首钢集团展示的SGQN-30水电解制氢系统。                                 ■企业/供图

　　“从四年前开始研究氢能产业赋能冶金领域，如今我们已经打通了诸多产业需求堵点，同时正在向热力、化工等多元化领域拓展探索。”首钢集团二级科学家刘小青这样形容自己过去四年的历程。

　　首钢集团将氢能产业发展深度融入企业“十四五”乃至更长远的战略规划，明确了“依托自身、服务产业、示范引领、协同发展”的顶层思路。企业充分发挥在冶金、装备制造领域的深厚积淀，力求在氢能全产业链中找准定位，将氢能发展与主业减碳、技术创新、产业升级紧密结合，探索一条具有首钢特色的氢能发展之路。

　　多场景探索制氢与应用

　　首钢集团在氢能领域的布局基于自身产业基础与核心优势，进行精准的差异化切入。其氢能业务主要聚焦于“制氢与应用”及“氢冶金与新材料”两大主攻方向，形成了内部协同、各有侧重的战略格局。

　　在“制氢与应用”环节，以首钢机电公司为代表的装备制造板块依托在重型装备设计制造方面的经验，精准锚定氢能产业链中游的制、储、用设备及系统解决方案。

　　刘小青介绍，公司成功研制出水电解制氢设备，特别是开发了独特的氢氧混合气制取与应用技术。该技术制氢后不分离，可用于钢厂连铸坯切割或工业切割领域，实现了随制随用，在替代传统丙烷、天然气切割方面具有安全、高效、无二氧化碳排放的优势。同时，首钢机电公司也具备了规模化电解槽的设计制造能力。

　　产学研合作方面，首钢机电公司与清华大学等高校及高科技企业深度合作，开展了一系列前沿技术示范项目。例如，在河北大厂利用“光伏发电—电解水制氢—自增压燃烧”的技术路线，为厂区冬季供暖、夏季供热水，实现了绿电、绿氢、清洁供热的全链条零碳示范。此外，合作团队共同研发并应用了全球首套纯氢爆震燃机热电联产项目，年替代天然气75万立方米，减碳1500吨，形成了“废氢回收—氢能供能”的闭环。

　　同时，该企业积极探索氢能在石化、工业加热等领域的应用。如在石化企业开展重油掺氢燃烧试验，提升燃烧效率并降低污染物排放；并计划将氢燃烧技术推广至钢厂加热炉等环节，以实现冶金流程的深度脱碳。

　　管道用钢管锁住“活跃氢”

　　氢能应用的关键在于如何将氢输送到更远的地方。在“氢冶金与新材料”环节，首钢集团下属首钢股份、技术研究院等单位承担了关键角色，致力于解决氢能大规模应用的底层材料与工艺难题。

　　首钢集团已经成功攻克了纯氢输送材料难关。针对氢气输送的核心瓶颈——氢脆问题，首钢股份和技术研究院成功研发出适用于纯氢输送的专用管线钢，该专用管线钢已完成相关实验。刘小青说：“氢原子是一种极不守规矩的元素，它不仅会在管道内乱窜，还会钻入管材结构缝隙活动，长期会导致管道脆化，影响使用寿命，也就是行业所说的‘氢脆’问题。”

　　首钢集团的科学家团队通过对该材料特殊的合金设计和工艺控制，有效抑制了氢原子渗入钢材导致的脆化现象，为我国未来大规模、长距离输氢管网建设提供了关键材料保障，目前在国内该领域研究中处于领先地位。

　　同时，首钢集团还积极开展富氢冶炼技术研究，计划建设小型氢基竖炉进行工业试验，并探索在高炉中喷吹氢气，替代部分碳质还原剂，从源头减少钢铁生产过程的碳排放，这是钢铁行业实现深度脱碳的根本性技术路径之一。

　　直面挑战剖析行业发展痛点

　　积极布局的同时，首钢集团在实践中也深切感受到了氢能产业发展初期面临的普遍性瓶颈与现实难题。

　　无论是绿氢还是工业副产灰氢，到达应用端的综合成本仍然偏高。绿氢成本受电价制约显著，而即使是内部产生的灰氢，在企业内部核算体系下也需计入成本，加之运输费用，终端用氢成本高企，难以与天然气等现有能源形成经济优势。

　　此外，氢气的储运是目前全产业链的最大短板。高压长管拖车运量小、经济半径短、存在损耗；液氢运输技术复杂、成本高昂，尚处于示范阶段。加氢站、输氢管道等基础设施布局还需进一步丰富，以实现“西氢东送”的目标。

　　应用场景与政策扶持上，当前氢能应用场景相对单一，政策扶持多集中于交通领域的燃料电池汽车及配套加氢站，对于氢能在工业燃烧、化工、分布式能源等更大潜力领域的应用，还需要完善激励政策。

　　协同攻坚探索解题之道

　　面对挑战，首钢集团坚持创新驱动、开放合作，积极探索多种解题思路。

　　该企业持续深化技术攻关与模式创新，降低制氢装备成本、提高效率；首钢机电公司探索的模块化、小型化、可移动的制氢加氢一体化解决方案，适配多样化应用场景。在商业模式层面，探讨与发电企业、能源集团、化工企业等产业链上下游企业形成产业联盟，共同投资、分担成本、共享收益，破解初始投资过高难题。

　　强化产学研用协同方面，首钢集团与清华大学等顶尖科研机构的合作，通过“高校前沿技术+企业工程化与场景”深度融合，加速了爆震燃烧、氢燃机等尖端技术的产业化进程，并联合申报示范项目，争取政府科研资金支持。

　　目前，首钢集团积极参与北京市未来产业布局，争取将更多工业氢能应用项目纳入支持范围。刘小青建议，政策补贴能从交通领域适度扩展到工业脱碳、清洁供热等更广泛的减碳场景，或探索通过碳减排量核算、绿色金融等方式，为氢能替代项目创造价值实现路径。

　　此外，刘小青还建议推动区域资源整合与标准共建，探索利用河北地区的风光资源与土地空间制氢，通过液态储运或未来管网输送至北京，构建区域型氢能供应枢纽。同时，积极参与氢能装备、安全运营等相关行业标准制定。

　　目前，首钢集团在氢能领域已取得包括示范项目、行业标准、多项专利在内的阶段性成果。“十五五”时期，首钢集团将继续在技术创新、场景拓展、生态构建方面发力，为北京市乃至国家氢能产业的健康、可持续发展贡献力量。