助力能源行業可持續發展 浦項控股打出這些“產品牌”
2026-04-16 03:54:21
中國冶金報 中國鋼鐵新聞網
記者 楊悅
在全球能源體係向低碳化轉型大背景下,風光氫核等新能源占據了舞台中央。這些新能源設施往往需要在極端嚴苛的環境下,如深海、極寒、高壓、高腐蝕,安全穩定運行數十年。因此,材料的性能邊界,實際上在某種程度上影響著能源轉型的可行性。
1月15日,浦項控股(POSCO)集團官網發布《從高錳鋼到“PosMAC”:浦項控股集團助力能源轉型的鋼鐵產品組合》一文,介紹了其針對能源轉型關鍵環節開發的一係列高性能鋼材。《中國冶金報》記者通過梳理介紹這些產品案例,觀察韓國頭部鋼企如何通過材料創新來應對具體能源挑戰。
鎂合金鍍層高耐腐蝕鋼板
守護儲能安全
隨著可再生能源裝機容量的快速增長,配套的基礎設施,尤其是長期暴露在自然環境中的風力發電機組、光伏支架以及儲能係統(ESS),麵臨著嚴峻的腐蝕問題。沿海地區高鹽霧、工業區汙染、潮濕氣候等,都會加速金屬結構的鏽蝕,不僅增加維護成本,還可能引發安全隱患。
“PosMAC”是浦項控股鋼鐵業務部門研發的一種高耐腐蝕性鍍層鋼板,其在合金鍍層中添加了鎂、鋅和鋁等元素,形成更致密、電(dian)化(hua)學(xue)保(bao)護(hu)作(zuo)用(yong)更(geng)強(qiang)的(de)鍍(du)層(ceng),可(ke)稱(cheng)為(wei)鎂(mei)合(he)金(jin)鍍(du)層(ceng)高(gao)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)鋼(gang)板(ban)。相(xiang)比(bi)傳(chuan)統(tong)的(de)熱(re)鍍(du)鋅(xin)鋼(gang)板(ban),這(zhe)種(zhong)鋼(gang)板(ban)的(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)顯(xian)著(zhu)提(ti)升(sheng),可(ke)達(da)普(pu)通(tong)鍍(du)鋅(xin)鋼(gang)板(ban)的(de)5倍以上。
儲(chu)能(neng)係(xi)統(tong)電(dian)池(chi)箱(xiang)體(ti)必(bi)須(xu)保(bao)證(zheng)長(chang)期(qi)密(mi)封(feng)性(xing)和(he)結(jie)構(gou)完(wan)整(zheng)性(xing),以(yi)避(bi)免(mian)因(yin)腐(fu)蝕(shi)導(dao)致(zhi)電(dian)氣(qi)短(duan)路(lu)或(huo)泄(xie)漏(lou)。而(er)采(cai)用(yong)高(gao)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)鋼(gang)板(ban)則(ze)是(shi)提(ti)升(sheng)儲(chu)能(neng)係(xi)統(tong)全(quan)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)可(ke)靠(kao)性(xing)的(de)重(zhong)要(yao)手(shou)段(duan)。目(mu)前(qian),浦(pu)項(xiang)控(kong)股(gu)的(de)鎂(mei)合(he)金(jin)鍍(du)層(ceng)高(gao)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)鋼(gang)板(ban)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)儲(chu)能(neng)係(xi)統(tong)的(de)電(dian)池(chi)箱(xiang)製(zhi)作(zuo),產(chan)品(pin)性(xing)能(neng)穩(wen)定(ding)且(qie)耐(nai)用(yong)。
