2023年10月16日-19日，2023北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)暨展覽會(huì)（CWP2023）在北京如約召開(kāi)。作為全球風(fēng)電行業(yè)年度最大的盛會(huì)之一，這場(chǎng)由百余名演講嘉賓和數(shù)千名國(guó)內(nèi)外參會(huì)代表共同參與的風(fēng)能盛會(huì)，再次登陸北京，聚焦中國(guó)能源革命的未來(lái)。

本屆大會(huì)以“構(gòu)筑全球穩(wěn)定供應(yīng)鏈 共建能源轉(zhuǎn)型新未來(lái)”為主題，將歷時(shí)四天，包括開(kāi)幕式、主旨發(fā)言、高峰對(duì)話(huà)、創(chuàng)新劇場(chǎng)以及關(guān)于“全球風(fēng)電產(chǎn)業(yè)布局及供應(yīng)鏈安全”“雙碳時(shí)代下的風(fēng)電技術(shù)發(fā)展前景”“國(guó)際風(fēng)電市場(chǎng)發(fā)展動(dòng)態(tài)及投資機(jī)會(huì)”“風(fēng)電機(jī)組可靠性論壇”等不同主題的21個(gè)分論壇。能見(jiàn)App全程直播本次大會(huì)。

10月18日下午，山東鋼鐵股份有限公司王騰飛在風(fēng)電產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新論壇II上發(fā)表題為《風(fēng)電用先進(jìn)鋼鐵材料綠色低碳技術(shù)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化》的主題演講。

以下為發(fā)言全文：

各位大家好，下面我介紹一下《風(fēng)電用先進(jìn)鋼鐵材料綠色低碳技術(shù)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化》。

在座如果有風(fēng)機(jī)主機(jī)廠(chǎng)對(duì)于我們很了解，山鋼年產(chǎn)能有2400萬(wàn)噸，產(chǎn)品有特鋼、型鋼、棒材等產(chǎn)品。我們致力于新的產(chǎn)品技術(shù)開(kāi)發(fā)，山東鋼鐵有三個(gè)產(chǎn)線(xiàn)，板材的產(chǎn)能有500萬(wàn)噸，產(chǎn)線(xiàn)主要是有兩條4.3米和一條3.5米，后面配備7個(gè)加熱爐，可以給風(fēng)電下游行業(yè)提供多牌號(hào)、多品種、多種交互的原材料產(chǎn)品。我們還有優(yōu)特鋼產(chǎn)品，下游的風(fēng)電企業(yè)用的比較多，像法蘭、齒輪、軸承、螺絲螺母。

下面我介紹一下風(fēng)電鋼的發(fā)展需求，中國(guó)提出“3060碳中和、碳達(dá)峰”的目標(biāo)后，中國(guó)作為負(fù)責(zé)任的大國(guó)，在能源的開(kāi)發(fā)特別是原始石化能源的衰減要用新能源替代。中國(guó)能源的消耗又是非常大，怎么樣來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題？新能源發(fā)展上非常重要。風(fēng)力發(fā)電作為主要的能源結(jié)構(gòu)，應(yīng)該是中國(guó)未來(lái)主要的支撐能源，所以在風(fēng)電發(fā)展方面前景廣闊。

風(fēng)電發(fā)展主要是大型化趨勢(shì)非常明顯，我記得2010年前后那時(shí)候才零點(diǎn)幾的樣機(jī)，但是現(xiàn)在3、5兆瓦出現(xiàn)，甚至還有10兆瓦的，海上超過(guò)20兆瓦。風(fēng)機(jī)的大型化帶來(lái)的問(wèn)題，承載風(fēng)機(jī)的塔筒承載能力和周期性載荷更大，如何來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題？

如果采用原始的材料，國(guó)內(nèi)大多數(shù)用的三無(wú)系列產(chǎn)品。如果現(xiàn)在要承載更大的力，需要增加鋼材的厚度。變相的說(shuō)就是增加鋼材的消耗。這樣與綠色發(fā)展理念相背離，只能通過(guò)鋼材強(qiáng)度等級(jí)，35如果提升到500兆帕，不但鋼材的消耗不會(huì)增加，甚至?xí)档汀?/p>

山東鋼鐵這兩年一直在做這方面的研究工作，在2010年前后想推動(dòng)，想把35替換到390，當(dāng)時(shí)中國(guó)整體的風(fēng)電行業(yè)在設(shè)計(jì)能力相對(duì)欠缺，因?yàn)檫€是以歐美為主導(dǎo)。我們找?guī)准抑鳈C(jī)商和設(shè)計(jì)方，尤其是材料的選擇上，他們都不敢跨過(guò)這一步。近幾年隨著風(fēng)電行業(yè)大型企業(yè)設(shè)計(jì)能力的提升與技術(shù)方面的提升，他們?cè)O(shè)計(jì)的自主權(quán)越來(lái)越廣闊，所以說(shuō)我們?cè)谶@方面做了一些工作。

