0.015mm 不锈钢箔，中国给出的轻薄答案，被誉为钢铁行业皇冠上的明珠

不锈钢可以做到多薄？今天，中国的答案是0.015毫米。

在山西太钢不锈钢精密带钢有限公司（以下简称“精密带钢公司”）的产品展台上，一片不锈钢箔呈半透明状，反射着镜面般的银色光泽，其厚度仅有0.015毫米，不足头发丝直径的六分之一。

拿起钢箔，它就像纸一样可以弯曲折叠，甚至只需轻轻一用力，就能被撕开。相比于“太钢不锈钢精密箔”的学名，它有一个更加形象生动、为人熟知的名字——“手撕钢”。

尽管厚度超薄，“手撕钢”依然具备强度高、韧性强、耐腐蚀、抗氧化、高屏蔽等优异性能，广泛应用于航空航天、医疗器械、精密仪器、新能源等高精尖装备制造行业，被誉为钢铁行业“皇冠上的明珠”。

近日，在国务院国资委新闻中心主办的线上互动交流活动“十个维度看中国——走进新国企、打卡新坐标”中，澎湃新闻记者走进太钢集团、太钢精密带钢公司，探秘中国的“厚度”，追溯太钢用科技力量打造“终于柔如丝的钢”的故事。

精代公司精密箔工艺首席工程师廖曦告诉记者，“手撕钢”是指厚度小于0.05mm的超薄精密不锈带钢，是航空航天、高端电子、新能源等尖端领域的关键基础材料，全球仅有少数国家能够生产，宽度小于400mm。

太钢精密带钢公司历时3年，攻克175个设备难题、452个工艺难题，终于在2018年自主突破了钢材纯净度、生产线技术、控制水平、高等级表面精度、产品性能等五项核心工艺技术，研发出厚度0.02毫米、宽度640毫米的“手撕钢”并投入量产。

2020年8月，太钢将“手撕钢”最薄厚度轧制至0.015毫米，创下世界新纪录，实现了从依赖进口到世界领先的跨越。该类型箔材技术要求高，生产难度大，它的成功开发使太钢成为全球唯一一家能够量产宽幅软质不锈钢箔产品的企业。

“最近我们继续尝试（以0.015mm为基准），大概可以做到12微米（0.012mm）。”晶代公司研发中心总监段浩杰介绍，超薄手撕钢的制造难度会随着厚度的减小而呈指数级增长，每突破0.001mm都是巨大的技术挑战。虽然难度极大，但随着科研的不断突破，未来0.012mm甚至突破0.01mm并实现量产还是值得期待的。他特别指出，从0.02mm到0.015mm再到更薄的钢箔，这看似细微的差别，却在产业上产生了巨大的差异。以电池为例，同样体积的电池，采用0.015mm材料，电池容量可提升17%。

——711次失败后，0.02毫米挑战成功

“手撕钢”项目启动前，精代公司主营产品为0.5mm不锈钢料，当时全球仅有少数几家企业能生产厚度小于0.05mm的“手撕钢”产品，我国对此类产品的需求完全依赖进口。

一块A4纸大小的“手撕钢”售价就达400多元，而进口一吨“手撕钢”的价格就高达数百万元，而且还需要至少半年的漫长交货期。

从0.5毫米到0.02毫米，这个厚度用肉眼根本无法分辨，但对于工业生产来说，却像是一个巨大的差距。为突破“手撕钢”材料这一“瓶颈”难题，太钢研发团队连续三年夜战，经历了711次失败。

“轧制是第一道工序，每前进0.01毫米，就意味着辊道配置有2万多种可能。”段浩杰告诉记者，“断带”是轧制过程中最常见的问题，也是最让人头疼的问题。

与厚板断裂后会断成两截不同，薄板断裂后会碎成粉末，而体型较瘦的工人要想清理出粉末，唯一的办法就是爬进只有0.4米高的设备里，用手去捡、抓。

2016年12月10日，“手撕钢”研发团队正在按照计划进行0.02毫米带钢轧制，突然一声巨响打破了生产车间的宁静。直到今天，廖曦还清楚地记得轧钢时断带的情景：“（我们）打开设备，发现里面全是粉状的白色晶体，价值近百万元的3吨钢材，全部碎成了粉末。”

