日本製鐵宣布，已在位於波崎研究開發中心的先導規模豎爐中，成功使用100%氫氣作為還原劑，並以低品位鐵礦石為原料，生產超過1,000噸直接還原鐵(DRI)。

根據該公司說明，此次試驗使用高爐級鐵礦石球團，連續運轉時間超過300小時。這類球團礦的鐵含量低於傳統直接還原製程通常使用的高品位球團礦。該先導試驗設施於2026年3月開始運作，爐體高度約60公尺，每小時生產能力為1噸。

日本製鐵克服氫基直接還原鐵生產的技術挑戰

日本製鐵表示，此次成功運轉主要克服了氫基直接還原製程面臨的兩項重大技術挑戰，分別是氫氣還原反應具有吸熱特性，以及低品位鐵礦石在還原過程中容易產生粉化現象。

與目前全球每年約生產1億噸直接還原鐵所採用的天然氣還原製程不同，使用100%氫氣進行還原時，反應過程會吸收熱量，因此難以維持爐內溫度穩定。另一方面，使用低品位鐵礦石也會帶來額外挑戰，因為原料粉化產生的細粉可能降低爐內氣體滲透性，進而影響還原反應的控制。

為解決上述問題，日本製鐵採用熱補償技術，以維持爐內所需溫度，同時搭配專門的操作技術，抑制低品位鐵礦石在還原過程中的粉化現象。該公司表示，透過這些措施，已能在連續運轉試驗期間維持穩定的直接還原鐵生產。

日本製鐵目標於2040年前後實現氫基直接還原技術導入

這項技術開發是日本製鐵「2050碳中和願景」的一環。該公司目前正推動三項核心技術，包括大型電弧爐生產高品級鋼材、高爐氫氣還原，以及氫基直接還原鐵生產技術。

日本製鐵計畫持續利用波崎先導試驗設施進行測試，進一步開發直接還原技術並優化操作條件。自2027會計年度起，該公司將推進包括技術放大在內的各項開發工作，目標是在2040年前後建立可實際導入的技術。

這項計畫獲得日本新能源及產業技術綜合開發機構(NEDO)透過綠色創新基金提供支持。氫基直接還原技術開發計畫則由日本製鐵、JFE鋼鐵及日本金屬研究開發中心共同組成的聯盟負責執行。