在“双碳”目标下，作为新能源产业的基础支撑，不锈钢、镍及特种合金新材料迎来新的战略机遇期。
近日，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”在江苏省兴化市举办。
会上，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表示，随着全球气候变化的不断加剧，各国政策制定者也在能源领域大力推广可持续发展。不锈钢、镍及特种合金新材料是当前最先进的金属材料之一，在能源和环境领域具有多方面优势，应用广泛；特种合金材料更是在高温、高压、强腐蚀性等恶劣严苛条件下的使用中，发挥着非常重要的作用。
不锈钢在全生命周期视角下更加绿色低碳
据国际能源署（IEA）有关2020-2070年减碳可持续发展途径的规划，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。
国际镍协会中国首席代表宋全明指出，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。
“随着‘双碳’行动的不断推进，绿色建筑、能源环保装备等行业将快速发展，不锈钢围护系统、不锈钢装备零部件需求占比将进一步扩大。”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）处长管志杰向记者表示，在国家大力发展低碳经济的迫切要求下，不锈钢因其在全生命周期的低碳排放，在传统领域将会部分替代其他材料。
管志杰举例，以不同材料应用于某建筑结构生命周期碳排放量为例，铝合金为8.5tCO2eq/t，碳钢4.3t CO2eq/t，不锈钢最少，为3.3tCO2eq/t。
据了解，生命周期评价（LCA）是国际通用的环境管理和分析工具，是从产品生命周期全过程来量化产品或系统资源消耗和环境排放，并评价这些消耗和排放对资源、生态环境及人体健康带来的影响。常作为产品环境足迹（如碳足迹、水足迹）、绿色产品以及生态设计等产品环境分析的基础理论。
“不锈钢因其长寿、耐蚀等特性在全生命周期视角下相较普碳钢而言，更加绿色、低碳。”管志杰认为，LCA是顺应国家绿色低碳发展、应对下游行业需求、突破国际绿色贸易壁垒的重要途径和方法。LCA能够量化表征不锈钢的绿色低碳属性，基于LCA结合下游应用场景开展产品生态设计，助力不锈钢替代部分普钢应用，开拓不锈钢市场。
废不锈钢资源短缺，利用提升空间较大
据欧洲钢铁协会统计，每回收1吨普碳废钢，可减少1.5吨二氧化碳排放，而废不锈钢回收对于降低二氧化碳排放量的贡献更大，每回收1吨废不锈钢，可减少约5吨二氧化碳排放。
不锈钢再生成分比例是指生产新不锈钢时使用的废钢量占比。“欧美等发达国家或地区、其他亚洲国家和地区（除中国外）不锈钢中的再生成分比例远高于全球平均44％，而中国不锈钢的再生成分比例仅23％，废不锈钢利用有很大提升空间。”管志杰指出。
根据冶金工业规划研究院调研，中国总的废不锈钢钢资源量为600万吨—700万吨。废不锈钢现阶段主要以区域化供应为主，80%资源分布于长江以南区域。
管志杰建议，不锈钢企业充分利用国内废不锈钢资源，开展废钢加工基地布局研究，以合作、新建等多种方式积极布局符合工信部废钢准入要求的废钢加工基地，提高废钢加工产业集中度。同时，探讨海外布局废钢加工基地可行性。
“双碳”目标对不锈钢等合金材料提出更高性能要求
“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。”杜挽生表示。
“当前，钢铁行业面临资源、减排、环保等约束，近期用钢硬需求、高端需求交织，预计未来硬需求将会大幅减少，一批钢铁产能或将被迫从市场消失。我们应认识到，以高端冶金材料占领全球市场才是冶金强国之路。近年来，我国钢铁产业不断加强科技创新，大力推动高端钢铁材料与冶金技术发展，但目前特种冶金强国之路仍然任重道远，仍需不懈奋斗。”中国工程院院士、钢铁研究总院首席专家刘正东认为。
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%。福建为不锈钢生产能力最大的省份，达到1600万吨左右。 “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1000万吨—2000万吨的增长空间，主要为碳钢置换而来，集中在福建、江苏、山东等不锈钢生产大省。
“我国不锈钢行业超过200万吨的前4家企业产量占比达64.7%，但100万吨以下的小企业仍然偏多。” 管志杰表示，单一厂、单工序、单产品生产已经不具备竞争优势，必须整合上下游，进一步提高产业集中度、全产业链专业分工，实现高效化生产。