宝钢股份首次线上发布超低碳汽车板零件,引领钢铁行业低碳革命
近日,宝钢股份率先在线上发布了三个减碳效果超过50%的宝钢汽车板零部件,分别是油箱加强支架、B柱加强板内板下部以及座椅头枕连接板。这三个低碳汽车板零部件的成功应用,标志着宝钢汽车板SMARTeX低碳战略迈出了坚实的一步,同时也为全球汽车产业生态圈带来了巨大的进步。

“绿水青山即是金山银山”,低碳化正逐步演变为一股推动全球未来变革的重要社会潮流。在新时代的重要转折点上,全球正加快与化石能源的分离步伐,现有的交通出行方式或许将面临根本性的变革。众多汽车制造商纷纷发布了宏伟的“减碳”战略,并加快了对相关产业链下游企业的调研与推动。

追风赶月
引领中国乃至全球钢铁行业低碳革命
钢铁在汽车供应链的绿色低碳转型中扮演着核心角色,众多钢铁企业正积极探讨和制定各自的碳中和策略。宝钢股份,作为全球最大的汽车钢板生产商,持续积极推动节能减排和碳中和目标的实现。宝钢股份作为国内首家,推出了气候行动报告。该企业在中国钢铁行业的EPD平台上,首次公开了热轧和线材的EPD数据。未来,宝钢股份将结合自身的减碳计划和实际成果,分阶段地公布更多产品的EPD数据。此举旨在持续推动中国乃至全球钢铁行业的低碳绿色发展。
宝钢股份正迈出至关重要的步伐,这不仅涉及钢铁生产环节的减排工作,而且正携手汽车行业用户共同推广超低碳排放钢铁产品零部件的示范应用。据相关机构调研,这在全球范围内属于罕见,是首次在汽车零部件领域公开展示此类超低碳排放的钢铁材料。
TüV南德意志集团,作为一家国际知名的第三方检测认证机构,向宝钢颁发了一份产品碳足迹核查声明,该声明针对的是宝钢全废钢电炉冶炼所生产的普冷和热镀锌产品。在本次试制过程中,宝钢的超低碳汽车板产品,包括普冷和热镀锌两种,其全生命周期的碳排放量较常规生产流程显著减少,降幅超过了60%,具体而言,普冷产品的碳排放降低了65%,而热镀锌产品的碳排放降低了66%。

体系的力量
宝钢超低碳汽车板的生产与试制
疫情当前,宝钢汽车板的研发、生产和销售团队齐心协力,历经重重挑战,短短半年内便圆满完成了超低碳高强度冷轧及热镀锌汽车板的试制,并在用户端对三个零部件进行了试用。
本次研发的超低碳汽车板产品分为普冷和热镀锌两大类,均采用了废钢加电炉的制造工艺,其中废钢的使用比例高达100%,并且使用了绿色电力。根据国际钢铁协会的统计数据,每使用1吨废钢,可以减少1.5吨二氧化碳的排放,同时还能节约1.4吨铁矿石、0.74吨煤炭以及0.12吨石灰石的消耗。伴随着我国工业化步伐的加快,这种低碳制造工艺预计将迎来迅猛的发展。
运用100%全废钢电炉工艺生产高品质汽车板的重大技术挑战,集中在如何有效控制钢中残留元素的含量。汽车板是众多钢铁产品中对残留元素含量要求最为严格的类别之一。为此,技术团队对废钢实施了严格的控制和特殊处理,从源头入手,确保Cu、Ni、Cr、Sn等关键残留元素的含量保持在较低水平,并在冶炼过程中运用特定的工艺手段,以防止钢水受到污染。成分分析结果显示,该钢种中的残留元素完全符合其成分设计标准。此外,通过将常规转炉流程生产的样品与本次电炉流程生产的样品进行力学性能对比,发现两者的性能基本一致。

全方位测试
宝钢超低碳汽车板成形表现优秀
为确保汽车制造流程的顺畅及整车安全,汽车钢板不仅要达到汽车行业对材料化学成分及力学性能的既定标准,还需对成形、焊接及涂装等方面进行综合评估,以保证其在汽车特定零件上的适用性。在此背景下,宝钢股份对全电炉流程生产的超低碳汽车板进行了近20项检测,并在多个方面与常规流程产品进行了性能对比。本次试验证明,所生产的普冷板与热镀锌板两种汽车用板材,在各项使用性能方面均表现优异。
已对油箱加固支架、B柱加固板内层底部、座椅头部支撑连接板等三个关键部件进行了实际冲压测试,并展示了其应用效果。结果显示,本次研发的电炉工艺生产的汽车用板材,在材质和性能方面,整体上与常规工艺生产的板材相仿;所有检测指标均达到了用户规定的标准,并符合使用需求;其中,某些技术指标,比如断裂延伸率,略高于常规工艺产品;而且,通过典型零件的实际冲压测试,进一步验证了超低碳汽车板在成形性能上的卓越表现。

