隨著全球碳中和進程加速，氫冶金被視為鋼鐵業深度脫碳的關鍵技術。本文系統性分析研究了氫氣直接還原鐵（氫基豎爐）與傳統高爐－轉爐長流程鐵水的成本平價條件。研究指出，以傳統鐵水目標成本 2400 元人民幣/噸（約折合新台幣 10800 元/噸），內含燃料及還原劑成本約 900 元人民幣/噸（約折合新台幣 4050 元/噸）為基準，在保守估算噸鐵氫耗為 1000 Nm3/t（89.3 kg/t）且球團礦等固定成本為 1750 元人民幣/噸（約折合新台幣 7875 元/噸）的條件下，綠氫成本降至 8 元人民幣/kg（約折合新台幣 36 元/kg，約合 0.9 元人民幣/Nm3，約新台幣 4.05 元/Nm3）是實現經濟平價的臨界點，這要求規模化廉價再生能源的電價需降至約 0.10 元人民幣/kWh（約折合新台幣 0.45 元/kWh）。
若進一步考慮歐盟碳邊境調節機制（CBAM）等碳稅成本，以碳價 70 歐元/噸（約折合新台幣 2450 元/噸）計算，傳統鐵水需額外承擔 900-1000 元人民幣/噸（約折合新台幣 4050-4500 元/噸）的碳成本，此時經濟平價點可上移至氫氣成本 9-12 元人民幣/kg（約折合新台幣 40.5-54 元/kg，對應電價約 0.18 元人民幣/kWh，約新台幣 0.81 元/kWh）。此外，製程改造投資較低、氫耗僅為豎爐 3%-5% 的「高爐富氫噴吹」可作為近期過渡方案，在氫氣成本降至 15 元人民幣/kg（約折合新台幣 67.5 元/kg）時即可率先具備經濟性。
在供氫路徑的選擇上，研究透過能量效率、經濟成本、安全性及土地佔用等多維度對比，論證了「輸電到廠+現場電解製氫」（路徑 II）顯著優於「遠程製氫+氫氣運輸」（路徑 I）。在傳輸距離 100-500 km 的評估中，由於高壓輸電損耗遠低於氫氣長途管輸的壓縮與洩漏損耗，現場製氫的綜合能量效率穩定維持在 69%-71%，比遠程供氫高出 7-15 個百分點，且大幅節省了高壓壓縮與卡車/管道運輸成本，安全風險亦被限制在鋼鐵廠紅線內。儘管存在舊廠空間受限或可利用低成本工業副產氫等例外場景，但「輸電代替輸氫」仍具普適優越性。展望未來，隨著電解槽降本提效、豎爐製程優化，以及直接電解煉鐵（Electrowinning）等顛覆性技術的發展，綠氫基豎爐煉鐵有望於 2030 年前後在部分地區率先實現大規模商業應用。