钢铁是一种重要的基础材料，是应用最广、最多的金属材料，被称为“工业粮食”，是国家工业安全的基石。钢铁产业链条长、从上游的原料供应到下游的加工制造，形成了庞大的产业规模，推动了工业化、城市化的进程。中国钢铁工业有力支撑了我国汽车、家电、建筑、机械等众多下游行业的快速发展，还为“大国重器”和超级工程建设发挥了不可替代的重要作用。

作为当今世界最大的钢铁企业，中国宝武有十多个大中型全流程钢铁基地和多条短流程钢铁产线，装备整体水平位于全球前列，产品覆盖碳钢、不锈钢、特钢全系列、全品类。

中国宝武如何打破国外垄断，“固链”“补链”“强链”“塑链”？“双碳”目标下，他们怎样华丽转身，成为现代产业链供应链的新钢铁脊梁？

01、攻克电力行业的“芯片”——取向硅钢

胡望明：芯片对于手机、电脑这些电子产品来说非常重要。能源行业里也有一种类似于“芯片”的钢铁材料——高等级取向硅钢。

所谓取向，就是晶粒它是有方向性的，这个晶粒方向排列是一致的，就像我们撒一把芝麻在桌子上面，芝麻的尾巴都朝着一个方向，（定向导磁）性能非常好，传输的效率非常高。变压器的心脏部分就是用的取向硅钢，用来提升能效、降低电力输配过程中的损耗。

硅钢也被称为钢铁皇冠上的明珠。高等级取向硅钢是电力传输中必备的尖端功能材料。它的制造工艺复杂，我国过去很多时间都无法独立自主地生产。

2008年以前，变压器用的硅钢主要是被海外供应商垄断。对国内的变压器生产企业来说，进口硅钢供应非常紧张、成本也很高，这个难题如果不突破，不仅钢铁工业的综合技术水平没法提升，下游电力行业的发展也会被“卡脖子”。

我国西部的电能通过一级一级变电站向东输送时，会产生20%到50%的能量损耗，降低电力输送损耗关键就在于变压器的核心材料——取向硅钢。它可以说是电力行业的“芯片”，也是全球钢铁行业封锁最严密的一项技术。

20世纪90年代，国家正式启动三峡电站等一批大型水电工程，电力行业对取向硅钢的需求急剧增长。而此时，进口取向硅钢价格暴涨，单次提价高达每吨1000美元，且限量供应。国家电力发展与安全受制于人，国内高等级取向硅钢的突破迫在眉睫。

取向硅钢制造流程复杂，有上千个关键工艺节点，是钢铁产品制造难度最大的品种之一。普通钢材历经的是“千锤百炼”，取向硅钢则还要“精雕细琢”。从无到有，技术难点需要一一攻克。关键工艺参数不能来自实验室，必须要从生产线真实试验中获得，每一次试验需要使用300吨原料。

宝武研发人员历时十年，突破核心技术，最终实现了最高等级所有厚度规格取向硅钢产品的全覆盖，达到世界领先水平。在西电东送等国家重大工程中，宝武集团生产的取向硅钢大量应用在变压器上，取向硅钢每提高一个牌号，一年就可以节约大概一个三峡的发电量。

胡望明：我们取得了高等级取向硅钢自主研发的成功，实现在这一领域从无到有的跨越，从“受制于人”到“实现超越”。我们很快把产品投入到昌吉、古泉等国家重大工程建设中，迅速达成了与保变电气、特变电工和西电西变等行业排头兵企业的合作。

宝武取向硅钢为变压器装上了“中国芯”。在白鹤滩水电站建设项目中，取向硅钢主要用于核心发电机组，能够保障水电站高效发电以及清洁能源稳定输出。近年来，宝武硅钢的产量已经稳居世界第一，有力支撑了我国特高压输电技术和装备产业链的“走出去”，出口了产品到38个国家和地区，海外用户达到了200余家。

据测算，如果中国在网运行的变压器，都采用宝武新型取向硅钢产品制造的话，每年可节约电耗大约870亿千瓦时，超过白鹤滩水电站一年的发电量，相当于每年减少二氧化碳排放约8670万吨。

