一、中國“雙碳”

　　“雙碳”是我國應對全球氣候的重大中長(cháng)期戰略?！半p碳”主要包括兩個(gè)目標：一是“碳達峰”，指某個(gè)地區或行業(yè)年度二氧化碳排放量達到歷史最高值，然后經(jīng)歷平臺期進(jìn)入持續下降的過(guò)程，也是二氧化碳排放量由增轉降的歷史拐點(diǎn)，標志著(zhù)碳排放與經(jīng)濟發(fā)展實(shí)現脫鉤，達峰目標包括達峰年份和峰值；二是“碳中和”，指某個(gè)地區在一定時(shí)間內（一般指一年）人為活動(dòng)直接和間接排放的二氧化碳，與其通過(guò)植樹(shù)造林等吸收的二氧化碳相互抵消，實(shí)現二氧化碳“凈零排放”。

　　2020年9月，習近平主席在第七十五屆聯(lián)合國大會(huì )一般性辯論上宣示，“中國二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現碳中和”。在2021年9月召開(kāi)的第七十六屆聯(lián)合國大會(huì )一般性辯論，習近平主席再次重申“3060碳達峰碳中和”承諾，呼吁完善全球環(huán)境治理，積極應對氣候變化，構建人與自然生命共同體，并表示將大力支持發(fā)展中國家能源綠色低碳發(fā)展，不再新建境外煤電項目。這是我國基于推動(dòng)構建人類(lèi)命運共同體和實(shí)現世界可持續發(fā)展的宏偉目標作出的重大戰略決策，不僅意味著(zhù)中國這個(gè)世界上最大的發(fā)展中國家，將完成全球最高的碳排放強度降幅，也是全球歷史上最短的時(shí)間實(shí)現從碳達峰到碳中和。

　　二、電工鋼在“雙碳”中的作用

　　電工鋼是我國現代化建設、高質(zhì)量發(fā)展和人民生活不可缺少的重要原材料產(chǎn)品之一。也是2019年11月我國頒布的《產(chǎn)業(yè)結構調整指導目錄》中重點(diǎn)鼓勵類(lèi)鋼鐵產(chǎn)品。

　　電工鋼可分為取向電工鋼和無(wú)取向電工鋼，其中取向電工鋼分：一般取向電工鋼（CGO）和高磁感取向電工鋼（HiB）；無(wú)取向電工鋼分：中低牌號無(wú)取向電工鋼和高牌號（高效、高磁感）無(wú)取向電工鋼。近年來(lái)隨著(zhù)電工鋼技術(shù)工藝的發(fā)展，高頻極薄取向和無(wú)取向電工鋼(0.1mm以下)逐步成為開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)材料。

　　目前，我國已是全球最大的電工鋼消費大國和生產(chǎn)大國。電工鋼作為一類(lèi)功能性鋼鐵材料廣泛應用于電力和電訊工業(yè)，用以制造發(fā)電機、電動(dòng)機、變壓器、互感器、繼電器等設備，在電能的生成、傳輸與使用方面起到了關(guān)鍵的作用，電機設備及家用電器的能效高低很大程度取決于電工鋼電磁性能的優(yōu)劣。

　　由于對節能減排的要求日益提高，國家對電力變壓器、電機、家用電器的能效要求不斷提高。2021年6月1日正式實(shí)施了GB20052-2013《電力變壓器能效限定值及能效等級》、GB18613-2020《電動(dòng)機能效限定值及能效等級》強制標準；2020年7月1日正式實(shí)施了GB21455-2019《房間空氣調節器能效限定值及能效等級》強制標準，以及2016年10月提前實(shí)施的GB12021.2-2015《家用電冰箱耗電量限定值及能效等級》強制標準。這四項能效標準降低了電器產(chǎn)品的空載損耗，對電機、變壓器、家用電器等產(chǎn)品的鐵心材料的性能提出了更高要求。由于高性能電工鋼有鐵損低、磁感高的特點(diǎn)，正是制作高效、大容量電機、節能變壓器的首選材料，并在電力工業(yè)節能降耗中發(fā)揮重要的作用。

　　據研究表明：以取向電工鋼牌號提升1個(gè)等級的影響評估，以15年的運行壽命周期，每噸取向電工鋼降低碳排放等效值為17噸。寶鋼報道：“最高等級的取向電工鋼（B18R060），如應用到目前國家1級能效的變壓器，替代高耗能變壓器，每年將節電約900億度，相當于三峽電站的年發(fā)電量的90%。寶鋼股份無(wú)取向電工鋼產(chǎn)品結構優(yōu)化項目是目前全球唯一面向新能源汽車(chē)行業(yè)的高等級無(wú)取向硅鋼專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)。項目建成投產(chǎn)后，每年可為400萬(wàn)輛新能源汽車(chē)提供高等級用材，減少碳排放360萬(wàn)噸，相當于33萬(wàn)公頃森林的吸收量”。首鋼報道：“一臺家用變頻空調使用首鋼電工鋼每年可節電36度，一輛新能源轎車(chē)使用首鋼電工鋼每年可節電375度，一臺變壓器使用首鋼電工鋼每年可降低損耗7600度等等”。

