全球總量的接近10%，占中國全國的17%。鋼鐵行業(yè)脫碳的時間表和路線圖對于全經(jīng)濟領(lǐng)域的低碳和零碳轉(zhuǎn)型至關(guān)重要。從技術(shù)路線上看，清潔氫冶金是有潛力與傳統(tǒng)冶金路線達到平價的零碳選擇，其試點部署和規(guī)?；l(fā)展需要有效的政策支撐和最佳實踐引領(lǐng)。目前，在歐洲，支持氫冶金相關(guān)的政府資助基金全面涵蓋不同項

2、目階段。在中國，系列綱領(lǐng)性政策提出了支持氫冶金技術(shù)研發(fā)、建設(shè)聯(lián)盟、開展試點示范、產(chǎn)能等量置換等。本文對比研究了中國、歐洲清潔氫冶金的政策特點，并結(jié)合中國鋼鐵行業(yè)特點，分析和展望中國氫冶金的發(fā)展模式，在此基礎(chǔ)上進一步提出推動清潔氫冶金發(fā)展的相關(guān)政策建議。歐洲氫冶金政策：多階段、多角度覆蓋歐洲鋼鐵行業(yè)的發(fā)展歷史悠久，現(xiàn)階段產(chǎn)能規(guī)模增速有限，粗鋼產(chǎn)量穩(wěn)定在2億噸/年。同時，歐洲在鋼鐵生產(chǎn)工藝革新上起步較早，清潔氫冶金技術(shù)的研發(fā)水平和項目進程處于世界前列。歐洲關(guān)于新技術(shù)的政策環(huán)境較為成熟，有利于支持清潔氫冶金技術(shù)不斷實現(xiàn)突破，降低鋼鐵行業(yè)碳排放，并推動歐洲氣候目標(biāo)的實現(xiàn)。目前，歐洲正從目標(biāo)設(shè)定、資金支

3、持、需求培育、碳排放標(biāo)準(zhǔn)等多個方面，對以清潔氫冶金為代表的鋼鐵行業(yè)脫碳技術(shù)進行全方位政策支持。首先，從目標(biāo)設(shè)定角度，歐洲對鋼鐵行業(yè)的碳減排目標(biāo)提出了分階段的要求。在行業(yè)層面，為配合歐盟的氣候目標(biāo)，歐洲鋼鐵工業(yè)聯(lián)盟（Eurofer）提出，以2018年為基準(zhǔn)，要實現(xiàn)在2030年碳排放減少 30%，2050年減少80%-95%。在項目層面，歐盟清潔鋼鐵合作計劃提出，在2030年前打造能達到80%碳減排的工業(yè)級別示范項目。預(yù)計在未來10年內(nèi)，清潔氫冶金領(lǐng)域會有明顯的項目進展。從資金支持角度看，歐盟已經(jīng)設(shè)立了多項計劃扶持清潔氫冶金等綠色技術(shù)，這些技術(shù)能實現(xiàn)對鋼鐵行業(yè)脫碳從開發(fā)試驗到大規(guī)模應(yīng)用的全生命周期

4、覆蓋。對于處于早期概念證明和試點階段的項目，歐盟清潔鋼鐵合作計劃（European Partnership on Clean Steel）和利用資源能源效率的可持續(xù)加工工業(yè)計劃SPIRE（Sustainable Process Industry through Resource and Energy Eiciency）可提供支持。歐盟清潔鋼鐵合作計劃是一個為鋼鐵行業(yè)量身設(shè)計的激勵計劃，通過政府端提供的7億歐元資金，扶持鋼鐵行業(yè)低碳技術(shù)逐步成熟。SPIRE則是為包括鋼鐵行業(yè)在內(nèi)的加工工業(yè)領(lǐng)域提供初期的低碳技術(shù)科研資助。對于完成小型試點、進入示范和擴大規(guī)模階段的項目，創(chuàng)新基金（Innovation

5、 Fund）可有效扶持項目的推進與技術(shù)的成熟。該基金覆蓋多領(lǐng)域的低碳技術(shù)應(yīng)用，高耗能行業(yè)為其中的重要部分。此項資金將在2021-2030年期間提供180億歐元，為清潔氫冶金等低碳技術(shù)的商業(yè)化試點提供助力。瑞典SSAB等企業(yè)運營的Hybrit項目在2022年從創(chuàng)新基金獲得1.4億歐元的資助，用于推進其清潔氫冶金的示范項目建設(shè)。歐盟復(fù)蘇和韌性計劃RRF（Recovery and Resilience Facility）和投資歐洲基金（InvestEUFund）等則是在全行業(yè)范圍內(nèi)，為進入后期商業(yè)化的項目提供資金支持。在此過程中，清潔氫冶金等綠色技術(shù)是獲得重點扶持的技術(shù)之一，RRF中至少37%資金將

6、投入綠色發(fā)展，RRF可為REPowerEU能源計劃提供資金支持，而REPowerEU的重要部分之一為工業(yè)化石燃料減少。與此同時，投資歐洲基金將可持續(xù)的基礎(chǔ)設(shè)施也視為其四大資助方向之一。圖表 1 針對歐盟綠色鋼鐵產(chǎn)業(yè)的資助基金投資歐洲基金 InvestEU歐盟復(fù)蘇和韌性計劃 RRF歐盟清潔鋼鐵合作計劃公正轉(zhuǎn)型機制 JTM創(chuàng)新基金 Innovation Fund利用資源能源效率的可持續(xù)加工工業(yè)計劃 SPIRE與綠色鋼鐵的相關(guān)性鋼鐵行業(yè)工藝行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型多行業(yè) 區(qū)域影響概念證明試點項目示范項目擴大規(guī)模項目商業(yè)化項目階段注釋：歐盟清潔鋼鐵合作計劃（European Partnership on Clea

