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据宝山区介绍,日前,由宝钢牵头的国家“十三五”重点研发项目“高效低耗特殊用途硅钢开发应用项目”正式启动。该项目是国家科技部“重点基础材料技术推广与产业化重点专项工程”的首批子课题之一。计划开发高磁感极低损耗取向硅钢和高端无取向硅钢两种先进软磁材料,推动中国硅钢技术从先进走向世界领先,支持中国高端动力设备和新能源汽车整个产业链的发展战略、节能减排。
硅钢是国民经济的基本功能材料,广泛应用于发电、输电和用电等各个领域。环保、节能、减排等国家发展战略迫切需要高端硅钢材料。虽然近年来我国硅钢制造技术发展迅速,打破了国外品牌在UHV传动和先进大型发电机领域的垄断,但高端产品整体水平与国外领先企业仍有一定差距。为此,宝山钢铁股份有限公司带领团队,与武汉钢铁股份有限公司、东北大学、钢铁研究院、全球能源互联网研究院、中国长江三峡总公司、保定天威宝变电气有限公司、吴江变压器有限公司、东方电气集团东方电气有限公司、中山大洋电气有限公司等龙头企业和科研机构组成了一个产学研团队。根据项目申报指南,在材料理论、制造技术和应用技术全产业链创新的驱动下,实现了指标超指标、技术领先、批量生产的先进硅钢R&D项目规划。经过预申报、申报、专家答辩和审核,最终获得中国科技部专项资金支持,为期四年。
该项目的目标是支持中国电力工业和新能源汽车工业的发展战略,节能减排,开发两种高效环保的导磁材料,即极低损耗取向硅钢和高端无取向硅钢,形成四大系列高端产品及其应用技术。由R&D材料设计制造的UHV电力变压器、新型高效配电变压器、清洁发电机组和高效新能源汽车驱动电机已在国家重大(示范)项目中得到应用。
在用于高效节能环保变压器的极低损耗取向硅钢方面,提出建立基于广义复合抑制系统的极高锐度高斯二次再结晶织构控制理论和技术,突破薄带取向硅钢二次再结晶极不稳定、绝缘性差、工艺性差的难题,形成30项制造、大规模生产和应用的关键技术,开发出4个规格、7个品牌的极低损耗取向硅钢产品。在新一代清洁发电设备和新能源汽车驱动电机用高端无取向硅钢的开发应用中,提出建立基于强化{001}平面织构的无取向硅钢高强度、高磁感应、低损耗的协调控制理论和技术,突破无取向硅钢织构控制难题,形成制造、规模化生产和应用的28项关键技术,开发4个规格、5个品牌的高端无取向硅钢产品。项目开发的所有品牌新产品的性能都达到或超过了目前世界最高水平;新产品将应用于国家重大项目或示范项目,并将制定相关变压器、电动机和发电机设计和制造技术的新规范和标准。
该项目是一个系统的创新项目。计划申请10-15项硅钢技术理论机理、制造和应用技术两大类高端产品的专利,形成两大类先进软磁材料的核心自主知识产权;他发表了20多篇sci/ei论文,从整体上提高了我国相关理论和技术的研究水平。
项目实施将取得显著的经济、社会和环境效益。所有新牌号的硅钢产品将实现合理的成本和稳定的批量生产,年产值超过8亿元,这将极大地推动中国硅钢技术从世界先进行列走向世界领先行列;通过开发关键材料和核心设备,打破国际垄断,为中国先进硅钢制造和应用的整个产业链带来巨大的经济效益,极大地提升相关制造业和战略性新兴产业的核心竞争力,形成对中国制造业强国战略的有力支撑;为推进节能减排和绿色环保的国家发展战略,根据中国去年的总发电量,如果完全替代新产品,输变电损耗每年将减少1100亿千瓦时,相当于三峡电站年发电量的127%,二氧化碳排放量将减少1.1亿吨。