02、为全球首发新能源车超轻超强车身

2022年，我国汽车总产量2702.1万辆，宝武集团汽车板销售量超过1000万吨，国内市场占有率超过55%，占据了半壁江山。国际市场上宝武汽车板的供应量已经做到了全球第一，随着我国汽车工业的持续发展，特别是新能源车产业的快速崛起，要求车身既轻量、又安全，这对汽车板材料提出了更高要求。

胡望明：近年来，我国的汽车行业朝着电动化、低碳化的趋势发展，新能源汽车也变得越来越火。相关研究表明，车身重量的减轻可以带来续航里程的增加。为了满足汽车用户提高新能源车续航里程的要求，我们全球首发了超轻型、高安全、纯电动白车身，向汽车行业分享我们为新能源电动汽车提供的材料解决方案。

什么样的钢铁材料才能匹配新能源电动汽车的需求？

吉帕钢是抗拉强度在1000兆帕以上的超高强钢。2000年以前，我国汽车用钢强度最高不到600兆帕。汽车行业的快速发展，倒逼着钢铁行业汽车板的研发生产。

吉帕钢是钢铁行业的尖端技术，其研发、大规模生产与应用一直是世界级难题。宝武研发团队以先进材料、成熟工艺和结构优化等为创新点，从车身造型、功能结构和安全性等方面着手，历经十多年艰苦研发试验，取得了一系列创新突破，实现了我国汽车钢板从“跟跑”“并跑”到“领跑”的历史性跨越。

胡望明：用吉帕钢打造车身的完整骨架，能够有效抵御各个方面的撞击、来保护乘客的安全。按照一辆车全生命周期使用20万公里的情况计算，在每台新能源车的车身制造过程中，不仅能够实现车身的减重，还可以在车身材料制造阶段就降低大约0.2吨左右的二氧化碳排放，在汽车使用阶段能够降低0.95吨的二氧化碳排放。

我们和汽车用户一起推进新材料、新工艺的创新研发，共同引领了全球汽车材料应用的方向，在保障中国汽车用钢稳定供应的同时，也守护了行业安全、做到了绿色低碳。

03、独门绝技“手撕钢”稳固产业链

钢铁可以坚如磐石，有时候也可以薄如蝉翼，手一撕即开，被形象称为“手撕钢”，虽然它只有普通A4纸厚度的四分之一，价格却堪比黄金，更补上了下游产业链的短板，是航空航天、医疗器械、精密仪器、新能源和5G通信等高精尖领域不可或缺的关键材料。

目前，能生产这种钢的国家，全世界不超过三个，中国是其中之一，并能挑战0.015毫米厚度“手撕钢”极限，而批量生产的只有中国。

从十几年前不能自主生产、依赖高价进口，到如今全球领先、成为高端制造业的“宠儿”，百炼钢如何化成“绕指柔”？

胡望明：这个手撕钢很容易用手来撕开，为什么钢板要做到这么薄呢？钢铁不应该是越硬越好吗？这张薄如蝉翼的不锈钢钢板，能发挥多大的作用？

别看它外表像锡箔纸一样，厚度只有0.02毫米，相当于头发丝的1/6，但是它坚韧而柔软。

折叠屏手机要做到弯折20万次不断裂，就需要“手撕钢”的加持。电动车的电池要想安全、长寿，也需要“手撕钢”来保护，因为它具有强大的耐腐蚀、抗氧化功能。

手撕钢制造难度巨大，有些国外企业甚至直接给我们下定论，认为我国永远也造不出0.02毫米的“手撕钢”。为什么这么难呢？“手撕钢”最大的难度在于它的工艺，就像“擀面条”一样，要0.1毫米、0.1毫米地往下“擀”。

想从现有的0.5毫米的钢板要擀到0.02毫米，对钢铁的生产工艺控制要求非常高，一旦出现问题，钢板很容易断裂或者是粉碎。特别是用来擀“面条”的20根轧辊，它们有成千上万的排列组合，材料每“擀”薄一次，需要从2万多种可能性中找到一种正确的组合，相当于只有两万分之一的成功率。

有一次，在轧制试验的时候发生了一声巨响，研发团队赶忙冲过去看，发现3吨钢材全部都碎成了粉末。团队连续遇到类似的问题，每次清理这些粉末还得花上八九个小时。大家经受了一次又一次的考验。这是700多个日夜、711次失败中最常见的一幕。

