“双碳”目标下，钢铁作为能源消耗和碳排放高度集中的基础产业，正面临前所未有的减排压力与转型挑战。作为钢铁行业深度脱碳的核心路径之一，绿氢直接还原铁（以下简称“绿氢—DRI”）为行业深度脱碳提供了技术“路线图”。
在业内专家看来，我国绿氢—DRI炼钢尚处于起步阶段，必须立足我国资源禀赋与产业布局，走一条差异化的区域适配之路。
■具备长期战略潜力
我国钢铁工业规模巨大，但面临着铁矿石对外依存度高、清洁能源与产能布局错位的挑战，寻找替代传统高炉—转炉长流程的低碳工艺已成为共识。业内专家认为，绿氢—DRI技术以可再生能源制氢替代化石能源作为还原剂，理论上可实现近零碳排放，是未来低碳钢铁生产的重要方向。
我国已将氢冶金特别是氢基直接还原作为关键技术路径纳入政策顶层设计。2024年国务院《2024—2025年节能降碳行动方案》要求积极推动氢冶金等低碳炼铁工艺示范；同年12月，工业和信息化部、国家发展改革委、国家能源局联合发布的《加快工业领域清洁低碳氢应用实施方案》将氢冶金列为工业清洁氢应用重点场景，提出到2027年实现规模化应用目标。
在标准与法律层面，2024年，中国钢铁工业协会牵头制定《氢基竖炉直接还原炼铁技术规范》，填补国内氢基DRI工艺标准空白；在碳市场机制上，2025年，生态环境部发布《全国碳排放权交易市场覆盖钢铁、水泥、铝冶炼行业工作方案》，钢铁行业首次被纳入全国碳市场，间接推动绿氢—DRI等低碳新工艺应用。
北京科技大学副教授姜春鹤指出，我国绿氢—DRI相关技术近年来步入示范验证阶段，已初步形成以氢基竖炉直接还原为核心的低碳冶金工程体系。总体看，我国已形成“小规模纯氢中试—中等规模示范—百万吨级工程”的技术梯度。绿氢—DRI具备长期战略潜力，但未来新增产能规模较大且区域布局尚未定型。绿氢—DRI的发展不应简单依托现有钢铁产能分布，而应结合资源禀赋合理布局新增产能，并同步构建高效供应链体系。
■面临多重难题
绿氢—DRI在我国的规模化落地仍面临多重挑战，首当其冲的是经济性问题。
“绿氢成本高企、碳成本传导不充分，导致绿氢—DRI路线在2030年前仍难以与高炉—转炉路线直接竞争。”姜春鹤直言，“不同工艺路线的成本结构、关键变量与降本路径也存在差异，需要通过结构化的省级测算加以识别。国内虽已具备百万吨级氢基竖炉示范基础，但高氢或纯氢条件下的连续运行、系统集成和工程放大经济性仍需进一步评估。”
中冶京诚工程技术有限公司首席专家、总设计师赵志龙指出，从工程实践看，最大的制约仍来自市场。目前，竖炉已实现工业化连续稳定生产，但电熔分炉技术还处于试验研发阶段，大规模应用尚未迈出关键一步。各类技术探索最终都需要商业化支撑，即项目能否实现盈利并维持可持续运营。只有具备低成本电力和氢气，才能支撑绿钢的低成本生产。尽管部分地区资源条件较好，但如何将资源禀赋真正转化为项目落地，仍需产业政策和地方支持，预计还需要5年左右。
中国国际工程咨询有限公司副主任田泽普也强调了“算经济账”的重要性。绿氢的稳定供应需要一系列设备性能提升和冗余设备保障，这些投入会推高上游供应成本。目前绿氢成本的下降仍需要规模、市场、技术、政策共同发力。从绿电、绿氢到绿钢，不同行业之间的磨合仍需时间，尤其是电力企业对电解槽出力特性的理解以及钢铁下游对绿色溢价的认可，更需要时间积累。
资源与市场的错配也是一大痛点。中南大学教授潘建认为，因为管道输氢成本较高，且面临投资大和安全风险，氢气应尽量就地使用。然而，我国绿电与绿氢产能集中在西北、华北，而钢铁产能多分布于东部沿海，“产地”与“销地”的分离给供应链带来巨大挑战。直接还原铁的主要用途应定位于优特钢，而不是普碳钢。“在布局上，内蒙古、宁夏等风光资源丰富地区可生产绿氢—DRI并向京津冀输送；但面对长三角和珠三角市场，则应生产绿色优特钢直接进入终端市场；四川、重庆等地应结合钒钛资源发展特色氢冶金，不走常规铁矿路线。”
中国废钢铁应用协会副秘书长王方杰认为，绿氢—DRI与废钢并非单纯的竞争关系。随着钢铁产量下降，优质加工废钢可能减少，绿氢—DRI可作为补充。“并非每个地区都适合布局绿氢—DRI项目，不建议缺乏成本优势的地区盲目参与。”
■分阶段构建绿钢生态体系
业内认为，应按照“成本排序+工程成熟度”的双重标准，分阶段推进绿氢—DRI路线布局，并加强跨行业协同。
北京科技大学与自然资源保护协会发布的《绿氢DRI炼钢：区域适配与发展路径》建议，将我国绿氢—DRI发展划分为三个阶段：2030年前为“条件准备期”，重点推进国内矿路线的关键技术攻关和进口矿路线的整体示范；2030—2040年为“路线验证与过渡期”，若国内矿路线成熟，应在内蒙古、宁夏等具备长期成本优势的省份推广；2040年后为“成熟路线规模化期”，国内矿路线可作为长期多省份推广方案。
业内一致呼吁，除了技术和装备水平提升，更需要加强不同行业之间的协同。中国国际贸易促进委员会冶金行业分会副秘书长苏步新强调，我国应进一步完善绿钢标准和氢冶金标准，并推动其获得欧盟、日韩等国家和地区的认可。“建议绿钢市场培育初期应坚持政策引导与市场需求‘两条腿走路’，优先从附加值较高、绿色溢价占比较低的产品入手，逐步形成行业共识。”
针对区域布局，潘建建议，应聚焦内蒙古、宁夏、吉林、河北、山东、辽宁和天津等低成本省份，不同地区根据资源条件选择差异化路径，避免盲目上马项目。
《绿氢DRI炼钢：区域适配与发展路径》也建议，以“绿电—制氢—冶金”协同为核心优化能源政策，探索绿电直供、分时电价优化等机制，降低早期项目的用能成本。同时，应将碳成本与绿色产品机制作为中长期制度安排，增强碳价的稳定性和可预期性，让低碳钢的环境价值转化为市场溢价。
