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我国有色金属材料技术提升与产业化创新发展重点及措施
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王怀国熊柏青周科朝张洪国
有色金属工业是重要的基础原材料行业,是实现制造业强国、促进战略性新兴产业成长、保障国防军工和航空航天发展的重要支撑。近年来,依靠自主创新、集成创新以及消化吸收创新等途径,我国有色金属行业国际竞争力和影响力不断增强,部分产品基本满足了国家重大工程、战略性产业等重点领域对高精尖产品的需求。但在新的逆全球化、贸易摩擦,以及科技竞争等新的国际形势和环境下,大宗产品产能过剩,高端材料创新能力弱,下游高端应用领域尚不能得到国产材料的自主保障等瓶颈问题尚存,亟待通过科技创新提高我国中高端材料的有效供给能力和技术水平,促进产业转型升级,推动有色金属行业的可持续和高质量发展。
1有色金属材料技术创新与产业化进展
新世纪以来,我国有色金属工业围绕国家和行业的重大需求,依靠科技进步和自主创新,加快产业结构调整,推动整体技术升级,解决了有色金属工业发展中的一系列重大关键技术问题,行业创新能力和国际影响力不斷增强。
近年来,有色金属材料产业在共性关键技术开发、产业化应用等方面取得显著进展与成效。自主开发的高铁用铝型材、航空用钛材与高精密铜管加工成型等一大批重大关键技术,保障了国家重大工程的需要。我国铝合金建筑型材、铝箔、空调用精密铜管材、锂电池材料等加工产品的质量进入国际先进行列,不仅可以满足国内需要,而且形成品牌,占有国际市场稳定份额。大型特种铝合金型材及其挤压工模具、大规格铝合金预拉伸板、大型钛合金铸锭和锻件、高强高导铜合金材料及其精密线材等精深加工产品质量和综合保障能力稳步提升,高速列车用大型铝合金材料全面国产化并走向世界,为我国制造业迈向中高端提供了重要支撑。
伴随着我国经济的高速增长,有色金属材料产业取得了巨大发展,有色金属加工材产能多年来居世界第1、实际产量也保持世界第1。以铝、钛、镁加工材为例,铝及铝合金加工材产能4000多万吨,产量3000多万吨,占全球一半以上;钛及钛合金加工材产能7万多吨,实际产量4万多吨,占全球45%以上;镁合金铸件及加工材产能10万多吨,实际产量6万多吨,占全球40%以上。同时,我国在生产制造装备方面也具有一定优势,先进生产线和大型装备的数量世界第1。以铝及铝合金加工材生产制造为例,已建成的热连轧—冷连轧生产线数量占全球的50%以上,50MN以上大型挤压机数量占全球的60%以上,建成了全世界吨位最大的800MN超大型模锻机组和120MN厚板预拉伸机组、125MN油压双动铝挤压生产线、1.25万t卧式挤压水压机等;钛合金装备方面有大型真空自耗电弧炉(VAR)、钛带卷热连轧生产线、万吨锻压机及冷床炉等。
2面临的形势、问题与挑战
近年来,我国有色金属工业认真落实供给侧结构性改革,加强行业自律,市场环境明显改善,产业运行向好的积极因素增多,呈现生产平稳、市场活跃、结构优化、效益改善等主要特点。但行业发展不平衡、不充分的状况,仍然十分突出。行业高质量发展仍面临着资源、环境压力持续加大和高端产品不足的瓶颈制约。资源保障能力不足、开发利用水平有待提高,行业能耗总量大、节能技术急待突破,环境污染矛盾突出、清洁生产任重道远,初级产品能力过剩、高端产品严重短缺。这些问题与难题短期内还难以得到根本性改变。
未来5年是我国有色金属产业调结构、促转型,建设有色金属工业强国的关键时期,既面临着难得的发展机遇,也面临诸多矛盾相互叠加的严峻挑战。从国际环境看,发达国家重归制造业,新兴经济体国家持续发展。围绕资源、市场、技术、标准等方面的国际竞争日益加剧,贸易保护主义和资源民族主义抬头,全球绿色低碳发展面临挑战,使我国有色金属工业发展的外部环境更趋复杂。受国际贸易摩擦不断、国内资源秉赋恶化、节能减排和生态保护、劳动力成本上升等多种因素影响,我国有色金属产业参与国际竞争面临的压力逐渐增大。目前,国内有色金属消费由年均增长速度回落到10%以下,支撑有色金属生产持续、快速增长的因素不复存在,产业转型发展任务艰巨。
党的“十九大”提出,加快生态文明体制改革,建设美丽中国,推进绿色发展,着力解决突出环境问题。新时代对有色金属行业节能环保和清洁绿色生产提出了新要求。在节能环保领域,国内企业之间发展很不平衡。国内企业清洁生产、环保意识有待进一步加强;一些低效、高耗能工艺和装备仍在使用;先进环保技术、高端装备及核心技术依赖进口。自2018年10月起,京津冀及周边地区大气污染传输通道城市铜、铝、铅、锌等企业将执行大气污染物特别排放限值(二氧化硫、氮氧化物均小于100mg/m3,颗粒物小于10mg/m3),企业环保达标面临极大挑战。同时,冶炼过程产生的固体废物特别是危险固体废物,无害化率低、处理成本高,目前仍没有合理解决途径,环境风险较大。
在材料加
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