7、n Steel）基金關(guān)注與項目的研究開發(fā)階段（R&D）, 但也會幫助前沿科技應(yīng)用于清潔鋼鐵的生產(chǎn)中并在 2030 年形成大規(guī)模示范項目。清潔氫冶金所需的氫氣管道基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，可以申請共同利益項目PCI（Projects of Common Interest）認證，進而在歐盟資金申請上獲得優(yōu)先地位。PCI的項目列表包含關(guān)鍵的跨境能源基礎(chǔ)設(shè)施項目，且定期更新。PCI的目的是建立一體化歐盟內(nèi)部能源市場，并幫助完成歐盟的能源和氣候目標(biāo)。經(jīng)過PCI認證的項目可申請連接歐洲基金CEF（Connecting Europe Facility）的支持。此外，與歐盟的國家援助（State Aid）制度兼容的新修改

8、的歐洲共同利益重要項目IPCEI（Important Projects of Common European Interest）于今年年初生效，IPCEI在考慮綠色新政和工業(yè)戰(zhàn)略等歐盟最新政策的情況下，支持新興技術(shù)獲得公共資金的支持。2022年3月，德國在IPCEI下確定GETH2等62個化工、鋼鐵、交通領(lǐng)域的氫能項目，這些項目將獲得總計80億歐元的公共投資支持。薩爾茨吉特（Salzgitter AG）是GETH2項目合作的鋼鐵企業(yè)，將于2026年開始利用GETH2的氫氣降低鋼鐵冶煉碳排放。從需求培育角度看，鋼鐵行業(yè)下游建筑、汽車等的綠色要求，也會促使鋼鐵企業(yè)開設(shè)清潔氫冶金等綠色技術(shù)生產(chǎn)線。歐

9、盟也已經(jīng)從下游發(fā)力，為綠色鋼鐵創(chuàng)造市場，這是一種倒逼機制，但同時也能幫助鋼鐵企業(yè)分攤綠色溢價。建筑建造工程行業(yè)鋼鐵需求占歐洲總需求的 50%左右，建筑業(yè)上游的結(jié)構(gòu)性鋼材的碳排放更是建筑產(chǎn)品環(huán)境屬性中重要的一環(huán)。歐盟的建筑產(chǎn)品法規(guī)CPR（Construction Products Regulation）旨在為提高建筑產(chǎn)品的環(huán)境屬性、減少其碳足跡提供法律法規(guī)方面的支持，并于2022年3月獲得通過。建材行業(yè)成立的 SteelZero等合作組織旨在幫助組織成員達到應(yīng)用零化石燃料鋼鐵的目的，該組織已吸引BHC、Bourne Group、Lendlease等建筑企業(yè)的加入。而在汽車行業(yè)，雖然目前政府尚未出

10、臺強制措施，但是各大企業(yè)已經(jīng)在計劃使用綠色鋼鐵。大眾、沃爾沃、梅賽德斯奔馳、寶馬等汽車企業(yè)開始嘗試利用零化石燃料鋼鐵或氫冶金產(chǎn)品制造車輛，或通過投資零碳鋼鐵企業(yè)涉足清潔氫冶金行業(yè)。此外，在零碳目標(biāo)的指導(dǎo)下，歐盟也從排放標(biāo)準(zhǔn)、市場機制、貿(mào)易碳泄漏等多角度建立起一套體系，落實對鋼鐵行業(yè)的碳排放要求。歐盟為鋼鐵行業(yè)制定了二氧化碳排放會計準(zhǔn)則和標(biāo)準(zhǔn)，以對全生命周期的排放進行測算。歐盟成熟的碳排放交易系統(tǒng)ETS（Emission Trading System）市場將成為減少溫室氣體排放、并提升清潔氫冶金等低碳技術(shù)經(jīng)濟競爭性的有效工具。碳差價合約CCfD（Carbon Contract for Diere

11、nce）作為一種碳金融工具，可有效降低工業(yè)企業(yè)對ETS碳價未來趨勢不確定性的擔(dān)憂。政府或機構(gòu)以固定的碳價從工業(yè)企業(yè)購買碳減排額，以幫助工業(yè)企業(yè)量化低碳項目的財務(wù)模型，降低工業(yè)轉(zhuǎn)型風(fēng)險，做出推動工業(yè)低碳項目的投資決策。目前，CCfD已在歐盟和各成員國的工業(yè)脫碳政策體系中得到推廣，其相關(guān)規(guī)劃被納入德國的氫能戰(zhàn)略。此外，作為避免重工業(yè)國際貿(mào)易碳泄漏（Carbon Leakage）的機制，歐盟正積極探索碳邊境調(diào)節(jié)稅 CBAM（Carbon Border Adjustment Mechanism），其征收范圍為鋼鐵、水泥等產(chǎn)品。在歐洲國家層面，德國、英國、瑞典、意大利等國都在清潔氫冶金方面采取了行動，以

