【編者按】
2022年9月28日,中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會在上海召開部分鋼鐵企業(yè)研究院院長座談會,聯(lián)合簽署并共同發(fā)布《中國鋼鐵企業(yè)研究院院長上海共識》(下稱《上海共識》),并于2023年10月30日對《上海共識》進行了進一步完善。2025年6月《上海共識(2025北京首鋼版)》發(fā)布,體現(xiàn)了與時俱進的主導(dǎo)思想。
自《上海共識》發(fā)布以來,各鋼鐵企業(yè)通過構(gòu)建“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng)新體系、加速綠色低碳技術(shù)攻關(guān)、深化產(chǎn)業(yè)鏈融合等實踐,將共識條款轉(zhuǎn)化為具體行動方案。為此,中國冶金報社特推出“《上海共識》實踐系列報道”,記錄鋼鐵企業(yè)以《上海共識》為行動綱領(lǐng)的生動實踐。
《上海共識》實踐系列報道之一
使命領(lǐng)航,創(chuàng)新破浪
——《上海共識》之“使命共識”成果巡禮
中國冶金報社
記者 樊三彩 報道
《上海共識》在“使命共識”部分寫道:“胸懷‘國之大者’,服務(wù)國家戰(zhàn)略”。作為國民經(jīng)濟的“骨骼”,鋼鐵工業(yè)正以“使命共識”為行動綱領(lǐng),在科技領(lǐng)域不斷取得世界級新成果,特別是在智能制造等新興領(lǐng)域取得新突破,正以鋼鐵強國的姿態(tài)和實力支撐中國全面走向現(xiàn)代化。
國之所需,鋼之所向
高質(zhì)量發(fā)展離不開供給與需求的同頻共振,為此,“使命共識”開章明義——“聚焦鋼鐵材料升級,支撐下游產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展”。這就要求鋼鐵企業(yè)須以用戶需求為導(dǎo)向,強化供給側(cè)改革,著力形成需求牽引供給、供給創(chuàng)造需求的更高水平動態(tài)平衡。令人欣喜的是,自《上海共識》發(fā)布以來,相關(guān)企業(yè)在建筑、汽車、橋梁、裝備等領(lǐng)域多點開花,以其強大的競爭力支撐了下游產(chǎn)業(yè)、國民經(jīng)濟和社會發(fā)展。
寶武中央研究院深化“生產(chǎn)一代、研發(fā)一代、儲備一代”的產(chǎn)品研發(fā)布局,創(chuàng)建了BeKind建筑鋼、DreamEco商用車用鋼、BaoWind風(fēng)電用鋼等20余個行業(yè)高性能鋼品牌,進入了一大批量大面廣的行業(yè),提升了其用鋼水平。近3年,共向用戶提供綜合材料解決方案300余項,平均輕量化率≥20%。“以鋼結(jié)構(gòu)建筑行業(yè)為例,我們形成了高性能綠色精品鋼應(yīng)用全過程解決方案,可實現(xiàn)在高層/超高層/大跨/多層廠房等公共建筑中應(yīng)用降低用鋼量15%以上,節(jié)約成本10%以上。”寶武中央研究院相關(guān)負責(zé)人介紹。
除了“多能型企業(yè)”,還有更多企業(yè)圍繞下游用戶以及全產(chǎn)業(yè)鏈輕量化、高端化、綠色化的新需求,在細分市場領(lǐng)域開展特色產(chǎn)品開發(fā)。
如首鋼圍繞東北黑土地保護性耕作的迫切需求,針對高端農(nóng)機裝備“國產(chǎn)替代”難題,開發(fā)出兩大核心產(chǎn)品:一是耐蝕耐磨鋼S1500NJDS,通過成分設(shè)計與工藝創(chuàng)新,耐蝕性較進口產(chǎn)品提升36%,耐磨性提升46%,實現(xiàn)高端圓盤耙片進口替代;二是新型高鉻擠土刀,通過開展材料綜合性能優(yōu)化,壽命提高4倍以上,為黑土地保護提供“首鋼方案”。
