2022年是黨的二十大召開之年，也是全面實(shí)施“十四五”規(guī)劃的關(guān)鍵之年。在“雙碳”背景下，中國經(jīng)濟(jì)按照中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議的總體部署，穩(wěn)字當(dāng)頭，穩(wěn)中求進(jìn)。我國電工鋼產(chǎn)業(yè)要在“雙碳”中發(fā)揮應(yīng)有的作用。

電工鋼在“雙碳”中的作用

電工鋼是我國現(xiàn)代化建設(shè)、高質(zhì)量發(fā)展和人民生活不可缺少的重要原材料產(chǎn)品之一，也是2019年11月份我國頒布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》中重點(diǎn)鼓勵(lì)類鋼鐵產(chǎn)品之一。

電工鋼可分為取向電工鋼和無取向電工鋼，其中取向電工鋼分為一般取向電工鋼（CGO）和高磁感取向電工鋼（HiB）；無取向電工鋼分為中低牌號(hào)無取向電工鋼和高牌號(hào)（高效、高磁感）無取向電工鋼。近年來，隨著電工鋼技術(shù)工藝的發(fā)展，高頻極薄取向和無取向電工鋼(0.1毫米以下)逐步成為企業(yè)重點(diǎn)開發(fā)的材料。

目前，我國已是全球最大的電工鋼消費(fèi)國和生產(chǎn)國。電工鋼作為一類功能性鋼鐵材料廣泛應(yīng)用于電力和電信工業(yè)，用以制造發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器、互感器、繼電器等設(shè)備，在電能的生成、傳輸與使用方面起到了關(guān)鍵的作用，電機(jī)設(shè)備及家用電器的能效高低很大程度上取決于電工鋼電磁性能的優(yōu)劣。

由于對(duì)節(jié)能減排的要求日益提高，國家對(duì)電力變壓器、電機(jī)、家用電器的能效要求不斷提高。2021年6月1日正式實(shí)施了GB20052-2013《電力變壓器能效限定值及能效等級(jí)》、GB18613-2020《電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)；2020年7月1日正式實(shí)施了GB21455-2019《房間空氣調(diào)節(jié)器能效限定值及能效等級(jí)》強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，以及2016年10月份提前實(shí)施了GB12021.2-2015《家用電冰箱耗電量限定值及能效等級(jí)》強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。這4項(xiàng)能效標(biāo)準(zhǔn)要求降低電器產(chǎn)品的空載損耗，對(duì)電機(jī)、變壓器、家用電器等產(chǎn)品的鐵芯材料的性能提出了更高要求。高性能電工鋼有鐵損低、磁感高的特點(diǎn)，正是制作高效、大容量電機(jī)、節(jié)能變壓器的首選材料，并在電力工業(yè)節(jié)能降耗中發(fā)揮重要作用。

據(jù)研究表明：以取向電工鋼牌號(hào)提升1個(gè)等級(jí)的影響評(píng)估，按15年的運(yùn)行壽命周期來算，每噸取向電工鋼降低碳排放等效值為17噸。此前有報(bào)道稱，最高等級(jí)的取向電工鋼（B18R060）如替代高耗能變壓器應(yīng)用到目前國家1級(jí)能效的變壓器上，每年將節(jié)電約900億千瓦時(shí)，相當(dāng)于三峽電站年發(fā)電量的90%。寶鋼股份無取向電工鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化項(xiàng)目是目前全球唯一面向新能源汽車行業(yè)的高等級(jí)無取向電工鋼專業(yè)生產(chǎn)線。該項(xiàng)目建成投產(chǎn)后，每年可為400萬輛新能源汽車提供高等級(jí)用材，減少碳排放360萬噸，相當(dāng)于33萬公頃森林的吸收量。

從全球電工鋼產(chǎn)品及制造工藝發(fā)展情況來看，研發(fā)方向主要有兩個(gè)：一是為使下游產(chǎn)品更加高效、節(jié)能、環(huán)保而研發(fā)的產(chǎn)品，如磁疇細(xì)化取向電工鋼產(chǎn)品、低噪聲取向電工鋼產(chǎn)品、中高頻薄規(guī)格無取向電工鋼產(chǎn)品、新型無取向電工鋼絕緣涂層產(chǎn)品等；二是為使電工鋼產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)更加節(jié)能、環(huán)保、低成本而研發(fā)的工藝技術(shù)，如中低溫取向電工鋼板坯加熱技術(shù)、近終形制造流程生產(chǎn)電工鋼技術(shù)、新型抑制劑（或無抑制劑）制造技術(shù)等。

