氫能引發綠色鋼鐵生產變革！瑞典SSAB啟動氫能煉鋼，一文看各國鋼鐵業跑的有多快？

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2023-09-03 13:30

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瑞典鋼鐵廠SSAB已經找到「乾淨鋼鐵」的生產方式，以氫氣為中介原料，副產品只有水，SSAB稱不需任何化石燃料，因此能解決二氧化碳排放問題，預計2026年進行規模化後開始量產。

高盛報告指出，2050年氫能潛在產值高達30兆新台幣。衝著這個龐大的利益，以及國際話語權，各國卯足全力砸錢發展氫能，國內產業也虎視眈眈，開始埋頭尋找商機。

今周刊於1388期報導，在這場國際卡位戰中，腳步落後的台灣，究竟要從何開始急起直追，政府又能否帶著企業，搭上最後一班氫能列車？

ING集團近日發布「氫引發未來綠色鋼鐵生產變革」報告中指出，綠色鋼鐵在實現淨零排放的道路上，將發揮不少作用，雖然目前氫能煉鋼生產價格仍是煤煉鋼的2倍，但對於以鋼鐵為主的終端產品來說，價格將只會小幅上漲。

氫能煉鋼的好處，不僅是碳排放

ING集團提到，二氧化碳是全球變暖的根本原因，氫能煉鋼生產更具有其他重要的優勢，像是包括鉛或多環芳烴 (PAC)、氮氧化物 (NOX )、二氧化硫 (SO2 )、顆粒物 (PM10 ) 和氣味會有所減少，並且可能減少生產中的噪音，這改善了居住環境、並減少對環境和製造地當地社區的負面影響。

瑞典鋼鐵製造商SSAB在2018年開始氫能煉鋼，是全球第一家，如今全球也只有少數小型試點項目，氫的生產也是能源密集型，因此氫能煉鋼的價格約為煤煉鋼的2倍。

瑞典SSAB分享技術：無法靠自己改變鋼鐵業

氫的好處甚至超出減少碳排放的範圍，必要條件是生產所需的氫氣時碳排放很少，並且是藍色或「真正的綠色」氫氣，那為什麼它還沒有大量發生？答案其實很簡單：氫能煉鋼技術仍處於起步階段。

根據中時新聞網引用生活科學(Live Science)報導，SSAB在聯合國氣候變化大會(COP27)上介紹氫能煉鋼時，首席技術官Martin Pei帶著一瓶水來強調過程清潔度，並展示混合鋼技術(HYBRIT)。

他說SSAB已經證明HYBRIT是可行的技術製造清潔鋼，「但SSAB不能只憑自己來改變鋼鐵業，因此願意分享技術，使其他同業也能減少碳排放。」

氫氣徹底重新設計煉鋼工藝，使整個過程幾乎無碳

ING集團報告中提到，氫氣提供徹底重新設計煉鋼工藝的可能性，神奇之處在於它可使整個過程幾乎無碳。

通過氫與鐵礦石直接反應，產生鐵和水來代替鐵和CO2，這種做法稱為直接還原鐵（Direct reduced iron，DRI)），目前是以天然氣操作而不是氫氣，DRI煉鋼的另個好處是在較低溫度下進行，因此需要較少的能量。

DRI技術具有許多優點，可顯著減少二氧化氮排放，該過程中還可以使用廢鋼或回收鋼，從而增強循環性，也可以生產高品質鋼材，為專注於高端鋼鐵市場的鋼廠提供了一條綠色途徑。

其中，能源工廠也可使用氫氣而非煤炭來運行，煤燃燒時會形成二氧化碳，而氫氣與氧氣反應時會變成水。最後，由於鐵礦石可以在較低溫度下還原，大約是1000度，而不是1500度，該過程仍然需要大量能量，但比其他情況下要少。

只要電弧爐的電力來源是非化石電力，那麼整個煉鐵工作就沒有化石燃料的參與，也就是「乾淨鋼鐵」。

鋼鐵製造商：重點應放在提高回收率和提高傳統煤基工藝的能源效率

綠色氫成本的降低，可能是政策制定者制定降低（國內）生產電解槽成本的研發政策的關鍵原因，它可能鼓勵旨在降低運行成本的政策，例如通過增加可再生能源在電網中的份額，這可能會導致電價下降。

最後，鋼鐵生產商可能因為通過監管生產綠色鋼鐵，而綠色鋼鐵的用戶可能願意支付溢價。如果這些因素結合在一起，鋼鐵行業可能會儘早開始全力以赴。

據彭博新能源財經 (BNEF) 稱，超過6.15億噸鋼鐵（佔全球產量的 18%）處於淨零目標之下，其中大部分目標是到2050 年實現碳中和，幾乎所有鋼鐵製造商都認為，重點應放在提高回收率和提高傳統煤基工藝的能源效率，同時試點碳封存（Carbon Capture and Storage， CCS）和氫氣等深度脫碳技術。

中國、盧森堡、德國、南韓、印度、日本、美國各有各的動作

全球最大2家鋼鐵公司中國寶武鋼鐵和盧森堡安賽樂米塔爾（ArcelorMittal S.A）等巨頭正在測試CCS和氫能煉鋼。

德國蒂森克虜伯（ThyssenKrupp AG）、韓國浦項製，和印度塔塔鋼鐵，正在開發新設備，以適應氫能煉鋼中的低品位鐵礦石，SSAB處於氫能煉鋼領域的前沿，但計劃主要依賴更純淨的鐵，例如再生鋼。

日本新日鐵和日本JFE則想透過將CCS應用於現有的煤能高爐來減少排放，但最近也開始研究氫氣。儘管美國鋼鐵公司在某種程度上落後於同業，但在美國加大對氫能和CCS政策支持背景下，也將可能推出CCS和氫能試點。

來自阿曼的Vulcan Green Steel是鋼鐵業的一家新公司，計劃從頭開始建設氫能鋼鐵廠，Blastr在挪威和芬蘭也在做類似的事；法國GravitHy專注於生鐵的生產，Van Merksteijn則計劃在荷蘭埃姆斯哈文港口（eemshaven）建造一座綠色鋼鐵工廠，生產特種鋼鐵產品；位於瑞典北部的H2綠色鋼鐵廠，是目前歐洲最先進的綠色鋼鐵項目。

烏克蘭尋求400億美元資金重建，目標打造5000萬噸綠色鋼鐵產業

最後，烏克蘭也可能是成為推動該行業變革的國家。隨著戰爭持續不斷，他們開始考慮長期重建工作。世界銀行估計烏克蘭重建將花費超過4000億美元，烏克蘭正在尋求高達400億美元資金，啟動「綠色馬歇爾（Green Marshall Plan）」計劃以重建其經濟，重點發展鋼鐵產業，打造5000萬噸綠色鋼鐵產業。