12、項目層面資金支持為主。德國是為數(shù)不多在國家層面提出鋼鐵行業(yè)清潔規(guī)劃的國家，其2020年頒布的鋼鐵行動文件（The Steel Action Concept），明確提出了對清潔氫冶金等技術(shù)應(yīng)用的部署規(guī)劃。英國啟動了工業(yè)減碳戰(zhàn)略（Industr ial Decarbonization Strategy），并將鋼鐵行業(yè)列為其中的重點行業(yè)之一。奧地利、西班牙、瑞典等國家則更多是在項目層面提供支持，利用政府環(huán)保部門或能源部門的資金幫助清潔鋼鐵項目商業(yè)化落地，并借此吸引資本市場的融資支持。此外，值得一提的是，歐盟和歐洲各國在綠色轉(zhuǎn)型中，也考慮到了落后地區(qū)、落后產(chǎn)能等問題，并對此提供有針對性的扶持政策。公正

13、轉(zhuǎn)型機制JTM（Just Transition Mechanism）將為因低碳轉(zhuǎn)型而受到經(jīng)濟影響的地區(qū)提供經(jīng)濟復(fù)蘇和轉(zhuǎn)型方面的幫助，并配套175億歐元資金。意大利政府通過國有企業(yè)入股的形式，幫助因環(huán)境政策和工業(yè)轉(zhuǎn)型壓力面臨停運風(fēng)險的ILVA鋼鐵企業(yè)恢復(fù)生產(chǎn)，以此為就業(yè)和實體經(jīng)濟提供保障，促進綠色轉(zhuǎn)型。中國氫冶金政策：綱領(lǐng)文件引領(lǐng)，范圍逐步擴大近年來，在“雙碳”和“雙控”政策落地實施的背景下，鋼鐵行業(yè)的綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展已成為普遍共識。堅持總量調(diào)控和科技創(chuàng)新相結(jié)合成為鋼鐵行業(yè)降碳的重要抓手，一方面嚴控和消化過剩落后產(chǎn)能，另一方面鼓勵創(chuàng)新低碳冶煉技術(shù)發(fā)展。相較歐洲而言，中國在清潔氫冶金的政策制定階段

14、起步較晚，雖然在綱領(lǐng)性文件中明確提出了支持氫冶金，但具體的政策工具還處于醞釀階段。中國近年來一直著力化解鋼鐵行業(yè)過剩落后產(chǎn)能，在政策層面要求對于新建鋼鐵冶煉產(chǎn)量實施產(chǎn)能等量或減量置換，并鼓勵向綠色低碳技術(shù)路線轉(zhuǎn)型。在2016年國務(wù)院關(guān)于鋼鐵行業(yè)化解過剩產(chǎn)能實現(xiàn)脫困發(fā)展的意見文件的基礎(chǔ)上，工信部于2021年年中正式印發(fā)鋼鐵行業(yè)產(chǎn)能置換實施辦法，明確提到對于“建設(shè)氫冶金等非高爐煉鐵項目”的產(chǎn)能置換優(yōu)待，可保證其等量置換。2020年底，工信部關(guān)于推動鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見（征求意見稿）發(fā)布，提出“促進各類創(chuàng)新要素向企業(yè)集聚，加快推進產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新，促進科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用”的創(chuàng)新發(fā)展目標(biāo)。為

15、構(gòu)建綠色低碳可持續(xù)的發(fā)展格局，意見在重點創(chuàng)新技術(shù)中提到了“氫冶金”和“非高爐煉鋼”，并在主要任務(wù)中明確表示，“支持建設(shè)鋼鐵低碳冶金創(chuàng)新聯(lián)盟，加強對氫能冶煉、非高爐煉鐵以及碳捕獲、利用與封存等低碳冶煉技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用力度。構(gòu)建鋼鐵生產(chǎn)全過程碳管控監(jiān)測與評估集成創(chuàng)新體系，推進鋼鐵行業(yè)碳排放權(quán)市場化交易?！?022年初，工信部、發(fā)改委和生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合印發(fā)關(guān)于促進鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見，明確提出確保2030年前鋼鐵行業(yè)碳達峰的整體目標(biāo)。相比征求意見稿，該文件于主要任務(wù)中增加了“制定氫冶金行動方案”的表述，進一步明確了當(dāng)下開展氫冶金是中國鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)路線。今年2月，三部委和國家能源局

16、共同發(fā)布鋼鐵行業(yè)節(jié)能降碳改造升級實施指南的通知，明確提出要把“加強先進技術(shù)攻關(guān)，培育標(biāo)桿示范企業(yè)”作為重點工作方向，“重點圍繞副產(chǎn)焦?fàn)t煤氣或天然氣直接還原煉鐵、高爐大富氧或富氫冶煉、熔融還原、氫冶煉等低碳前沿技術(shù)，加大廢鋼資源回收利用，加強技術(shù)源頭整體性的基礎(chǔ)理論圖表 2 鋼鐵行業(yè)針對氫冶金的相關(guān)政策研究和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，開展產(chǎn)業(yè)化試點示范。”這表明中國氫冶金產(chǎn)業(yè)化試點示范在政策文件層面得到支持。從氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度看，自2020年以來，各部委紛紛出臺一系列支持政策，構(gòu)建和完善中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策框架體系。氫能產(chǎn)業(yè)作為能源轉(zhuǎn)型和工業(yè)脫碳的關(guān)鍵支柱，其重要性已上升到國家戰(zhàn)略層面。當(dāng)前氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

