世界燃料署（IEA）三月发表《全世界燃料回顾：2021年二氧化碳释放》汇报显现，2021年，全世界燃料与产业范畴发生二氧化碳释放量达到有史以来的年度最高水准，多达363亿吨，相较2020年增添21亿吨，相较2019年增添1.8亿吨。

相片来自：IEA官网

源于货币刺激和疫苗推广下的经济复苏，全世界碳释放量在2021年实现了迅速反弹。据报导，华夏碳释放量超越119亿吨，占全世界总量的33%，比较2020年的29%，2019年的27%，仍处在一年年上升的趋向中。因而，要在产业迅速进行的背景下，经过政策调节和技艺更新提速实现碳达峰，不但须要全社会协同努力，也须要新的减碳思路。

以车子产业为例，车子寿命全周期碳释放最重要的分为两个部分，一是车子制造阶段的资料周期碳释放，二是车子运转和回收阶段的能源周期碳释放。假如说推进电动化，是车子运转步骤的对症下药；那末车身轻量化便是掩盖车子全寿命周期的体系施治：一方面，车身减重有益于机动车运转步骤减碳，另一方面，运用环境友没有问题资料，可行在车身生产、回收步骤实现减碳。

河钢资料技艺探讨院主任工程师熊自柳博士从资料减碳的方位切入，比较于铝、镁、碳纤维等资料，钢的碳释放单位值最低，概括本钱、平安性等多要素，河钢团体将推进以钢为主，多资料混合利用的车子轻量化工艺，主攻研发高强级车子板资料，辅以架构、工艺轻量化，多措施并行赋予钢铁新的时期活力。

熊自柳博士 河钢资料技艺探讨院主任工程师

产业号召也是社会担当 河钢团体主推绿色进行“6+2”策略

车子轻量化好比为人类的减脂塑形，此中资料、工艺轻量化是去除不必需的脂肪，减少体重，使活动起来更轻巧；设置轻量化是提升肌肉密度，调度体型和身材以达到最好的活动成果。

前者请求运用比强度（强度/表观密度）更高或密度更小的高强度钢、铝合金、镁合金、碳纤维复合资料代替平凡钢构造，实现自重的减低；提升冶炼工艺实现功能提高、形状和形貌的改良等。

后者请求寻到有用载荷传导路径、最好资料分布，提升全体构造功能和构造设置效能。通常而言，簧下品质（悬架之下操控臂、卡钳、轮毂等）减重性价比远超出簧上品质。所谓“簧下1公斤，簧上10公斤”，本来就在重申簧下品质对车子提速和控制性的打算性效用。

河钢团体本身专注于资料、工艺轻量化的技艺研发，在与消费者的合作中进一步探寻了架构轻量化的解决方案。

相片来自：河钢团体官网

熊自柳显示，车身轻量化须要概括考量资料重量和制造进程单位碳释放强度。日前，车身轻量化资料包涵高强度钢、铝、镁、碳纤维资料，依据车子用钢联盟数据，从碳释放单位强度来看，高强钢唯有铝、镁、碳纤维的20%，10.5%和5%，乘以典范零件不同用料重量值，高强钢生产零件的总温室气体释放量比较于其它几种资料更具有环境保护优势。

宏观来看，高强度钢能够顺应双碳与车身轻量化的大趋向。从公司方位看，河钢团体具有进一步塑造低碳化资料的潜力与策略。熊自柳推荐，2020年华夏钢协发表了“控碳-降碳-净零碳”的三步走技艺路径：第一步严控产能、压减产量实现总量操控。第二步节能提效、构造调度、燃料替代实现降碳。第三步进行氢冶金、碳捕集技艺，借助碳汇实现“净零碳”助力车子轻量化和“零碳”进行。

相片来自：河钢资料技艺探讨院 熊自柳

踊跃响应产业号召，河钢团体制订了公司绿色进行“6+2”策略：依靠两大碳数据治理平台，深耕六项降碳技艺路径。详细而言，一是 “铁素资源改良”路径，二是“过程改良重构”路径，详细举措包括全废钢电炉过程比重提升和界面改良；三是“体系能效提高”路径，四是“用能构造改良”路径，五是“低碳技艺变革”路径，详细举措为氢冶金和CCUS技艺利用；六是“资产协同降碳”路径，详细举措为进行森林碳汇、绿色建材和都市共融。

相片来自：河钢资料技艺探讨院 熊自柳

熊自柳着重推荐了河钢团体“低碳技艺变革”和“过程改良重构”技艺路径的详细实行法子。河钢团体在绿钢制造上最重要的采纳两种技艺路径：氢基竖炉绿钢和废钢回炉。熊自柳推荐，河钢团体在提纯氢步骤运用风能、光能实现电解水生产清洁燃料，从而为车子用钢注入绿色素材。

不但如许，经过提升废钢回炉在全炼钢过程中的比重，多措施并行可行操控碳含量下降20%以上。熊自柳显示，2022年8月份，河钢团体同宝马签定MOU策略合作，宝马将成为河钢绿色低碳钢第一种车子产业的消费者，“十四五”末，河钢团体估计会有380万吨的氢基竖炉干脆还原铁产能。

