中国冶金报社
记者 贾林海 报道
特约通讯员 蓝义高 摄影
“当前，我国量大面广的钢铁产品基本能满足国民经济发展和社会需要，但支撑高端装备制造的部分高品质特种钢及合金尚不能满足需求，‘十五五’期间要重点突破。”8月7日，中国工程院院士干勇出席第十四届中国国际钢铁大会，在发表题为《全球钢铁工业科技创新发展现状和趋势》的演讲时表示。
图为干勇
干勇在演讲中介绍了全球钢铁工业发展概况及绿色化、智能化转型实践，围绕全球新能源需求演变、人工智能发展进程、国内外低碳钢铁冶金技术发展趋势等话题进行了分享。
破解钢铁低碳瓶颈
探索先进材料制造新路径
“人类即将进入由新能源驱动的新时代，电力和氢能将成为主要终端能源，世界经济正从‘燃料驱动’向‘材料驱动’转变。”干勇指出，我国钢铁行业开始呈现工业化后期下降趋势的规律化特征。
“当前，在低碳冶金技术方面，我国钢铁行业存在五方面问题。”干勇表示，一是碳排放总量大，二是工艺流程短期内难以改变，三是产品结构性矛盾仍存，四是绿色低碳技术仍以末端治理为主，五是突破性低碳技术支撑不足。
在梳理国外氢基直接还原炼铁工艺的基础上，干勇提出，经济化、规模化的绿氢工艺体系构建，是氢冶金产业发展的最终出路。在未来材料发展态势上，他认为，以原子、分子、电子为起始物质进行材料制备合成，在微观尺度上控制其成分和结构，将成为先进冶金材料制备技术的重要发展趋势。
例如，原子级制造，主要探索能量对物质的原子尺度限域调控原理，突破精准有序的批量化原子操控技术；制造更高精度、更优性能构件，提升高端装备性能与可靠性。又如，极大尺寸制造，主要是大型、特大型整体零件，支撑大飞机、重型火箭等大国重器的高精度、高可靠性一体化制造；还有大型复杂化、多功能系统，满足高端装备向功能多样化、性能极端化、响应精准化的发展需求。再如，极端环境制造，主要有深空（太空），支持长期太空任务，拓展人类生存空间，提升地表外资源利用率；还有深海、深地、涉核、涉爆等极端环境，提高零件与装备在极端恶劣环境下的生存极限。
加强原创引领
实现自主可控与国际话语权提升
“十三五”以来，在“跟踪研仿”基础上，我国成功解决了一批共性关键技术问题，基本解决了大部分短板材料的有无问题，初步解决了新研重点装备型号所需主干材料的应用急需。
“然而，面向下一代高端装备及重大工程应用需求，仍存在一些问题和瓶颈。”干勇坦言，主要表现在以下方面：一是以被动研仿模式为主的战略材料研发模式，难以实现对高端装备和重大工程发展的高水平保障；二是战略材料原创引领能力不强，难以支撑产业国际竞争优势建立和高水平自主可控；三是战略材料开发与利用的共性基础支撑能力弱，难以支撑其原始创新发展。
为此，干勇提出，“十五五”期间，我国前沿新材料应用基础研究目标应为：实现原创引领，具备国际话语权，新材料重大原创成果全球占比达到25%；战略性关键材料自主可控，国家重大装备和重大工程所需材料全面实现自主保障。同时，发展一批全球领先的材料技术，引领重点产业转型发展，实现材料产业体系规模适度、结构和空间布局合理；培育战略性新兴产业和经济增长点，主动掌握国际话语权，形成梯次接续、可持续发展的新材料创新体系。
“尤其是在特钢领域，要重点突破大型商用飞机与重型运载火箭用合金制备技术、先进能源工程与海工装备用合金制备技术、新一代高铁/新能源汽车/高技术船舶用合金制备技术等。”他强调。
打造钢铁平台联合体
推动产业结构优化升级
“未来钢铁产业结构调整，除了兼并重组为大型钢铁集团以外，另外一个重要的体制创新模式，在于利用人工智能大模型建立钢铁联合生产运行一体化的智能平台。”干勇进一步解释道，要以电商平台、企业物联网为手段，质量、环保、成本大数据分析为工具，通过政策优惠吸引优势企业和产能加入，分步骤实现产能协作、技术联合、采购联合、销售联合，形成对优势产能的集约化运行管理，打造钢铁产能联合体。
“要用智能化平台经济体代替企业经济体。”干勇认为，可以通过建立网络钢厂推动钢铁产业结构优化升级。其关键在于打造“1+N”体系：从总部生产运行中心角度来看，即1个总部运营中心协同N个产业合作伙伴，打造开放共享的网络化产业协同体系；从分部生产制造车间角度来看，即1个总部生产管控中心管理N个网络车间，构建极具竞争力的网络化制造协同体系。
干勇认为，钢铁产业结构调整要以形成多个航空母舰级的钢铁集团和8个～9个钢铁平台联合体为目标，推动产能的合理利用，提高国际资源话语权，维持市场运行的正常秩序。“要以人工智能的场景创新优化产业结构，从‘纵向更深、横向更宽’和全球化视角，围绕钢铁工序链、供应链、资源链，构建若干个专业化、市场化的价值创新平台，以大数据为基础、工业互联网为支撑，打造若干个智能化联合生产经营平台，进而使其成为一个由若干个互联互通、高效协同的市场化平台构成的产业生态圈。”他补充道。
“钢企总体建设目标将是成为世界领先的绿色、智慧、创新、精品的未来工厂，成为全球钢铁业的引领者。”干勇提出，特别是在智能制造方面，要遵循“流程最优、信息最快、智慧最佳、能效最高、成本最低、二氧化碳零排放”的智慧制造方针，以全行业最高水平的智慧制造架构，打造领先同行一代的智慧制造标杆，打造同类钢企最优劳动生产率的智慧制造竞争优势。
