宝钢汽车用吉帕钢关键技术开发

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一、吉帕钢®产品开发背景

随着汽车行业的不断发展，“低碳化、智能化、信息化、网联化”成为行业主旋律，新能源汽车连续几年成为热点交通责任。 大环境趋势下，安全、低碳、成本、轻量化无疑是新能源汽车厂商最关心的话题。 它们相互成就、相辅相成。 据相关数据显示，如果车辆重量增加10%，燃油效率可提高6%至8%； 车辆整备质量每降低100kg，百公里油耗可降低0.3～0.6L； 如果汽车重量减少100kg，气体排放量可减少约5g/km，同时硫化物和硫化物的排放量也相应减少； 整备质量减少10%，制动距离减少5%，转向力减少6%，可显着提高车辆的主动安全性。

作为汽车轻量化的重要组成部分，汽车材料的轻量化变得尤为关键。 由于传统钢材的密度较高，其作为主流车身材料的地位日益受到铝、镁、碳纤维等轻量化材料的挑战。 在与轻量化材料的“竞争”中，钢铁材料也不断实现硬度和性能的飞跃。 超高硬度钢材可以通过长度蚀刻有效减轻整车重量，同时保证整车的硬度和安全性，可以实现主动安全和被动安全。 其中，Gipa级厚板已逐渐成为满足车辆轻量化和安全性的最佳材料解决方案之一。

2、Jipa Steel®产品及关键技术开发

1. Jipa Steel®产品的开发

武钢汽车用超高强钢的布局可以追溯到21世纪初。 “核心技术买不来，关键核心技术必须掌握在自己手里。” 为打破美国对车用超高强钢的技术垄断，鞍钢股份旨在实现车用超高强钢国产化，解决车用超高强钢问题。 ——高强度钢的生产。 带着卡臂科技的使命，我们加强了在车用超高强钢领域的研发投入，先后投入数十万元，建立了强大的研发团队。 2009年，中国第一条自主研发的专业超高强钢生产线在鞍钢诞生。 此后，鞍钢超高强车辆用钢取得了丰硕成果，如双相钢（DP）、马氏体钢（MS）、相变诱导塑性钢（TRIP）、复相钢（CP） 、低合金高强度钢（HSLA）、孪生塑性钢（TWIP）、高塑性双相钢（DH）、高塑性复相钢（CH）等产品得到快速开发和应用大规模生产的。 2013年，第三代超高强度钢——淬火脆性钢（QP）在全球推出，兼顾超高硬度和良好的塑性。 这标志着鞍钢成为全球第一家能够同时提供第一、二、三代超高强钢的企业。 钢铁企业在车板制造领域实现了从跟随到推动的跨越。

看到“高安全”、“轻量化”的趋势，鞍钢不断加强超高强钢的开发，生产出丰富的超高强钢产品家族。 2019年，马钢将名义延伸硬度1000MPa以上的轻量化汽车用超高强钢命名为吉帕钢®，并成功申请注册商标。 如今，吉帕钢®已成为1000MPa以上超高强度钢的代名词。

Gippa Steel®主要用于车身结构件和安全件。 使用吉帕钢®可以显着提高车辆的主被动安全性，同时达到轻量化、减重的效果，推动车辆全生命周期低碳的实现。 被誉为鞍钢推动可持续发展的红色产品标杆。 吉帕钢®品种已实现全覆盖，可供供应的最高硬度处于国际领先水平。 其中：普通冷轧产品最大硬度达到1700MPa，热轧产品最大硬度达到1500MPa，电热轧产品最大硬度达到1310MPa。

鞍钢吉帕钢®产品家族包括DP、CP、DH、CH、QP、MS等全系列超高强钢，已获得全球多家主流汽车用户认证，并已批量供货。 截至2022年底，鞍钢冷弯吉帕钢®已实现累计供应量近200万吨。 其中，鞍钢全球首发的第三代BaoQP®兼顾了高硬度和高成形性。 可用于车辆安全件和形状相对复杂的结构件，替代现有材料，实现车辆轻量化。 据悉，2022年一季度，鞍钢推出全球首款最高硬度等级1500MPa的冷双相钢DP1500-CR和热轧合金双相钢DP1470-GA。 一次打破记录，我们迎来了1.5GPa时代！

