氫冶金工藝具有較大的原材料成本優(yōu)勢，具有較大的應(yīng)用潛力無論是基于流化床反應(yīng)器的垂直爐氫冶金、高爐富氫冶金還是氫還原鐵技術(shù)，世界各國鋼花管廠家對氫冶金的研究都取得了階段性成果，但目前尚不清楚未來哪一條將成為主流氫冶金技術(shù)路線?？梢灶A(yù)見，具有原材料成本優(yōu)勢的氫冶金技術(shù)具有巨大的大規(guī)模應(yīng)用潛力，有望成為未來的主流。

相比之下，氫冶金技術(shù)在未來也將面臨原材料供需失衡。目前，氫冶金的發(fā)展方向主要有三個(gè)：一是傳統(tǒng)高爐的富氫冶煉技術(shù)；二是鋼花管廠家正在開展的氫基豎爐冶煉技術(shù)；第三，基于流化床反應(yīng)器的氫還原鐵技術(shù)。相比之下，高爐煉鐵技術(shù)成熟，產(chǎn)能大。高爐富氫冶煉技術(shù)在我國鋼花管行業(yè)也很容易大規(guī)模應(yīng)用，但氫替代化石能源的潛力有限，減碳幅度相對較??；氫基豎爐技術(shù)是一種成熟的技術(shù)，以天然氣為還原氣。

在“雙碳”目標(biāo)下，2050年我國鋼花管生產(chǎn)的相當(dāng)一部分將來自廢鋼。如果所有其他基于鐵礦石的鋼花管生產(chǎn)都以氫代替煤炭，則需要消耗至少4000萬噸/年的氫氣，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于2022年我國的總氫氣產(chǎn)量。因此，100%以氫代替煤炭是不現(xiàn)實(shí)的。此外，氫基垂直爐的發(fā)展對高端球團(tuán)礦（66%以上）也有很大的需求。目前，世界上可用于傳統(tǒng)氣基垂直爐的高端球團(tuán)礦年產(chǎn)能約為2億噸，進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)能的空間非常有限。我國的“理想球團(tuán)礦”

值得注意的是，基于流化床反應(yīng)器的氫還原鐵技術(shù)還不成熟，在早期階段仍然需要大量的研發(fā)和測試投資。“在數(shù)字模擬的幫助下，企業(yè)可以降低研發(fā)和測試成本。例如，澳大利亞蒙納士大學(xué)教授余艾冰在研討會上提到，他首先使用計(jì)算機(jī)設(shè)備建立模型，模擬高爐生產(chǎn)過程，然后擴(kuò)展到氫冶金領(lǐng)域。模擬試驗(yàn)生產(chǎn)側(cè)重于基于流化床反應(yīng)器的工藝，如氫還原鐵。成功后投入實(shí)際生產(chǎn)，效率會高得多。