17、尚處于起步階段，目前國家層面通過研發(fā)計劃重點專項等部署，著力發(fā)展氫燃料電池、制氫和儲氫等產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)。氫能產(chǎn)業(yè)的快速良性發(fā)展也將為氫冶金技術(shù)推廣提供更強的基礎(chǔ)設(shè)施和供應(yīng)鏈保障。2022年3月下旬，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年），文中正式提到“逐步探索（氫能在）工業(yè)領(lǐng)域替代應(yīng)用”，并明確提出“開展以氫作為還原劑的氫冶金技術(shù)研發(fā)應(yīng)用”和“探索氫能冶金示范應(yīng)用”。此前，國內(nèi)多地地方政府已陸續(xù)發(fā)布其氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。目前，地方的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展大都將燃料電動汽車視為主導(dǎo)方向。但值得關(guān)注的是，河北、河南、山東、內(nèi)蒙古、甘肅等五個北方省區(qū)，以及大連、大同、長治、六安

18、、麗江、六盤水、茂名、張家港（蘇州）等地市，在氫能發(fā)展規(guī)劃方面都明確提到氫在冶金領(lǐng)域的替代應(yīng)用，并提出推動氫冶金相關(guān)技術(shù)研發(fā)和示范試點等。希望未來氫冶金的應(yīng)用場景能夠在更多地區(qū)的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和實施中得到關(guān)注，并實現(xiàn)合理的布局規(guī)劃。在氫冶金行動落地方面，聯(lián)盟和試點示范工作均已逐步展開。2021年 11月，寶武鋼鐵率先發(fā)起成立全球低碳冶金創(chuàng)新聯(lián)盟，已聚集全球15個國家的數(shù)十家鋼鐵業(yè)及上下游企業(yè)和學(xué)術(shù)研究機構(gòu)的研發(fā)資源，旨在搭建一個開放、平等、共建共享的技術(shù)交流平臺。中國多家鋼鐵頭部企業(yè)也已開始布局氫冶金試點示范項目，其中包括寶武八一鋼鐵富氫碳循環(huán)高爐試驗項目、湛江鋼鐵氫基豎爐系統(tǒng)項目，以及河鋼

19、年產(chǎn)120萬噸煉鋼原料的氫氣直接還原廠。其中，湛江項目于2022年1月廣東省十三屆人大五次會議被列為省重點預(yù)備項目。這些重點項目的建設(shè)進度、技術(shù)突破和經(jīng)濟表現(xiàn)等都將受到行業(yè)和政府的密切關(guān)注，也將會成為中國氫冶金政策制定和完善的重要案例依據(jù)來源。時間文件名稱發(fā)布機構(gòu)具體表述2020.12關(guān)于推動鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見（征求意見稿） 工信部“支持建設(shè)鋼鐵低碳冶金創(chuàng)新聯(lián)盟，加強對氫能冶煉、非高爐煉鐵研發(fā)應(yīng)用力度”2021.05鋼鐵行業(yè)產(chǎn)能置換實施辦法工信部“建設(shè)氫冶金等非高爐煉鐵項目”產(chǎn)能等量置換2022.01關(guān)于促進鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見 工信部、發(fā)改委、生態(tài)環(huán)境部“制定氫冶金行動方案

20、”2022.02鋼鐵行業(yè)節(jié)能降碳改造升級實施指南工信部、發(fā)改委、生態(tài)環(huán)境部、國家能源局“重點圍繞副產(chǎn)焦?fàn)t煤氣或天然氣直接還原煉鐵、高爐大富氧或富氫冶煉、熔融還原、氫冶煉等低碳前沿技術(shù)開展產(chǎn)業(yè)化試點示范 ”圖表 3 各地氫能政策出臺情況省級政策提及氫冶金市級政策提及氫冶金出臺氫能專項規(guī)劃提及氫能發(fā)展規(guī)劃圖表 4 各層級氫冶金政策具體表述時間政策文件具體表述國家級2022.03氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）“開展以氫作為還原劑的氫冶金技術(shù)研發(fā)應(yīng)用探索氫能冶金示范應(yīng)用”省級2022.02內(nèi)蒙古自治區(qū)“十四五”氫能發(fā)展規(guī)劃“探索拓展低成本的清潔能源制氫在鋼鐵、冶金、煉化等行業(yè)作為高品質(zhì)

21、原材料的應(yīng)用，開展氫能替代焦炭作為還原劑示范，鼓勵企業(yè)攻關(guān)氫能冶金技術(shù)”2022.01河南省“十四五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃“推動鋼鐵行業(yè)氫氣代替碳作為還原劑和能量載體的綠色鋼鐵技術(shù)研發(fā)”2022.01甘肅省“十四五”能源發(fā)展規(guī)劃“示范推廣綠氫冶金、綠氫化工項目”2021.07河北省氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十四五”規(guī)劃“探索冶金、化工領(lǐng)域氫能替代應(yīng)用，重點實施對鋼鐵、合成氨、甲醇等行業(yè)綠色化改造”2020.06山東省氫能產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃（2020-2030年）“探索拓展低成本的清潔能源制氫在鋼鐵、冶金、煉化等行業(yè)作為高品質(zhì)原材料的應(yīng)用”市級2022.01六盤水市“十四五”科技創(chuàng)新發(fā)展規(guī)劃“推

22、進氫能冶煉鋼鐵技術(shù)研究，探索開展氫冶金、二氧化碳捕集利用一體化等試點示范；推進非高爐煉鐵技術(shù)示范”2021.07麗江市人民政府關(guān)于氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見“綠氫+工業(yè)，鼓勵工業(yè)融合，外送化工、冶金應(yīng)用”2020.11大連市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2020-2035年）“推動鋼鐵行業(yè)氫氣代替碳作為還原劑和能量載體的綠色鋼鐵技術(shù)研發(fā)”2020.10長治市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2020-2030年）“結(jié)合長治冶金工業(yè)對氫氣還原劑的巨大需求，推廣氫基豎爐還原冶金技術(shù)，開展氫能工業(yè)冶金示范應(yīng)用”2020.09大同市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2020-2030年）“推進氫能在煉鐵、煉鋼等領(lǐng)域的應(yīng)用”2020.09六安市氫能產(chǎn)