　　從全球電工鋼產(chǎn)品及制造工藝發(fā)展情況來(lái)看，研發(fā)方向主要分為兩類(lèi)：一是為使下游產(chǎn)品更加高效、節能、環(huán)保而研發(fā)的產(chǎn)品，如激光刻痕，磁疇細化取向電工鋼產(chǎn)品、低噪音取向電工鋼產(chǎn)品、超高磁鋼取向電工鋼產(chǎn)品、新能源汽車(chē)用無(wú)取向電工鋼產(chǎn)品、中高頻薄規格無(wú)取向電工鋼產(chǎn)品、高強度無(wú)取向電工鋼產(chǎn)品、新型無(wú)取向電工鋼絕緣涂層產(chǎn)品等；二是為使電工鋼產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)更加節能、環(huán)保、低成本而研發(fā)的工藝技術(shù)，如中低溫取向電工鋼板坯加熱技術(shù)、近終形制造流程生產(chǎn)電工鋼技術(shù)、新型抑制劑（或無(wú)抑制劑）制造技術(shù)等。

　　高磁感取向電工鋼的生產(chǎn)工藝：煉鋼（連鑄、精煉等）→熱軋（低溫板坯加熱技術(shù)）→?；嵯础滠垼ú捎脺剀堃淮诬埑桑B續脫碳退火滲氮→涂氧化鎂→高溫退火（先進(jìn)環(huán)循爐工藝，實(shí)現二次再結晶）→拉伸→表面涂絕緣涂層→激光刻痕（磁疇細化技術(shù)）→剪切包裝等，其中低溫板坯加熱技術(shù)，將傳統的高溫板坯加熱1350度~1380度，降至1150～1250度，大大降低了能源介質(zhì)，磁性能有了明顯提高；高牌號無(wú)取向電工鋼生產(chǎn)工藝：煉鋼（連鑄、精煉等）→熱軋→?；嵯础溥B軋或單機架冷軋→連續退火（二次冷軋、連續退火）→涂層等，其中部分高牌號無(wú)取向電工鋼產(chǎn)品，采用兩次冷軋法生產(chǎn)，以滿(mǎn)足性能要求。同時(shí)，部分高牌號無(wú)取向電工鋼進(jìn)一步簡(jiǎn)化工藝，如用一次冷軋法替代兩次冷軋法、連續退火機組提速，優(yōu)化工藝技術(shù)，也能生產(chǎn)出高端性能相當的電工鋼。

　　強制能效標準的頒布實(shí)施，進(jìn)一步降低了變壓器的空載損耗和噪聲，無(wú)論是取向電工鋼，還是鐵基非晶合金，都需要有更高的磁導率和更低的單位損耗。隨著(zhù)高頻及電子變壓器技術(shù)的日趨完善，今后對具有初始磁導率高、矯頑力低、飽和磁密高等特點(diǎn)的軟磁材料需求將會(huì )不斷增加，也給電工鋼企業(yè)帶來(lái)了新的機遇和挑戰。

　　電工鋼企業(yè)通過(guò)工藝技術(shù)的優(yōu)化、激光刻痕磁疇細化技術(shù)，改善了取向電工鋼磁性能水平，取向電工鋼至少提高一個(gè)牌號或二個(gè)牌號，進(jìn)一步提高變壓器能效和滿(mǎn)足用戶(hù)對變壓器綜合性能的要求。低噪音、低空載損耗、低負載損耗、低綜合成本等方面的要求，會(huì )大量的使用更低鐵損、更高磁感取向電工鋼。

