世界观察：能源产业高质量发展对不锈钢及特种合金提出新要求

“伴随全球能源产业的快速发展，特别是在新能源领域，对不锈钢、镍及特种合金新材料提出了更高的性能要求，需要在材料制备、加工和性能测试等方面进行长期而深入的研究探索，以满足能源应用发展所需。”中国钢研科技集团有限公司高级首席专家、中关村不锈及特种合金新材料产业技术创新联盟理事长杜挽生在日前由江苏省兴化市戴南镇人民政府主办，国际镍协会、中关村不锈及特种合金新材料产业技术创新联盟联合主办的“2023全球能源用不锈钢、镍及特种合金新材料技术创新论坛”上说。

根据不完全统计，截至2023年3月中旬，全国不锈钢总产能约为5700万吨左右，主要分布在华东和中南地区，占比分别达到了48%和29%。“十四五”期间，国内不锈钢产能呈现出较强的增长态势，预计有1000万-2000万吨的增长空间。

冶金工业规划研究院副总工程师、轧钢处（生命周期评价中心、市场调研中心）处长管志杰表示，伴随着我国不锈钢产量的持续增长，我国不锈钢产业由弱到强，可持续发展能力和国际竞争力显著提高，进入高质量发展的崭新阶段。“十四五”期间，特高压、新能源汽车充电桩及冷链物流等新型基础设施建设成为不锈钢消费量新领域，中国加快迈入全球供应链、产业链、价值链中高端，将持续拉动中国不锈钢需求，促进中国不锈钢品种结构升级与服务水平的提升。预测至2025年，中国不锈钢材表观消费量将达到3200万吨，消费量年均增速为6%。

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“国家上升期和强盛期的重大工程是驱动关键材料研发和工程化的最重要动力，杰出工程专家的远见与坚持极其重要，关键材料和高端制造技术是建设制造强国的重要支撑。”中国工程院院士、钢铁研究总院首席专家刘正东强调。

国际能源署（IEA）有关2020—2070年减碳可持续发展途径的规划显示，清洁能源包括可再生能源，如风电、水电、太阳能、光伏、地热、生物质能、氢能等，以及碳捕获、利用与封存技术，是实现能源转型的主要路径，能够有效降低碳排放，避免因全球温室效应给人类带来的生存挑战和严重危害。

国际镍协会中国首席代表宋全明表示，含镍的不锈钢及特种合金，不仅为能源转型技术提供了强大的材料应用技术支撑，而且在许多清洁能源技术中也发挥着关键作用。

近年来，太阳能光伏和光热发电作为可再生能源开发热点，在“十三五”期间实现了跨越式发展。截至2021年底我国光伏和光热并网发电装机容量分别达到3亿千瓦和57万千瓦，技术水平不断提高，产业优势持续增强。

中国宝武太钢集团技术中心主任研究员董盼认为，按照我国碳达峰、碳中和与2035年远景目标和任务要求，“十四五”期间我国要大力推进光伏发电基地化、分布式开发，推动太阳能热发电与风电光伏发电基地一体化建设运行，提升新能源发电的稳定性和可靠性。太阳能发电量在2025年实现翻倍。冷氢化反应器作为太阳能级多晶硅生产装置，其用铁镍基合金宽厚板需求量未来五年将进入高速增长阶段。

在风电领域，截至2022年底，全国风电累计装机超过3.96亿千瓦（396GW），其中陆上累计365GW，海上累计30.51GW。据全球风能理事会预计：未来五年全球平均每年风电新增装机将达到136GW。

“海上风电机组是风轮、机舱、塔架和基础组成的结构物，合金结构钢、磁钢、铸铁及碳钢等材料组成了海上风电的“骨架”及传动系统。根据机组容量、使用海域等不同，单台机组钢材用量约1800吨—4300吨。海上风电未来有超过270GW风电装机，市场前景广阔，钢材需求量持续旺盛。”金风科技海上工程放线专业总工程师兼海上风电设计研究院副院长宁巧珍说。

在核能领域，国际上的耐热钢和耐热耐腐蚀合金已经有了半个多世纪的研发历史，当前的发达国家都已建立了自己的标准体系。就目前的实际情况而言，核级耐热耐底蚀材料的发展已经不能适应核电技术发展的需要。

清华大学核能与新能源技术研究院高温气冷堆总体设计骨干成员、高级工程师秦旭映表示，高温金属结构材料是超高温堆技术发展的瓶颈之一。几十年来，中国在耐热钢和耐热耐腐蚀合金研发方面也取得了很大成绩，为我国核电建设作出了重要贡献。但与发达国家相比，差距仍然较大，主要表现在材料的性能数据不全，产品质量稳定性较低，缺乏与之相配套焊材。未来一二十年，高温气冷堆和超高温气冷堆堆用材料将成为我国核能材料的重点领域，具有较好的市场前景和市场空间。（王长尧）