فولادهای پیشرفته و محصولات با ارزش افزوده بالا؛ مسیر تحول صنعتی و توسعه پایدار در ایران
دکتر نوید حسینی علائی – استاد دانشگاه تهران جنوب
معدن ۲۴:صنعت فولاد امروز بیش از هر زمان دیگری در معرض تغییرات بنیادین ناشی از تحولات فناورانه، الزامات محیط‌زیستی و فشار رقابت جهانی قرار دارد. در چنین شرایطی، پیشروی کشورهای توسعه‌یافته به سمت فولادهای پیشرفته نه یک انتخاب، بلکه یک ضرورت استراتژیک برای حفظ مزیت رقابتی و خلق ارزش افزوده است. ایران نیز با وجود جایگاه قابل توجه در تولید فولاد خام، هنوز از این جریان جهانی فاصله معناداری دارد.
در این یادداشت به ضرورت این گذار، مصادیق فنی فولادهای پیشرفته، مزیت‌های اقتصادی و محیط‌زیستی آن‌ها و مسیرهای سیاست‌گذاری و صنعتی مورد نیاز برای تحقق این هدف پرداخته می‌شود.
تحول جهانی از فولاد سنتی به فولاد پیشرفته
در دهه گذشته، رشد تولید فولاد خام در جهان کمتر از ۲ درصد بوده است؛ در حالی که رشد تولید فولادهای پیشرفته با کارکرد ویژه در برخی کشورها به بیش از ۷ تا ۱۲ درصد رسیده است. دلیل این تفاوت، تغییر نیاز صنایع است: کاهش وزن خودرو، مقاومت در برابر سایش و خوردگی، قابلیت شکل‌دهی بالا، دوام در دماهای بالا، و طراحی برای محیط‌های هیدروژنی و خورنده.
فولادهای پیشرفته شامل طیف گسترده‌ای هستند:
- فولادهای AHSS و UHSS (فازهای دوگانه، TRIP، TWIP، CP، مارتیزیتی) برای کاهش وزن خودرو و افزایش ایمنی
- فولادهای مقاوم در برابر سایش با ریزساختار مارتنزیتی و بینیتی (مانند کلاس‌های 400HB تا 600HB)
- فولادهای زنگ‌نزن آستنیتی، فریتی و داپلکس با خواص خوردگی و استحکام ویژه
- فولادهای مقاوم به هیدروژن و HIC-Resistant برای خطوط انتقال نفت و گاز ترش
- فولادهای ابزار سردکار و گرم‌کار با پایداری حرارتی بالا
- فولادهای خاص انرژی نظیر فولادهای جهت‌دار (GO) و بدون جهت (NGO) در ترانسفورماتورها و موتورهای الکتریکی
- فولادهای خاص صنایع هوافضا و نظامی با خواص بسیار دقیق در سختی، مقاومت ضربه و دمای کاری
این محصولات علاوه بر قیمت فروش چند برابر فولاد معمولی، مشتری‌پذیری بسیار بالا و قابلیت رقابت جهانی دارند.
چالش ساختاری صنعت فولاد ایران
با وجود تولید بالای فولاد خام، سهم ایران از تولید فولادهای پیشرفته بسیار ناچیز است. مهم‌ترین موانع عبارت‌اند از:
- ترکیب نامتناسب زنجیره تولید؛ ظرفیت بالای احیا مستقیم و قوس الکتریکی، درحالی که بخش نورد تخصصی، عملیات حرارتی و خطوط پیشرفته سطح‌پردازی ضعیف است.
- کمبود زیرساخت‌های R&D و اتصال ناکافی صنعت با دانشگاه و مراکز شبیه‌سازی مواد.
- فقدان گریدهای استاندارد و قابل رقابت بین‌المللی مطابق DIN، ASTM و ISO.
- تمرکز صادرات بر شمش و اسلب به جای محصولات تکمیل‌شده با ارزش افزوده بالا.
- عدم وجود زنجیره بازیافت صنعتی و اقتصاد چرخشی برای کاهش هزینه‌ها و مصرف انرژی.
در نتیجه، عمده تولیدکنندگان ناچار به رقابت در سطح قیمت هستند، نه فناوری و کیفیت.
مزیت اقتصادی و فناورانه فولادهای پیشرفته
تولید فولاد پیشرفته، برخلاف باور عمومی، الزاما نیازمند سرمایه‌گذاری بسیار سنگین نیست؛ بلکه نیازمند نوآوری، کنترل فرایند و دانش مهندسی است. مزیت‌های آن عبارت‌اند از:
- ارزش افزوده چند برابری: برای مثال
- قیمت فولادهای پیشرفته AHSS تا سه برابر فولادهای ساختمانی است.