这种情况在研发过程中并不是偶然的，有时一天之内就会发生多起皮带断裂的情况。

为了以最快的速度解决研发中遇到的问题，精密带钢研发团队找来一块白板，每当遇到问题，就把白板拉过来，相关人员把自己的问题和建议写在上面，然后大家一起分析总结，逐一对比讨论，理清思路。

此外，王天祥还实行“容错”管理法，给每个科研人员一定的断带次数和退带米数作为“责任免除”，鼓励大家勇于创新。没过多久，明线总工程师王祥宇就提出：“给我1000米，我试试！”在用完定额中的400米后，王祥宇克服了这个难题，生产出了600米的合格产品。

2018年以来，已开发应用0.02毫米“手撕钢”50余吨，国内市场占有率达70%，吨钢利润达300%至500%。

“‘手撕钢’代表着一个方向，带动了高端制造原材料的转型，公司近两年营收年增长率达到80%，但只是第一步。”精密带钢研发团队的新规划是不断拓展“手撕钢”的性能和应用领域，超平、超薄、超硬、超光滑的“手撕钢”是他们努力研发的方向。

——建立国家重点实验室，突破“瓶颈”技术与材料

太钢精密带钢公司之所以能实现“手撕钢”的技术突破，得益于太原钢铁（集团）有限责任公司2013年成立了“先进不锈钢材料国家重点实验室”，致力于瞄准国际发展方向和前沿技术，破解不锈钢材料领域的科学难题和工艺技术瓶颈。

实验室以“基础性、公益性”为原则，以提高我国不锈钢行业共性技术推广应用能力为目标；搭建不锈钢学术交流平台，打造高水平科研基地；建立不锈钢学术研究成果转化基地。围绕国家重大工程和重要领域使用的关键材料，瞄准关键前沿关键技术，聚焦国家“卡脖子”技术和材料，打造不锈钢领域科学与工程研究的国家科技创新基地。

国家重点实验室重点开展资源节约型不锈钢、特种领域高性能高功能不锈钢材料、不锈钢关键制造与应用共性技术研究，在笔尖用超易切削不锈钢、宽幅超薄精密带钢、ITER项目用不锈钢、机场顶板用超纯铁素体不锈钢等产品上取得突破。

其中，通过自主创新，成功研发出超易切割笔尖用不锈钢丝及全工序关键制备技术，形成了国内唯一一条全工序、高效、规模化的笔尖用不锈钢丝生产线，实现了稳定生产，不锈钢笔尖整体技术及出墨量、书写长度等书写性能指标达到国际先进水平，填补了国内笔尖用不锈钢丝生产技术的空白。

该实验室研发的化学品船用双相不锈钢强度高、耐腐蚀性能好，可减轻船体结构重量，增加运输介质种类，载重量达4.9万吨，为全球最大；还创新了供货模式，实现“拆解—钢板制造—部件加工—现场焊接”一条龙服务。

此外，2016年，实验室还开发了超低氢、超低氧、高纯快堆不锈钢冶炼技术，研发出高纯不锈钢连铸坯、中厚板、锻管、棒材等一系列快堆用不锈钢，实现了材料的自主化和国产化。

——制定《不锈钢精密箔》国家标准，推动标准体系完善

在2020年召开的第六届中国工业奖励大会上，太钢不锈钢精密带钢公司“宽幅超薄精密不锈钢带工艺技术及系列产品项目”荣获中国工业奖项目类奖项，这也是太钢继2014年荣获第三届“中国工业奖”企业奖后，再次获此殊荣。