高磁感取向電工鋼的生產(chǎn)工藝流程包括煉鋼（連鑄、精煉等）、熱軋（低溫板坯加熱技術(shù)）、?；嵯?、冷軋（采用溫軋一次軋成）、連續(xù)脫碳退火滲氮、涂氧化鎂、高溫退火（先進(jìn)環(huán)循爐工藝，實(shí)現(xiàn)二次再結(jié)晶）、拉伸、表面涂絕緣涂層、激光刻痕（磁疇細(xì)化技術(shù)）、剪切包裝等，其中低溫板坯加熱技術(shù)，可將傳統(tǒng)的高溫板坯加熱至1350攝氏度~1380攝氏度，降至1150攝氏度～1250攝氏度，大大降低了能源介質(zhì)消耗，磁性能有了明顯提高；高牌號(hào)無取向電工鋼生產(chǎn)工藝包括煉鋼（連鑄、精煉等）、熱軋、?；嵯?、冷連軋或單機(jī)架冷軋、連續(xù)退火（二次冷軋、連續(xù)退火）、涂層等，其中部分高牌號(hào)無取向電工鋼產(chǎn)品采用兩次冷軋法生產(chǎn)，以滿足性能要求。同時(shí)，部分高牌號(hào)無取向電工鋼進(jìn)一步簡化工藝，如用一次冷軋法替代兩次冷軋法、連續(xù)退火機(jī)組提速，也能生產(chǎn)出與高端產(chǎn)品性能相當(dāng)?shù)碾姽や摗?/p>

強(qiáng)制能效標(biāo)準(zhǔn)的頒布實(shí)施，進(jìn)一步降低了變壓器的空載損耗和噪聲，無論是取向電工鋼，還是鐵基非晶合金，都需要有更高的磁導(dǎo)率和更低的單位損耗。隨著高頻及電子變壓器技術(shù)的日趨完善，今后對(duì)具有初始磁導(dǎo)率高、矯頑力低、飽和磁密度高等特點(diǎn)的軟磁材料需求將不斷增加，也給電工鋼企業(yè)帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

電工鋼企業(yè)通過優(yōu)化工藝技術(shù)改善了取向電工鋼磁性能水平，取向電工鋼至少提高一個(gè)牌號(hào)或兩個(gè)牌號(hào)，以進(jìn)一步提高變壓器能效和滿足用戶對(duì)變壓器綜合性能的要求。低噪聲、低空載損耗、低負(fù)載損耗、低綜合成本等要求會(huì)使更低鐵損、更高磁感取向電工鋼的需求量增加。

使用了無取向電工鋼的冰箱壓縮機(jī)在電機(jī)運(yùn)行時(shí)能解決實(shí)際耗電量問題，強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的“實(shí)際使用節(jié)能設(shè)計(jì)能力”。2018年節(jié)能冰箱銷售量占總銷售量的82%，其中1級(jí)能效產(chǎn)品達(dá)到34%、內(nèi)銷比例達(dá)59%，變頻冰箱占比達(dá)43%。要實(shí)現(xiàn)空調(diào)壓縮機(jī)電機(jī)運(yùn)行更加節(jié)能或節(jié)電，目前空調(diào)市場淘汰率將達(dá)到45%，2020年能效已提升14%，2022年將提升30%。這一過程將進(jìn)一步推動(dòng)空調(diào)朝著高效、變頻的方向發(fā)展，將淘汰市場上現(xiàn)有99%的定速空調(diào)型號(hào)和70%的變頻空調(diào)型號(hào)。我國電機(jī)的總耗電量占全社會(huì)總用電量的約64%，其中工業(yè)領(lǐng)域的電機(jī)用電量占工業(yè)用電的75%左右。按照有關(guān)方面的統(tǒng)計(jì)，IE3電機(jī)產(chǎn)量將逐年增加占比。電機(jī)對(duì)無取向電工鋼的需求量，如50W800、50W1000將逐步減少，50W470、50W350、50W310、50W270、50W250、50W230、35W360、35W300、35W270、35W250等或薄規(guī)格產(chǎn)品將大幅增加，特別是對(duì)新能源汽車高牌號(hào)無取向電工鋼的需求量將增大。

