在几十年的时间跨度内，钢铁行业可否实现名为“碳中和”的目标，其关键之处在于，能不能寻觅到具备革命性特质，以取代当下这种着实严重依赖煤炭的炼钢工艺的途径 。
传统工艺的瓶颈
当前，全球范围内主流的炼钢工艺乃是高炉 - 转炉长流程 ，此方法要耗费诸多的煤炭用作还原剂以及燃料 ，依据行业数据表明 ，每产出 1 吨粗钢 ，大约会排放 2 吨二氧化碳 ，在中国 ，钢铁行业的碳排放量占据全国总量的 15% 以上 ，属于工业领域里最大的碳排放源 。
只凭借于现有的高炉之内开展节能方面的优化，或者提升废钢的利用比率，其减排所能具有的潜在力量是受限的，即使技术达成极度完善的程度，也没办法完全去除对于化石燃料的依靠，所以，若要达成本世纪中叶的“碳中和”这一目标，就一定要在工艺的起始源头实施彻底的改变，寻觅不依靠煤炭的全新途径 。
氢冶金的技术原理
能够作为还原剂，用以代替煤炭的是氢气，这属于氢冶金的核心所在。在此过程里，于高炉或者直接还原炉中发生氢气与处在铁矿石里氧气的反应现象。这场反应完成后，会生成水，进而得到金属铁部分。依据理论，此过程仅仅会产生水蒸气，不会有二氧化碳排放情况出现。
“绿氢”是通过可再生能源电力对水进行电解而获得的，该技术的理想状态便是使用这般得来的“绿氢” 。能源乃至产品的整个链条环节，都要达成近乎没有碳排放如此状况。被看作钢铁行业里极具潜在可能性深刻降低碳排量诸多技术当中一项技术的它，于全球范畴之内正引发研究开发以及投入大量资金这样的热潮 。
当前的发展挑战
但是，氢冶金朝着大规模运用面临多个方面的挑战。首先遇到的难题是“绿氢”的成本。当下电解水制取氢气的成本远远高于利用化石能源制取氢气，它获取经济效益依靠的是价格低廉的可再生能源产生的电价。中国西北地区尽管存在风光能源方面的优势，可是氢气进行长距离运输以及储存的成本非常高。
用氢规模大，其本身存在技术门槛，还有安全门槛，氢气具有易燃易爆的特性，这就对储存容器、输送管道以及反应设备的材料性能、密封技术，还有安全监控都提出了更高要求，从碳基系统转向氢基系统，得对整个生产体系予以重构。
成本与碳价的博弈
氢冶金能不能实现普及，从本质上来说是成本方面的竞争，传统的碳冶金工艺十分成熟，并且成本较为低廉，然而氢冶金在初期投资以及运营成本方面相应地都要更高一些，这两者之间所存在的成本差值，需要靠“碳排放成本”去进行填补。
这便是碳市场所具备的作用，当企业针对排放的二氧化碳要支付足够高的费用之际，氢冶金的经济方面的劣势便会缩小乃至出现逆转，所以，促使碳市场得以完善，一步步减少免费配额并且提高碳价，是激励企业转向氢技术的重要政策手段。
企业的布局与尝试
对面未来的压力，国内外处于领先地位的钢铁企业已着手开始行动，举例来说，中国宝武于新疆以及河北等地布置了氢基竖炉示范项目，德国的蒂森克虏伯和萨尔茨吉特等公司同样在进行高炉喷氢试验，这些项目不管规模是否十分庞大，但目的在于去验证技术的可行性，积累运行时候的数据并且探索商业模式 。
这些率先行动者，不唯专注技术这一本身，还在于对上下游予以整合，他们同能源企业开展合作，探寻“风光电 - 制氢 - 冶金”的一体化项目，一心尝试搭建起稳定的绿色氢能供应体系，以求为未来规模化应用铺就道路 ！
未来的发展路径
总体综合各个方面的研究情况来看，氢冶金的发展状况有可能会依照不同阶段逐步向前推进。其中的第一步措施是依据现有的高炉设备来进行部分氢气的喷吹操作，以此达成百分之十至百分之三十的减排目标，这在当前阶段而言是比较具有现实可行性的一条路径。而第二步举措则是着手去建设完全以氢气为原料的直接还原铁工厂，随后将这个工厂与电炉的短流程相互结合起来，从而构建出一种全新的、具备绿色环保特征的钢铁生产模式 。
可再生能源成本持续下降，电解槽成本也持续下降，全球碳约束不断加强，在此情况之下，氢冶金预计在2035年之后迎来商业化拐点，氢冶金还会在本世纪下半叶成为主流工艺之一，氢冶金可真正支撑钢铁行业的碳中和愿景。
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