通過延長設備壽命並減少維護需求,“PosMAC”在推動可持續能源增長方麵發揮著關鍵作用。對於設計壽命長達20年~25年的風電塔筒和光伏電站而言,使用“PosMAC”可以顯著減少中途的防腐維護次數、降低成本,從而改善項目的整體經濟性。即使在沿海地區的高濕度和高鹽度環境中,“PosMAC”也能保持穩定可靠的產品性能。
目前,“PosMAC”的應用範圍已從箱體結構件,拓展到儲能係統的機架、電池保護單元外殼等更多部件。通過與客戶的密切合作,浦項控股不斷提高產品的可靠性、拓展應用邊界。
氫氣管網用鋼破解氫能輸送瓶頸
氫能被視為未來清潔能源的重要載體,但其規模化發展麵臨儲存和輸送的難題。特別是高壓氣態氫管道輸送,存在一個關鍵材料風險:氫脆。即氫氣原子滲入鋼材內部,導致材料塑性和韌性下降,可能在低於屈服強度的應力下突然脆斷。
浦項控股表示,開發輸氫專用管材的核心,是平衡強度、韌性和抗氫脆能力。這需要通過精密的成分設計與控軋控冷工藝,獲得細晶粒、低夾雜物的均勻微觀組織,並確保焊接熱影響區的性能與母材匹配。
浦pu項xiang控kong股gu的de氫qing氣qi管guan網wang用yong鋼gang正zheng是shi為wei滿man足zu這zhe些xie嚴yan格ge要yao求qiu而er設she計ji的de。通tong過guo替ti代dai以yi往wang用yong於yu氫qing氣qi輸shu送song的de進jin口kou無wu縫feng鋼gang管guan,浦pu項xiang控kong股gu已yi經jing實shi現xian了le這zhe種zhong鋼gang材cai的de全quan麵mian本ben土tu化hua生sheng產chan,並bing提ti供gong了le強qiang大da的de成cheng本ben競jing爭zheng力li,其qi產chan品pin供gong應ying價jia格ge約yue為wei進jin口kou替ti代dai品pin的de70%。浦項控股的氫氣管網用鋼在零下45sheshidudehuanjingzhong,wulunshizaiguantimucaihaishizaihanjiejietouchu,doujubeizugoudeqiangduherenxingyichengshouchongji。jingguoguojirenzhengjigouyangeceshiqueren,qifuheqingqiguanwangyonggangxingnengbiaozhun,anquanxinghekekaoxinghuodelequanweirenke。
2025年,浦項控股計劃推出符合美國石油學會X70標準的高強度材料,用於高達100巴(bar)的高壓環境。示範和驗證測試將與韓國天然氣公社、韓國燃氣安全公社、韓國標準科學研究院以及國內鋼管製造商合作進行。
液化氫儲罐用
高錳鋼攻克超低溫儲存關
隨著氫能經濟的興起,液化氫的規模化運輸與儲存也日益成為行業關注的焦點。液化氫需在大約零下200餘攝氏度的超低溫環境下保存,這對儲罐材料的低溫韌性、強度及穩定性提出了遠高於液化天然氣(約零下160餘攝氏度)的苛刻要求。
在此背景下,高錳鋼成為備受關注的候選材料之一。浦項控股開發了一款錳含量超過22%的高錳鋼,通過在低溫下保持奧氏體組織穩定,實現了優異的綜合性能,不僅屈服強度可超過335兆帕(約為傳統不鏽鋼的兩倍),同時兼具良好的延伸率(利於成型加工)、耐磨性和非磁性。此外,由於主要合金元素錳的成本相對較低,該材料也具備一定的經濟性優勢。
這一高錳鋼在低溫下具有卓越的性能,同時兼具高強度、優異的耐磨性和非磁性(可最大限度地減少電磁影響)。其屈服強度超過335zhaopa,yueweichuantongbuxiugangdeliangbei,ergaoyanshenlvquebaoleyouyidechengxingxing。ciwai,xiangduijiaodidezhizaochengbenyetishengleqijingjijingzhengli。yinci,zheyigaomenggangbeiguangfanyingyongyubaokuochuguan、運輸船、管道和接收終端在內的液化天然氣基礎設施。
實際上,該類高錳鋼已在液化天然氣領域積累了多年應用經驗,被用於建造液化天然氣儲罐、運輸船及接收站等基礎設施。例如,在浦項控股的韓國光陽液化天然氣第二接收站,其5號、6號儲罐的內罐已采用該材料,並計劃延續應用於後續建設的7號、8號儲罐。