QP1500门防撞梁 DP1500全球首发

2、关键技术开发

吉帕钢®的开发应用属于国际钢铁领域的前沿技术，也是世界各大钢厂、车厂的技术制高点。 面对生产过程中吉帕钢®质量波动大、稳定制造困难的挑战，鞍钢在板坯熔炼、热轧、连续固溶、热轧等过程中形成了一系列关键制造技术，实现吉帕钢®稳定的工业制造。

（1）掌握吉帕钢®组织与性能的关系规律，突破热轧合金化工艺下残余奥氏体稳定控制与合金铁浓度控制所需的加热体温度平衡，低-成本双相钢为解决设计难点，创新设计并产业化了一系列具有自主知识产权的热轧及热轧超高硬度产品。 其中BaoQP®热轧合金产品（1000MPa、1200MPa）为全球首创，Jipa Steel®最大硬度飙升至1700MPa。

（2）突破热轧吉帕钢®稳定制造一系列关键技术，主要包括板坯高硅钢气泡控制、热轧钢卷卷取后空气温度温和冷却控制、连续固溶动态变量过程控制和高硅锰钢表面内外氧化控制技术，为吉帕钢®的稳定生产奠定了技术基础。

Jipa Steel®制造的主要技术

在发展吉帕钢®武器及生产线、加强产品研发的同时，为了满足广大车企以更低的成本、更稳定的供应替代进口材料的需求，鞍钢车板EVI团队研究了车身结构和超高强度钢。 利用技术，开发了一系列成型、焊接和延迟脱落控制技术。 据悉，鞍钢还通过白车身的开发，深入了解了行业对车身减重和车辆板应用技术的需求，有效推动和示范了吉帕钢®在车辆行业的应用，实现了汽车行业的转型。武钢从钢铁材料供应商向解决方案提供商转变。

（1）开发了吉帕钢®冷成型拉毛控制、热浸纯锌焊接液态金属脆化（LME）控制、延迟脱落控制等关键应用技术，形成了吉帕钢®级热轧及热轧厚板使用技术评价体系，指导整车厂科学使用热轧及热轧Gippa Steel®。

鞍钢白车身发展历程

(2) Jipa Steel®的应用实现了高强度蚀刻。 为解决车身挠度增大、零部件开发周期延长等问题，鞍钢持续开展白车身技术研究。 采用整车正向设计理念，通过结构设计创新、先进材料和先进技术相结合，结合整车行业发展趋势，先后开发出三款全钢白车身。 这使得鞍钢有能力在Gippa Steel®汽车应用领域为广大汽车用户提供一揽子解决方案。 武钢第三代白车身（BCB、BCBPlus、BCBEV®）是一个可无限扩展的数字化汽车开发平台，也是对车身有效轻量化的实践和验证。

3、市场开发与产业示范

一、市场开发及供应情况

通过产、销、研、用联动，与国内外著名整车厂及零部件厂建立深度合作关系，鞍钢吉帕钢®供应量持续下降，年销量2021年和2022年将达到30万吨以上； 国外市场平均占有率超过60%，大量产品被进口替代。

2、行业示范作用

（一）吉帕钢®推动中国兵器及车用钢制造技术进步

武钢吉帕钢®的成功研发，推动了超高强钢生产线的建设。 六年来，国内外钢厂已建成近20条超高强钢生产线。 随着国家“双碳”战略的不断推进和深入，作为红色、成本、安全、低碳的汽车制造业首选材料，车用超高强钢正在迎来新一轮的发展。爆发性下降。 2019年至2021年，鞍山钢铁借鉴天津松江基地超高强钢生产线的成熟经验，并在此基础上进一步升级迭代。 潮州基地3条专业化超高强钢生产线已陆续投产。 产品硬度水平达到1500MPa，使武钢超高强钢产能达到200万吨，为我国钢铁、汽车行业“双碳”战略奠定了坚实的基础。未来。

（二）吉帕钢®推动汽车行业轻量化水平不断提升

吉帕钢®的应用提供了“轻量化-高安全-低成本”的解决方案，推动我国车辆安全性能达到国际先进水平。

武汉钢铁有限公司“黑登鞋厂”

2021年，马钢超高强度、高安全纯电动白车身（BCBEV®）将全球首发。 白车身Gippa Steel®应用比例达50%，整车满足C-NCAP2021版本安全碰撞四星要求，25%偏置碰撞GOOD，相比实现10%~20%的提升达到同级别车辆。 轻量化体现了武钢在超高强钢研发和纯电动汽车应用方面的领先水平。