如今，太钢已经能够自主生产世界上最宽、最薄的“手撕钢”，从厚度0.02毫米突破到了0.015毫米。我们在“手撕钢”领域不再依赖任何国家的供应商，产业链的安全性大大提升。

我们还与国内一流的高科技公司建立联盟，与高校、科研院所开展合作，全力促进了高端行业的制造，关键材料的升级换代。

随着“手撕钢”的推广应用，还会快速推动高新科技、信息、能源等领域的技术变革和绿色发展。

04、让中国高铁用上国产“风火轮”

风驰电掣的高铁列车，车轮起着关键作用。高铁车轮既要承重、承受高温，还得耐磨损，是轨道交通领域的“大国重器”，生产过程中细微的瑕疵都会造成重大安全隐患。

制造高铁车轮的原材料，是一种特种钢材，制造要求非常严苛。国产高铁列车研发过程中，车轮曾是一大“卡脖子”难题，国内不能供给，长期被国外企业垄断，严重制约了我国高铁产业链供应链的安全。

如今，宝武集团研发生产的动车组车轮，被形象地称为“风火轮”，2016年开始装配到我国的复兴号动车组上，与国外车轮同场竞技。到2022年底，装配我们自家“风火轮”的高铁列车，累计安全行驶里程最长的一辆，已经行驶了300多万公里。

胡望明：我国的高铁过去只能进口车轮，穿的是“洋跑鞋”。换上中国自己生产的“跑鞋”是中国高铁的梦想。从2008年开始，马钢正式启动高铁车轮国产化项目，用了五年时间实现自主创新。

为了让时速为350公里的“复兴号”动车早日穿上中国“跑鞋”，马钢经过几十轮工业试验，破解了制约高铁车轮开发的几十项关键技术瓶颈，成功研制出综合性能优于进口车轮的自主化高速车轮。2015年，我们的自主化高速车轮装到了“复兴号”的两款动车组上，开启了60万公里的装车运用考核历程。

为了充分掌握高铁车轮在各种地理环境下的服役情况，马钢联合主机厂、国铁集团铁道科学研究院、太原重工集团等组成测试团队。由于白天列车要正常运行，我们的团队成员经常是在深夜或者凌晨列车短暂休整时，猫腰钻进列车的底部来进行收集数据。

无论是酷热还是严寒，在复杂恶劣的服役条件下，马钢高铁车轮的安全运行里程达到60万公里，顺利通过认证考核。期间，装配着自主化高速车轮的两辆中国标准动车组，更是完成了时速超420公里的世界最高速车轮的交会、重联试验，跑出让世界惊叹的“中国速度”。

2018年，马钢生产的160件时速320公里的高速车轮首次驶出国门，装在了德国高铁之上。在复兴号采用的254项重要标准中，中国标准占到84%，整体设计和关键技术全部自主研发，其中就有马钢车轮的身影。

05、创新材料助推大火箭腾飞

火箭升空需要航天发动机提供强大的动力。很长时间以来，我国航空发动机上需要的某些关键部件材料，不能自主生产，航空产业链条被卡壳。这种特殊金属材料需要耐高温、耐腐蚀、高强度，制造难度大。

宝武特冶研发团队历经10多年的不懈努力，用镍基合金材料为火箭发动机配套研制了高温合金系列涡轮转子锻件和超长高温合金精细薄壁管材，满足了我国大型运载火箭的迫切需求。

胡望明：2004年，国内一家航天单位到上海与我们进行技术交流和商务洽谈，并希望宝武特冶团队能够试制运载火箭发动机的四个关键部件材料。由于交付周期等原因，我们与这个项目擦肩而过了。但是大约一年半以后，这家单位再次找到我们。我们得知前期研制的两家单位，在某项关键技术指标上没能达到用户的预期，而且材料的综合性能不够理想，致使发动机用涡轮转子锻件的研制，成为了制约“长征五号”大推力火箭的突出瓶颈。

解决这个问题的关键就是研制火箭发动机用的镍基合金材料。我们参与到了“长征五号”运载火箭的材料研发中。它是“长征”系列火箭中的个头最大、分量最重的，大家都亲切地叫它“胖五”。我们承担了火箭发动机中超长镍基合金管材的制作，别看它的外径只有筷子粗细，长度却是2层楼高，并且要凭借区区0.4毫米厚的小身板，承受火箭发动机喷射出的近3000℃高温火焰的炙烤。