2021年我國電工鋼行業(yè)

七大生產(chǎn)運(yùn)行特點(diǎn)

2021年全國電工鋼產(chǎn)量約為1318.28萬噸、同比增長了17.90%。2021年全國取向電工鋼企業(yè)有20家，產(chǎn)量排前的為：寶鋼股份、首鋼股份、重慶望變、包頭威豐、寧波銀億、浙江華贏；全國無取向電工鋼企業(yè)有20家，產(chǎn)量排前的為：寶鋼股份、首鋼股份、江蘇沙鋼、鞍鋼股份、太鋼、新鋼新材。

2021年我國電工鋼生產(chǎn)運(yùn)行特點(diǎn)如下:

一是取向和無取向電工鋼產(chǎn)量雙增長。2021年，取向電工鋼產(chǎn)量完成180.09萬噸、同比增長14.26%，無取向電工鋼產(chǎn)量完成1138.19萬噸、同比增長18.50%。

二是HiB鋼（高磁感取向電工鋼）產(chǎn)量在增長，CGO鋼（一般取向電工鋼）產(chǎn)量在下降。2021年，HiB鋼產(chǎn)量為118.92萬噸，同比增長28.55%。2021年，民企生產(chǎn)的CGO鋼產(chǎn)量為61.17萬噸，同比下降6.05%；民企HiB鋼量產(chǎn)能大幅提升，HiB鋼產(chǎn)量達(dá)到9.68萬噸、同比增長158.13%。

三是新能效標(biāo)準(zhǔn)帶來高端產(chǎn)品資源緊張。1級(jí)能效變壓器需用高磁感、低鐵損取向電工鋼（B23R075），2級(jí)能效變壓器需用B23R085等產(chǎn)品。市場1級(jí)、2級(jí)能效變壓器所需HiB鋼資源十分緊張，拉動(dòng)了高牌號(hào)無取向電工鋼需求，且價(jià)格堅(jiān)挺。這有待電工鋼企業(yè)加速生產(chǎn)，以滿足下游行業(yè)需求。

四是激光刻痕性能提升。通過激光刻痕可細(xì)化磁疇，有效改善取向電工鋼的磁性能。目前，國內(nèi)85%的取向電工鋼企業(yè)安裝了在線進(jìn)口或國產(chǎn)激光刻痕設(shè)備，24小時(shí)生產(chǎn)在線高速、中速激光刻痕，改善了電工鋼性能，降低了鐵損，取得了明顯成效。

五是新能源汽車高牌號(hào)無取向電工鋼產(chǎn)量增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年寶鋼、首鋼、太鋼等鋼廠新能源汽車高牌號(hào)無取向電工鋼產(chǎn)量增長較快，全年共生產(chǎn)新能源汽車高牌號(hào)無取向電工鋼約34.76萬噸，同比增長約50.8%。另外，多條新建新能源汽車高牌號(hào)無取向電工鋼項(xiàng)目建設(shè)順利，預(yù)計(jì)2023年將相繼投產(chǎn)。

六是受原材料或新冠肺炎疫情等影響，電工鋼2021年上半年持續(xù)漲價(jià)，下半年逐步回落。2021年上半年，電工鋼漲價(jià)幅度較大，下半年開始逐步下跌，特別是中低牌號(hào)無取向電工鋼受需求或產(chǎn)能影響，價(jià)格已回歸或至最低點(diǎn)；高端電工鋼受能效升級(jí)和新能源汽車等新領(lǐng)域發(fā)展需求影響，價(jià)格較堅(jiān)挺或穩(wěn)定。

七是電工鋼出口形勢較好，出口數(shù)量增幅明顯。2021年，取向電工鋼出口量同比增長28.93%，無取向電工鋼出口量同比增長46.36%。

未來電工鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展思考

面對(duì)“雙碳”目標(biāo)，我國電工鋼產(chǎn)業(yè)未來如何實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展？

