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當今世界，資源能源利用效率已經成為衡量國家制造業競爭力的重要因素，綠色發展已經成為全球范圍內轉型升級的大趨勢。
2020年9月我國首次提出“碳達峰”和“碳中和”國家戰略目標，在此背景下，鋼鐵行業轉型升級勢在必行，其中“以氫代煤”煉鐵被認為是行業發展的一大趨勢，我國的氫冶金目前發展到哪一步，距離真正到來還要多久？
從能源結構來看，中國富煤、貧油、少氣，90%的碳排放來自煤炭，多年來煤炭一直是最為重要的能源來源。中國從碳達峰到碳中和的期限只有30年，遠低于發達國家40—60年的時間期限，可謂時間短任務重，而“以氫代煤”正是雙碳目標實現的重要途徑和發展方向。
2020年，中國碳排放量達99億噸，位居全球第一。從碳排放占比看，電力行業、建筑建材及制造業、交通運輸行業占全國碳排放量近90%。
工信部資料顯示，2020年中國全國生產生鐵、粗鋼和鋼材產量分別為8.88億噸、10.53億噸和13.25億噸，同比分別增長4.3%、5.2%和7.7%，粗鋼產量首次超過10億噸，一直穩居全球第一。
鋼鐵工業作為國民經濟重要的基礎原材料工業，屬于能源、水資源、礦石資源消耗大的資源密集型產業，生產過程中會產生大量的二氧化碳等污染物。
世界鋼鐵協會統計數據顯示，全球平均每生產1噸鋼會排放1.8噸CO2，鋼鐵行業CO2排放量約占全球CO2總排放量的6.7%，而我國作為鋼鐵大國，鋼鐵行業碳排放量占全國碳排放總量約15%，低碳轉型壓力可想而知。
國家控制產能的措施雖然在段時間內可以起到一定的減排效果，但綠色轉型是鋼鐵行業可持續發展的必然選擇。鋼鐵工業必須通過持續優化鋼鐵制造流程、全面實施綠色低碳工程、適度降低粗鋼產量等一系列措施，實現碳排放目標。
在傳統的工藝流程中，需要在高爐中消耗300千克的焦炭和200千克的煤粉作為還原劑，才能生產出1噸生鐵。而以氫代煤的鋼鐵冶金能大大減少污染物的排放。
在鋼鐵生產中，氫氣可用作為鐵礦石的無排放還原劑，對氣候保護十分有益。氫氣燃燒的副產物只有水，并不產生有害氣體。它能以高能量密度的液體或氣體形式儲存和運輸，且用途廣泛。由于其多功能性，氫氣在向清潔、低碳能源系統的過渡過程中起著關鍵作用。
在冶金行業，將氫氣代替煤炭作為高爐的還原劑，能夠減少乃至完全避免鋼鐵生產中的二氧化碳排放。其原理是，將氫氣代替煤炭作為高爐的還原劑，以減少乃至完全避免鋼鐵生產中的二氧化碳排放。
2019年，位于德國杜伊斯堡的蒂森克虜伯鋼廠就首次進行了以氫代煤的嘗試，他們將氫氣通過一個風口被注入高爐中，并視情況逐漸擴展至該高爐的全部28個風口。預計到2022年，鋼廠的另外三個高爐也將實現“以氫代煤”的技術應用。此外，日本、韓國、瑞典等國家也都在積極進行相關技術研發和探索。
我國對氫能的發展也相當重視，“十四五規劃和2035年遠景目標綱要（草案）”中明確，在氫能與儲能等前沿科技和產業變革領域，組織實施未來產業孵化與加速計劃，謀劃布局一批未來產業。而氫冶金已經成為鋼鐵龍頭企業的制高點。
近年來，中國鋼鐵業尋求低碳轉型，加快研發和儲備重大技術的態勢明顯加快。今年5月，河鋼集團在河北張家口啟動了“世界首個富氫氣體直接還原示范工程”建設，今年第三季度，中國寶武將在湛江鋼鐵有限公司開工建設(一期)百萬噸級氫基豎爐直接還原示范項目及配套設施。此外，首鋼、建龍、酒鋼、日照鋼鐵等一批鋼鐵企業也建立了低碳冶金示范項目。
世界鋼協主席、河鋼集團董事長于勇曾表示，氫能是21世紀最具發展潛力的清潔能源。未來，氫能的應用要實現完全的低碳和零排放，就必須在能源結構和工藝結構方面創新。氫冶金技術的應用，將會帶領傳統的鋼鐵冶金技術走上新的道路。