这个“小身板”的制造难度极大，我们的研发团队度过了无数个不眠之夜，经历了无数次的试验攻关，其中不乏多次的失败和挫折。但是团队成员们都是“身经百战”的老手，他们更多的时候，是凭着一股使命感、责任感在支撑着，每当遇到瓶颈，就会告诉自己：面对国家重任，一定要使命必达！就这样，攻克了90多道工序的制造难关，最终成功试制了全部满足设计要求的镍基合金材料。对于航天工程使命特殊、战略意义重大。

06、降碳重塑钢铁产业链

一直以来全国90%以上的钢铁产能需要用煤炭作为燃料，焦煤等化石能源消耗占比较大，碳排放较高。据统计，每生产一吨钢，常规的长流程工艺，排放二氧化碳约1.8吨到2吨，钢铁生产过程碳的排放量占到全国碳排放量的约15%—17%。

“双碳”目标下，减碳成为钢铁产业生存发展的要务。

胡望明：在降碳的技术上，我们大胆地去探索研究，我们提出富氢碳循环氧气高炉的解决方案，在新疆的八一钢铁进行试验。

这项工艺的特点，就是在高炉炼铁的过程中通过碳循环实现最大程度的节能减碳。高炉在燃烧煤炭时会产生大量煤气，其中还残留较多的一氧化碳，因为浓度不够、杂质多，只能用来燃烧和放热，比较可惜。

我们的做法是让煤气返回到高炉中来继续利用，以此减少煤炭的使用量、这样也可以降低碳排放。在技术攻关的过程中，我们遇到了前所未见的难题，包括怎么样把还原的煤气安全地加热到1000多度，并且稳定地输送回高炉。

我们多次和国内外知名的高校来探讨交流，到冶金、化工和石油行业的重点企业进行考察，终于找到了初步的解决方案。为了更有把握，我们与北京科技大学、国内一流的冶金设备制造商建立起了联合攻关团队，从设计小型试验装置开始，逐步开发出蓄热式和电加热式两种煤气加热工艺，解决了工艺突破的关键性难题。经过持续努力，2022年7月，在新疆八钢基地，全球首个400立方米级的低碳高炉点火。

三个月后，我们取得了重大技术突破：固体燃料消耗降低30%，碳减排超过了20%。可以说这是我们冶金史上的一个创举。

在氢冶金的技术路径上，我们在广东的湛江钢铁，建设国内首套自主集成的百万吨级氢基竖炉，通过集成氢气和焦炉煤气直接还原铁。根据测算，氢基竖炉投产后，对比传统长流程高炉工艺，每年可以减少碳排放50万吨以上。

未来，我们还将打造全氢冶炼的零碳示范产线，走出一条“氢基竖炉+高效电炉”的净零碳路径。我们还考虑利用南海的光能、风能、潮汐能，生产出零碳排放、超低能耗的绿色产品，并通过碳捕集、森林碳汇等方式，来打造绿氢全流程的零碳工厂，并与当地的企业共同构成循环经济的产业链，助力国家和地方产业经济发展。

07、“炼废成钢”助力产业链绿色发展

钢铁产业链中上游生产原料以铁矿石为主，我国铁矿资源丰富，但是质量不佳，以中低品位矿石为主，富矿储量仅占1.8%，铁矿石资源主要依赖进口，对外依存度高。

废钢可以替代铁矿石，循环利用，部分实现钢铁原料资源的自主可控。与使用铁矿石相比，钢铁企业每使用1吨废钢，可节约铁矿石1.6吨，减少0.35吨焦炭消耗、1.6吨二氧化碳和3吨固体废弃物排放。我国汽车、家电、船舶等行业每年都产生大量废钢铁，回收利用后进行短流程炼钢，可大幅减少碳排放。

胡望明：加强废钢的循环利用，对于减少对进口铁矿石的依赖、保障钢铁产业链资源安全、助力行业绿色低碳发展，具有十分重要的意义。

2021年1月29日，在国家有关部委的大力支持下，一艘载满3000吨重型再生钢铁原料的货船抵达了上海，这是国家对于再生钢铁原料进口放开限制后的国内第一单进口贸易。

