Tellus Materials 能源技術觀點
低品位礦石也能綠鋼：氫能打開了鋼鐵脫碳的原料限制
納米比亞的試驗證明，氫能直接還原不再受限於高品位礦石，大幅擴展了綠鋼生產的可用資源基礎。對 Tellus Materials 而言，這條技術路線的成熟，代表氫氣作為工業製程還原劑的應用場景正在快速擴大——從煉鐵到其他高溫製程，現場穩定供應高品質氫氣的能力，將成為工業脫碳不可或缺的基礎設施。
鋼鐵業的碳排問題，為什麼這麼難解？
鋼鐵是現代工業的骨架，從建築、汽車到基礎設施，幾乎無所不在。但這個產業同時也是全球碳排放的重要來源之一，約佔全球 CO₂ 排放量的 7%。問題的根源在於傳統的煉鐵方式——高爐煉鐵需要大量焦炭，燃燒焦炭的過程中就會釋放大量二氧化碳，這幾乎是目前規模最大的製程排放之一。
近年來，「氫能直接還原鐵」（Hydrogen-based Direct Reduced Iron，H₂-DRI）被視為替代高爐的關鍵技術。它用氫氣代替焦炭作為還原劑，反應後產生的是水而非 CO₂，在技術路線上確實能做到氣候中和的煉鐵。
但問題在於，現有的直接還原技術有一個嚴苛的前提：必須使用鐵含量約 70% 的高品位鐵礦石。這類礦石全球儲量有限、價格昂貴，還得經過耗能的球團化前處理才能使用，這讓綠鋼的普及之路從一開始就面臨原料供應的瓶頸。
納米比亞的突破：56% 低品位礦石也能氫氣還原
2026 年，一項跨國研究計畫在納米比亞的 Oshivela 基地完成了一次具有里程碑意義的工業規模試驗。由德國聯邦材料研究與測試研究院（BAM）主導的 SuSteelAG 聯盟，成功將 80 噸澳洲鐵礦石在氣候中和的條件下轉化為直接還原鐵（DRI）。
這次試驗最關鍵的突破，在於礦石品位。過去被認為不適合直接還原製程的鐵含量僅約 56% 的低品位礦石，這次在氫能迴轉窯中以每小時 5 噸的產量順利完成加工，而且完全不需要傳統製程中耗費大量能源的球團化步驟。
這批礦石由澳洲礦業與科技公司 Fortescue 供應，迴轉窯設備則由德國工業窯爐製造商 TS Elino GmbH 設計建造，整個製程在納米比亞當地豐沛的太陽能資源支撐下，實現了真正意義上的氣候中和生產。
為什麼選擇納米比亞？再生能源是關鍵
納米比亞之所以成為這個試驗的所在地，背後有很清晰的能源邏輯。氫能直接還原製程需要大量的綠氫，而綠氫的生產高度依賴再生能源電力——太陽能或風力電解水製氫。納米比亞地處非洲南部，日照資源極為豐沛，是全球太陽能資源條件最優越的地區之一。
這使得納米比亞不只是一個試驗場地，而是未來綠色鋼鐵供應鏈中可能扮演重要角色的生產節點。當地由 HyIron Green Technologies 負責操作的氫能迴轉窯，已展示出在工業規模下穩定運作的能力。
BAM 的 Christian Adam 在聲明中指出，這次試驗達到了對工業生產高度相關的規模，並且證明低品位礦石的氫能直接還原在經濟上是可行的——這是加速德國及全球綠鋼生產的重要一步，也意味著綠鋼生產不再受制於高品位礦石的有限供應。
從納米比亞到德國：跨洲綠鋼供應鏈的雛形
這次試驗完成後，下一步是將煉製好的直接還原鐵從納米比亞運往德國。德國 Salzgitter Mannesmann 研究公司將負責研究如何將這批材料整合進現有的工業製程，最終生產出用於汽車及其他關鍵產品的氣候友好型鋼材。
與此同時，亞琛工業大學（RWTH Aachen）的先進礦物加工技術研究單元（AMR）將進一步研究如何優化低品位澳洲礦石，以更適合直接還原製程的使用。
這個三方架構——澳洲供應礦石、納米比亞負責氫能還原、德國完成煉鋼與應用——勾勒出一條橫跨三大洲的綠色鋼鐵供應鏈。SuSteelAG 聯盟整個計畫獲得德國聯邦研究、技術與航太部第七期能源研究計畫共 450 萬歐元的資金支持。
這項突破對全球鋼鐵脫碳意味著什麼？
長期以來，綠鋼技術的普及面臨一個結構性障礙：如果只能使用高品位礦石，那全球能參與綠鋼生產的產地就非常有限，原料供應鏈的瓶頸反而可能成為整個轉型的限制因素。
納米比亞的試驗打破了這個限制。當低品位礦石也能進入氫能直接還原的製程，意味著全球更大範圍的鐵礦資源都可以成為綠鋼的原料基礎，大幅擴展了這條技術路線的可用資源池。
更重要的是，這次試驗在工業規模下完成，不是實驗室數據，而是真實生產條件下的驗證。這對整個綠鋼產業的信心建立，以及後續融資與規模化投資的推進，都具有相當實質的推動作用。鋼鐵脫碳的時間表，可能因此提前。