即使斩获了中国工业领域的“奥斯卡”大奖，“手撕钢”项目组并不满足于现状。近年来，团队成功研发出面向新一代5G高端电子的系列精密带状柔性屏用钢和低磁高强度超扁平材料，突破特种合金轧制及应力消除技术，进一步推动了柔性显示用掩膜基板国产化，有力促进了高端产业制造领域关键材料的升级换代和可持续发展，带动了超导、微孔加工等一系列重大表面深加工技术的发展，引领了世界不锈钢超薄带的发展方向，为中国制造高端化提供了强有力的基础材料保障。

目前，该项目已拥有国家专利44项，其中发明专利13项。此外，由山西太钢不锈钢股份有限公司起草的国家标准《不锈钢精密箔》（GB/T 41608-2022）已于2023年2月1日正式实施。该标准结束了我国在不锈钢精密箔领域缺乏国家标准的历史。

本标准对不锈钢精密箔即厚度不大于0.05mm的不锈钢冷轧带钢进行了明确的定义，规定了不锈钢精密箔的分类、尺寸、外形及允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书等详细的技术内容。

标准重点关注尺寸公差、三点差、同线差等，已达到微米量级，并借鉴了有色金属箔、涂镀行业、造纸行业等的测试方法，引入了穿刺强度、表面润湿角等测试，兼顾了电子、医疗、涂料等行业对极薄材料的性能要求。

“目前，国际上还没有‘手撕钢’的通用标准，太钢制定的‘手撕钢’标准已经达到甚至超过了很多国家的标准。”冶金工业规划院总设计师鲁宁告诉澎湃新闻记者，“手撕钢”这样的高端制造原材料，已经成为国内很多领域“肉眼可见的配套材料”。在前沿技术和材料不断突破的同时，我国核心装备也在逐步实现国产化，充分彰显了国家制造业产业链、供应链的不断完善。

——多款钢材突破技术“瓶颈”

太钢除开发宽度0.015毫米超薄不锈钢精密带钢外，还开发了多个领域的先进钢材，为国家现代化建设提供了材料支撑。

铁路用钢方面，太钢高强度耐腐蚀不锈钢用于铁路重载货车车厢制造，与传统钢材制成的车厢相比，可减轻车体重量15%-20%，相应提高载重量，延长车体寿命，全寿命周期成本低，减碳效果显著。利用太钢材料生产不锈钢车辆已超过5万辆，出口1万多辆。太钢已成功开发高速铁路、重载货车、大功率机车车轴钢系列产品，累计开发车轴钢400多万吨，国内市场占有率达50%，大规格机车车轴市场占有率达90%以上。 太钢累计供应轨道交通车辆用不锈钢10.7万吨，服务于国内24个城市轨道交通建设，并出口13个国家和地区。

核电用钢方面，太钢在核电不锈钢组织、力学性能、腐蚀性能控制、超宽超厚钢板制造等方面取得突破，2010年率先实现RCCM标准核1级不锈钢板国产化，国内核电站从此用上国产“芯”。2018年成功研制出我国第四代钠冷示范快堆钠系高温部件用不锈钢，解决了材料“卡颈”问题。太钢核电用钢产品广泛应用于秦山、大亚湾、三门、福清等所有已建和在建核电机组，太钢高性能超低温不锈钢还应用于“国际热核聚变实验堆（ITER）计划”项目。

在新能源材料方面，为适应我国清洁能源发展新要求，太钢成功开发铁镍基合金中厚板、无缝管产品，满足光伏关键材料装备高温、高压、腐蚀、长寿命运行要求，具有流程短、效率高、成本低等特点，在我国光伏关键材料装备工程领域批量应用。太钢还开发了高端纯铁基板，广泛应用于新能源汽车电池、非晶、节能电极、航空航天用高温合金等领域，解决了国内新能源领域高端合金用纯铁材料的“瓶颈”问题。新能源用纯铁成功应用于磷酸铁锂电池生产，开发出高温合金用纯铁FS3-8，筛分硫含量达到ppm级。

在航天材料领域，开发出高强度、耐高温腐蚀不锈钢冷轧板、航空发动机用不锈钢冷轧薄板等新型材料，产品应用于长征系列运载火箭、神舟系列飞船、嫦娥系列探月工程等；成功实现因瓦合金国产化量产，应用于国内商用大飞机项目，打破了进口材料的市场垄断和技术封锁。