如沙鋼發(fā)力新能源汽車領(lǐng)域。2024年,開發(fā)了業(yè)內(nèi)最高強度2100MPa級懸架彈簧用鋼55SiCrV,產(chǎn)品批量穩(wěn)定供貨國內(nèi)頭部彈簧制造企業(yè),實現(xiàn)了國產(chǎn)替代進口;開發(fā)了高磁感HV系列、低鐵損WV系列的新能源汽車驅(qū)動電機用無取向硅鋼產(chǎn)品,實現(xiàn)了兩個系列所有厚度規(guī)格產(chǎn)品的批量生產(chǎn)供貨。
又如興澄特鋼深研橋梁領(lǐng)域。深中通道的通車,標(biāo)志著2060兆帕級別橋梁纜索材料的首次國產(chǎn)化批量應(yīng)用,深圳、中山兩地攜手進入“半小時經(jīng)濟生活圈”。而這背后,離不開興澄特鋼為其關(guān)鍵部分世界最大跨徑全離岸海中鋼箱梁懸索橋——深中大,提供的17000噸主纜鋼絲用盤條的堅實支撐。
還有企業(yè)主動升級產(chǎn)品,讓產(chǎn)品成為應(yīng)用“多面手”。
如青拓集團在行業(yè)內(nèi)率先借鑒了國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1951-2018《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》的相關(guān)規(guī)定,將耐點蝕當(dāng)量PREN≥18.0、屈服強度Rp0.2≥355MPa的不銹鋼定義為“先進高強不銹鋼”。在建筑領(lǐng)域,這種先進高強不銹鋼被應(yīng)用于重慶東站立柱幕墻項目,展示了其卓越的加工塑性和曲線美;在交通領(lǐng)域,被廣泛應(yīng)用于高速公路護欄建設(shè)中,通過減薄輕量化設(shè)計和高強高沖擊韌性屬性,顯著提升了護欄的安全性能;在新能源汽車領(lǐng)域,該產(chǎn)品還被應(yīng)用于高壓油箱中,為高壓油箱提供了高強度的保護“鎧甲”。
“這種不銹鋼不僅提升了相關(guān)產(chǎn)品的性能和安全性,還推動了相關(guān)行業(yè)的技術(shù)進步和綠色發(fā)展。目前該先進高強度不銹鋼已發(fā)布相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)30項,其中國標(biāo)4項、行標(biāo)8項。”負責(zé)人介紹。
鋼企院長還承諾:“我們將開發(fā)優(yōu)質(zhì)鋼材支撐國家能源低碳轉(zhuǎn)型,支持核電、水電、風(fēng)電、光伏、輸變電等領(lǐng)域建設(shè)。”能源領(lǐng)域是積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和的主戰(zhàn)場。近年來,我國能源轉(zhuǎn)型加速推進,鋼鐵企業(yè)也紛紛為能源轉(zhuǎn)型注入“綠”動力。
以能源轉(zhuǎn)換的理想媒介——氫能為例。目前,全球氫氣輸送管道總里程已超過5000公里,但國內(nèi)長距離高壓輸氫管線尚屬空白。為此,河鋼面向國家能源低碳轉(zhuǎn)型需求,積極開展輸氫管線鋼系列產(chǎn)品研發(fā)。
“針對管線鋼易發(fā)生‘氫脆’問題,我們創(chuàng)造性提出低氫脆敏感性顯微組織精準(zhǔn)調(diào)控技術(shù),以及低碳當(dāng)量窄成分控制、超高潔凈度冶煉技術(shù)以及均勻化全流程工藝技術(shù),成功開發(fā)了力學(xué)性能優(yōu)異的長距離高壓輸氫管線鋼BMH(L245MH)、X52MH、X60MH等系列產(chǎn)品。經(jīng)高壓氫環(huán)境相容性檢測,6.3MPaH2環(huán)境中母材和焊接接頭斷裂韌度均大于110MPa·m1/2,具有優(yōu)異的抗氫脆性能。”河鋼材料技術(shù)研究院負責(zé)人介紹,隨著長距離輸氫管線鋼產(chǎn)品在氫能領(lǐng)域的應(yīng)用,國家能源低碳轉(zhuǎn)型關(guān)鍵材料支撐方面正在烙下“河鋼印記”。
