“當前，我國量大面廣的鋼鐵產(chǎn)品基本能滿足國民經(jīng)濟發(fā)展和社會需要，但支撐高端裝備制造的部分高品質(zhì)特種鋼及合金尚不能滿足需求，‘十五五’期間要重點突破。”8月7日，中國工程院院士干勇出席第十四屆中國國際鋼鐵大會，在發(fā)表題為《全球鋼鐵工業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢》的演講時表示。

干勇在演講中介紹了全球鋼鐵工業(yè)發(fā)展概況及綠色化、智能化轉(zhuǎn)型實踐，圍繞全球新能源需求演變、人工智能發(fā)展進程、國內(nèi)外低碳鋼鐵冶金技術發(fā)展趨勢等話題進行了分享。

破解鋼鐵低碳瓶頸 探索先進材料制造新路徑

“人類即將進入由新能源驅(qū)動的新時代，電力和氫能將成為主要終端能源，世界經(jīng)濟正從‘燃料驅(qū)動’向‘材料驅(qū)動’轉(zhuǎn)變。”干勇指出，我國鋼鐵行業(yè)開始呈現(xiàn)工業(yè)化后期下降趨勢的規(guī)律化特征。

“當前，在低碳冶金技術方面，我國鋼鐵行業(yè)存在五方面問題。”干勇表示，一是碳排放總量大，二是工藝流程短期內(nèi)難以改變，三是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性矛盾仍存，四是綠色低碳技術仍以末端治理為主，五是突破性低碳技術支撐不足。

在梳理國外氫基直接還原煉鐵工藝的基礎上，干勇提出，經(jīng)濟化、規(guī)模化的綠氫工藝體系構(gòu)建，是氫冶金產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最終出路。在未來材料發(fā)展態(tài)勢上，他認為，以原子、分子、電子為起始物質(zhì)進行材料制備合成，在微觀尺度上控制其成分和結(jié)構(gòu)，將成為先進冶金材料制備技術的重要發(fā)展趨勢。

例如，原子級制造，主要探索能量對物質(zhì)的原子尺度限域調(diào)控原理，突破精準有序的批量化原子操控技術；制造更高精度、更優(yōu)性能構(gòu)件，提升高端裝備性能與可靠性。又如，極大尺寸制造，主要是大型、特大型整體零件，支撐大飛機、重型火箭等大國重器的高精度、高可靠性一體化制造；還有大型復雜化、多功能系統(tǒng)，滿足高端裝備向功能多樣化、性能極端化、響應精準化的發(fā)展需求。再如，極端環(huán)境制造，主要有深空（太空），支持長期太空任務，拓展人類生存空間，提升地表外資源利用率；還有深海、深地、涉核、涉爆等極端環(huán)境，提高零件與裝備在極端惡劣環(huán)境下的生存極限。

加強原創(chuàng)引領 實現(xiàn)自主可控與國際話語權(quán)提升

“十三五”以來，在“跟蹤研仿”基礎上，我國成功解決了一批共性關鍵技術問題，基本解決了大部分短板材料的有無問題，初步解決了新研重點裝備型號所需主干材料的應用急需。

“然而，面向下一代高端裝備及重大工程應用需求，仍存在一些問題和瓶頸。”干勇坦言，主要表現(xiàn)在以下方面：一是以被動研仿模式為主的戰(zhàn)略材料研發(fā)模式，難以實現(xiàn)對高端裝備和重大工程發(fā)展的高水平保障；二是戰(zhàn)略材料原創(chuàng)引領能力不強，難以支撐產(chǎn)業(yè)國際競爭優(yōu)勢建立和高水平自主可控；三是戰(zhàn)略材料開發(fā)與利用的共性基礎支撐能力弱，難以支撐其原始創(chuàng)新發(fā)展。

為此，干勇提出，“十五五”期間，我國前沿新材料應用基礎研究目標應為：實現(xiàn)原創(chuàng)引領，具備國際話語權(quán)，新材料重大原創(chuàng)成果全球占比達到25%；戰(zhàn)略性關鍵材料自主可控，國家重大裝備和重大工程所需材料全面實現(xiàn)自主保障。同時，發(fā)展一批全球領先的材料技術，引領重點產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展，實現(xiàn)材料產(chǎn)業(yè)體系規(guī)模適度、結(jié)構(gòu)和空間布局合理；培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟增長點，主動掌握國際話語權(quán)，形成梯次接續(xù)、可持續(xù)發(fā)展的新材料創(chuàng)新體系。

“尤其是在特鋼領域，要重點突破大型商用飛機與重型運載火箭用合金制備技術、先進能源工程與海工裝備用合金制備技術、新一代高鐵/新能源汽車/高技術船舶用合金制備技術等。”他強調(diào)。

打造鋼鐵平臺聯(lián)合體 推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級

“未來鋼鐵產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，除了兼并重組為大型鋼鐵集團以外，另外一個重要的體制創(chuàng)新模式，在于利用人工智能大模型建立鋼鐵聯(lián)合生產(chǎn)運行一體化的智能平臺。”干勇進一步解釋道，要以電商平臺、企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)為手段，質(zhì)量、環(huán)保、成本大數(shù)據(jù)分析為工具，通過政策優(yōu)惠吸引優(yōu)勢企業(yè)和產(chǎn)能加入，分步驟實現(xiàn)產(chǎn)能協(xié)作、技術聯(lián)合、采購聯(lián)合、銷售聯(lián)合，形成對優(yōu)勢產(chǎn)能的集約化運行管理，打造鋼鐵產(chǎn)能聯(lián)合體。

“要用智能化平臺經(jīng)濟體代替企業(yè)經(jīng)濟體。”干勇認為，可以通過建立網(wǎng)絡鋼廠推動鋼鐵產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級。其關鍵在于打造“1+N”體系：從總部生產(chǎn)運行中心角度來看，即1個總部運營中心協(xié)同N個產(chǎn)業(yè)合作伙伴，打造開放共享的網(wǎng)絡化產(chǎn)業(yè)協(xié)同體系；從分部生產(chǎn)制造車間角度來看，即1個總部生產(chǎn)管控中心管理N個網(wǎng)絡車間，構(gòu)建極具競爭力的網(wǎng)絡化制造協(xié)同體系。

干勇認為，鋼鐵產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整要以形成多個航空母艦級的鋼鐵集團和8個～9個鋼鐵平臺聯(lián)合體為目標，推動產(chǎn)能的合理利用，提高國際資源話語權(quán)，維持市場運行的正常秩序。“要以人工智能的場景創(chuàng)新優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，從‘縱向更深、橫向更寬’和全球化視角，圍繞鋼鐵工序鏈、供應鏈、資源鏈，構(gòu)建若干個專業(yè)化、市場化的價值創(chuàng)新平臺，以大數(shù)據(jù)為基礎、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為支撐，打造若干個智能化聯(lián)合生產(chǎn)經(jīng)營平臺，進而使其成為一個由若干個互聯(lián)互通、高效協(xié)同的市場化平臺構(gòu)成的產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。”他補充道。

“鋼企總體建設目標將是成為世界領先的綠色、智慧、創(chuàng)新、精品的未來工廠，成為全球鋼鐵業(yè)的引領者。”干勇提出，特別是在智能制造方面，要遵循“流程最優(yōu)、信息最快、智慧最佳、能效最高、成本最低、二氧化碳零排放”的智慧制造方針，以全行業(yè)最高水平的智慧制造架構(gòu)，打造領先同行一代的智慧制造標桿，打造同類鋼企最優(yōu)勞動生產(chǎn)率的智慧制造競爭優(yōu)勢。

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