首鋼智新16款電工鋼產(chǎn)品全球首發(fā)
一卷電工鋼的技術(shù)突圍
——“鐵疙瘩”怎樣變成“金娃娃”（一）
編者按 鋼鐵是現(xiàn)代工業(yè)的筋骨。河北是鋼鐵大省，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚、鏈條完整，具有廣闊的發(fā)展空間。
近年來(lái)，河北深入學(xué)習(xí)貫徹習(xí)近平總書(shū)記重要指示精神，推動(dòng)全省鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得新進(jìn)展新成效。一大批高新技術(shù)企業(yè)和高精尖產(chǎn)品涌現(xiàn)，各地上演了把“鐵疙瘩”變成“金娃娃”的生動(dòng)實(shí)踐。它們堅(jiān)定了河北鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展的信心和底氣，為推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展探索了路徑。
河北日?qǐng)?bào)今起推出《“鐵疙瘩”怎樣變成“金娃娃”》系列報(bào)道，講述河北鋼鐵拳頭產(chǎn)品在新賽道上搶先機(jī)、筑優(yōu)勢(shì)的創(chuàng)新故事。敬請(qǐng)關(guān)注。
9月4日，首鋼智新電磁材料（遷安）股份有限公司，機(jī)器人在生產(chǎn)線上作業(yè)。 河北日?qǐng)?bào)記者 趙 杰攝
前不久，比亞迪仰望U9工程測(cè)試車(chē)在德國(guó)ATP測(cè)試場(chǎng)以472.41千米/小時(shí)的成績(jī)，刷新全球電動(dòng)汽車(chē)最高時(shí)速紀(jì)錄。該車(chē)搭載的全球首個(gè)3萬(wàn)轉(zhuǎn)高性能電機(jī)，采用的正是“河北造”高端電工鋼。
這一關(guān)鍵材料，是首鋼智新電磁材料（遷安）股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“首鋼智新”）研制的0.10毫米厚度無(wú)取向電工鋼。
“該產(chǎn)品精準(zhǔn)匹配未來(lái)高速電機(jī)發(fā)展趨勢(shì)，售價(jià)每噸超萬(wàn)元。”近日，在首鋼智新產(chǎn)品展覽室，首席工程師程林手持一片泛著銀光的超薄鋼片介紹，與行業(yè)廣泛應(yīng)用的0.20毫米厚度電工鋼相比，其在1000赫茲頻率下鐵損可降低39%。
深耕多年，首鋼智新已經(jīng)擁有十大系列160余款電工鋼產(chǎn)品，其中全球首發(fā)16款產(chǎn)品。今年6月，首鋼智新入選2025胡潤(rùn)全球獨(dú)角獸榜。8月，首鋼智新電工鋼被選定為河北省10個(gè)鋼鐵拳頭產(chǎn)品之一。
其中，新能源汽車(chē)用無(wú)取向電工鋼行業(yè)領(lǐng)先，國(guó)內(nèi)每3輛新能源汽車(chē)就有1輛搭載“首鋼芯”；超薄規(guī)格取向電工鋼連續(xù)多年市場(chǎng)占有率全球第一。
值得注意的是，今年8月，面向新能源汽車(chē)和人形機(jī)器人領(lǐng)域，首鋼智新全球首發(fā)兩款高性能無(wú)取向電工鋼產(chǎn)品，持續(xù)推動(dòng)高端無(wú)取向軟磁材料迭代升級(jí)。
電工鋼，被譽(yù)為鋼鐵產(chǎn)品中的藝術(shù)品，是新能源汽車(chē)電機(jī)鐵芯、高端家電、特高壓變壓器等產(chǎn)品的關(guān)鍵電磁材料，工藝技術(shù)門(mén)檻極高。
曾經(jīng)，首鋼以螺紋鋼、線材等聞名世界。進(jìn)入21世紀(jì)，國(guó)內(nèi)冷軋電工鋼需求激增，高端產(chǎn)品尤其是取向電工鋼長(zhǎng)期依賴進(jìn)口。2008年，瞄準(zhǔn)這一高附加值領(lǐng)域，首鋼決定在遷鋼公司上馬電工鋼項(xiàng)目。
面對(duì)技術(shù)封鎖，首鋼第一代電工鋼研制人員從零起步。
“首條產(chǎn)線自國(guó)外引進(jìn)，我們就以產(chǎn)線為教材。”程林說(shuō)，團(tuán)隊(duì)逐句解讀工藝文件，反復(fù)試驗(yàn)摸索，逐步掌握材料特性和生產(chǎn)工藝。
硅元素的添加在提升磁性能的同時(shí)，也會(huì)降低鋼材韌性。程林解釋：“韌性降低就會(huì)使鋼材變脆、易斷裂。”
電工鋼試生產(chǎn)時(shí)，軋制帶鋼三天兩頭斷裂，冷軋?jiān)O(shè)備不知重啟了多少回。他們一次次試驗(yàn)，反復(fù)調(diào)整和優(yōu)化軋制參數(shù)，前后花了一年多時(shí)間，終于攻克了斷帶問(wèn)題。
電工鋼生產(chǎn)流程復(fù)雜，涵蓋600多個(gè)工藝控制點(diǎn)。憑著敢闖敢試的勁頭，團(tuán)隊(duì)逐一突破技術(shù)壁壘。
2010年6月，第一卷無(wú)取向電工鋼產(chǎn)品下線，實(shí)現(xiàn)了首鋼電工鋼產(chǎn)品零的突破。兩年后，第一卷取向電工鋼產(chǎn)品順利誕生。
最初，無(wú)取向電工鋼主要應(yīng)用于家電壓縮機(jī)。市場(chǎng)高峰期，國(guó)內(nèi)每?jī)膳_(tái)變頻空調(diào)就有1臺(tái)使用“首鋼芯”。
