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碳中和促鋼鐵行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新

來源：中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)報(bào)/中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)資訊網(wǎng)

　　2020年12月，中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議中明確要求將“做好碳達(dá)峰、碳中和工作”作為2021年的重點(diǎn)任務(wù)之一，并提出要抓緊制定2030年前碳排放達(dá)峰的行動(dòng)方案，支持有條件的地方率先達(dá)峰。圍繞碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，2021年全國(guó)工業(yè)和信息化工作會(huì)議指出，鋼鐵行業(yè)作為能源消耗高密集型行業(yè)，要堅(jiān)決壓縮粗鋼產(chǎn)量，確保粗鋼產(chǎn)量同比下降。作為鋼鐵行業(yè)履行碳達(dá)峰、碳中和的關(guān)鍵手段，氫冶金技術(shù)已經(jīng)成為綠色低碳發(fā)展鋼鐵冶煉的重要抓手。

　　新技術(shù)助力低碳排放

　　鋼鐵生產(chǎn)過程中的碳排放主要來自三個(gè)過程：一是將鐵礦石還原成生鐵；二是將生鐵進(jìn)一步脫碳制成粗鋼；三是將粗鋼加工成型獲得鋼材產(chǎn)品。其中，第一步的還原過程中產(chǎn)生了占整個(gè)鋼鐵生產(chǎn)過程高達(dá)90%的碳排放量。因此，降低還原過程的碳排放，對(duì)于鋼鐵行業(yè)的低碳可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。在氫冶金技術(shù)中，將原本完全依靠碳還原的煉鐵工藝，采用氫氣替代碳作為還原劑，從而大大降低了碳還原劑的消耗和二氧化碳等污染物的排放。

　　按照制氫生產(chǎn)、煉鋼利用和減碳支持三個(gè)方面來講，氫冶金技術(shù)的重點(diǎn)是制氫生產(chǎn)技術(shù)。制氫過程是一次能源向二次能源的轉(zhuǎn)化，考慮到實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用環(huán)節(jié)，其還涵蓋了氫能儲(chǔ)存、氫能運(yùn)輸設(shè)備和技術(shù)。國(guó)內(nèi)外鋼鐵企業(yè)都開展了煤基法、氣基法、電解法、核能制氫等多種制氫方式的研究開發(fā)。相比而言，我國(guó)鋼鐵企業(yè)并不落后。目前，電解水制氫的工藝尚不完善，專利申請(qǐng)較少，也未形成保護(hù)壁壘，而電解水所帶來的污染最小，降低碳排放、實(shí)現(xiàn)碳中和的作用最大，具有可持續(xù)發(fā)展意義。瑞典鋼鐵公司、德國(guó)西門子奧鋼聯(lián)、意大利特諾恩集團(tuán)、美國(guó)米德雷克斯技術(shù)公司等多家歐美企業(yè)，都開展了電解制氫的綠氫項(xiàng)目。結(jié)合我國(guó)的資源條件和技術(shù)條件看，國(guó)內(nèi)的光伏、風(fēng)電等清潔能源替代化石能源發(fā)電已經(jīng)初具規(guī)模，國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)也完全具備開展“零排放發(fā)電+電能制氫”的綠氫項(xiàng)目的能力。

　　在煉鋼利用方面，也就是在使用氫氣還原鐵的生產(chǎn)階段，應(yīng)更多地考慮如何提高氫氣還原效率和煉鐵煉鋼生產(chǎn)率，從而達(dá)到進(jìn)一步節(jié)能減排的效果。在目前的原材料體系和工藝條件下，各鋼鐵企業(yè)都嘗試了不同的混合氣、氣煤混合等還原劑成分組合，以及調(diào)整控制還原工藝的參數(shù)，來實(shí)現(xiàn)還原鐵效果的突破。前景最為明朗的是，二次資源的回收利用已經(jīng)成為氫冶金相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的確定性研發(fā)方向和發(fā)展機(jī)會(huì)，由于我國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)鏈較為完善，“三廢”資源回收利用具有超大規(guī)模市場(chǎng)和相關(guān)政策支持，使得鋼鐵企業(yè)能夠在氫冶金工藝中利用二次資源提高生產(chǎn)線的綜合生產(chǎn)率和資源利用率，通過對(duì)廢氣、廢水、廢料的循環(huán)利用，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排，也能夠降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品毛利率。并且，隨著產(chǎn)業(yè)鏈核心部件的系統(tǒng)升級(jí)，以及5G、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù)的發(fā)展，鋼鐵企業(yè)應(yīng)把握信息技術(shù)在氫冶金相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用機(jī)遇，利用新的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和方法合理調(diào)配氫氣用量，提高還原反應(yīng)效率，進(jìn)一步降低能耗，提高產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。