废钢产业在我国同样有着巨大的潜力，但存在“小、散、乱”的痛点。我们成立了专业的平台化公司欧冶链金，同国内的100余家废钢企业开展合作，形成了从订货、加工到后期废料回收的产业链循环。

在与国内家电企业合作时，我们发现，这家企业生产使用后的废钢，一般都会直接交给市场中的废钢“散户”来处理，资源没有得到更好的整合利用。经过沟通交流，由宝武来采购这些废钢，进行回收加工利用，再应用于生产，这样就做到了100%的循环利用。这样的合作模式逐渐成熟，仅半年时间，就帮助这家企业废钢回收部分的经济收益提高了10%。

这家企业的负责人表示，以前认为废钢没有什么利用价值，处理得有些“随意”，与宝武合作以后，他开玩笑地讲说是“相见恨晚”。平平无奇的废钢，有着变废为宝的巨大价值，是我们走好绿色发展道路的重要保障。　　

通过优化行业生态、打造循环产业链经济，我们将进一步为汽车、家电、船舶等废钢上游行业节约成本、提升效益，同时带动产业链上的中小企业来共同发展。

08、“灯塔工厂”“黑灯工厂”加快产业链智能化改造

随着5G、工业互联网、大数据、人工智能等技术发展，钢铁行业同新一代信息技术开始深度融合，操作室运维远程集中控制、机器人上岗、智慧工厂、智慧产业生态平台等如雨后春笋般涌现，彻底告别了以前“傻大黑粗”的固有印象。智能制造是我国钢铁实现由大向强转变的重要手段，对于钢铁行业高质量转型升级、提升国际话语权具有重要战略意义。

胡望明：这些年，宝武不断加快智能制造，还打造了全球钢铁行业的第一家“灯塔工厂”。

只要一踏进车间，就会看到机器人在工作，有的在屋顶来回运送钢卷，有的在拆除包装、有的在给钢卷贴标签，甚至有的还会跨过障碍物、跑得比人还快。我们给这些机器人起名叫宝罗，截至2022年底，在宝武工作的宝罗机器人达到了2209台（套）。去年，我们发出“机器人总动员”，提出要在2026年前，要推动万名宝罗上岗，通过数智化的先进理念和技术手段，对传统的钢铁制造流程进行重构。在我们看来，这是强链塑链的一个重要手段。

就在2019年，我们在全集团的智慧制造现场会上，通过按下iPad上的按键，开启了远程“一键炼钢”模式，随后转炉顺利出钢，这样的画面在以前想都不敢想。

我们还有超乎大家想象的“黑科技”。我们上海基地冷轧厂的热镀锌车间，是在业界享有盛名的“黑灯工厂”。

“黑灯工厂”可以24小时不间断进行生产，不仅节省人力、生产效率高、产品质量稳定，而且绿色节能。这一奇迹是如何创造出来的？

一切从零开始，核心装备得自主创新研发。他们要在300米长的生产线上，在不停产的情况下，见缝插针地进行改造。安装摄像头、传感器感知系统、设置机器人、改造设备、建立大数据模型、设计控制系统等等，以前没有碰到的难题都得一一攻克。他们同上游装备供应商一起研发、还要考虑下游客户实际需求让生产流程与之匹配，并对设备稳定性不断调试和改进。这个过程中，不仅钢铁行业自身的产业链得到了巩固提升，还促进了全产业链装备制造水平、软件开发能力。

胡望明：我们还通过智能制造变革了整个钢铁的流程，一方面能够有效避免人工干预带来的质量波动，用统一的工艺和标准，为下游用户提供质量稳定的产品；另一方面通过大数据、云计算，打通一卷钢卷从订单到产品再到用户的所有环节，更精准地掌控能耗指标。

如今，“黑灯工厂”的生产效率、劳动效率大幅提升，吨钢能耗下降15%、吨钢加工成本降低10%，充分证明了智能制造能够推动钢铁行业节能降碳，进而为下游行业带来更强的绿色竞争力。

在创建世界一流伟大企业的征程中，宝武将携手产业链伙伴走好绿色高质量发展之路，固基、强链，再铸钢铁脊梁的新辉煌！