氫冶金發展模式系列研究之一：從焦爐煤氣到綠氫-山西氫冶金-發展路徑探索.pdf

全球鋼鐵行業深度脫碳進程中，氫冶金正從技術探索走向產業實踐。本報告聚焦山西省，深入剖析其依托豐富焦爐煤氣資源形成的“副產資源過渡類”氫冶金發展模式，探討如何利用副產氫窗口期推動產業起步，并逐步向綠氫冶金演進。

資源稟賦與模式選擇

山西擁有全國最豐富的焦爐煤氣副產氫資源，焦化產能居全國首位，為氫冶金提供了低成本、穩定的近期氫源。相比綠氫的高成本和煤制氫的高排放，焦爐煤氣副產氫兼具經濟性和一定減排效益，是山西氫冶金早期部署的理想選擇。政策層面也明確鼓勵利用工業副產氫推動項目落地，為產業發展提供了制度空間。

技術路徑與項目實踐

山西已探索出富氫還原和純氫還原等多種技術路徑。晉南鋼鐵、美錦鋼鐵等企業通過高爐富氫噴吹、焦爐煤氣制氫耦合直接還原鐵等項目，驗證了副產資源過渡模式的可行性。這些項目不僅降低了初期投資門檻，還為未來綠氫接入積累了技術和運營經驗。

經濟性評估與成本對比

經濟性測算顯示，當前焦爐煤氣副產氫成本約為9元/千克，顯著低于本地綠氫22-37元/千克的成本區間。反映在噸鋼成本上，焦爐煤氣路線雖高于傳統長流程，但遠低于綠氫路線。跨區域輸入內蒙古綠氫或直接還原鐵產品具有一定成本競爭力，但受制于基礎設施和運輸成本，短期內難以大規模替代本地副產氫。

轉型窗口與行動建議

報告指出，2030-2035年是山西氫冶金從副產氫向綠氫接續的關鍵窗口期。隨著焦化產能收縮導致副產氫供給減少，以及綠氫成本下降，副產氫的階段性優勢將逐漸減弱。建議山西明確副產氫的過渡定位，避免路徑鎖定；優化政策支持，從支持副產氫利用轉向支持綠氫接續能力；推動煤焦鋼協同轉型，完善低碳鋼標準和綠色金融工具，最終構建以綠氫為核心的深度脫碳鋼鐵體系。