　　在冰箱能效中用無(wú)取向電工鋼，最突出的是冰箱壓縮機電機運行能解決實(shí)際耗電量問(wèn)題。強調產(chǎn)品的“實(shí)際使用節能設計能力”。2018年節能冰箱銷(xiāo)售量占比達到82%，其中1級能效產(chǎn)品達到34%；變頻冰箱占比達43%，其中1級能效產(chǎn)品內銷(xiāo)比例達59%；在空調能效中用無(wú)取向電工鋼，要實(shí)現空調壓縮機電機運行更加節能或節電，將目前空調市場(chǎng)淘汰率達到45%，2020年能效已提升14%，2022年將提升30%。這一過(guò)程將進(jìn)一步推動(dòng)空調器朝著(zhù)高效、變頻的方向發(fā)展，將淘汰市場(chǎng)上現有99%的定速空調型號和70%的變頻空調型號；還有我國電機的總耗電量占全社會(huì )總用電量的64%左右，其中，工業(yè)領(lǐng)域的電機用電量占工業(yè)用電的75%左右。按照有關(guān)方面的統計，IE3電機產(chǎn)量將逐年增加占比。電機對無(wú)取向電工鋼（50W600以下）的牌號，如50W800、50W1000將會(huì )逐步減少，50W470、50W350、50W310、50W270、50W250、50W230以及35W360、35W300、35W270、35W250等或薄規格的將大幅增加。特別是新能源汽車(chē)高牌號無(wú)取向電工鋼需求的快速增加。

　　三、回顧2021年我國電工鋼生產(chǎn)情況

　　2021年全國共生產(chǎn)電工鋼約1318.28萬(wàn)噸，同比增長(cháng)了17.90%，其中取向電工鋼約180.09萬(wàn)噸，增長(cháng)14.26%，無(wú)取向電工鋼約1138.19萬(wàn)噸，增長(cháng)18.50%。

　　2021年全國取向電工鋼企業(yè)20家，產(chǎn)量排前的為：寶鋼股份、首鋼股份、重慶望變、包頭威豐、寧波銀億、浙江華贏(yíng)；全國無(wú)取向電工鋼企業(yè)20家，產(chǎn)量排前的為：寶鋼股份、首鋼股份、江蘇沙鋼、鞍鋼股份、太鋼、新鋼新材。

　　2021年我國電工鋼生產(chǎn)運行特點(diǎn)如下:

　　一是電工鋼產(chǎn)量雙增長(cháng)。2021年取向電工鋼產(chǎn)量完成180.09萬(wàn)噸，同比增長(cháng)14.26%；無(wú)取向電工鋼產(chǎn)量完成1138.19萬(wàn)噸，同比增長(cháng)18.50%。

　　二是HiB鋼在增長(cháng)，CGO鋼在下降。2021年HiB鋼產(chǎn)量118.92萬(wàn)噸，同比增長(cháng)28.55%，民企生產(chǎn)的CGO產(chǎn)量61.17萬(wàn)噸，同比下降6.05%。2021年民企HiB鋼量產(chǎn)能力大幅提升，HiB鋼產(chǎn)量達到9.68萬(wàn)噸，同比增長(cháng)158.13%。

　　三是新能效標準帶來(lái)高端產(chǎn)品資源緊張。1級能效變壓器需用高磁感、低鐵損取向電工（B23R075），2級能效變壓器需用（B23R085等）。市場(chǎng)1、2級能效變壓器用HiB鋼資源十分緊張，同時(shí)拉動(dòng)了高牌號無(wú)取向電工鋼需求及價(jià)格堅挺，局面的形成有待電工鋼企業(yè)產(chǎn)量提速，滿(mǎn)足下游行業(yè)降耗需求。

　　四是激光刻痕性能提升。通過(guò)激光刻痕可細化磁疇，有效改善或提高取向電工鋼的磁性能水平；目前，國內85%的取向電工鋼企業(yè)安裝了在線(xiàn)進(jìn)口或國產(chǎn)激光刻痕設備，24小時(shí)生產(chǎn)在線(xiàn)高速、中速激光刻痕，改善了電工鋼性能，降低了鐵損，取得了明顯成效。

　　五是新能源汽車(chē)高牌號無(wú)取向電工鋼產(chǎn)量增加。據統計2021年寶鋼、首鋼太鋼等鋼廠(chǎng)新能源汽車(chē)高牌號無(wú)取向電工鋼增幅較快或提速，全年共生產(chǎn)新能源汽車(chē)高牌號無(wú)取向電工鋼約34.76萬(wàn)噸，同比增長(cháng)約50.8%。另外，多條新建新能源汽車(chē)高牌號無(wú)取向電工鋼項目建設順利，預計2023年將相繼投產(chǎn)。

　　六是電工鋼等受原材料或疫情等影響，持續漲價(jià)，到逐步回落。2021年上半年電工鋼漲價(jià)幅度較多，下半年開(kāi)始逐步下跌，特別是中低牌號無(wú)取向電工鋼受需求或產(chǎn)能影響，價(jià)格已回歸或最低點(diǎn)，高端電工鋼受能效升級和新能源汽車(chē)等新領(lǐng)域發(fā)展或需求影響，價(jià)格較堅挺或穩定。

