“當今世界正經(jīng)歷百年未有之大變局，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革帶來的挑戰(zhàn)和機遇前所未有，新冠肺炎疫情對全球產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈的部分環(huán)節(jié)形成沖擊，全球產(chǎn)業(yè)鏈面臨深刻調(diào)整，我國乃至世界鋼鐵工業(yè)的發(fā)展格局和態(tài)勢正在發(fā)生變化。第十三屆中國鋼鐵年會以‘建設綠色、低碳、智能、可持續(xù)發(fā)展的鋼鐵工業(yè)’為主題，緊扣當前形勢，很有現(xiàn)實意義。”11月23日，在第十三屆中國鋼鐵年會上，圍繞大會主題，中國金屬學會理事長張曉剛重點闡釋了“十四五”時期鋼鐵工業(yè)在科技創(chuàng)新、綠色低碳、數(shù)智制造方面的發(fā)展思路。

張曉剛表示，一個月前，全黨全國各族人民正邁上全面建設社會主義現(xiàn)代化國家新征程，向第二個百年奮斗目標進軍，以中國式現(xiàn)代化全面推進中華民族偉大復興。兩個月前，9月21日，中國金屬學會成功召開第十一次全國會員代表大會，選舉出新一屆學會理事會。作為冶金、材料領域最具影響力的學術性科技組織，學會將在第十一屆理事會的帶領下，深刻領會習近平新時代中國特色社會主義思想，自信自強、守正創(chuàng)新，踔厲奮發(fā)、勇毅前行，充分發(fā)揮黨和政府聯(lián)系冶金、材料科技工作者的橋梁和紐帶作用，全面推進中國鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，引領世界鋼鐵工業(yè)的科技創(chuàng)新。

回顧“十三五”，我國鋼鐵工業(yè)深入推進供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，化解過剩產(chǎn)能取得顯著成效，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)更加合理，科技創(chuàng)新體系建設穩(wěn)步完善，產(chǎn)品質(zhì)量及品種不斷優(yōu)化，綠色轉(zhuǎn)型、智能制造、國際合作取得積極進展，有效支撐了中國經(jīng)濟社會健康發(fā)展。進入“十四五”時期，我國鋼鐵工業(yè)仍存在產(chǎn)能過剩、供應鏈安全缺乏保障、生態(tài)環(huán)境制約、產(chǎn)業(yè)集中度偏低等問題。尤其是在百年變局和世紀疫情交織疊加之下，以及在能源、資源、環(huán)境約束多重影響之下，我國鋼鐵工業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展依然任重道遠。

張曉剛指出，“十四五”時期，我國鋼鐵工業(yè)要主動適應、準確把握高質(zhì)量發(fā)展階段的新常態(tài)、新內(nèi)涵，牢固樹立“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的新發(fā)展理念，切實轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，確立高端化、綠色化、智能化、服務化、國際化發(fā)展思路，突出創(chuàng)新驅(qū)動引領、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、全生命周期綠色低碳、更高水平對外開放合作，加快構(gòu)建產(chǎn)業(yè)布局合理、技術裝備先進、質(zhì)量品牌突出、智能化水平高、全球競爭力強、綠色低碳可持續(xù)的發(fā)展新格局，進一步夯實產(chǎn)業(yè)基礎能力和提升產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平，為建設制造強國提供強力支撐，為經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展提供堅實保障。

“十四五”時期我國鋼鐵工業(yè)要進一步增強科技創(chuàng)新能力

目前，我國鋼鐵工業(yè)關鍵核心技術短板依然突出，原創(chuàng)性技術成果相對較少，基礎理論與產(chǎn)業(yè)融通技術研究還有待加強，一些前沿技術和關鍵共性技術缺失，一批高端鋼材產(chǎn)品仍需進口。具體來說，我國在低碳冶金、近終形制造、智能制造等技術方面仍處于跟隨狀態(tài)，一些核心檢測和控制儀器裝備仍依賴進口，一些關鍵鋼鐵材料也沒有完全實現(xiàn)自主可控。目前我國進口的鋼材中，仍有約20%存在“卡脖子”風險，雖然量只有200多萬噸，但多數(shù)是重點工程、重大裝備、重要領域用的關鍵鋼鐵材料，包括航空軸承、航天發(fā)動機、時速350千米以上高鐵行走及制動部件、大型燃氣輪機熱端部件、第四代核電機組、海洋工程裝備等制造用關鍵鋼鐵材料。

“在科技創(chuàng)新方面，我國鋼鐵工業(yè)既要集中力量攻克一批短板材料和核心技術，又要加強基礎研究和應用基礎研究，還要通過前瞻性、原創(chuàng)性的創(chuàng)新成果擴大、增強產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)業(yè)升級的先發(fā)優(yōu)勢和后續(xù)勁頭。要讓科技創(chuàng)新有能力引領世界鋼鐵工業(yè)科技發(fā)展潮流，有能力保持中國鋼鐵工業(yè)持續(xù)發(fā)展能力，有能力供給高端產(chǎn)品保障下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。”張曉剛表示。

