我国钢铁工业年碳排放约18亿吨，其中85%以上由炼铁工序排放，因此，炼铁技术超低碳变革对我国“双碳”目标的实现至关重要。绿氢直接还原炼铁和绿电电解炼铁是超低碳炼铁的两个重要发展方向，但都尚面临着巨大的技术及经济挑战。氢气直接还原炼铁虽有工业化应用实践，但因成本高、无法与高炉炼铁竞争而未能推广应用，本报告将分析进一步提高效率、降低成本背后所需解决的关键科学和技术问题，探究突破上述关键问题的可能途径，介绍本研究团队的应对实践。基于未来以可再生能源为主的能源系统场景，提出绿电柔性电解炼铁理念，介绍报告人开拓的绿电柔性电解铁-铁储能新方向，对稳定电解炼铁与柔性电解炼铁经济性进行对比分析，简述本团队在绿电柔性炼铁研发方面的初步进展，进一步提出铁能源概念，分析铁燃烧释热发电、铁空气电池发电、铁与H2O反应制氢、铁与CO2反应固碳的同时制备CO等释能途径，展望柔性电解炼铁作为间歇电力消纳、储能和铁作为能源介质的发展前景，为我国未来钢铁工业超低碳重塑提供参考。