氢冶金：可以实现二氧化碳的“零排放”。传统的高炉铁生产通过焦炭燃烧提供还原反应所需的热量，并产生还原剂一氧化碳（CO），该还原剂还原铁矿石以生产铁，并产生大量的二氧化碳气体（CO2）。氢能钢铁制造使用氢气（H2）代替一氧化碳作为还原剂，其还原产物为水（H2O），没有二氧化碳排放，因此钢铁制造过程是绿色无污染的。

国外使用案例：应用较早，电解水法主要用于氢气处理，因此大多与上游电力公司合作控制用电成本。目前最成功的项目包括瑞典钢铁HYBRIT项目、萨尔茨吉特SALCOS项目和奥地利钢铁协会H2FUTURE项目。HYBRIT项目的工艺成本比传统工艺高出20%~30%。

国内使用案例。2020年，鹤岗集团和卡斯特雷萨将联合建设一个120w吨氢冶金示范项目，该项目将使每吨钢材的二氧化碳排放量降至125千克，预计将于2021年底投入运营。2019年，中国宝武与中国核电集团、清华大学签署合作协议，开发“核制氢”技术。与此同时，酒泉钢铁集团还成立了氢冶金研究所，积极探索“碳基氢冶金理论”。

困境：制氢成本高，储氢技术难以突破。目前，市场上常见的制氢方法包括电解水、水煤气和其他方法。根据中国目前的氢能市场价格（每吨约6万元人民币或7800欧元），氢能炼铁的成本至少是传统高炉冶炼工艺的五倍。与此同时，氢的高密度储存一直是一个世界级的问题。

在碳中和的背景下，氢钢生产具有广阔的前景。中国政府承诺到2030年碳排放达到峰值，到2060年达到碳中和的。因此，减少二氧化碳排放将成为长期经济发展的背景。考虑到未来环保成本的上升，我们相信氢能钢铁生产的环境效益将覆盖其更高的成本，使企业能够从中受益；在碳中和的背景下，预计之前在该领域投资的钢铁公司将从中获得显著的经济效益。