經過近10年的工程驗證與測試,該高錳鋼已獲得全球多家主要船級社的認證。2022年,國際海事組織正式將其納入國際技術標準,允許其用於船舶低溫貨艙與燃料艙,無需再經各船旗國單獨批準。2024年,其適用範圍進一步拓展至包括液化天然氣和氨在內的多種低溫介質。
目前,浦項控股正基於在液化天然氣領域的技術積累,著力優化該高錳鋼在零下200餘攝氏度極低溫下的抗衝擊性能。浦項控股還計劃通過與其他合作方共同開展液化氫儲罐的試製、示範項目與係統性評估,以驗證其在未來完整氫能基礎設施中的安全性與經濟可行性。
耐極低溫鋼材滿足液化二氧化碳
運輸船製造需求
液化二氧化碳運輸船是實現碳捕集、利用與封存(CCUS)產業鏈閉環的關鍵裝備,專門用於安全運輸經液化處理後的二氧化碳。隨著碳捕集、利用與封存技術快速發展,市場對於船舶運載效率與安全性的要求日益提高,相關特種材料的研發已成為行業焦點。
與液化天然氣、液(ye)氨(an)等(deng)僅(jin)需(xu)維(wei)持(chi)低(di)溫(wen)即(ji)可(ke)運(yun)輸(shu)的(de)介(jie)質(zhi)不(bu)同(tong),液(ye)態(tai)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)必(bi)須(xu)在(zai)低(di)溫(wen)與(yu)特(te)定(ding)壓(ya)力(li)的(de)共(gong)同(tong)控(kong)製(zhi)條(tiao)件(jian)下(xia)儲(chu)存(cun)。這(zhe)一(yi)特(te)性(xing)使(shi)得(de)其(qi)儲(chu)罐(guan)的(de)設(she)計(ji)與(yu)製(zhi)造(zao)更(geng)為(wei)複(fu)雜(za),對(dui)鋼(gang)材(cai)在(zai)低(di)溫(wen)下(xia)的(de)強(qiang)度(du)、韌性及抗疲勞性能提出了明確且嚴格的要求。
為滿足這一需求,浦項控股開發了專用耐極低溫鋼材“LT-FH36”。該材料針對液化二氧化碳儲罐的典型工況設計,如約零下60攝氏度、中低壓條件,能夠在低溫下保持穩定的力學性能。其屈服強度超過355兆帕,最大適用厚度可達50毫米,並且經過焊後熱處理後性能保持穩定,有助於保障大型壓力容器在長期服役過程中的結構完整性與性能可靠性。
2023年nian,勞lao氏shi船chuan級ji社she在zai國guo際ji海hai事shi展zhan覽lan會hui上shang向xiang浦pu項xiang控kong股gu的de這zhe一yi產chan品pin頒ban發fa了le適shi用yong於yu大da型xing液ye化hua二er氧yang化hua碳tan運yun輸shu罐guan的de認ren證zheng,標biao誌zhi著zhe其qi具ju備bei了le商shang業ye化hua應ying用yong的de條tiao件jian。目mu前qian,該gai材cai料liao已yi被bei應ying用yong於yu當dang前qian全quan球qiu最zui大da的de22000立方米級液化二氧化碳運輸船(由現代尾浦造船承建)的建造中。
麵對未來船舶大型化以降低運輸成本的趨勢,浦項控股的材料研發也在同步推進。目前,該集團更高強度級別的鋼材,如已通過認證的“LT-FH51”及規劃中的“LT-FH70”正在開發中,旨在通過減輕罐體重量或增加結構強度,進一步提升未來大型化船舶的經濟性與安全性。
浦項控股研發的“PosMAC”、氫氣管網用鋼、高錳低溫鋼及“LT-FH36”等係列材料,分別針對可再生能源設施腐蝕、氫氣輸運脆化、超低溫儲運及液化二氧化碳船運等關鍵環節,提升了相應能源基礎設施的長期安全性與運行效率。
浦項控股表示,未來,其將繼續推進相關材料技術的研發,以適應全球能源結構轉型對基礎設施建設提出的新要求。
來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網
編輯:張雨恬
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