未来可期
在低碳汽车板材料方面开展广泛合作
宝钢的这三个零件试制取得成功,受到了用户群体的广泛认可,尤其是那些与宝钢汽车板有着深厚合作基础的泛亚汽车技术中心有限公司,以及座椅行业内的领军企业——恺博座椅机械部件有限公司。
泛亚汽车技术中心的高级技术经理叶又博士指出,420LA是国内首次采用全废钢、零铁矿石生产的汽车钢板。此类低合金高强钢在上汽通用车型中的应用比例相当高。若相关产品和技术能够实现量产,将对上汽通用的减碳工作做出显著贡献。此举还将推动汽车钢板应用的新潮流,为社会带来积极的影响。接下来,泛亚将与宝钢股份携手,对废钢的来源和种类、成分的调控、材料规范、材料评估认证以及示范零件的运用进行合作探究,旨在增强材料性能的稳定性,并减少成本。这样的未来合作将具有广泛性和深远性,或许会对一代甚至几代人产生深远影响。

恺博座椅机械部件有限公司的高级创新经理倪洪斌指出,该公司与合作伙伴共同打破了国外钢厂在座椅骨架及机构件用先进材料方面的市场垄断,成功填补了国内相关领域的多项技术空白,同时推动了多款先进材料在行业内的首次大规模应用。自去年起,恺博便与宝钢汽车板在低碳材料领域展开了合作,旨在从材料研发的初始阶段便着手实现减碳目标。在得到领导的鼎力支持下,双方迅速选定HC420LA型号产品作为电炉钢试制的首选。采用全绿电和全废钢的生产方式,宝钢股份成功交付了相关材料。随后,依照恺博三新材料认证的程序,完成了产品的试制工作。最终,各项性能指标均达到了预期要求。恺博强调,他们计划与宝钢股份深化协作,共同致力于超高强钢的低碳化研发,并力争尽快实现产品的规模化生产。
梦想启航
助推钢铁和汽车行业早日达成“碳中和”
宝钢汽车板的实现净零碳排放的目标,不仅停留在理论层面,更转化为具体实践。这体现在宝钢股份正在推进的低碳化梦想工厂——湛江钢铁的建设上。其中,一座百万吨级、全球最大的氢基竖炉机组,已于今年2月15日启动建设。目前,该机组的基础桩基工程已全部完成,正进入钢结构安装阶段。预计今年9月份将开始设备安装工作,并于2023年12月底前全面投入使用。这标志着我国成功研发出首套自主集成的百万吨级氢基竖炉,该竖炉是首套将氢气和焦炉煤气集成用于工业化生产直接还原铁的生产线,同时也是后续自主集成和研发全氢冶炼技术的创新平台。这一成就对于推动我国钢铁行业向绿色低碳转型发展具有划时代的里程碑意义。
湛江钢铁正加紧推进氢基竖炉在绿氢和绿电领域的应用,同时深入研究和实践“氢基竖炉+高效电炉”的零碳生产技术,以生产高品质钢板。该零碳高品质钢板项目预计在今年年底启动建设,并有望在2024年底完工。届时,零碳生产线将全面投入使用,实现年产180万吨零碳板材的目标。与传统的长流程工艺相比,宝钢股份的零碳工艺能够减少大约90%的碳排放。

行远自迩,笃行不怠
减碳任务并非一朝一夕可以完成,它迫切需要真实有效的技术创新和持续的资金投入。宝钢股份将不断强化对减碳技术路线的研究与产业化进程,同时,根据汽车消费者的需求以及实际减碳成效,将致力于在制造环节实现低碳汽车板材的量产,从而构建起宝钢汽车板材从低碳到净零碳的完整产品系列。

宝钢股份,作为全球规模最大、产品种类最丰富、整体竞争力最为突出的汽车钢板生产商,在产业经历重大变革、行业遭遇深刻颠覆的当下,不仅致力于不断提升宝钢汽车板的QCDDS核心竞争力,努力将SMARTeX打造成为全球汽车板领域的顶尖品牌,而且在大规模开展低碳化研发和实际行动方面也取得了显著成效。展望未来,宝钢汽车板SMARTeX将展现出更加绚丽的图景,我们共同期待着“碳中和”时代的到来。
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