23、業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2020-2025年）“探索（氫）在冶金化工領(lǐng)域的替代應(yīng)用”2020.01茂名市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃“積極探索多樣化的氫能資源應(yīng)用方式 應(yīng)用領(lǐng)域有石油化工、冶金、火電、集成電路制造等”2019.02張家港市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃“鼓勵氫能在化工、鋼鐵領(lǐng)域的應(yīng)用，支持鋼鐵企業(yè)爭創(chuàng)冶金氫能利用示范標(biāo)桿，綠色冶金和節(jié)能環(huán)保示范”中國鋼鐵行業(yè)特點及政策啟示清潔氫冶金領(lǐng)域同時涉及鋼鐵行業(yè)和氫能行業(yè)，兩個行業(yè)的基礎(chǔ)特性和發(fā)展趨勢都影響著清潔氫冶金的發(fā)展進程。其中，由于氫能行業(yè)發(fā)展處于相對早期，各國均在探索最適宜本國特點的模式，因此，中國和歐洲各國在氫能領(lǐng)域的發(fā)展差距相對有限。而就鋼鐵行業(yè)而言，由于中國的

24、特點突出，為清潔氫冶金的發(fā)展帶來獨特的挑戰(zhàn)和機遇，在政策的未來方向引導(dǎo)上也體現(xiàn)了符合中國特色的要求，如圖表5。特點一：中國鋼鐵產(chǎn)量仍然較高，短期內(nèi)碳排放尚未達峰，因此在初級鋼減碳手段上，相較歐洲的工藝革新，中國更多地以節(jié)能增效為主。如圖表6所示，中國鋼鐵產(chǎn)量在2000年左右開始迅速攀升，且在短期內(nèi)尚未實現(xiàn)產(chǎn)量達峰。而歐洲鋼鐵產(chǎn)量有限，自2010年以來始終穩(wěn)定在2.1億噸/年，碳排放的增長趨勢不大。此外，歐洲企業(yè)傳統(tǒng)高爐路徑的節(jié)能增效和環(huán)保技術(shù)相對成熟，如圖表7，歐盟的傳統(tǒng)高爐路徑的平均碳排放為1.9噸二氧化碳/噸粗鋼，效率和碳排放已經(jīng)接近最優(yōu)水平，未來其減碳重點將主要落在工藝路線改革上。隨著鋼

25、鐵行業(yè)在過去十年的高速發(fā)展，當(dāng)前中國技術(shù)設(shè)備能效已有較大提升，2011-2015和2016-2020年噸鋼綜合能耗分別下降4.4%和6.8%， 2020-2025年預(yù)計下降2%以上，碳排放強度將進一步降低。因此，中國需要同時兼顧產(chǎn)能控制、節(jié)能增效和工藝革新。相應(yīng)地，政策制定應(yīng)與中國行業(yè)情況相適應(yīng)，從早期的以鼓勵節(jié)能減排、產(chǎn)品優(yōu)化為主，逐步過渡至對清潔氫冶金等新工藝路線的鼓勵支持階段。特點二：中國的鋼鐵生產(chǎn)所使用還原劑以焦炭為主，而英美等國家則多使用天然氣。如圖表8所示，中國對于焦炭的依賴遠高于英國和美國，天然氣路線并非中國的主流煉鐵方式。焦炭是固態(tài)，反應(yīng)設(shè)備多為高爐，而天然氣為氣態(tài)，反應(yīng)設(shè)備多

26、為豎爐。氫氣直接還原鐵圖表 5 中國鋼鐵行業(yè)特點和其政策意義是現(xiàn)階段氫冶金的主要技術(shù)，與焦炭路徑相比，在設(shè)備和技術(shù)路線上與天然氣直接還原鐵的相似度更高。因此，考慮到現(xiàn)有的還原劑結(jié)構(gòu)為氫冶金轉(zhuǎn)型所增加的難度，中國在清潔氫冶金方面的政策發(fā)展宜充分考慮技術(shù)路線特點，中短期內(nèi)可鼓勵高爐噴吹氫氣作為過渡路線，以避免高爐設(shè)備大規(guī)模擱淺。特點三：中國鋼鐵企業(yè)以央企和國企為主，在國資委監(jiān)督管理下，模范帶頭作用較強。如圖表9，中國2020年鋼鐵產(chǎn)量的第一為央企寶武集團，第二為國企河鋼集團，在排名前十的鋼鐵企業(yè)中，央國企的產(chǎn)量占比達到63%。央企和國企的投資方分別為中央國資委和地方國資委，非國有股東的控股成分較小

27、，公開融資渠道較少。因此，鋼鐵行業(yè)央企和國企受國資委影響較大，在政策設(shè)定上，可發(fā)揮國資委的監(jiān)督管理作用，從上至下地促進清潔氫冶金試點項目的部署，充分彰顯央企和國企在中國鋼鐵行業(yè)低碳、零碳轉(zhuǎn)型方面的模范帶頭作用。特點四：中國鋼鐵企業(yè)的新技術(shù)以內(nèi)部孵化為主，合作機構(gòu)多來自同行業(yè)或科研高校，跨行業(yè)合作較少。一方面，中國先進鋼鐵企業(yè)均有較大規(guī)模的內(nèi)部科研部門，并由它們來主導(dǎo)新技術(shù)孵化。另一方面，部分鋼鐵企業(yè)也已和科研機構(gòu)展開氫冶金方面的合作，如，鞍鋼集團與中科院大化所等簽訂“綠色氫能冶金技術(shù)”聯(lián)合研發(fā)協(xié)議、建龍集團聯(lián)合北京科技大學(xué)等開發(fā)富氫熔融還原新工藝。然而，隨著氫冶金示范項目規(guī)模的逐步增大，需考慮