“十四五”時期我國鋼鐵工業(yè)要深入推進綠色低碳發(fā)展

我國鋼鐵工業(yè)碳排放量約占全國碳排放總量的15%左右，實現(xiàn)碳達峰、碳中和的目標面臨不小的挑戰(zhàn)。一是鋼鐵產(chǎn)能產(chǎn)量規(guī)模大，我國鋼鐵工業(yè)產(chǎn)能產(chǎn)量穩(wěn)居世界第一，2021年粗鋼產(chǎn)量10.33億噸，約占世界總產(chǎn)量的53%。產(chǎn)量規(guī)模巨大，將給碳達峰帶來困難。二是我國鋼鐵工業(yè)工藝流程以碳排放量高的高爐-轉(zhuǎn)爐工藝為主，占比約90%，而排放量占比較低的電爐短流程工藝僅占10%。電爐工藝占比提高受廢鋼供應和電力價格的制約，噸鋼碳排放強度很難降低。三是技術支撐尚未到位，在鋼鐵超低排放改造實施過程中，還存在相關技術儲備不足、現(xiàn)有技術投資運行成本高昂等問題。

張曉剛認為，我國鋼鐵工業(yè)需要順勢而為，力爭引領世界鋼鐵工業(yè)綠色低碳發(fā)展。一是要研發(fā)與推廣先進適用的能效提升技術，包括鐵-鋼-軋界面優(yōu)化技術、冶金渣顯熱高效回收利用技術、中低溫余熱余能深度利用技術、智慧能源系統(tǒng)集成優(yōu)化技術等，力爭實現(xiàn)極致能效。二是要加強資源循環(huán)利用技術研究與技術推廣，開展大廢鋼比冶煉工藝技術、全廢鋼綠色高效電爐短流程技術、冶金渣再生資源高效利用技術，加強跨行業(yè)的資源耦合和循環(huán)利用，拓展減污降碳協(xié)同增效的新途徑。三是要大力開展變革性工藝技術研究，圍繞開展高爐富氧和煤氣脫碳循環(huán)、富氫-綠氫直接還原、生物質(zhì)還原技術，可再生能源替代碳基能源技術，鋼化聯(lián)合流程技術，為中遠期大幅度減碳和碳中和奠定技術基礎。四是要加大全生命周期綠色低碳鋼鐵材料的供給能力，努力開發(fā)和推廣應用高性能、輕量化、長壽命、易回收的先進鋼鐵產(chǎn)品，促進裝備制造、能源、建筑、交通、農(nóng)業(yè)等領域的協(xié)同碳減排，支撐整個經(jīng)濟和社會綠色低碳發(fā)展。

“十四五”時期我國鋼鐵工業(yè)要繼續(xù)大力發(fā)展數(shù)字化、智能化制造

數(shù)字化-智能化制造是流程制造業(yè)技術創(chuàng)新的主要抓手和轉(zhuǎn)型升級的主要路徑，鋼鐵工業(yè)實施智能制造更是具備得天獨厚的優(yōu)勢。首先，鋼鐵工業(yè)是大數(shù)據(jù)產(chǎn)生及應用的典型行業(yè)，鋼鐵工業(yè)發(fā)達的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)積累了大量的數(shù)據(jù)，這些海量數(shù)據(jù)中蘊含企業(yè)生產(chǎn)過程的全部規(guī)律，具有實現(xiàn)的可行性。其次，鋼鐵工業(yè)是工藝流程規(guī)范的連續(xù)性制造業(yè)，具有廣泛實施的可復制性。最后，鋼鐵工業(yè)具備較好的自動化和信息化基礎，對企業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型升級迫切，也是距離智能制造近的行業(yè)。

但是，目前我國多數(shù)鋼鐵企業(yè)還停留在兩化融合階段，生產(chǎn)過程中大數(shù)據(jù)等智能化技術未能充分應用，存在重硬件基礎建設、輕智能系統(tǒng)集成升級，以及企業(yè)智能轉(zhuǎn)型動力不足等問題。

張曉剛指出，鋼鐵工業(yè)需要充分把握新一代信息技術帶來的產(chǎn)業(yè)革命契機，將第五代移動通信、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)與云計算等智能化技術融入鋼鐵制造和運營決策過程中，全面培育鋼鐵發(fā)展新動能。具體推進中要聚焦四點工作：一是建立融合工藝機理與生產(chǎn)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計規(guī)律的復合調(diào)控模型，提高對生產(chǎn)過程精準控制的水平。二是深入研究基于物質(zhì)流-能量流-信息流的信息物理系統(tǒng)（CPS），指導鋼廠智能化生產(chǎn)運行。三是研發(fā)可靠性強的在線測試技術與裝置，提高對生產(chǎn)全流程運行狀態(tài)的實時監(jiān)測和控制水平。四是完善與流程制造業(yè)智能化相匹配的控制理論和算法，以及計算機控制、軟件編程、大數(shù)據(jù)分析和其他信息技術。

“‘十四五’時期，是我國鋼鐵工業(yè)實現(xiàn)由大到強歷史性跨越的關鍵時期。除了科技創(chuàng)新、綠色低碳、數(shù)智制造之外，我們還需要在優(yōu)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、促產(chǎn)業(yè)集中、提質(zhì)量降成本、保資源安全等方面綜合施策，走出一條布局優(yōu)化、技術先進、安全可靠、效益突出的鋼鐵強國之路。”

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