进入宝钢股份硅钢事业部第四智慧工厂的大门,不同于过去钢厂的燥热难耐,凉爽和干净是记者最直观的印象。一排排作业机器人正在有条不紊地运转着,声光交织中,智能化作业全景徐徐铺开。“这里主要生产极薄规格顶级取向硅钢,目前已实现了多种高等级取向硅钢的全球首发。”一位工作人员介绍道。
宝钢股份硅钢事业部第四智慧工厂图片来源:公司供图
雄伟的三峡工程、西电东送“大动脉”、昌吉-古泉±1100千伏等大型特高压直流工程……一件件“大国重器”闪耀问世的背后,离不开宝钢股份强大的高品质取向硅钢供应能力。
中国宝武钢铁集团有限公司首席科学家,宝钢股份硅钢事业部技术总监、首席研究员李国保在接受中国证券报记者的采访时表示,面对国外技术封锁,上世纪九十年代,宝钢股份投身于最尖端的低温HIB技术的研发,如今技术方面的难题已逐步被攻克。2022年,宝钢股份取向硅钢产销量均突破100万吨;今年3月,宝钢股份无取向硅钢产品结构优化项目正式建成投产。“不管是取向硅钢还是无取向硅钢,未来技术上的开发方向是损耗更低,发热更少,这是永恒的目标。”
跨过“荆棘”
硅钢被誉为钢铁行业“皇冠上的明珠”,具有投资金额大、技术难度大、附加值高等特点。一般来说,硅钢可以分为无取向硅钢和取向硅钢,其中取向硅钢主要应用于变压器领域。2019年7月,宝钢股份硅钢事业部第四智慧工厂建成投运,率先建设应用硅钢智慧决策系统,成功上线31项智慧制造项目。在硅钢领域,从“追赶者”到“探路者”,宝钢股份逐渐触摸到了世界技术的前沿。
李国保在接受中国证券报记者的采访时表示,上世纪九十年代,中国电力行业对“取向硅钢”还鲜有认知,宝钢股份踏上了这条充满荆棘的研究之路,迎难而上投身于最尖端的低温HIB技术的研发,如今技术方面的难题已逐步被攻克。
“当时我们去国外考察,技术设备人家连看都不让看,我们是在国外技术封锁的环境中一步步坚持走出来的。”李国保说。从1997年到2008年,宝钢股份成功突破了“卡脖子”技术,取向硅钢第一卷合格卷在2008年成功下线,标志着宝钢股份自主实现了高等级取向硅钢制造技术从无到有的跨越。
“2022年宝钢股份取向硅钢产销量均突破100万吨,预计2024年取向硅钢产能将达到116万吨,后续将达到150万吨以上,可从效率和成本上有效支撑变压器产业的升级发展,同时从供应面有力支撑起电力装备制造业的发展规划。”李国保说。
下好“先手棋”
作为推动经济绿色转型与智能升级的重要产业,近年来,新能源汽车行业实现了快速发展,这亦为钢铁行业的发展打开了新天地。
“从某种意义上来说,在新能源汽车的应用方面,硅钢产品探索是从0到1的。”李国保坦言,大概在十五年前,当时很多钢厂并未注意到这一趋势,宝钢股份作为先行者之一,便开始了钢铁产品在新能源汽车应用领域的研发探索。新能源汽车所使用的产品的性能要求跟一般电机不同。除了要求损耗低、磁感高,还要求有较好的机械强度。
今年3月,宝钢股份无取向硅钢产品结构优化项目正式建成投产。作为全球第一个完全面向新能源汽车行业的高等级无取向硅钢专业产线,该项目每年将为新能源汽车用户提供50万吨顶级高牌号无取向硅钢产品。宝钢股份表示,项目成功投产,将为我国新能源汽车工业蓬勃发展提供坚强保障,为实现“双碳”目标提供强有力的支撑。
“宝钢股份无取向硅钢产品结构优化项目投产后,产能爬坡迅速,产品大纲涉及的工艺调试已全部完成,顶级高牌号无取向硅钢的生产能力大幅提升,预计于2023年10月份实现全线‘四达’目标,即达产、达标、达能、达效。”李国保表示。
做硅钢技术“探路者”
在宝钢硅钢为国家电力行业输送“宝钢芯”“中国芯”的同时,宝钢“全球硅钢第一品牌”的形象,已进一步在国际市场上落地生根。宝钢股份表示,目前,宝钢硅钢正服务全球用户400多家企业,产品远销海外30多个国家和地区。
技术方面,多年来,宝钢取向硅钢获授权发明专利83项(国际专利4项)、实用新型127项,发表论文29篇,制定国家标准2项;获国家科技进步奖一等奖2项、二等奖1项,同时《高性能取向硅钢研发制造与应用》项目荣获第七届中国工业大奖。
技术的前进永无止境,如今在硅钢领域,宝钢股份已成为“探路者”。“不管是取向硅钢还是无取向硅钢,未来技术上的开发方向是损耗更低,发热更少,这是永恒的目标。”李国保表示。
针对前景广阔的新能源汽车领域,李国保称,当前,新能源汽车用无取向硅钢正向着高磁感、低铁损、高强度方向发展,未来会进一步提升比功率(一公斤的无取向硅钢带来的功率),预计单位损耗的价格亦会降低。
华泰证券研报分析指出,在高频工作环境下,新能源车驱动电机对无取向硅钢提出了更高要求,降低铁损是无取向硅钢发展重点,生产工艺存在较高壁垒。预计2022年至2025年高牌号无取向硅钢需求量复合增速约为12.5%。其中,新能源车领域复合增速约为32.5%。