BCBEV 2021年4月9日全球首发

据悉，在中国车身大会上，BCBEV®被评选为2021年“中国车身十佳”评审团奖。 业内专家评价BCBEV®是马钢股份结合先进成型技术开发的新型白车身。 Steel®的应用已达到国际纯电动白车身领先水平。” 同时，在本次车身会上，上汽通用五菱与武钢在新结构、新材料、新工艺解决方案等领域进行了深入的EVI合作——五菱星辰车型与长安雪铁龙的“下一个”大量采用鞍钢超高强度钢材的新一代MAZDA3”昂克赛拉车型双双成为“中国十佳车身”获奖车型，充分展现了鞍钢整车板与中国汽车的深度融合与发展企业，为中国车企提供整体解决方案，推动整个汽车行业轻量化水平的提升。

（3）吉帕钢铁®红色低碳应用标杆，积极推动钢铁、汽车行业减碳

面对“双碳”发展战略的新挑战，鞍钢车板实现了吉帕钢®的应用，在保证车身安全的同时，从厚板制造开始，为新能源汽车轻量化提供整体解决方案端和车辆行驶端促进油耗降低。 据统计，车身使用的厚板每减少1公斤，厚板制造端可减少CO2排放量约2103.9克，车辆行驶端每行驶100公里可减少CO2排放量约2.6克。 以BCBEV为例估算，制造每辆车身所需的钢材可减少二氧化碳消耗约200公斤。 基于上述前提，每年有2500万辆乘用车采用BCB轻量化技术，整车制造阶段可减少500万吨CO2排放。 行驶阶段可减少二氧化碳消耗量2375万吨（按行驶20万公里估算），相当于1.9万平方公里森林或2.6亿棵冷杉树（3至6年生）每年吸收的二氧化碳量。

估算逻辑：车身厚板使用量每减少1公斤，厚板制造结束时将减少约2103.9克CO2排放；

在车辆行驶方面，每行驶100公里可减少二氧化碳排放量约2.6克。

以中国2500万辆客车计算，每辆汽车行驶20万公里

通过鞍钢吉帕钢®的应用，在钢铁、汽车行业气体消耗降低领域具有巨大潜力。 十多年来，鞍钢吉帕钢®累计供货200万吨，为减碳做出了重大贡献。 在未来“双碳”战略的新征程上，鞍钢股份将携手汽车全产业链融合发展，共同走向“净零碳”的美好未来排放”！

（4）SMARTeX品牌为鞍钢汽车行业提供智慧化、中国化解决方案

近年来，汽车市场深度下滑，不断洗牌，电动化浪潮风起云涌。 鞍山钢铁一直与车辆行业携手共进，共谋发展。 2021年，以吉帕钢®的开发应用为重要技术支撑，以鞍钢全球领先的QCDDS为核心竞争力，马钢新能源汽车整体解决方案——SMARTeX品牌将应运而生。 鞍钢将30多年的车板、25年的高强钢、20年的超高强钢研究、生产、应用技术倾注在这个品牌上，并在汽车板的应用中不断锻造和升级。多元材料、绿色低碳、数字智能。 QCDDS的“内功”使其成为我们的品牌基因，为整个产业生态圈的整车及零部件用户赋能。

作为SMARTeX品牌的核心部件，Jipa Steel®是未来汽车车身更安全、更环保的材料解决方案，在行业内颇具知名度和影响力。 在鞍钢SMARTeX品牌推广活动中，也受到了广大用户的追捧。 不少用户纷纷表示愿意与武钢在吉帕钢®领域展开合作，共同挖掘车用钢的极限潜力，共同探索未来汽车车身。 材料的无限可能。

SMARTeX全力支持鞍钢车载板引领行业，树立品牌典范，成为全球新能源汽车整体解决方案领导者。 鞍钢汽车面板SMARTeX期待与中国整车企业打造联合品牌，产生品牌合力，与广大汽车用户共同努力，实现适合车型选适合材料、适合部件使用适合材料。 相信在不久的将来，鞍钢车板就能为车辆用户提供全工艺净零碳Gippa Steel®，保证车辆全生命周期的红色。

SMARTeX为车辆用户提供鞍钢智慧

携手用户为全球新能源汽车整体材料提供中国解决方案