從電工鋼技術(shù)追隨者到引領(lǐng)者，是首鋼智新堅(jiān)持不懈的追求。
在新能源作業(yè)區(qū)，軋制生產(chǎn)線開(kāi)足馬力，僅用十余分鐘，就軋制出一卷卷薄片狀、散發(fā)銀色光澤的電工鋼。
“這是2022年投產(chǎn)的世界首條六機(jī)架六輥冷連軋硅鋼軋機(jī)，也是世界首條面向新能源汽車(chē)用電工鋼專業(yè)化生產(chǎn)線，生產(chǎn)效率比傳統(tǒng)二十輥軋機(jī)提升數(shù)倍。”產(chǎn)品工程師陳明瑞自豪地說(shuō)。
早在2016年，家電用電工鋼熱銷之際，研發(fā)團(tuán)隊(duì)便研判新能源汽車(chē)或?qū)⒂瓉?lái)高速發(fā)展期，并著手布局。
新能源汽車(chē)電機(jī)對(duì)電工鋼要求極為嚴(yán)苛，既要更薄、更高強(qiáng)度，還要更低鐵損。這些指標(biāo)在技術(shù)上往往相互制約。
陳明瑞記得，幾年前，一家頭部新能源車(chē)企提出需求：厚度要薄到0.25毫米，強(qiáng)度和鐵損標(biāo)準(zhǔn)也更為嚴(yán)苛。
突破自我，攀登最高的山。產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)迎難而上，嘗試多種電工鋼材料組合，開(kāi)展了無(wú)數(shù)次試驗(yàn)，不斷優(yōu)化強(qiáng)度指標(biāo)，同時(shí)降低鐵損提升磁感。
樣品經(jīng)客戶測(cè)試，成功！采用該產(chǎn)品，客戶電機(jī)扭矩效率提高9%，鐵損指標(biāo)水平行業(yè)領(lǐng)先。
由此，他們研制的全球首發(fā)產(chǎn)品25SW1250H電工鋼問(wèn)世，成為新能源頭部車(chē)企的熱門(mén)選擇。
隨著市場(chǎng)需求爆發(fā)，產(chǎn)品供不應(yīng)求。首鋼智新自主集成建設(shè)全球首套六機(jī)架六輥冷連軋機(jī)，進(jìn)一步鞏固其在高端電工鋼軋制技術(shù)領(lǐng)域的全球引領(lǐng)地位。
在技術(shù)難度更高的取向電工鋼領(lǐng)域，首鋼智新同樣實(shí)現(xiàn)突破。
在探索全低溫工藝生產(chǎn)高磁感取向電工鋼的過(guò)程中，首席技術(shù)專家司良英記得，初期下線的產(chǎn)品表面頻繁出現(xiàn)問(wèn)題，絕緣性能不佳，一次合格率非常低，難以量產(chǎn)。
為攻克技術(shù)難關(guān)，他與技術(shù)團(tuán)隊(duì)把辦公地點(diǎn)搬到產(chǎn)線旁。在這里，一干就是兩年，使產(chǎn)品一次合格率逐步提升至80%以上。
憑借這一成果，首鋼智新成為全球第4家掌握全低溫工藝生產(chǎn)高磁感取向電工鋼技術(shù)的企業(yè)。
在首鋼智新硅鋼技術(shù)創(chuàng)新中心EVI（供應(yīng)商先期介入）實(shí)驗(yàn)室，分布著無(wú)人機(jī)電機(jī)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室、新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室、變壓器鐵芯測(cè)試實(shí)驗(yàn)室等若干個(gè)實(shí)驗(yàn)室。
“這些變壓器鐵芯、無(wú)人機(jī)、電機(jī)等產(chǎn)品都是我們用新研發(fā)的產(chǎn)品制成的。”司良英說(shuō)，“我們不僅會(huì)生產(chǎn)‘面粉’，更要懂得做‘面包’，針對(duì)不同口味的‘面包’研發(fā)對(duì)應(yīng)的‘面粉’。”
為解決研發(fā)與應(yīng)用設(shè)計(jì)脫節(jié)問(wèn)題，首鋼智新自2018年起，就建立EVI實(shí)驗(yàn)室，提前介入下游客戶，深入對(duì)接其個(gè)性化需求，推動(dòng)電工鋼產(chǎn)品從制造向服務(wù)拓展。
“通過(guò)EVI模式，我們?cè)鴥H用兩個(gè)月就讓客戶需求變成產(chǎn)品，顯著提升市場(chǎng)響應(yīng)速度與占有率。”司良英說(shuō)。
大膽創(chuàng)新，走前人未走過(guò)的路。
截至目前，首鋼智新共計(jì)攻克450余項(xiàng)電工鋼技術(shù)難題，獲得授權(quán)專利341項(xiàng)。從2010年到2024年，電工鋼年產(chǎn)量增長(zhǎng)85倍，高端產(chǎn)品占比提升50%。
在省工信廳相關(guān)負(fù)責(zé)人看來(lái)，首鋼智新的崛起，關(guān)鍵在于聚焦拳頭產(chǎn)品、推動(dòng)技術(shù)迭代、實(shí)行產(chǎn)銷研用一體化，探索出傳統(tǒng)鋼企向高端材料服務(wù)商轉(zhuǎn)型的“智新路徑”，為全省鋼鐵企業(yè)深耕細(xì)分領(lǐng)域、打造高附加值產(chǎn)品提供了成功范本。（河北日?qǐng)?bào)記者 米彥澤 師 源）
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