中国冶金报社
记者 李江梅 报道
冶金贸促会 供图
在汽车用钢领域，目前已经有40%比例的商用车车身用钢采用含铌高强钢和耐磨钢（以2023年自卸车产量36.5万辆计算），可减少钢材用量70万吨，减少碳排放140万吨；
在建筑用钢领域，每使用1.0吨含铌高强钢，就有可能减少100千克低强度钢的消耗和200千克碳排放量；
在管线用钢领域，近几年我国建设的油气干线管道全部采用X80高等级管线钢，总长度为1.7万千米，相比于全部采用X70钢级管线钢可减少钢材用量85万吨，减少碳排放170万吨……
在钢铁这个“碳排放大户”的家族里，一种名为“铌”的稀有金属元素，正悄然扮演着“隐形减碳侠”的角色，这种银灰色金属正成为钢铁行业实现“双碳”目标的秘密武器。
在8月6日召开的钢铁行业绿色低碳技术交流会上，中信金属股份有限公司科技创新中心主任兼铌产品业务部副总经理王文军在做主题报告时介绍，2001年—2024年，我国生产含铌钢累计达到11亿吨，按含铌钢替代低强度钢可实现平均减重10%进行估算，可减少钢材生产1.1亿吨，在钢材生产环节相应降低二氧化碳排放约2亿吨。
图为王文军
从20世纪中叶才加入钢铁家族的铌，虽是新锐却身怀绝技——它能同时提升钢材的强度、韧性、成形性，甚至具备优异的强韧化、耐腐蚀、耐高温等性能，堪称合金届的“六边形战士”。目前，约有90%的铌应用在高端钢铁材料的生产中，在能源、汽车、建筑、机械、造船等领域大放异彩。
王文军介绍，含铌钢实现碳减排的方式有以下三个方面：一是通过持续的技术创新，减少铁铌生产过程中的碳排放，中信金属与巴西矿冶公司（CBMM）合作研发低碳排放铌铁产品，2022年该公司研发的铌铁合金的碳排放量（范围1、2、3）相较2019年下降67%；二是在炼钢环节采用铌合金设计方案，可使每吨钢减少碳排放30千克，以年产S355钢600万吨为例，铌对冶炼工艺的改善可带来约18万吨的碳减排效益；三是含铌钢的高强化使其在使用过程中能够实现减量化应用，从而减少钢材消耗和生产，减少钢铁生产过程碳排放。
除此之外，在具体的应用场景下，含铌钢轻量化的特性可以带来意想不到的碳减排“长尾效应”。例如，全方位使用含铌高强钢制造的乘用车、商用车，由于具备更轻便的车身重量，可以显著减少在汽车服役过程中的能源消耗，从而使二氧化碳排放得以进一步减少。“中信金属正在顺应汽车轻量化发展需求，整合国内外资源，推动轻量化共性技术发展。”王文军说道。
点“铌”成金带来的变化正在悄然发生。以乘用车为例，据介绍，中国乘用车的车身用钢已由过去的普通软钢变为含铌高强钢，含铌高强钢的比例已经由2005年的30%提高到2023年的60%，车身轻量化水平大幅提升，节省车身钢材用量10%～20% 。按照2023年中国乘用车产量2613万辆计算，相当于节省钢材消耗240万吨，减少碳排放480万吨，在15年服役周期内，由于车身轻量化总计可减少燃油碳排放2334万吨。
从汽车到油气管线，从摩天大楼到风力发电机，铌如同钢铁世界的“绿色基因”，正在每个关键节点悄然发力。小小的铌粒里正蕴藏着引领钢铁行业走向低碳可持续发展未来的巨大潜力。据统计，目前我国铌铁消耗强度为40克/吨钢，如果未来能够达到美国和日本的铌铁消耗水平（80克/吨钢～90克/吨钢），含铌钢年产量将达到2亿吨。按照含铌钢可实现平均减重10%计算，含铌钢的生产将在目前基础上再减少碳排放约2000万吨/年。
“中信金属将与巴西矿冶公司一道，致力于成为国内铌技术的引领者和推进者，通过整合行业上下游资源，构建合作和服务平台，为国内铌技术发展提供研究经费、国际交流、专家服务、人才培养等全方位的支持，开展铌产品开发和推广应用，促进钢铁材料质量提升，为我国实现‘碳达峰’和‘碳中和’目标做出更大的贡献。”王文军在发言最后展望道。
