綠色鋼材 實現永續發展

中國鋼鐵

作者/譯者:經濟日報 李福忠/整理

《重點摘要》中鋼近年來引進了新鋼材加工技術,提升了台灣汽車產業的競爭力;並發展了節能的直流無刷馬達,讓台灣廠商能有爭取更大的空調產業;此外還與成功大學合作,研發更有節能效益的新鋼材

資料/中鋼公司

由於全球經濟快速發展,能源使用量大增,加上土地資源的開發,大量砍伐森林,使得全球碳循環遭到破壞,衍生地球暖化問題,並對氣候產生顯著影響。如北極海冰層加速融化,西伯利亞永凍層土地面積逐漸減少等,不只對自然生態環境造成破壞,也使人類社會經濟蒙受重大損失。據1996年聯合國氣候變化政府間專家委員會(IPCC)評估報告指出,若不對溫室氣體採取適當管制措施,2100年時全球平均氣溫將比1990年時提高2℃,海平面將上升50公分,屆時亞太地區超過50萬平方公里及上億人口將受影響。因此,如何減少二氧化碳的排放,已是全球關注的迫切議題。

綠色鋼材 永續循環利用

相較於鎂合金、碳纖維等其他工業材料,鋼鐵在製造過程及生命周期具有較低的碳排放量,是最綠色低碳的工業材料。鋼鐵具備易磁篩選、可無限次百分百回收使用的獨特性,是最能循環使用的工業材料,並延長其生命周期,進而降低整個生命周期的碳排放量。此外,鋼鐵產品更可透過冶金設計及製程改善,不斷地朝對環境有利方向精進品級,成為永續循環利用、用越多越環保的綠色材料。

中鋼做為國內鋼鐵產業的龍頭企業,除持續將節能減碳,納入中鋼企業社會責任政策外,更運用開放式創新,結合國內產學研界的研發能量,致力於高品級綠色鋼材的研發,並發展對應的製造技術,擴大綠色鋼材的使用,發揮節能減碳的重大貢獻。以下就以熱衝壓汽車構件及BLDC馬達等兩項產業鏈的建立,說明中鋼開發的綠色鋼材,對達成節能減碳與實現永續發展的貢獻。

技術聯盟 開發關鍵材料

增加車體高強度鋼材的使用量,可同時兼顧輕量化及安全性,已是世界各大車廠,因應節能減碳所採用的共同策略。在材料改成高強度鋼時,如採傳統冷衝壓加工製程,將遭遇不易加工與形狀回彈等技術瓶頸,而熱衝壓成形技術,因可有效解決高強度鋼材加工困難及成形回彈的問題,使熱衝壓部件已大量應用於汽車車體構件,如保險桿、防撞樑及補強板等。由於汽車熱衝壓零件的使用比例持續增加,需求亦將快速成長,其市場發展潛力深受全球汽車產業關注。

因熱衝壓設備投資成本高,加上無技術來源,國內業者及台商遲遲不敢投入開發。此項技術缺口,除造成熱衝壓部件供應遭歐美廠商壟斷外,更大的隱憂是臺灣原先生產的部品,也可能因無法供應熱衝壓部件,而被進口的KD件取代。因此中鋼於201112月推動籌組「熱衝壓研發聯盟」,結合國內相關設備廠商及學研單位,合作進行技術開發,目前中鋼已建立完整的熱衝壓技術。

鑑於大陸深具熱衝壓汽車部件市場潛力,中鋼乃於20141月與台商英利公司合作,成立宏利汽車部件公司,分別於臺灣屏東及中國長春同步建廠,並於2015年底完工投產。該公司將臺灣廠定位為營運總部、設計研發及製造中心,期能將核心技術根留臺灣。中鋼藉由熱衝壓關鍵技術開發,成功推動熱衝壓產業供應鏈建構,發揮產業凝聚效應,提升臺灣汽車產業的國際競爭力。

推動群聚 發展BLDC馬達

馬達為人類生活不可或缺的動力來源,一旦沒有馬達,人類現今舒適的生活型態立即生變。因此,臺灣每年2,000多億度的電耗中,馬達即占了一半,換算後馬達電耗約占全臺灣每年CO2排放量的25%,如能提改善馬達運轉效率,將對節能減碳產生顯著貢獻。例如將臺灣馬達的能耗效率提升2%,則可減少25億度電耗,相當於減少156萬公噸CO2排放,其效果非常可觀。

電磁鋼片是馬達產業的關鍵材料,中鋼為協助國內馬達業者,獲得特性最優良、價格最具競爭力的電磁鋼片,長期投入電磁鋼片核心技術的研發,目前從一般品級50CS1300,到規格最高品級的35CS210電磁鋼片,都能全尺寸供應,提供發展高效率馬達所需的關鍵材料。

直流無刷馬達(Brushless Direct Current Motor)簡稱BLDC馬達,因採用電子換相機制,克服電樞磨耗,可減少磨擦高熱及轉子耗損,具有安靜、低磨耗、長壽命的特性,其高效率的輸出已成為節能馬達的典範。

因此,中鋼積極促成馬達產業基礎設施及環境面的建構,以發揮群聚效應,吸引國內外廠商投資。此外,為孕育以節能BLDC馬達為訴求的馬達產業聚落,中鋼乃與瑞智於20136 月攜手成立瑞展動能,切入空調風扇BLDC馬達產品,日前已順利在兩岸完成建廠,總部及研發中心設置於屏東加工出口區,而大陸生產基地則設置於江西九江,未來將逐年擴充產線,預估2020年兩岸BLDC馬達的總產量有機會達2,400萬台。

瑞展動能已將空調風扇用BLDC馬達列為首要產品,並鎖定大陸海爾、日本夏普及臺灣的聲寶等國內外家電大廠為其主要客戶,其他產品亦佈局於節能減碳風潮所帶動的變頻家電馬達,未來將有機會躍升為全球BLDC馬達的領先製造商。

次世代鋼材 帶動產業升級

中鋼將秉持「產業升級材料先行」的理念,積極投入次世代綠色鋼材開發。中鋼已與成功大學合作,共同執行「次世代鋼及其綠色製程與產品創新應用」產學大聯盟計畫。

本案係為協助國內用鋼產業,掌握前瞻發展的機會而規劃,故以「研發其所需之次世代鋼材、綠色製程、以及先進用鋼技術」為主軸,並以「先進節能汽車」及「離岸風電與海洋結構」為研究載具,投入「次世代鋼材」、「潔淨冶煉與精敏軋延製程」及「先進二、三次加工製程與高值終端產品」等三個研究領域,預計可達成「鋼材性能倍增」、「服役效能倍增」、「節能效益倍增」及「產業附價倍增」等四重效益。將運用所開發的次世代綠色鋼產材及應用技術,致力於提升節能減碳效益,向實現永續發展的目標邁進。

 

圖片來源:鋼104報告
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