- قیمت فولادهای زنگ‌نزن و داپلکس ۶ تا ۱۰ برابر فولاد کربنی است.
- ورق‌‌های الکتریکی موتورهای خودروهای هیبرید و EV بیش از ۱۵ برابر ارزش افزوده ایجاد می‌کنند.
- توسعه بازار داخلی: صنایع خودرو، نفت و گاز، تجهیزات صنعتی، نیروگاهی، حمل‌ونقل ریلی و پتروشیمی کشور نیاز فزاینده به فولادهای خاص دارند و بخش زیادی از این محصولات وارد می‌شود.
- افزایش رقابت‌پذیری صادرات: بازار جهانی ورق گرم و فولاد کربنی اشباع است، اما بازار فولادهای خاص همواره مشتری خود را دارد و کمتر تحت تأثیر نوسانات سیاسی قرار می‌گیرد.
فولادهای پیشرفته و توسعه پایدار
توسعه پایدار در صنعت فولاد بدون حرکت به سمت محصولات خاص ممکن نیست. این گذار سه پیامد کلیدی دارد:
- کاهش مصرف انرژی و انتشار کربن: فولاد پیشرفته سبب کاهش نیاز به تولید حجم بالا می‌شود. علاوه بر آن کاربرد این فولادها در خودرو و صنایع انرژی، مصرف سوخت و انتشار CO۲ را کاهش می‌دهد.
- افزایش عمر مفید تجهیزات: فولادهای مقاوم در برابر خوردگی و سایش عمر خطوط انتقال، ماشین‌آلات معدنی و تجهیزات صنعتی را ۳۰ تا ۵۰ درصد افزایش می‌دهند؛ این یعنی کاهش مصرف منابع و مواد اولیه.
- اشتغال تخصصی و دانش‌بنیان: توسعه فولادهای پیشرفته نیازمند متالورژی محاسباتی، مدل‌سازی حرارتی، عملیات حرارتی مدرن و کنترل کیفیت پیشرفته است؛ حوزه‌هایی که زمینه‌ساز ایجاد اشتغال تحصیلی و تحقیقاتی می‌شوند.
پیشنهادهای عملی برای توسعه فولادهای پیشرفته در ایران
برای عبور صنعت فولاد ایران از خام محوری به ارزش افزوده محوری، گام‌های زیر ضروری است:
- ایجاد مراکز طراحی آلیاژ و مدل‌سازی ریزساختار: بهره‌گیری از نرم‌افزارهای JMatPro، Abaqus و Thermo-Calc برای شبیه‌سازی رفتار فولاد.
- نوسازی خطوط نورد دقیق و عملیات حرارتی: راه‌اندازی خطوط CGL، CAR، QT، QST و آنیلینگ پیوسته برای تولید گریدهای خودرو، انرژی و مقاوم در برابر خوردگی.
- اتصال صنعت با دانشگاه: استفاده از ظرفیت علمی کشور در حوزه‌های ترمومکانیکال، طراحی آلیاژ و شبیه‌سازی صنعتی.
- تدوین استانداردهای ملی و صنعتی برای گریدهای خاص: به‌روزرسانی استانداردهای INSO و هم ترازی با EN، API و ASTM.
- توسعه اقتصاد چرخشی و بازیافت صنعتی: بازیافت قراضه‌های ویژه برای تولید گریدهای با کیفیت بالا و کاهش وابستگی به انرژی.
جمع‌بندی
صنعت فولاد ایران برای حفظ جایگاه جهانی و ایجاد پایداری اقتصادی ناگزیر از حرکت به سمت فولادهای پیشرفته و محصولات با ارزش افزوده بالا است. این تحول نه تنها یک انتخاب اقتصادی هوشمندانه، بلکه بخشی از مسیر اجتناب‌ناپذیر توسعه پایدار است؛ مسیری که می‌تواند وابستگی به صادرات خام را کاهش دهد، اشتغال تخصصی ایجاد کند و صنعت ایران را به سطوح بالاتری از فناوری و رقابت‌پذیری برساند.
با ما در دوازدهمین کنفرانس بین المللی فولاد استیل پرایس همراه باشید.
تهران، ۱۶ آذرماه ماه ۱۴۰۴
۰۲۱۸۸۹۹۴۶۸۵/ ۰۹۳۶۱۵۸۴۷۸۸
https://steelpriceevents.ir