28、引入覆蓋產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的跨行業(yè)合作，建立成熟的合作模式，以合理分擔(dān)新技術(shù)應(yīng)用的潛在風(fēng)險。鋼鐵企業(yè)可通過和包括外部技術(shù)提供商、初創(chuàng)企業(yè)等潛在合作方合作，共同推動針對創(chuàng)新技術(shù)的加速營模式構(gòu)建和發(fā)展。特點政策意義中國鋼鐵產(chǎn)量仍然較高，碳排放尚未達峰，初級鋼減碳形式以節(jié)能增效為主，而歐洲以工藝革新為主制定與中國行業(yè)情況相適應(yīng)的政策，短期內(nèi)以鼓勵節(jié)能減排、廢鋼利用、產(chǎn)品優(yōu)化為主中國煉鐵方式還原劑以焦炭為主，而英美等國家多利用天然氣，天然氣與氫氣還原鐵設(shè)備接近在政策制定上充分考慮技術(shù)路線特點，可利用高爐噴吹氫氣作為過渡技術(shù)路線中國鋼鐵企業(yè)以央國企為主，投資方主要為國資委，公開融資渠道較少從國資委角度鼓勵鋼鐵

29、行業(yè)央國企加大氫冶金投入力度中國鋼鐵企業(yè)的新技術(shù)以內(nèi)部孵化、同行業(yè)合作為主，合作機構(gòu)多為科研高校，產(chǎn)業(yè)鏈跨行業(yè)合作較少鼓勵鋼鐵企業(yè)從外部技術(shù)提供商或科研機構(gòu)尋求經(jīng)濟高效的技術(shù)支持，引入產(chǎn)業(yè)鏈跨行業(yè)合作圖表 6 中國和歐洲鋼鐵產(chǎn)量 112.0 10.0鋼鐵產(chǎn)量（億噸 / 年）8.06.04.02.00.0數(shù)據(jù)來源：世界鋼鐵協(xié)會中國歐洲圖表 7 不同國家的高爐 - 轉(zhuǎn)爐路徑鋼鐵碳排放 (2019)23.5 高爐 - 轉(zhuǎn)爐碳排放（噸二氧化碳 / 噸粗鋼）3.0 2.52.01.51.00.50.0加拿大德國歐盟墨西哥美國法國土耳其 俄羅斯 意大利中國韓國日本越南烏克蘭印度數(shù)據(jù)來源：Global EV

30、iciency Intelligence圖表 8 中、美、英鋼鐵冶煉能源消費結(jié)構(gòu)對比 370%60%50%40%30%20%10% 58%42%34%34%32%25%14%17%12%2%3%2%0%數(shù)據(jù)來源：落基山研究所煤中國（2018）焦炭美國（2014）氣電英國（2015）圖表 9 中國鋼鐵產(chǎn)量前十企業(yè)（2020 年）排名企業(yè)產(chǎn)量（萬噸）企業(yè)屬性1寶武集團*11529央企2河鋼集團*4376國企3沙鋼集團4159民企4鞍鋼集團*3819央企5建龍集團*3647民企6首鋼集團3400國企7山東鋼鐵3111國企8德龍集團2826民企9華菱集團2678民企10方大集團1960民企產(chǎn)量總和（萬

31、噸）41505央國企產(chǎn)量總和（萬噸） 26235央國企產(chǎn)量占比63%注：企業(yè)已宣布碳達峰和碳中和目標(biāo)數(shù)據(jù)來源：世界鋼鐵協(xié)會ERR 能研微訊 微信公眾號：Energy-report歡迎申請加入 ERR 能研微訊開發(fā)的能源研究微信群，請?zhí)峁﹩挝恍彰ɑ驅(qū)W校姓名），申請?zhí)砑又菐煺崎T人（下面二維碼）微信，智庫掌門人會進行進群審核，已在能源研究群的人員請勿申請；群組禁止不通過智庫掌門人拉人進群。ERR 能研微訊聚焦世界能源行業(yè)熱點資訊，發(fā)布最新能源研究報告，提供能源行業(yè)咨詢。本訂閱號原創(chuàng)內(nèi)容包含能源行業(yè)最新動態(tài)、趨勢、深度調(diào)查、科 技發(fā)現(xiàn)等內(nèi)容，同時為讀者帶來國內(nèi)外高端能源報告主要內(nèi)容的提煉、摘要、翻譯

32、、編輯和綜述，內(nèi)容版權(quán)遵循 Creative Commons 協(xié)議。知識星球提供能源行業(yè)最新資訊、政策、前沿分析、報告（日均更新 15 條+，十年 plus 能源行業(yè)分析師主理）提供能源投資研究報告（日均更新 812 篇，覆蓋數(shù)十家券商研究所）二維碼矩陣資報告號：ERR 能研微訊 訂閱號二維碼（左）丨行業(yè)咨詢、情報、專家合作：ERR 能研君（右)視頻、圖表號、研究成果：能研智庫 訂閱號二維碼（左）丨 ERR 能研微訊頭條號、西瓜視頻（右)能研智庫視頻號（左）丨能研智庫抖音號（右)清潔氫冶金發(fā)展模式中歐對比及中國展望現(xiàn)階段，歐洲氫冶金的發(fā)展以政策驅(qū)動為主，其主要項目往往能獲得大量政策優(yōu)待。政策驅(qū)

