宝钢“激光耐热刻痕技术”彰显中国智造，年节电量堪比三峡电站

近日，由宝钢股份（以下简称“宝钢”）牵头的“激光耐热刻痕取向硅钢制造技术开发与应用”项目荣获中国钢铁行业最高荣誉——“冶金科学技术奖”特等奖。8月7日，《解放日报》在二版头条对此进行了报道。

取向硅钢是制造电力变压器铁芯的核心材料，直接决定变压器的节能水平。由于制造难度大，被誉为“钢铁皇冠上的明珠”。

《解放日报》8月7日第二版报道

产业链介绍

硅钢产业链上游为原材料，包括铁矿石、工业硅、碳质还原剂、合成金属等；中游为硅钢，可分为取向硅钢和无取向硅钢；下游应用于变压器、大型机电、小型机电、家用电器、新能源汽车等领域。

硅钢产业链以上游高纯原料（铁矿石Fe≥62%、工业硅Si≥98.5%）为基石，中游工艺分化形成取向硅钢（Hi-B钢铁损≤0.85W/kg，支撑超高压变压器能效）与无取向硅钢（50W600铁损≤2.8W/kg，驱动新能源车电机升级）两大核心品类。

根据中商产业研究院报告，取向硅钢的下游应用变压器，是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，包括运行在主干电网的电力变压器和运行在终端的配电变压器两大部分。2024年中国变压器行业总产量预计达到1.95万亿伏安，同比增长11%。2025年中国变压器产量预计将接近2万亿伏安。

除取向硅钢制造工艺突破外，宝钢在今年5月举行的第四届无取向硅钢应用技术大会上，全球首发了4款全新高性能无取向硅钢产品，其中包含一款极薄规格极低铁损高磁感无取向硅钢，为全球首个铁损值小于9瓦/千克的产品。这款产品将极大提升高转速电机的性能与效率上限，未来可广泛应用于人形机器人、低空飞行器等领域。

宝钢激光耐热刻痕取向硅钢视频讲解

攻坚克难，填补国内空白
进入21世纪以来，能源与环境危机日益加剧，世界各国纷纷制定节能减排战略。提高电力行业变压器能效等级是节能减排战略的核心内容之一，这就要求作为变压器核心材料的取向硅钢必须提高节能等级。

耐热刻痕取向硅钢对电网节能减排意义重大，是新型立体卷铁芯节能变压器的理想用材。长期以来，我国没有耐热刻痕取向硅钢制造技术，世界上仅有国外两家公司能够小批量生产该类型取向硅钢，严重制约了我国高能效变压器特别是立体卷铁芯节能型变压器产业的发展。

宝钢硅钢车间内景

为了解决关键钢材“卡脖子”难题，宝钢在2011年启动了耐热刻痕产业化技术研究。2020年12月，历时9年艰苦自主研发，宝钢新型耐热刻痕取向硅钢机组成功投产，实现了耐热刻痕产业化技术的全球首发，并填补我国取向硅钢耐热刻痕系列产品的空白。

当钢铁行业遇上“冷加工”
研发团队摒弃国外采用的机械刻痕、化学腐蚀等工艺技术路线，以实现刻痕技术迭代为目标研发激光刻痕工艺，成功解决了激光动态连续微加工的世界性难题，相继突破了能量效率最佳化、光路系统实现、模块化产线设计、柔性生产等耐热刻痕核心技术；发明了激光高速化连续生产“冷加工”技术，实现新型耐热刻痕产业化技术的全球首发。

2024年12月，宝钢获得一项发明专利授权，专利名为“一种耐热刻痕取向硅钢及其刻痕方法”。本发明公开了一种耐热刻痕取向硅钢，其单面或双面具有刻痕形成的平行线状沟槽，所述沟槽的两侧堆积物高度不超过3μm，相邻沟槽之间的无刻痕区域内的飞溅物最大高度不超过3μm，且无刻痕区域内飞溅物所占面积比例不超过5%。

宝钢硅钢工厂外景

此外，本发明还公开了上述的耐热刻痕取向硅钢的刻痕方法，其在进行激光刻痕的同时对带钢施加振动，使得带钢振幅介于0.2-3000μm之间。本发明通过引入钢板高频振动的方式，有效解决了激光生产耐热刻痕取向硅钢中所面临的沟槽附近熔融物堆积或飞溅所导致的叠片系数下降的问题。

宝钢实现耐热刻痕产业化技术的全球首发，一举改变了激光静态微加工的工业应用现状，实现了颠覆传统耐热刻痕产品工业化生产的技术革命；与传统工艺相比，有效克服了生产效率低、质量不稳定、环境不友好等缺陷，形成了宝钢取向硅钢耐热刻痕技术的代际优势。

自研产线解决了两大世界性难题：一是将超短脉冲激光技术应用在取向硅钢工业化生产上，实现耐热刻痕工艺突破；二是自主设计并建成全球首条激光耐热刻痕产线，产线关键控制精度达到微米级，产能较国外耐热刻痕产线扩大约3倍，实现了规模化生产。

李国保（居中位）和同事们检查硅钢产品

宝武集团首席科学家、硅钢事业部技术总监李国保表示，国内电力行业如果采用宝钢新型耐热刻痕产品制造新一级能效变压器替代当前配电网络，年节电量可达900亿千瓦时，相当于再造一个三峡电站。

当前，硅钢产业呈现“高端化提速”与“全链整合”双轨并行趋势，头部企业依托工艺创新（如低温高磁感技术、薄带铸轧）加速高牌号产品迭代，同时通过纵向延伸产业链（硅钢-变压器/电机）构建协同优势。

宝钢以激光耐热刻痕技术为代表，正在推动产品的高端化转型。当前，在全球取向硅钢产品领域，宝钢市场份额已达40%。依托于激光技术的高速发展，激光耐热刻痕可迭代的技术优势越发明显，为下一代技术的开发奠定了扎实基础。