在冶⾦⾏业，碳具有“点铁成钢”的魔⼒。不含碳的铁，强度和硬度都很低；含碳量为0.03%～2%的铁碳合⾦被称为钢，具有相当⾼的强度和硬度。古⼈很早就知道⽤煤炭来冶铁，早期从矿⽯中炼出的铁通常被称为“块炼铁”，这是在⾼温条件下⽤⽊炭还原铁矿⽯得到的⼀种含有⼤量⾮⾦属夹杂的海绵状的固体铁块。到了宋代，⽤煤炭来冶铁已相当普及。
18世纪后，⼈类开始⽤焦炭作还原剂冶铁，并为现代⾼炉的⼤型化奠定了基础，这是冶⾦史上的⼀个重要⾥程碑。现在，焦炭主要⽤于⾼炉炼铁和铜、铅、锌、钛、锑、汞等有⾊⾦属的⿎风炉冶炼，其主要作⽤为还原剂和发热剂。在全球范围内，钢铁⾏业的碳排放量占到了⼯业领域碳排放总量的15%～20%，是名副其实的“碳排放⼤户”。在低碳⼤潮的冲击下，钢铁⾏业减碳被列⼊议程。然⽽，钢铁⾏业要实现“碳中和”谈何容易！
要让钢铁⾏业在未来三四⼗年的时间⾥降低90%的碳排放，仅靠⼯艺上的修修补补是很难奏效的。
氢能的崛起为钢铁⾏业的碳减排带来了希望。⼗多年来，世界上的许多国家，如瑞典、德国、⽇本、韩国等相继进⾏了“氢能冶⾦”的探索，我国技术专家也提出了具有中国特⾊的“氢能冶⾦”⼯艺技术路线，为实现钢铁⾏业低碳绿⾊发展指明了⽅向。那么，为什么钢铁冶炼要“以氢代碳”呢？
传统的钢铁⾏业是基于“碳冶⾦”模式发展起来的，其基本原理是⽤碳作为还原剂，把铁矿⽯转化为铁，并排出⼆氧化碳。⽬前钢铁⾏业⼤多采⽤⾼炉⼯艺，⽤焦炭来还原铁矿⽯。在这个还原过程中，碳排放量⼤约占到了整个钢铁⽣产碳排放总量的90%，因此是钢铁⾏业深度减碳的“⽜⿐⼦”。“以氢代碳”的冶⾦技术路线就是基于这样的背景提出来的。
如果“以氢代碳”，那么还原剂就是氢⽓⽽不是碳，在把铁矿⽯转化为铁的同时，排出的是⽔⽽不是⼆氧化碳。由此看来，“以氢代碳”⽆疑是减碳的治本之策。
当然，氢⽓的⽣产成本以及来源是否环保，将直接影响低碳冶⾦的市场竞争⼒和减排效果。据悉，中国宝武钢铁集团有限公司与中国核⼯业集团有限公司、清华⼤学合作打造的核氢冶⾦产业联盟，已经以“核能制氢”作为突破⼜来实现钢铁⾏业的绿⾊制造。⽬前正在推进的⽰范⼯程还包括：以富氢碳循环⾼炉⼯艺为核⼼的低碳⾼炉技术，以氢基竖炉直接还原的氢冶⾦⼯艺，以及冶⾦尾⽓⼆氧化碳的捕集和资源化利⽤等。