33、動的重點是要建立起針對不同項目階段的完善體系，例如：在項目前期研究階段為其提供相對小型的公共基金扶持，而在項目的部署階段則在更高層級提供更大規(guī)模的資金。圖表10展示了瑞典成功案例Hybrit的發(fā)展歷程和其獲得的資金支持，除主要參與企業(yè)SSAB、LKAB和Vattenfall外，政府的公共資金也在此過程中起到了關(guān)鍵作用。在預(yù)可行性研究、可行性研究和試點項目階段，瑞典能源署都給予持續(xù)的關(guān)注和支持4，且在不同的項目階段逐步擴大為其提供的資金量。在示范項目階段，Hybrit項目申請到了更大規(guī)模的歐盟創(chuàng)新基金，以此來推動示范項目2026年的清潔氫冶金產(chǎn)品的商業(yè)化交付。圖表 10 政策驅(qū)動下的瑞典成功案例

34、 Hybrit 項目而在中國，現(xiàn)階段清潔氫冶金相關(guān)政策仍以綱領(lǐng)性指導(dǎo)為主，具體舉措主要通過由先行企業(yè)積極試點來推動落地。目前，寶武、河鋼、酒鋼、建龍等多個企業(yè)已在該領(lǐng)域采取積極行動，相關(guān)項目如圖表 11所示。然而，國內(nèi)氫冶金項目大多以灰氫或工業(yè)副產(chǎn)氫為主要氫氣來源，綠氫相關(guān)部署較少，且多停留在規(guī)劃層面。例如，寶武湛江直接還原鐵項目二期計劃利用南海地區(qū)光伏、風(fēng)能生產(chǎn)的綠氫；河鋼宣鋼氫冶金示范工程將在項目二期應(yīng)用綠電制取的綠氫；建龍集團在其綠色低碳發(fā)展路線圖中涵蓋綠氫熔融還原冶煉技術(shù)，但具體細節(jié)和落地情況仍有待觀察。瑞典能源署支持 5 千萬克朗于儲氫項目，占項目總投資 25%（2019）瑞典能源署

35、支持 5.4 千萬克朗于研究開發(fā)（2017）歐盟創(chuàng)新基金支持 1.4 億歐元于Hybrit 球團礦、煉鐵和煉鋼的示范項目（2022）瑞典能源署支持 6.7 百萬克朗于預(yù)可行性研究（2016）2016-2017預(yù)可行性研究2018-2024可行性研究，試點項目2025-2040示范項目，業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型2016 項目研究Hybrit 項目預(yù)可行性研究。持續(xù)四年的氫冶金研究開發(fā)項目，包含清潔球團礦、氫氣 DRI、海綿鐵電爐等。2016-2017 合資公司SSAB、LKAB 和Vattenfall 成立合資公司 Hybrit。2018 成本評估生產(chǎn)成本評估，預(yù)計清潔氫冶金路徑會比高爐傳統(tǒng)路徑成本高 20-3

36、0%。2018-2024 冶金試點項目Lule 氫冶金試點項目 2018 年開始建設(shè)，2020 年運營，2021 年向沃爾沃交付第一批無化石燃料鋼鐵。瑞典能源署支持 5.2 億克朗于 2 個試點項目，占項目總投資 37%（2018）2019-2024 球團礦試點項目Malmberget 球團礦試點 2019 年開始建設(shè)，2020 年運營，利用生物質(zhì)油生產(chǎn)第一批無化石燃料球團礦； Lule 球團礦試點利用氫能和電能加熱替代化石燃料。2021-2024 氫氣儲氣庫試點項目Svartberget 氫氣儲氣庫試點項目位于 Lule 附近的地下25-35 米。于2021 年開始建設(shè)，預(yù)計2022 年運營

37、。2025- 電爐替換示范項目 Oxelsund 的 EAF 示范項目，利用電能熔化氫氣直接還原鐵生成的海綿鐵，預(yù)計 2025 年開始運營。2026- 氫冶金示范項目 Gllivare 示范項目 2020 年環(huán)境影響評估，現(xiàn)階段為最佳方案研究設(shè)計，預(yù)計 2026 年運營，與無化石燃料球團礦整合，交付商業(yè)化清潔氫冶金產(chǎn)品。Gllivare 示范二期預(yù)計 2030年運營。 瑞典能源署支持 2.2 百萬克朗 于示范項目可行性研究（2020）注：1 瑞典克朗 = 0.09 歐元 = 0.66 人民幣圖表 11 中國氫冶金相關(guān)企業(yè)和項目情況企業(yè)項目情況寶武集團富氫碳循環(huán)高爐（研發(fā)階段）100萬噸氫氣直接

38、還原鐵河鋼集團120萬噸氫氣直接還原鐵（從副產(chǎn)氫到綠氫）酒鋼集團煤基氫冶金（研發(fā)階段）建龍集團產(chǎn)能30萬噸氫基熔融還原（副產(chǎn)氫）日照鋼鐵產(chǎn)能50萬噸氫基直接還原鐵（副產(chǎn)氫）晉南鋼鐵兩座1860立方米（約每年300萬噸）高爐規(guī)?；瘒姶禋錃忭椖恐袝x太行30萬噸氫氣直接還原鐵清潔氫冶金屬于新興低碳技術(shù)，當(dāng)前技術(shù)成熟度和成本經(jīng)濟性均有待提升?？傮w而言，清潔氫冶金發(fā)展初期多以領(lǐng)先企業(yè)先行帶動為主。此后，隨著技術(shù)和市場的逐漸成熟，清潔氫冶金將逐漸從先行者驅(qū)動模式，過渡到作用于更大范圍利益相關(guān)方的政策驅(qū)動模式，再在長期轉(zhuǎn)變?yōu)楦呖沙掷m(xù)性的市場驅(qū)動模式。如圖表12，對于中國的政策制定，建議宜充分考慮不同驅(qū)動模