　　在減碳支持方面，隨著碳中和目標(biāo)的逐步落實(shí)，除了制氫生產(chǎn)和煉鋼工藝的研發(fā)投入，鋼鐵企業(yè)還需要對(duì)相關(guān)支持設(shè)備和配套技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，保障氫氣生產(chǎn)、使用、儲(chǔ)存的安全性，淘汰落后產(chǎn)能的生產(chǎn)線，優(yōu)化企業(yè)資源調(diào)配。由于國(guó)家層面對(duì)高能耗低附加值的鋼產(chǎn)品將進(jìn)行常態(tài)化產(chǎn)量壓減，勢(shì)必刺激鋼材產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)格上漲，同時(shí)，由于碳排放已經(jīng)逐步成為鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)成本的重要因素，企業(yè)應(yīng)當(dāng)積極利用發(fā)展趨勢(shì)，大力開展技術(shù)研發(fā)，拓展專利權(quán)等知識(shí)產(chǎn)權(quán)價(jià)值利用空間和融資渠道，利用碳排放權(quán)交易開展兼并重組，促進(jìn)企業(yè)的整體低碳轉(zhuǎn)型，提高行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

　　“頭部企業(yè)”注重“氫”專利

　　企業(yè)研發(fā)投入在形成無形資產(chǎn)之前，所產(chǎn)生的費(fèi)用均作為研發(fā)費(fèi)用在年報(bào)報(bào)表中列報(bào)，當(dāng)研發(fā)項(xiàng)目滿足了無形資產(chǎn)確認(rèn)條件，將被計(jì)入報(bào)表的無形資產(chǎn)項(xiàng)目，因此，可以從鋼鐵企業(yè)的研發(fā)費(fèi)用和無形資產(chǎn)列報(bào)情況以及氫冶金技術(shù)研發(fā)能力和進(jìn)展作出比較。下表中列出了部分國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)上市公司的部分經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)和專利申請(qǐng)情況，其中專利申請(qǐng)量是以2001年1月1日至2021年3月31日的公開數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，考慮到部分公司的2020年年報(bào)尚未公布以及2020年的疫情影響，表中的研發(fā)費(fèi)用和無形資產(chǎn)以2019年年報(bào)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。

　　隸屬于寶武集團(tuán)的寶鋼股份由于其在業(yè)內(nèi)的絕對(duì)實(shí)力，其具備了遠(yuǎn)超過其他公司的無形資產(chǎn)和研發(fā)實(shí)力，也擁有著最多的氫冶金專利申請(qǐng)量。河鋼集團(tuán)是研發(fā)費(fèi)用與無形資產(chǎn)比例最高的鋼鐵企業(yè)，盡管其目前的專利申請(qǐng)量并不突出，但結(jié)合媒體報(bào)道的其與意大利特諾恩集團(tuán)的氫冶金合作項(xiàng)目，以及其與中科院、鋼鐵研究總院、東北大學(xué)組建的氫能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心等，可以預(yù)期，河鋼集團(tuán)將圍繞低碳發(fā)展和氫能源開發(fā)與利用進(jìn)行一系列工藝變革和產(chǎn)業(yè)鏈布局。

　　鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)是一個(gè)浩大的工程，我國(guó)鋼鐵企業(yè)應(yīng)當(dāng)抓住發(fā)展機(jī)遇，與多部門、多行業(yè)開展氫冶金項(xiàng)目合作。在開展技術(shù)研發(fā)的同時(shí)，鋼鐵企業(yè)需要關(guān)注產(chǎn)業(yè)鏈上下游變化所驅(qū)動(dòng)的銷量增長(zhǎng)和技術(shù)進(jìn)步，積極培育高價(jià)值專利，開展專利權(quán)質(zhì)押融資等知識(shí)產(chǎn)權(quán)運(yùn)營(yíng)，把握降本增效機(jī)遇和核心技術(shù)的快速增長(zhǎng)機(jī)遇。借助國(guó)家對(duì)氫能源的政策支持與鼓勵(lì)，鋼鐵企業(yè)應(yīng)當(dāng)積極探索氫冶金技術(shù)的研發(fā)模式和無形資產(chǎn)價(jià)值，利用專利權(quán)給企業(yè)價(jià)值帶來的積極影響，拓展專利權(quán)在企業(yè)經(jīng)營(yíng)中的應(yīng)用場(chǎng)景，使其技術(shù)價(jià)值和經(jīng)營(yíng)價(jià)值都得到充分體現(xiàn)。

標(biāo)簽：廊坊商丘滁州長(zhǎng)沙南通汕頭烏蘭察布成都

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