中國冶金報社
記者 賈林海 報道
特約通訊員 藍義高 攝影
“當前，我國量大面廣的鋼鐵產品基本能滿足國民經濟發展和社會需要，但支撐高端裝備制造的部分高品質特種鋼及合金尚不能滿足需求，‘十五五’期間要重點突破。”8月7日，中國工程院院士干勇出席第十四屆中國國際鋼鐵大會，在發表題為《全球鋼鐵工業科技創新發展現狀和趨勢》的演講時表示。
圖為干勇
干勇在演講中介紹了全球鋼鐵工業發展概況及綠色化、智能化轉型實踐，圍繞全球新能源需求演變、人工智能發展進程、國內外低碳鋼鐵冶金技術發展趨勢等話題進行了分享。
破解鋼鐵低碳瓶頸
探索先進材料制造新路徑
“人類即將進入由新能源驅動的新時代，電力和氫能將成為主要終端能源，世界經濟正從‘燃料驅動’向‘材料驅動’轉變。”干勇指出，我國鋼鐵行業開始呈現工業化后期下降趨勢的規律化特征。
“當前，在低碳冶金技術方面，我國鋼鐵行業存在五方面問題。”干勇表示，一是碳排放總量大，二是工藝流程短期內難以改變，三是產品結構性矛盾仍存，四是綠色低碳技術仍以末端治理為主，五是突破性低碳技術支撐不足。
在梳理國外氫基直接還原煉鐵工藝的基礎上，干勇提出，經濟化、規模化的綠氫工藝體系構建，是氫冶金產業發展的最終出路。在未來材料發展態勢上，他認為，以原子、分子、電子為起始物質進行材料制備合成，在微觀尺度上控制其成分和結構，將成為先進冶金材料制備技術的重要發展趨勢。
例如，原子級制造，主要探索能量對物質的原子尺度限域調控原理，突破精準有序的批量化原子操控技術；制造更高精度、更優性能構件，提升高端裝備性能與可靠性。又如，極大尺寸制造，主要是大型、特大型整體零件，支撐大飛機、重型火箭等大國重器的高精度、高可靠性一體化制造；還有大型復雜化、多功能系統，滿足高端裝備向功能多樣化、性能極端化、響應精準化的發展需求。再如，極端環境制造，主要有深空（太空），支持長期太空任務，拓展人類生存空間，提升地表外資源利用率；還有深海、深地、涉核、涉爆等極端環境，提高零件與裝備在極端惡劣環境下的生存極限。
加強原創引領
實現自主可控與國際話語權提升
“十三五”以來，在“跟蹤研仿”基礎上，我國成功解決了一批共性關鍵技術問題，基本解決了大部分短板材料的有無問題，初步解決了新研重點裝備型號所需主干材料的應用急需。
“然而，面向下一代高端裝備及重大工程應用需求，仍存在一些問題和瓶頸。”干勇坦言，主要表現在以下方面：一是以被動研仿模式為主的戰略材料研發模式，難以實現對高端裝備和重大工程發展的高水平保障；二是戰略材料原創引領能力不強，難以支撐產業國際競爭優勢建立和高水平自主可控；三是戰略材料開發與利用的共性基礎支撐能力弱，難以支撐其原始創新發展。
為此，干勇提出，“十五五”期間，我國前沿新材料應用基礎研究目標應為：實現原創引領，具備國際話語權，新材料重大原創成果全球占比達到25%；戰略性關鍵材料自主可控，國家重大裝備和重大工程所需材料全面實現自主保障。同時，發展一批全球領先的材料技術，引領重點產業轉型發展，實現材料產業體系規模適度、結構和空間布局合理；培育戰略性新興產業和經濟增長點，主動掌握國際話語權，形成梯次接續、可持續發展的新材料創新體系。
“尤其是在特鋼領域，要重點突破大型商用飛機與重型運載火箭用合金制備技術、先進能源工程與海工裝備用合金制備技術、新一代高鐵/新能源汽車/高技術船舶用合金制備技術等。”他強調。
打造鋼鐵平臺聯合體
推動產業結構優化升級
“未來鋼鐵產業結構調整，除了兼并重組為大型鋼鐵集團以外，另外一個重要的體制創新模式，在于利用人工智能大模型建立鋼鐵聯合生產運行一體化的智能平臺。”干勇進一步解釋道，要以電商平臺、企業物聯網為手段，質量、環保、成本大數據分析為工具，通過政策優惠吸引優勢企業和產能加入，分步驟實現產能協作、技術聯合、采購聯合、銷售聯合，形成對優勢產能的集約化運行管理，打造鋼鐵產能聯合體。
“要用智能化平臺經濟體代替企業經濟體。”干勇認為，可以通過建立網絡鋼廠推動鋼鐵產業結構優化升級。其關鍵在于打造“1+N”體系：從總部生產運行中心角度來看，即1個總部運營中心協同N個產業合作伙伴，打造開放共享的網絡化產業協同體系；從分部生產制造車間角度來看，即1個總部生產管控中心管理N個網絡車間，構建極具競爭力的網絡化制造協同體系。
干勇認為，鋼鐵產業結構調整要以形成多個航空母艦級的鋼鐵集團和8個～9個鋼鐵平臺聯合體為目標，推動產能的合理利用，提高國際資源話語權，維持市場運行的正常秩序。“要以人工智能的場景創新優化產業結構，從‘縱向更深、橫向更寬’和全球化視角，圍繞鋼鐵工序鏈、供應鏈、資源鏈，構建若干個專業化、市場化的價值創新平臺，以大數據為基礎、工業互聯網為支撐，打造若干個智能化聯合生產經營平臺，進而使其成為一個由若干個互聯互通、高效協同的市場化平臺構成的產業生態圈。”他補充道。
“鋼企總體建設目標將是成為世界領先的綠色、智慧、創新、精品的未來工廠，成為全球鋼鐵業的引領者。”干勇提出，特別是在智能制造方面，要遵循“流程最優、信息最快、智慧最佳、能效最高、成本最低、二氧化碳零排放”的智慧制造方針，以全行業最高水平的智慧制造架構，打造領先同行一代的智慧制造標桿，打造同類鋼企最優勞動生產率的智慧制造競爭優勢。