2021年，我們?cè)诒本┛萍即髮W(xué)毛院士的帶領(lǐng)下，聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈中很多的企業(yè)和科研院所，共同創(chuàng)建高端風(fēng)電鋼鐵材料裝備協(xié)同創(chuàng)新中心，我們把鋼材的應(yīng)用從355開(kāi)始向420過(guò)度，現(xiàn)在420的用量越來(lái)越大。去年年底420真正應(yīng)用在創(chuàng)新中心。2021年11月份和金風(fēng)共同創(chuàng)建示范塔，2022年遠(yuǎn)景風(fēng)場(chǎng)整體的項(xiàng)目開(kāi)始用這個(gè)材質(zhì)。2022年底，高強(qiáng)度風(fēng)電用鋼和390、420鋼板銷(xiāo)量突破10萬(wàn)噸。我們也做了一些前沿的工作，像500、460兆帕的研究。

特鋼產(chǎn)品，現(xiàn)在很多的主機(jī)商比較關(guān)切，鋼板升級(jí)是上來(lái)了，但是法蘭、螺栓螺母怎么做？法蘭怎么樣升級(jí)到更高的級(jí)別？法蘭澆鑄限制強(qiáng)度，如果增加合金含量太多會(huì)導(dǎo)致焊接性能弱化，會(huì)讓下游的行業(yè)有一定的不適應(yīng)，所以我們?cè)谔劁摦a(chǎn)品當(dāng)中做類(lèi)似工藝的優(yōu)化調(diào)整，在35的基礎(chǔ)上讓碳鋼量增加不多的情況下做了一些工作。

相對(duì)來(lái)說(shuō)，不管是420兆帕或者500兆帕，這個(gè)并不算多高強(qiáng)度，因?yàn)橄窆こ虣C(jī)械、海洋工程，他們的應(yīng)用級(jí)別非常高。工程機(jī)械550非常的普遍，890是1000兆帕的鋼開(kāi)始大量的應(yīng)用。海洋工程像550和690兆帕的鋼，現(xiàn)在想提升到890更高強(qiáng)度的級(jí)別。將來(lái)的風(fēng)電鋼發(fā)展趨勢(shì)非常明顯，而且也是必走的一條路。

我們主要是講420兆帕的鋼，我們?cè)O(shè)計(jì)的時(shí)候與355一脈相承，不管是從組織設(shè)計(jì)或者強(qiáng)化機(jī)理上非常相似。常規(guī)是珠光體的組織形態(tài)，通過(guò)常規(guī)細(xì)化顆粒的強(qiáng)化來(lái)做強(qiáng)化的措施，所以它和355非常的相似，而且穩(wěn)定性也是一樣的，我們認(rèn)為420兆帕的鋼替代是水到渠成的過(guò)程。

但是后來(lái)開(kāi)發(fā)更高的級(jí)別，風(fēng)電鋼未來(lái)的發(fā)展做更高強(qiáng)度的級(jí)別像500兆帕的鋼，將來(lái)在長(zhǎng)期服役會(huì)有一定的差異，500與355和420有一定的差異，我們做前期的基礎(chǔ)工作，比如說(shuō)疲勞性能在周期性載荷情況下，使用的過(guò)程當(dāng)中將來(lái)會(huì)發(fā)生什么問(wèn)題？

我們現(xiàn)在做的一些東西，包括聯(lián)合金風(fēng)科技做實(shí)驗(yàn)室的工作，還有直接焊上塔筒看將來(lái)運(yùn)行的情況。將來(lái)采集一些數(shù)據(jù)，看將來(lái)風(fēng)電應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中，與常規(guī)的鋼有沒(méi)有區(qū)別？如果將來(lái)能夠完全適應(yīng)，說(shuō)明我們將來(lái)這個(gè)路子是可以行得通。

風(fēng)電鋼是疲勞性能，很多主機(jī)上提到這方面的工作，認(rèn)為420兆帕以下的產(chǎn)品，主要是強(qiáng)度限制塔筒的承載能力。但是超過(guò)420以上強(qiáng)度不是主要的，焊縫的疲勞是關(guān)鍵點(diǎn)，如何做提升焊縫的疲勞？我們要做工作的工作。

要想提升焊縫的疲勞，母材的疲勞提升是必不可少，配套焊接過(guò)程中的控制，包括焊后組織形態(tài)和處理，這些都是關(guān)鍵的問(wèn)題，也是我們要研究的問(wèn)題。

前一階段355兆帕，我們做過(guò)有140甚至是150的系列產(chǎn)品，將來(lái)要升級(jí)到更高的產(chǎn)品厚度可以降低一些，現(xiàn)在420厚度能降60毫米。但是厚規(guī)格的產(chǎn)品非常關(guān)鍵，尤其是組織性能上的控制，也是非常關(guān)鍵的點(diǎn)，對(duì)于我們材料研究來(lái)說(shuō)是非常重要的。

法蘭的問(wèn)題，這是一個(gè)非常難的點(diǎn)，剛剛提到狀態(tài)決定性能提升上的難度。法蘭如果性能提升，緊跟而來(lái)的是疲勞問(wèn)題。疲勞問(wèn)題怎么提升？這方面的工作我們也在做。

整體來(lái)說(shuō)，風(fēng)電行業(yè)將來(lái)的大型化、智能化、綠色化發(fā)展是必然的趨勢(shì)。用到鋼鐵材料的高強(qiáng)化和高性能化也是必然的趨勢(shì)，如果大家不做很難完成國(guó)家想要做的事情，所以我們想借助風(fēng)電行業(yè)發(fā)展的東風(fēng)，把鋼材質(zhì)量和性能進(jìn)一步提升。

    我的匯報(bào)到此結(jié)束，謝謝大家。 

（根據(jù)演講速記整理，未經(jīng)演講人審核）