無獨有偶,面對國家能源低碳轉(zhuǎn)型的使命要求,鞍鋼持續(xù)開展三代、四代核電用鋼國產(chǎn)化、自主化研發(fā)工作,并作為核心成員參與“一體化非能動小型壓水堆創(chuàng)新聯(lián)合體”和“可控核聚變創(chuàng)新聯(lián)合體”項目,負責(zé)2項未來能源攻關(guān)任務(wù);沙鋼鋼鐵瞄準(zhǔn)國家能源向風(fēng)能、光能、水能轉(zhuǎn)型方向,成功開發(fā)高強度風(fēng)電用鋼EH420、1000MPa級水電鋼、460MPa級光伏支架用鋼等新能源用鋼;承德建龍研發(fā)的超大規(guī)格連鑄圓坯產(chǎn)品,各斷面鑄坯質(zhì)量合格率100%,完全滿足超大型鍛件的質(zhì)量需求,為我國風(fēng)電等清潔能源領(lǐng)域的發(fā)展提供重大支持;湘鋼研發(fā)的大厚度DH36/EH36Z35,成功應(yīng)用于全球首座水深超100米、離岸距離超100公里的“雙百”海上風(fēng)電平臺“海油觀瀾號”……這些鋼鐵企業(yè)的創(chuàng)新實踐生動詮釋了“國之所需,鋼之所向”的使命擔(dān)當(dāng)。
從無到有,突破瓶頸
《上海共識》提出,提升自主創(chuàng)新能力,突破關(guān)鍵材料供應(yīng)瓶頸。在這一方向的指引下,鋼鐵企業(yè)一次次實現(xiàn)“從無到有”的突破,在關(guān)鍵材料領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從跟跑到并跑、領(lǐng)跑的跨越式發(fā)展,“戰(zhàn)果”豐碩。
當(dāng)前,我國正在進行新一代核聚變反應(yīng)實驗堆的設(shè)計和開發(fā),對高性能超低溫材料的要求極為嚴苛。我國擬建設(shè)的緊湊型聚變能實驗裝置(BEST)面臨著預(yù)緊件用超低溫合金“無材可選”的難題。
圍繞此難題,河鋼開展了一些列技術(shù)攻關(guān),包括調(diào)控Ni當(dāng)量與Cr當(dāng)量,首創(chuàng)合金成分體系;合理設(shè)計熱加工工藝,解決了粗晶環(huán)技術(shù)難題;優(yōu)化設(shè)計熱處理工藝,形成了力學(xué)性能、膨脹性能、無磁性能一體化協(xié)同控制技術(shù)等。“河鋼開發(fā)的新型超低溫合金,成功開發(fā)填補了我國新一代核聚變反應(yīng)堆預(yù)緊件的材料空白,為推動我國可控核聚變的發(fā)展貢獻了‘河鋼力量’。”河鋼材料技術(shù)研究院負責(zé)人說道。
對于高檔鏡面拋光塑料模具鋼,我國目前生產(chǎn)能力有限,中國每年約有10萬噸的精品模具鋼需要進口,幾乎占據(jù)了整個模具鋼的高端市場。發(fā)展高級鏡面拋光塑料模具鋼的新技術(shù)、新工藝、新品種勢在必行。“建龍集團唐山志威研發(fā)的高拋光塑料模具鋼,拋光效果評分達到90%以上,拋光亮度8000#,獲得上海市技術(shù)發(fā)明一等獎,多家客戶替代進口材料使用。”建龍重工副總裁阮小江表示。
值得一提的是,寶武2024年共完成5項核心裝備用材突破:在空天領(lǐng)域,航天用T800級碳纖維在某型號機實現(xiàn)批量應(yīng)用;核電領(lǐng)域,全球首臺60萬千瓦商業(yè)化高溫氣冷堆用鎳基合金焊材實現(xiàn)首發(fā);JC和BQ領(lǐng)域,重載破冰船用鋼、LNG船用殷瓦合金、高強低密度鋼等取得重要里程碑;高鐵領(lǐng)域,高速車輪首次在時速350公里“復(fù)興號”整車裝用并載客運行,邁出國產(chǎn)化替代的關(guān)鍵一步。
在應(yīng)對關(guān)鍵材料供應(yīng)瓶頸策略上,包鋼在深挖自身礦產(chǎn)資源潛力的同時,積極通過技術(shù)創(chuàng)新減少對外部關(guān)鍵材料的依賴。如在稀土鋼研發(fā)方面,攻克了稀土高效加入等行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)難點,開發(fā)出適合工業(yè)生產(chǎn)的稀土鐵合金產(chǎn)品及制備技術(shù),并制定相關(guān)行業(yè)和團體標(biāo)準(zhǔn) 12 項。