　　七是電工鋼出口形勢較好，出口數量“雙雙”增幅明顯。2021年取向電工鋼出口數量同比增長(cháng)28.93%，出口數量無(wú)取向電工鋼，同比增長(cháng)46.36%。

　　四、思考未來(lái)

　　1)以“雙碳”目標指導電工鋼中長(cháng)期發(fā)展，堅決控制好電工鋼產(chǎn)能，特別警惕低端產(chǎn)能的擴張，引起的能耗增加。穩步發(fā)展高端產(chǎn)品，加快電工鋼產(chǎn)品升級，企業(yè)擬提出時(shí)間表。

　　2)“十四五”期間，緊跟下游行業(yè)能效升級步伐，不斷優(yōu)化工藝技術(shù)，提升產(chǎn)品性能水平，擴大高端產(chǎn)品生產(chǎn)比例。繼續研發(fā)打通自粘接取向和高強無(wú)取向電工鋼生產(chǎn)技術(shù)及成本控制，以及無(wú)底層取向電工鋼技術(shù)延伸及擴展，縮短工藝流程，減少碳排放。

　　3)電工鋼產(chǎn)業(yè)要“高”字當頭，“高”中求進(jìn)，集中力量，加快速度，以高端產(chǎn)品擴產(chǎn)或量產(chǎn)為主攻方向。同時(shí)，還要穩定供需關(guān)系，穩定市場(chǎng)秩序，實(shí)現公平競爭和符合市場(chǎng)規律或長(cháng)期相對穩定的市場(chǎng)目標。

　　4)加快淘汰低端落后產(chǎn)線(xiàn)及過(guò)多的低端或質(zhì)量較差的產(chǎn)品，如一般取向電工鋼（CGO）產(chǎn)量逐步減少，低牌號無(wú)取向電工鋼的減產(chǎn)，禁止使用自身耗能、冒充電工鋼的非標產(chǎn)品。

　　5)呼吁對電工鋼產(chǎn)品標準的管控及實(shí)施，通過(guò)制定標準，加快淘汰落后產(chǎn)品。近幾年產(chǎn)品標準的實(shí)施中，有些“擺式或虛設”，如標準中已明確取消的產(chǎn)品牌號，但市場(chǎng)還在銷(xiāo)售等問(wèn)題期待解決。

　　6)2021年12月31日，工信部印發(fā)《重點(diǎn)新材料首批次應用示范指導目錄（2021年版）》，2022年1月1日起施行，其中取向硅鋼超/極薄帶被列入《重點(diǎn)新材料首批次應用示范指導目錄（2021年版）》其中，應引起生產(chǎn)企業(yè)和研究機構的關(guān)注。

　　7)繼續研究冶煉、熱軋工序，在冶煉中添加鉍等元素，來(lái)提高磁性能水平，在熱軋中優(yōu)化粗軋、精軋及在爐溫度降低能源，由此為后工序控制，優(yōu)化工藝或減少工藝流程、減少碳排放或能源介質(zhì)，最終實(shí)現用戶(hù)使用更節能、更綠色、更環(huán)保的電工鋼創(chuàng )造有利條件。

　　8)推廣對廢硅鋼再生循環(huán)利用的研究，據研究表明：硅鋼片在冶煉、使用過(guò)程中產(chǎn)生不同類(lèi)型廢硅鋼，通常被一些回收作為新一爐的硅鋼生產(chǎn)添加的廢鋼，在煉鋼氧化氣氛下，硅廢中硅元素燒損進(jìn)入鋼渣中，造成了硅元素價(jià)值的降低，并且造成過(guò)程噴濺，環(huán)境污染。采用先進(jìn)的復化爐熔煉，生產(chǎn)出軟磁材料-鐵硅粉，廣泛應用于變頻空調、UPS電源、新能源充電樁、電子行業(yè)，市場(chǎng)前景好，附價(jià)值高。循環(huán)利用，符合“雙碳”要求。同時(shí)，還要大力開(kāi)展電爐煉硅鋼的技術(shù)研究。

　　9)有序開(kāi)發(fā)取向電工鋼用于新能源汽車(chē)定轉子，據有關(guān)走數據顯示：國內外企業(yè)或研究機構已研發(fā)出用取向硅鋼片做驅動(dòng)電機定子，無(wú)取向硅鋼片做驅動(dòng)電機轉子，效率更高，成本相當，還要實(shí)現新能源汽車(chē)用高牌號無(wú)取向電工鋼的批量生產(chǎn)。

　　未來(lái)電工鋼需求廣泛，電工鋼產(chǎn)業(yè)將在“3060雙碳”的政策指導下，生產(chǎn)更多低鐵損、高磁感電工鋼滿(mǎn)足“雙碳”下的用戶(hù)需求。