在碳纤维材料方面，2012年以来，太钢与中科院山西煤炭化学研究所开展联合研发，建成具有国际先进水平的干吨级高端碳纤维生产线，实现了高性能碳纤维品种规格全覆盖、生产工艺和技术装备完全自主知识产权，成功开发出TG300航空级碳纤维、T700S级碳纤维产品等，形成了批量供货能力，破解了国家的“瓶颈”问题。

在船舶及海洋工程用不锈钢方面，太钢自主研发了集高强度、高耐蚀性、高表面质量、低成本于一体的资源节约型高性能双相不锈钢，国内300多艘化学品船所需不锈钢材料全部由太钢生产，其中近100艘国内化学品船采用双相不锈钢建造，占国内市场份额的85%。

汽车用钢方面，太钢新能源汽车节能高效无取向硅钢已形成5大系列、26个牌号，0.35mm厚度高效无取向硅钢已替代日钢产品，全面进入国内新能源汽车龙头企业，市场占有率达100%，迄今已助力300多万辆新能源汽车绿色行驶。

——打造优质智能工厂，实现提质增效绿色发展

“我们将把太钢打造成为中国宝武不锈钢产业一体化运营的旗舰平台公司和全球最具竞争力的不锈钢全产业链高新技术企业，成为全球不锈钢行业的领军者。”

立足世界领先目标，太钢集团为自己制定了转型发展的时间表和路线图：到2024年，不锈钢规模达到1500万吨，人均钢产量1150吨，研发强度不低于3.3%，吨钢碳减排10%；到2027年，不锈钢规模达到1800万吨，人均钢产量1650吨，研发强度不低于3.5%，吨钢碳减排30%。

钢铁冶金是传统的高能耗、高排放行业，但2020年太钢集团与中国宝武联合重组后，全面纳入中国宝武绿色发展指标体系，深化“1125”绿色发展模式，即：树立钢厂与城市是和谐发展“共同体”的“一个理念”、确立打造冶金行业节能减排和循环经济示范工厂的“一个目标”、依托技术创新和管理创新“两个创新”、拓展产品制造、能源转换、废弃物处置处理、绿色技术输出、绿化美化等“五大功能”。

为此，中国宝武和太钢均将碳达峰计划提前至2023年，力争2035年实现碳减排30%，2050年实现碳中和。从明年开始，绿色工厂将以碳中和为目标，逐年减少碳排放。中国宝武致力于在2025年拥有碳减排30%的技术和能力，太钢也承诺在2025年实现碳减排6%的目标。

中国宝武钢铁集团提出围绕“高强度、高耐蚀、高效”开展绿色产品创新，研发更多更好的绿色钢铁材料，推进钢铁精细化进程，打造精细化发展的示范，支撑社会实现低碳转型。

对此，太钢集团牢记“支撑先进制造、创造美好生活”的企业使命，聚焦全球最具竞争力的不锈钢全产业链高新技术企业和国内领先、世界一流的高端碳纤维产业基地，持续加大创新投入，加强核心科技创新能力和团队建设，开展“瓶颈”关键材料研究，努力成为全球不锈钢行业的领军企业。

目前太钢质量指数已达到68%，太钢表示，将在2024年将质量指数提升至70%，2027年提升至75%。

此外，中国宝武还提出打造智能制造升级版，最终形成智能制造和服务行业领军者的形象和能力。

太钢也正在深入洞察未来智能工厂的发展方向，打造“集约、互联、高效、协同、智能、共享”的未来梦工厂，依托“平台+数据+算法”智慧决策和“工业大脑”深度智能，实现“员工零无聊、流程零漏洞、作业零阻碍”，重塑钢铁行业新形象。

展望未来，太钢将继续沿着“高端、智能、绿色、高效”的发展方向做强、做优、做大，加快发展成为全球不锈钢行业领军企业，为中国宝武打造世界一流企业，为山西高质量转型发展贡献太钢力量。（澎湃新闻）