鞍鋼高速列車轉(zhuǎn)向架用鋼以鐵路關(guān)鍵零部件材料的高性能化、國產(chǎn)化、長壽命化為出發(fā)點,進行自主研發(fā)并實現(xiàn)對進口鋼板的替換,成功整列應(yīng)用于時速350公里“復(fù)興號”中國標(biāo)準(zhǔn)動車組以及時速400公里全球最快商用列車CR450動車組樣車,是高速列車轉(zhuǎn)向架用鋼國內(nèi)唯一合格供應(yīng)商。
首鋼自主開發(fā)的核聚變專用焊材及焊接工藝,實現(xiàn)我國首個燃燒等離子體聚變堆中心螺旋管預(yù)緊件示范件制備,打破了國外技術(shù)壟斷;北冶公司研制出筆記本、手機充電器吸附裝置用高性能軟磁合金帶材產(chǎn)品,該產(chǎn)品成為蘋果公司的全球唯一供應(yīng)商。
上述系列產(chǎn)品的應(yīng)用,成功助力我國自主創(chuàng)新能力的提升,實現(xiàn)關(guān)鍵材料供應(yīng)瓶頸的突破。
智能革命,向“新”求“質(zhì)”
智能制造是鋼鐵行業(yè)發(fā)展的兩大主題之一,也是“使命共識”的重要組成部分。在“使命共識”的指引下,鋼鐵企業(yè)加速以新一代信息技術(shù)與鋼鐵工業(yè)深度融合,推動鋼鐵業(yè)向“新”求“質(zhì)”。
在轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略與基礎(chǔ)建設(shè)上,鋼鐵企業(yè)高度重視,紛紛將數(shù)字化轉(zhuǎn)型設(shè)為核心戰(zhàn)略:中國寶武“2526”工程正式啟動,吹響了新時代寶武轉(zhuǎn)型發(fā)展的奮斗號角,不僅要通過“鋼鐵+AI”解決當(dāng)前現(xiàn)場的痛點難點問題,更要通過“AI+鋼鐵”對未來鋼鐵的研發(fā)范式、產(chǎn)品質(zhì)量、效率等帶來顛覆性變革。首鋼集團發(fā)布數(shù)字化轉(zhuǎn)型實施方案、智能制造標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)指南和首鋼工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺1.0版。沙鋼鋼鐵圍繞“降本、增效、改革”三條主線,制訂了《沙鋼鋼鐵智改數(shù)轉(zhuǎn)五年規(guī)劃》,并且抓緊部署AI大模型。湖南鋼鐵加快推進5G、工業(yè)互聯(lián)、人工智能等技術(shù)在集團的應(yīng)用,主要實施總部管理數(shù)字化平臺二期項目,湘鋼盤古鋼鐵大模型項目、裝備流程智能化升級改造項目,漣鋼安環(huán)超低排放一體化集中管控平臺建設(shè)項目、智慧能源系統(tǒng)升級改造(一期),衡鋼工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺項目等。包鋼2022年新成立信息產(chǎn)業(yè)板塊,籌建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心;2023年成立運營改善部,實現(xiàn)集團各層級數(shù)據(jù)的歸集和共享,為智能化決策提供有力支撐。
在智能化應(yīng)用場景拓展方面,鋼鐵企業(yè)也成績斐然。
在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié),包鋼諸多關(guān)鍵崗位實現(xiàn)智能化升級。如稀土鋼板材廠成立精軋生產(chǎn)節(jié)奏提升攻關(guān)組,通過一系列優(yōu)化措施,使精軋區(qū)域連軋機軋制間隔時間不斷縮短,2024 年達到投產(chǎn)以來最快的 10 秒鐘,邁入行業(yè)第一梯隊。冷軋板材廠部分車間全流程實現(xiàn)無人化操作,每天 4000 噸冷軋板材 “自動上車” 發(fā)往各地。