另外，河钢团体正着力于开发碳减排技艺，包括二氧化碳捕集、库存技艺，并应用碳汇协同减碳，争取于2050年前深度脱碳，实现公司碳中和指标。

轻量化兼顾平安性 绿钢如何打入市场？

绿色进行策略下，河钢团体的绿钢不但须要资料环境友好作为主打竞争点，源于车子的第必定位还是载人力具，绿钢要上车，还须要在强度、可靠性、工艺轻量化等方面具有诸多特点。

同铝、镁合金、碳纤维等资料比较，钢在强度、弹性模量等平安功能方面优势显著。熊自柳推荐，一朝钢的强度超越1500MPa，在比强度和比膜量上的优势差距也会显示出去，这点都有助于打造平安可靠的车身架构。

强度之外，河钢团体经过提高资料延展性，改良构造和传力路径，塑造轻量化、高强韧、高吸能的产物。熊自柳例如，河钢团体的钢材强度从2005年的340MPa，进行至日前的2000MPa，而980MPa高强钢的塑形最高可达22%。这点指标数据的直观反应是：磕碰情景中钢材的刚度和压溃功能都显著提升。

工艺轻量化方面，河钢团体的最重要的工艺采用冷成形和热成形两种。

热成形钢是指将钢板通过AC3点以上的高温加热以后成形，接下来又快速冷却，周全提高了钢板强度，通过这样料理的钢材称之为热成形钢。通常热成形钢的强度达1000MPa之上，每平方cm能承担10吨以上的负担，而河钢团体热成形钢的强度在2000MPa左右。冷成形意为在室温下对金属发展塑性形状改变，隶属成形工艺。

联合冷成形与热成形两种工艺，河钢团体的高强钢成形技艺朝着成形高强钢、提高成形效能两个方向进行，连续推行冷冲压、冷弯成形、热冲压、激光拼焊、一体化热成形、一体化冷成型等技艺进行，从而提升成形效能并下降生产本钱。

冷弯成形 相片来自： 河钢资料技艺探讨院 熊自柳

熊自柳推荐，研发与制造平台并行，河钢团体着力于满足消费者对高素质钢材的定制化要求，对技艺的高准则掩盖全制造过程，建造了纯净钢冶炼平台、高素质热轧产线平台，以及国家内部第一条高氢水淬高强钢制造线等。

在高强钢的利用方面，河钢团体曾经取得了必定的成绩：截止日前，河钢团体公布的高强车子板产物涵盖热轧酸洗板，冷轧板，热镀锌板，锌铝镁镀层板，铝硅镀层板共五个产物大类，含磷铝镇静钢、IF钢、BH钢、HSLA钢、扩孔钢、DP/DH钢、TRIP钢、MS钢、热成形钢、Q&P钢共十余个产物系列，一百余个牌号，实现了强度等级和产物规格的全掩盖。

就车身不同部件的利用来发展区别：对应车子外板轻量化的要求，河钢团体开发了140-340MPa等级冷轧和热镀锌全系列烘烤硬化钢产物（BH），技艺上实现6个月长时效；对应车子构造件、平安件的轻量化要求，河钢团体公布的高强度低合金钢（HSLA）包括260-500MPa等级冷轧和热镀锌产物，组织匀称、屈强比高；为满足椅子等高档零件要求，河钢团体还开发了550-1000MPa等级HSLA。

相片来自：河钢资料技艺探讨院 熊自柳

素质拓宽市场 河钢团体映入迅速进行期

高品质带来高要求。熊自柳显示，2021年，河钢团体不停改良产物构造，车子板产量销量量达到660余万吨，随着钢材产物技艺与效劳的并行进行，河钢团体迎接新的技艺与效劳进级期。

2015年前，河钢团体最重要的供给营运车，日前，河钢团体的营业范畴拓展至乘用车，利用车型和情景增多，从惯例车型向新燃料车型转变；高档使用者增多，从自助品牌向合资、外资品牌转变。

应对这点改变带来的挑战，河钢团体从外板轻量化解决方案、磕碰（正碰、侧碰）解决方案、激光拼焊解决方案、椅子解决方案四个方向入手，为主机厂提供高不业余性、高掩盖面的产物与技艺效劳。

以侧碰解决方案为例，河钢团体将高塑性的1.5GPa到2GPa热成形钢材利用于车门防撞梁，联合W形截面设置，在零件层满足快速功能请求与氢致开裂功能请求，实现了新燃料车的高侧碰平安功能，也达到了减重的成果。

W形截面 相片来自： 河钢资料技艺探讨院 熊自柳

正如熊自柳所言：“今日的钢铁汇聚了现代社会最活泼的创新素材。”厚植于技艺创新，是河钢团体与时期同步，以低碳生产、高强度、高塑性、轻量化等素材赋能钢铁资料，助力惯例资料焕发崭新寿命力，映入可持续进行的最最重要的要素，厚植技艺创新，也便是厚植未来。

（以上内容依据河钢资料技艺探讨院主任工程师熊自柳博士于2022年8月23日由盖世车子主持的盖世车子2022第二届华夏车身大会发表的《河钢团体车子轻量化产物及利用解决方案》专题演讲发展了解和梳理。）