01:新闻总第7864期 >2025-04-11编印

氢能革命:打造中国零碳物流新样本——走进晋南钢铁集团
刊发日期:2025-04-11 阅读次数: 作者:  语音阅读:

阅读提示:在曲沃县,晋南钢铁集团正书写着令人瞩目的转型故事。

在该集团的厂区内,600 辆氢燃料电池重卡穿梭于焦化车间与高炉之间,车尾排气管涌出的不再是呛人的黑烟,而是纯净的水蒸气。这个场景背后,是中国钢铁行业在 “双碳” 目标下最具突破性的低碳实践 —— 截至 2024 年底,该集团已建成全球规模最大的封闭场景氢能运输网络,开创了重工业与新能源深度融合的 “晋南模式”。


钢铁巨头的氢能觉醒

“五年前提出氢能重卡替代计划时,连设备供应商都觉得我们疯了。” 晋南钢铁集团总裁张天福站在制氢车间控制屏前,指着实时跳动的产能数据回忆道。作为山西省首批氢能产业 “链主” 企业,这家年产千万吨钢材的行业巨头,早在 2019 年就敏锐捕捉到氢能经济的战略机遇。

在钢铁行业 “长流程” 工艺中,物流环节的碳排放往往被外界忽视。数据显示,传统钢铁企业厂内运输柴油重卡日均运行里程约 200 公里,单台车年排放高达 150 吨二氧化碳。晋南钢铁集团的 600 辆氢能重卡全面投运后,每年可减少直接碳排放 9 万吨,相当于再造 5 个北京奥林匹克森林公园的碳汇能力。

这种转型底气源于其独特的产业闭环。依托 “钢-焦-化-氢” 全产业链布局,晋南钢铁集团将焦化副产的焦炉煤气通过变压吸附技术提取氢气,同步建设光伏电解水制氢系统,形成 “灰氢” 与 “绿氢” 双轨并行的供能体系。

“我们的制氢成本比行业平均低 38%,这要归功于化工环节的循环利用。” 晋南钢铁集团制氢技术总监王伟展示着工艺流程图,焦化废水处理中回收的氢气纯度达到 99.99%,完全满足燃料电池车用标准。此外,集团每年生产氢气约 6 万吨,其中 60% 用于沃能化工,25% 用于氢能冶炼,剩余 15% 经过提纯后纯度可高达 99.999%,专供氢能重卡使用。


破解氢能应用技术难题

在晋南钢铁集团建设的加氢站,工程师们正在调试国内首套 - 196℃液氢储运装置。这个状如巨型保温杯的设备,标志着该集团在氢能储运领域的关键突破。“从气态到液态,储运效率提升 8 倍,但温度每下降 1℃都是技术挑战。” 清华大学氢能研究所专家陈明指出,晋南钢铁集团采用的 BOG 再液化技术,可将蒸发气体回收率提升至 95% 以上,破解了液氢经济性难题。

这种技术创新贯穿整个氢能链条。在制氢环节,企业创新研发 “光伏 + 谷电” 智能制氢系统:白天光伏发电直供电解槽,夜间利用电网低谷时段低价电力制氢,配合 20MW/40MWh 的钒液流电池储能系统,实现综合用电成本下降 26%。在应用端,联合潍柴动力定制开发 360kW 氢燃料电池发动机,通过余热回收系统将电堆工作温度稳定在 80℃±2℃,使氢能重卡在 - 30℃极寒环境下仍保持 95% 以上启动效率。

这些技术突破正在重塑行业规则。当同行还在争论氢能重卡每公里 2.8 元的运营成本是否可行时,晋南钢铁集团通过全产业链协同,已将氢燃料成本压缩至 1.6 元 / 公斤,折合每公里能耗成本仅 1.2 元,较传统柴油车降低 40%。“我们的目标是在 2026 年前实现氢能运输平价。” 张天福透露,随着 10 万吨级液氢工厂投产,单位氢成本有望再降 25%。

此外,集团在加氢站建设上也独具特色。其加氢站自动化程度较高,加氢装置能实现自动启停、自动加氢、自动控制、自动计量,可实现无人值守,从制氢到加氢只需一人操作,真正做到一人一键加氢。在氢气提纯方面,脱碳出来的氢气纯度已达 99.9% - 99.99%,再进入高纯氢装置后,每立方米高纯氢气成本不到 1 元钱,大大降低了成本。


正在催生新的产业生态

站在晋南钢铁集团智慧能源管控中心的大屏前,数字孪生系统正实时模拟着氢能网络的运行状态。这个集成 5G + 北斗的智能平台,不仅能精准调度 600 辆重卡的运行路线,还能根据生产计划动态调整制氢、储氢、加氢节奏。在 3 公里外的焦炉煤气净化车间,每小时 4000 立方米的氢气正通过专用管道输往加氢站,整个过程实现零泄漏、零排放。

这种系统性变革正在催生新的产业生态。晋南钢铁集团联合中石化建设的 “油气电氢” 综合能源站,除满足自用需求外,已开始为周边物流企业提供商业化加氢服务。更深远的影响体现在供应链重塑 —— 通过与宝武清能、国家电投等企业共建 “晋南氢能走廊”,集团带动 50 余家上下游企业形成产业集群,涵盖从质子交换膜到氢能叉车的完整产业链。

“真正的颠覆在于标准输出。” 中国氢能联盟秘书长王宇在考察后评价,晋南钢铁集团的这一模式不仅验证了重工业场景的氢能替代可行性,更建立起包含 12 项企业标准的《封闭场景氢能运输管理规范》,为行业提供了可复制的解决方案。这套标准体系已吸引河北、内蒙古等地钢铁企业前来 “取经”。

同时,晋南钢铁集团还积极拓展外部合作,先后与大运集团、南京金龙、一汽解放、美锦能源等企业进行氢能战略合作。并且,为满足日益增长的氢能需求,集团再次投资新建一座集 “氢、电、气” 一体化的大型综合能源岛。该项目从 2023 年 12 月 1 日开始施工,预计 2024 年 4 月 15 日建成投用,建成后可实现日加注氢气 9000 公斤,将进一步推动区域内氢能产业的发展。


零碳未来的晋南答卷

在晋南钢铁集团展览馆的沙盘上,一个更具野心的蓝图正在展开:依托 1300MW 光伏基地,该集团计划在 2025 年建成全球首个 “氢能冶金 - 绿色物流 - 零碳园区” 三位一体示范工程。届时,光伏绿电将直接驱动氢基竖炉炼铁,配合 CCUS 技术捕集剩余二氧化碳,最终实现全流程碳中和。(下转06版)