在智能決策領(lǐng)域,中國寶武服務(wù)“一總部多基地”的經(jīng)營模式,厚板自動組板組坯、成品物流優(yōu)化等30余項決策模型上線,取得可觀的經(jīng)濟效益,成果顯著。2025年,該公司推進300+ AI應(yīng)用場景,充分利用盤古預(yù)測、訊飛視覺等基模型為代表的AI模型,解決制造過程中診斷、預(yù)測、優(yōu)化、控制等不同業(yè)務(wù)場景下的痛點難點問題,推動傳統(tǒng)模型向AI模型、大模型的進化。
在材料研發(fā)領(lǐng)域,以CAE/CAD等為代表的研發(fā)設(shè)計類工業(yè)軟件可以有效提升鋼鐵企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)工作領(lǐng)域的能力和效率,但由于其技術(shù)壁壘高、資金需求大等,國產(chǎn)市場份額僅占約5%。北科大研究團隊面向鋼鐵工業(yè)共性需求,成功開發(fā)了適用于冶金反應(yīng)器的建模和網(wǎng)格快速生成工具軟件。該軟件有望應(yīng)用于冶金數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型發(fā)展的多種場景,并為我國鋼鐵工業(yè)的自主創(chuàng)新提供有效的軟件支撐。
針對材料智能分析中“物理、化學(xué)、視覺三大問題中唯一沒有實現(xiàn)自動化的場景”這一世界性難題,中國鋼研通過構(gòu)建行業(yè)權(quán)威金相數(shù)據(jù)庫、行業(yè)知識庫、開發(fā)金相分析大模型和場景專家小模型,開發(fā)出金相分析大模型,建立一個高效、準(zhǔn)確的金相智能分析平臺。該平臺提升了鋼鐵材料微觀組織分析的精準(zhǔn)度和一致性,同時提供API接口和數(shù)據(jù)共享機制,支持制造企業(yè)、科研院所等用戶的二次開發(fā)。
鋼鐵企業(yè)研究院院長在《上海共識》中鄭重承諾:“我們將積極開展智能制造示范推廣,打造一批智能制造示范工廠。”“燈塔工廠”被譽為“世界上最先進的工廠”,《上海共識》發(fā)布以來,中信泰富特鋼(興澄特鋼)、首鋼股份順義冷軋公司相繼摘得這一榮譽,標(biāo)志著中國優(yōu)秀鋼鐵企業(yè)具備逐浪第四次工業(yè)革命的強大實力。
“燈塔工廠”有何超能力?以中信泰富特鋼(興澄特鋼)為例,中信泰富特鋼聚焦品質(zhì)與定制化這一核心行業(yè)問題,通過一系列數(shù)字化技術(shù)形成了高品質(zhì)、柔性化、敏捷性的高效發(fā)展模式;通過性能預(yù)測模型對質(zhì)量要求進行數(shù)字仿真擬合,研發(fā)周期提速了56%;通過模擬工藝參數(shù)對質(zhì)量的影響,推動了產(chǎn)品的疲勞壽命提升了241%。中信泰富特鋼將持續(xù)構(gòu)建“集團協(xié)同化運營、企業(yè)協(xié)同化制造、制造單元智能化生產(chǎn)”的“云—邊—端”體系,以“國內(nèi)領(lǐng)先”“國際引領(lǐng)”兩個階段規(guī)劃未來特鋼智造愿景,并積極整合產(chǎn)業(yè)資源,建成完整的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圈。
還有更多的企業(yè)獲評“工信部智能制造示范工廠”。如針對無縫鋼管生產(chǎn)全線跟蹤技術(shù)缺失、勞動生產(chǎn)率提升需求迫切、質(zhì)量自動檢測與保障體系技術(shù)瓶頸、數(shù)字化管控應(yīng)用水平不足等行業(yè)痛點問題,承德建龍打造了世界首條無縫鋼管智能工廠示范生產(chǎn)線。該項目成果成功應(yīng)用于承德建龍?zhí)厥怃撚邢薰?58無縫鋼管連軋生產(chǎn)線,被工信部評為“2021年智能制造示范工廠”。“該項目實現(xiàn)單支鋼管精準(zhǔn)跟蹤與數(shù)據(jù)映射,實現(xiàn)高效集約的無縫鋼管智能無人化控制。部分技術(shù)推廣已應(yīng)用于大冶特鋼460無縫鋼管等產(chǎn)線,經(jīng)濟、社會、環(huán)境效益顯著,推廣前景廣闊。”承德建龍相關(guān)負責(zé)人表示。