筆者認(rèn)為，要以“雙碳”目標(biāo)指導(dǎo)電工鋼中長期發(fā)展，堅(jiān)決控制好電工鋼產(chǎn)能，特別警惕低端產(chǎn)能擴(kuò)張引起能耗增加；穩(wěn)步發(fā)展高端產(chǎn)品，加快電工鋼產(chǎn)品升級(jí)，企業(yè)可擬定時(shí)間表。

一是“十四五”要緊跟下游行業(yè)能效升級(jí)步伐，不斷優(yōu)化工藝技術(shù)，提升產(chǎn)品性能，擴(kuò)大高端產(chǎn)品生產(chǎn)比例。繼續(xù)研發(fā)打通具有自粘接性能的取向電工鋼和高強(qiáng)無取向電工鋼生產(chǎn)技術(shù)及成本控制工藝，以及無底層取向電工鋼技術(shù)延伸及擴(kuò)展，縮短工藝流程，減少碳排放。

二是要“高”字當(dāng)頭，“高”中求進(jìn)，集中力量，加快速度，以高端產(chǎn)品擴(kuò)產(chǎn)或量產(chǎn)為主攻方向。我國電工鋼產(chǎn)業(yè)還要穩(wěn)定供需關(guān)系，穩(wěn)定市場秩序，實(shí)現(xiàn)公平競爭和長期相對(duì)穩(wěn)定的市場目標(biāo)。

三是加快淘汰低端落后產(chǎn)線及過多的低端或質(zhì)量較差的產(chǎn)品。如一般取向電工鋼產(chǎn)量要逐步減少，低牌號(hào)無取向電工鋼要減產(chǎn)，禁止使用自身耗能高、冒充電工鋼的非標(biāo)產(chǎn)品。

四是呼吁對(duì)電工鋼產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的管控及實(shí)施，通過制定標(biāo)準(zhǔn)，加快淘汰落后產(chǎn)品。在近幾年產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施中，有些“擺式或虛設(shè)”，如標(biāo)準(zhǔn)中已明確取消的產(chǎn)品牌號(hào)，市場還在銷售等問題有待解決。

五是取向硅鋼超/極薄帶被列入《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2021年版）》需關(guān)注。2021年12月31日，工信部印發(fā)《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2021年版）》，2022年1月1日起施行，其中取向硅鋼超/極薄帶被列入《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2021年版）》，應(yīng)引起生產(chǎn)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的關(guān)注。

六是繼續(xù)研究冶煉、熱軋工序。如在冶煉中添加鉍等元素，來提高磁性能；在熱軋中優(yōu)化粗軋、精軋工藝等，通過優(yōu)化工藝或減少工藝流程、減少碳排放或能源介質(zhì)消耗，最終為實(shí)現(xiàn)用戶使用更節(jié)能、更綠色、更環(huán)保的電工鋼創(chuàng)造有利條件。

七是推廣對(duì)廢硅鋼再生循環(huán)利用的研究。據(jù)研究表明，硅鋼片在冶煉、使用過程中產(chǎn)生不同類型廢硅鋼，通常被回收作為新一爐硅鋼生產(chǎn)添加的廢鋼。在煉鋼氧化下，廢硅鋼中硅元素?zé)龘p進(jìn)入鋼渣中，造成了硅元素價(jià)值的降低，并且造成過程噴濺，污染環(huán)境。而采用先進(jìn)的復(fù)化爐熔煉、生產(chǎn)出軟磁材料——鐵硅粉，廣泛應(yīng)用于變頻空調(diào)、UPS電源（不間斷電源）、新能源充電樁等，市場前景好，附加值高，可循環(huán)利用，有助于實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。此外，還要大力開展電爐煉硅鋼的技術(shù)研究。

八是有序開發(fā)用于新能源汽車定、轉(zhuǎn)子的取向電工鋼。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，國內(nèi)外企業(yè)或研究機(jī)構(gòu)已研發(fā)出用取向硅鋼片做驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子、無取向硅鋼片做驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子的工藝，效率更高，成本相當(dāng)。

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