在碳达峰碳中和背景下，全球直接还原铁（DRI，含HBI）产量持续增长，DRI＋电炉短流程炼钢工艺受到钢铁行业高度重视。其中，以氢气或富氢气体为还原气的球团竖炉直接还原工艺尤为注目，近年来全球主要钢铁企业纷纷加大相关技术研发和项目投资，同时在技术路线上又略有差别。

MENA地区氢基还原与电炉短流程工艺更具竞争力

直接还原铁技术公司Midrex公司统计显示，近年来全球直接还原铁产量持续增长，2018年首次突破1亿吨。2022年，世界钢铁协会统计显示，全球直接还原铁产量为1.247亿吨，同比增长4.5％。

关于直接还原铁用原料，咨询机构麦肯锡相关研究显示，直接还原铁产量在未来30年内将增加两倍。除了高品质的DR级球团，直接还原铁行业对低品质高炉级球团的需求也将大幅增加，预计2050年球团总需求量将达5.96亿吨，其中高炉级球团占比将达51％。

2021年全球直接还原铁产量统计显示，中东和北非地区（简称MENA地区）产量最高，达到5484万吨。2021年该地区粗钢产量5800左右，仅占全球产量19.58亿吨的2.97％，但该地区直接还原铁产量占全球的46％，同时该地区电炉短流程工艺粗钢产量占比接近95％。2020年以来，国外新建或在建工业规模竖炉直接还原铁产能超3000万吨，主要集中在MENA及欧洲地区，生产能力将未来两年将逐步释放。同时，MENA是全球最具光伏发电潜力的地区，据IHS预测，未来新的可再生能源将改变MENA地区电力结构，到2050年将增加83GW的风能和334GW的太阳能。基于丰富的天然气资源和可再生能源，随着氢基直接还原工艺技术的不断发展完善，碳约束时代MENA地区氢基直接还原＋电炉短流程工艺将更具全球竞争力。

在直接还原铁领域，欧盟地区钢铁企业更加重视氢基直接还原项目（H-DRI）的研发和投资，多个项目计划使用天然气作为过渡燃料，并计划在经济可用的情况下逐步增加氢的用量。目前，这些项目处于不同的研发阶段，采用100％可再生氢基直接还原铁的进展最快的项目是瑞典HY⁃ BRIT，该项目于2021在其中试厂生产出第一批无化石燃料钢。同时注意到，从钢铁制造流程角度，大部分项目DRI用于电炉炼钢或者高炉炼铁；部分项目探索采用DRI与矿热炉相结合，然后与现有转炉设施相衔接的技术路线。

国外部分钢企直接还原铁项目情况

蒂森克虏伯钢铁公司：2023年3月，蒂森克虏

伯钢铁公司宣布在杜伊斯堡设计建造一座年产250万吨氢基直接还原铁装置，同时建设两座创新型的熔炼炉以及渣处理、水处理等辅助设施，整个项目计划于2026年底建成投产。项目采用Midrex Flex技术，体现一个开创性的概念，即直接还原厂结合两个创新的矿热炉，实现年产250万吨直接还原铁能力。

萨尔茨吉特公司：2022年3月，萨尔茨吉特订购一座年产210万吨直接还原铁工厂，以进一步推动实现SALCOS。该工厂将基于Energiron技术，项目目标是到2033年分三个阶段将现有联合钢厂转换成生产绿钢。2022年9月，萨尔茨吉特订购一座电弧炉，出钢量220吨，钢水年产量190万吨。拥有高品位铁矿石是生产绿色钢铁的先决条件，加拿大Baffinland铁矿具有优越的化学性质和一流的冶金性能，2023年2月，Baffinland铁矿公司和萨尔茨吉特签署备忘录，研究高品位铁矿石在低碳钢生产中的使用。

安赛乐米塔尔公司：安赛乐米塔尔公司直接还原铁年产能约900万吨。使用绿氢生产直接还原铁，该技术路线是安米创新的直接还原铁炼钢路径核心，具有实现碳中性炼钢的潜力。2021年，安米宣布在比利时、加拿大、法国和西班牙的业务建设额外的直接还原铁和电弧炉项目，四个项目总投资56亿美元；同年计划在德国不莱梅厂建造一座工业规模的直接还原铁和电弧炉炼钢厂，并在Eisenhüttenstadt建设一个直接还原中试厂和一座电弧炉。

在德国汉堡，安米运营着一座DRI-EAF厂。该厂于1971年投产，采用Midrex技术，以天然气为还原气，截至目前已生产超过1800万吨DRI。

2022年10月，安米完成收购奥钢联位于美国得克萨斯州HBI工厂80％的股份，奥钢联保留剩余的20％。该工厂于2016年10月投入运营，是世界上最大的同类工厂之一，年产200万吨HBI。

神户制钢：神户制钢全资子公司Midrex技术公司拥有Midrex工艺技术。2023年4月，日本神户制钢协同三井物产与阿曼签署备忘录，拟在阿曼合作开发一个低碳直接还原铁项目。项目采用Midrex工艺，生产规模为年产500万吨直接还原铁。2022年10月，神户制钢Midrex技术公司、Paul Wurth公司与瑞典H2绿色钢铁公司签署协议，为世界上第一家商业100％氢直接还原铁工厂提供Midrex H2技术。该工厂计划于2025年开始运营，年产直接还原铁210万吨。

日本制铁：日本制铁公司2022年底宣布，将扩大对钢铁原料和能源的投资。其中在原料业务方面，日本制铁基本确定了铁矿石、制氢项目和电力采购等三大重点领域。公司未来将对制氢和发电领域加大投资力度，开发氢基直接还原技术，并将重点关注低品位铁矿石利用。根据战略，公司拟在Hasaki研发中心建造一个小型炉（10吨），并于2025财年开始试验；到2050年，解决低品位铁矿石的利用和氢气还原等问题。在印度，安米日铁印度公司拥有Midrex直接还原铁产能670万吨，日本制铁持有该公司40％股权。

浦项：目前，浦项积极推进在澳大利亚西澳州地区建设HBI工厂有关事宜，已于2022年12月底获得在西澳洲地区建设HBI工程的土地租赁许可。同时，浦项不断加强与淡水河谷在HBI方面的合作，联合研究HBI潜在投资区域、生产过程的成本和投资成本、碳减排措施等，以确保未来HBI稳定供应。

在未来碳中和阶段，浦项将以HyREX技术为主。不同于使用高品位球团作为原料的竖炉直接还原工艺，HyREX可以直接利用铁矿粉，在流态化还原炉中生产直接还原铁，进而通过100％可再生能源利用电炉熔炼。浦项计划于2028年在浦项厂建设年产100万吨的试验设施，以验证HyREX技术商业化的可行性。

全球范围，在碳达峰碳中和背景下，直接还原铁产量仍将保持增产趋势，而直接还原用原料消费结构也将发生变化。中东和北非地区，受益于天然气资源以及未来可再生能源发展，该地区短流程钢铁工业在全球市场将更具低碳竞争优势。欧盟地区，钢铁企业积极布局直接还原项目，大多采用天然气作为过渡燃料，未来在经济可用的情况下将逐步增加氢的用量。

（内容来源于世界金属导报）