39、式的優(yōu)勢和局限性，發(fā)展適宜的環(huán)境，促進清潔氫冶金產(chǎn)業(yè)鏈的成熟。中國現(xiàn)階段的先行者以央國企為主，有足夠的動力和資源推動一批示范試點快速落地。在該模式下，央國企雖靈活性有限，但得益于其強大的執(zhí)行力，項目推進成功率較高，新項目中途擱淺的風(fēng)險較低。相應(yīng)地，政策制定者可在實踐中完善政策的頂層構(gòu)想和詳細規(guī)定，并基于以央國企為主的一批先行者的試點經(jīng)驗，在不斷迭代中，以最小的試錯成本，精準(zhǔn)把控并優(yōu)化清潔氫冶金相關(guān)政策體系。在從先行者驅(qū)動模式向政策驅(qū)動模式過渡的過程中，政府應(yīng)逐步發(fā)展鼓勵清潔氫冶金的公開政策體系，以吸引更多的非國資背景的鋼鐵企業(yè)入局。在已具備清潔氫冶金成功案例的中期，產(chǎn)業(yè)將逐步過渡到以政策驅(qū)動為

40、主的階段。此時，氫冶金技術(shù)成熟度提升，但經(jīng)濟性仍然不足，圖表 12 中國清潔氫冶金發(fā)展模式展望需要通過補貼、降稅、基金等公共政策手段來有效提高清潔氫冶金項目的經(jīng)濟性。有利的政策將吸引更多參與者，提高企業(yè)的積極性，幫助打通產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)，降低企業(yè)的試錯成本。公共政策手段需以政府資金撬動資本市場，因此對政府的財政情況和融資能力有較高要求，在當(dāng)?shù)卣Y源有限的地區(qū)執(zhí)行難度較大。隨著政策利好下的試點項目成本控制水平逐步提高，綠色溢價將實現(xiàn)逐步降低，政策激勵手段也可相對應(yīng)地穩(wěn)步縮減。在成本降低且經(jīng)濟性與傳統(tǒng)路徑相差不大的情況下，公共政策規(guī)?？芍鸩娇s小，清潔氫冶金產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式將轉(zhuǎn)變?yōu)橐允袌鲵?qū)動為主。行業(yè)格局

41、將由市場機制調(diào)節(jié)，在對技術(shù)工藝、成本控制、管理水平等更高要求下，盈利能力不佳、轉(zhuǎn)型力度不足的鋼鐵企業(yè)將被市場淘汰或被兼并收購。在該模式下，清潔氫冶金的成本優(yōu)勢和環(huán)境屬性可以被最大化體現(xiàn)，高排放的傳統(tǒng)冶金路徑將被壓縮。市場驅(qū)動模式的優(yōu)點是可通過市場良性競爭優(yōu)化項目質(zhì)量，減少政府和國有投資者的壓力。但市場驅(qū)動模式對清潔氫冶金產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)水平等有較高要求，若公共政策撤出時機過早，傳統(tǒng)路徑的高排放項目會面臨反復(fù)擴張的風(fēng)險。先行者驅(qū)動政策驅(qū)動市場驅(qū)動技術(shù)成熟成本降低時期早期，技術(shù)瓶頸，缺乏成功案例中期，已有成功案例，成本較高遠期，成本和技術(shù)均已成熟特點中國央國企為主，國資委驅(qū)動所屬鋼鐵企業(yè)降碳利

42、用補貼、降稅、基金等政策手段，增強清潔氫冶金項目經(jīng)濟性在氫冶金的技術(shù)和經(jīng)濟性成熟后，利用氫冶金的成本優(yōu)勢和環(huán)境屬性，以市場機制為主導(dǎo)優(yōu)點執(zhí)行性強，減少項目擱淺風(fēng)險，快速提高技術(shù)成熟度可有效緩解低碳新興技術(shù)成本高的弊端，增加低碳項目參與度市場良性競爭優(yōu)化清潔氫冶金項目質(zhì)量，減少政府、國資委的壓力缺點企業(yè)自驅(qū)性不足，低碳項目經(jīng)濟性較差對政府財政形成壓力，在政府資源有限的地區(qū)難以執(zhí)行清潔氫冶金的基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)水平、成本優(yōu)化等受到考驗，高碳排放但低成本的項目有擴張風(fēng)險發(fā)展方式政府逐步發(fā)展相關(guān)公開政策，鼓勵非央國企的鋼鐵企業(yè)進入低碳技術(shù)成熟，綠色溢價降低，逐步退出政策激勵手段實時監(jiān)控清潔氫冶金產(chǎn)品市場化后的發(fā)展，避免氫冶金市場份額下降清潔路徑政策強度圖表 13 中國清潔氫冶金政策類型展望先行者驅(qū)動政策驅(qū)動市場驅(qū)動針對清潔路徑的強制性政策政策角色逐漸弱化，轉(zhuǎn)向市場機制針對清潔路徑的鼓勵性政策發(fā)展階段政策