去年，浦項制鐵宣布將實現“碳中和”2050戰略。應對氣候變化已經成為人類最大的挑戰，浦項制鐵表示其領導碳中和的意愿是一項具有開創性的宣言，但是，鋼鐵工業中碳排放是不可避免的。

一個基于大型熔爐生產系統的亞洲鋼鐵公司首次正式宣布碳中和計劃，這似乎是一個非常具有挑戰性的目標。然而，碳中和以應對全球氣候危機正在成為全球規范，它可以是一個積極應對的有利戰略。現在世界各國已經宣布將在本世紀中期達到碳中和，并已開始制定具體政策。韓國去年也宣布了2050碳中和的國家愿景，目前正在制定切實可行的戰略和措施。

浦項制鐵通過培育氫產業實現碳中和戰略

從鋼鐵工業的角度來看，鋼鐵工業消耗大量的能源，使用綠色氫（僅使用可再生能源生產的氫氣）的碳中和戰略被認為是具有挑戰性的，但意義重大。韓國代表性鋼鐵公司浦項制鐵（POSCO）去年12月宣布了它的愿景，目標是到2050年建立一個500萬噸的制氫系統，以開創氫業務，這是一種未來清潔能源，具有引領脫碳時代的意義。



浦項制鐵已開始著手實施這一愿景。去年浦項制鐵決定與澳大利亞鐵礦石公司FMG合作，開展利用可再生能源的綠色氫業務，從今年開始，浦項制鐵決定與國內領先的研究機構簽署業務協議，以促進氫領域的研究合作，切實確保氫業務能力。浦項制鐵隨后與世界第一大海上風電公司丹麥Orsted簽署了一份諒解備忘錄，以供應海上風電場建設所需的鋼材，并參與利用風力發電生產綠色氫氣，同時準備與韓國現代汽車公司（SK）舉行韓國H2商業峰會，浦項制鐵已開始著手實施這一愿景的措施。去年浦項制鐵決定與澳大利亞鐵礦石公司FMG合作，開展利用可再生能源的綠色氫業務，從今年開始，浦項制鐵決定與國內領先的研究機構簽署業務協議，以促進氫領域的研究合作，切實確保氫業務能力。浦項制鐵隨后與世界第一大海上風電公司丹麥Orsted簽署了一份諒解備忘錄，以供應海上風電場建設所需的鋼材，并參與利用風力發電生產綠色氫氣，同時準備與韓國現代汽車公司（SK）舉行韓國H2商業峰會，以及國內公司參與的Hyosung Group。




氫工業與鋼鐵工業密不可分

浦項制鐵之所以在氫氣行業如此活躍，是因為氫氣與鋼鐵行業密切相關。首先，在生產部門，浦項制鐵目前的年產能為7000噸氫氣，使用焦炭生產過程中產生的副產品氣（COG）和天然氣，并提取約3500噸副產品氫氣，以控制溫度和防止鋼鐵生產過程中的氧化。從長遠來看，該公司正在開發一種技術，將“氫還原鋼”方法商業化，這是一種不排放碳的鋼鐵生產方法。這項技術是世界上沒有其他鋼鐵公司將其商業化的夢幻技術，浦項制鐵已經將與氫還原鋼最接近的獨立煉鋼技術FINEX技術商業化，并穩定運行了近15年。

FINEX技術以氫氣作為25%的還原劑。基于這一先進技術，浦項制鐵計劃通過逐步提高運行中的第二流化還原爐的氫濃度來開發氫還原鋼。



與此同時，制氫工業成為對特種鋼材的新需求。適合各種應用的鋼材料的開發和供應對氫工業的發展至關重要，例如用于氫氣運輸的專用高壓鋼管、用于液化氫儲存的低溫鋼、，水電解分離器和燃料電池分離器具有優異的耐腐蝕性和導電性，以及海上風力發電機用具有優異耐腐蝕性的特殊鋼。浦項制鐵已開發出世界上第一種氫燃料電池分離器用鋼產品，并具備制氫和使用氫所需的能力，例如向韓國生產的氫動力汽車提供氫動力。與此同時，氫工業成為對特殊鋼材料的新需求。適合各種應用的鋼材料的開發和供應對氫工業的發展至關重要，例如用于氫氣運輸的專用高壓鋼管、用于液化氫儲存的低溫鋼、，水電解分離器和燃料電池分離器具有優異的耐腐蝕性和導電性，以及海上風力發電機用具有優異耐腐蝕性的特殊鋼。浦項制鐵已開發出世界上第一種氫燃料電池分離器用鋼產品，并具備制氫和使用氫所需的能力，例如為韓國生產的氫動力汽車提供氫動力。


2016年在北美國際車展上，浦項制鐵的展位上展示了由浦項制鐵不銹鋼制成的燃料電池分離器Poss470FC。

綠氫的重要性

對于碳中和，重要的是利用氫基煉鋼技術開發氫，并穩定地以不適當的價格排放不排放碳的綠色氫。氫足夠豐富，占宇宙質量的75%，但氫氣在地球上非常稀有。因此，人類從容易獲得的含有氫原子的化合物中提取和使用氫，即水（H2O）或化石燃料。從碳氫化合物化石燃料中生產氫氣成本低廉，但不可避免地會產生二氧化碳（CO2），需要碳捕獲和儲存（CCS）技術來去除二氧化碳。CCS仍然很昂貴，而且在陸地面積較小的韓國，要確保儲存地點的安全并不容易。

另一方面，使用可再生能源發電的水電解氫不排放碳，但其生產成本仍然很高。盡管近年來可再生能源發電的成本已大幅降低，但韓國土地面積小，風力環境差，由于確保居民接受和復雜的許可證發放，其發電成本高于主要國家。需要做出開創性的努力來降低可再生能源發電的成本。




為了經濟地保護不排放碳的綠色氫或藍氫，有必要積極考慮在生產成本較低的情況下將其固定在國外。根據最近的研究，預計在澳大利亞、美國和中東地區將以低廉的價格生產氫氣，那里的土地面積大，自然條件好。方法是從這些地區進口氫氣，或直接投資于可再生能源發電和氫氣生產。液化對于減少進口氫氣的體積至關重要，將其轉化為氨的方法現在被認為是最經濟的方法。浦項制鐵最近努力確保氫業務能力，包括開發環保氨應用技術，這似乎是恰當的。




各國對2050年綠色氫貿易的預測。（來源：彭博社NEF，氫經濟展望，2020.3.30）

只有各方企業聯合起來，共同努力，才能確保實現碳中和。在這其中，政府的角色尤為重要，政府的主導作用有利于建立一個工業生態系統。因此政府需要積極擴大與氫相關的研發投資，并為私人研發投資提供減稅等激勵措施。此外，政府應提供支持性計劃而非監管，以促進氫相關公司之間的交易，并建立綠色氫和低碳電力供應基礎設施和靈活的市場體系。