到2030年建成50万吨、2050年700万吨产能
投资无碳“氢还原炼铁”等核心技术与全球氢供应链
立志成为“全球顶级”氢供应商的浦项制铁

氢能源是浦项制铁集团新的增长动力。该集团在去年成立创立 54 年以来首家控股公司时,将氢与钢铁、电池材料、锂等一起选定为集团七大核心业务之一。浦项制铁集团计划构建全球氢供应链,并通过对氢基还原炼铁等核心技术开发进行投资,到 2030 年建立年产 50 万吨、到 2050 年年产 700 万吨的氢生产体系。通过这一布局,集团的目标是成为“全球顶级氢生产企业”。


浦项制铁如此大力推进氢能投资,是因为钢铁产业的未来也系于氢能。目前生产钢铁所采用的高炉(熔炉)工艺不可避免地产生碳排放。铁矿石在自然状态下是铁与氧结合的氧化物形态。为了分离出纯铁,需要让其与加热煤炭产生的一氧化碳(CO)反应,在这一过程中会产生大量温室气体。工业界碳排放量最大的企业之一也是浦项制铁。浦项制铁最近 5 年(2017~2021 年)排放的年均温室气体量(折算为二氧化碳)达 7582.1556 万吨。在碳中和时代,可以说钢铁产业的命运取决于如何削减碳排放。如果不能减碳,就必须购买价格预计将进一步上涨的碳排放配额。

2021年8月,在京畿高阳 KINTEX 举行的“2021 氢能出行+展”上,展出了浦项制铁零碳钢铁厂模型。 高阳=记者Kang Jinhyeong aymsdream@

2021年8月,在京畿高阳 KINTEX 举行的“2021 氢能出行+展”上,展出了浦项制铁零碳钢铁厂模型。 高阳=记者Kang Jinhyeong aymsdream@

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氢基还原炼铁是一种在炼铁过程中可以大幅减少碳排放的工艺。该方式是在从铁矿石中分离氧的过程中,不再利用煤气,而是利用氢。浦项制铁计划在 2026 年引进名为“HyREX”的氢基还原炼铁试验设备,以验证其商业化可能性。公司计划在 2030 年前完成商业化技术开发,并在 2050 年前将浦项和光阳制铁所现有高炉设备分阶段转为氢基还原炼铁工艺,从而实现“2050 碳中和”。


仅浦项制铁内部的氢基还原炼铁和发电业务,就需要巨量氢气。在 2050 年 700 万吨的氢生产目标中,浦项制铁集团的内部需求预计为 500 万吨,其中氢基还原炼铁用氢为 370 万吨,氢发电用氢为 130 万吨。


浦项制铁集团打算以稳定的内部需求为基础,构建经济性的氢生产与运输体系。也就是说,从氢的生产、运输、储存等基础设施建设到利用环节,全面掌握整个价值链。其业务模式与当前电池业务类似,即从锂、镍等矿物的开采、加工到关键材料生产,掌握电池全价值链。


蓝氢生产技术模型。图片由POSCO集团提供

蓝氢生产技术模型。图片由POSCO集团提供

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首先,浦项制铁目前利用钢铁制造工艺中产生的副产气体和天然气,具备每年生产 7000 吨“副产氢”的能力。以已经具备生产能力的副产氢为起点,浦项制铁计划经过捕集、储存并利用二氧化碳的“蓝氢”阶段,最终将完全不排放二氧化碳的“绿氢”等各阶段氢的供应能力,扩展为国内最大规模。


绿氢是以太阳能、风能等可再生能源为基础,通过水电解方式(电解)生产的。浦项制铁集团已开始在澳大利亚、阿曼等可再生能源条件优越的战略国家优先构建绿氢生产体系。在阿曼,公司已暂定有望地块,目标是在 2030 年实现年产 20 万吨绿氢。在澳大利亚,也将把获取“低碳钢铁原料(HBI)”与绿氢生产相结合推进。



在海外生产的氢为实现高效运输,将先合成为氨,再通过船舶运往国内并储存在氢终端。由于氢在气态时存在爆炸风险,而若要液化则需冷却至零下 253℃,因此一般为了长距离运输,将氢与氮结合成氨的形态进行运输更安全、更高效。在这一运输和储存过程中,浦项制铁负责生产氢储罐和管线用钢材,POSCO Energy 负责建设氢终端,浦项建设则专门负责氢工厂的工程、采购和施工(EPC)。储存在终端的氨再被裂解提取为氢,用于氢基还原炼铁、发电、氢燃料汽车等多种需求领域。未来的浦项制铁将不再只是钢铁企业,而是氢能钢铁企业。


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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