9月23日，在由上海有色网信息科技股份有限公司（SMM）主办，冶金工业经济发展研究中心、中国金属材料流通协会指导，上海靖升金属材料有限公司，山西晋钢智造科技实业有限公司特邀支持的2024SMM热镀锌产业大会&钢铁板材产业大会——主论坛上，中国钢研先进金属材料涂镀国家工程实验室主任，教授，博士生导师张启富分享了热镀锌新产品开发和市场应用探讨。
1、热镀锌合金镀层发展历程
热镀锌合金镀层发展历程
其介绍了热镀锌合金成分和产品类别。
2、高强钢的GI、GA产品
高强钢G1、GA产品
汽车工业对减排的需求，汽车用钢材继续朝着高强化发展。汽车冷成形钢最高达到1500MPa，热成形钢达到1800MPa和2000MPa，底盘悬架达到980MPa.外板达到490MPa。
宝钢先进高强钢AHSS的G1、GA
AHSS涵盖了DP.CP.DH,TRIP，OP和PH等广泛的钢种，宝钢根据客户的要求还开发了具有高抗拉强度和高延伸率以及优越的毛刺和弯曲性能的专用AHSS。表总结了宝钢开发和批量生产的AHSS。
先进高强钢热镀锌浸润性的解决措施
汽车高强钢镀锌的挑战仍然是改善浸润性。国内外解决浸润性的措施主要包括：预氧化-还原、露点控制、热轧板氧化控制、闪镀以及元素控制。
高强钢GI选择性氧化改进技术
内氧化技术是提高退火炉内的氧浓度，使氧扩散到钢中。这导致在晶界处形成诸如Si和Mn之类的氧化物。在晶界处形成的氧化物抑制了Si或Mn向表面的扩散提高了锌的润湿性。
纳米涂层技术是在预处理过程中通过在表面涂覆N.Fe和其他材料来减少表面富集(如Si和Mn)的过程。该技术的有效性取决于涂层的量，因此控制适当的涂层量至关重要。
氧化还原技术是一种通过在预热过程中氧化钢表面，形成氧化铁，然后在退火过程中还原氧化铁来防止Si和Mn表面氧化的技术，虽然这种技术提高了涂层的附着力，但使用中，因为还原铁和基板之间的界面可能会发生剥落。未来,对于下一代AHSS,将添加大量的硅或锰,这将需要结合不同的涂层技术来覆盖这些类型的钢。
3、Al-Si产品和热成形钢HPF
AI-Si产品的特点
1、具有和镀锌产品相同的力学性能、尺寸精度和板型控制,其中0.8mm的产品可控精度范围为±0.02mm。
2、AI-Si合金的密度比锌的密度低，使用镀AI-Si代替镀锌产品可以实现镀层重量的减重。
3、具有优异的耐腐蚀性，耐蚀性是镀锌产品的3-5倍。
4、具有良好的耐高温性,在550℃以下可以长期使用,AI-Si镀层钢板会保持光亮的外观。
5、具有优秀的热反射性，在500℃以下的温度下，具有80%左右的光反射率。
6、AI-Si产品的摩擦系数更低，低的摩擦系数有利于冲压变形。
其对Al-Si产品特点以及国外商业化的部分A1-Si产品生产情况、国内部分A1-Si产品生产情况进行了阐述。
Al-Si产品的应用领域
其对AI-Si产品在汽车上的应用进行了介绍。
AI-Si产品的表面状态
冷成形A1-Si产品表面质量要求高，主要采用韩国东部制钢、浦项和新日铁的高表面等级产品，国内企业采用喷铝粉控制小晶花装置，实现了高表面质量的产品批量稳定生产。
AI-Si产品在家电上的应用
铝硅镀层优良的耐高温性及耐蚀性等优势在需要加热的家电、厨具中得到充分发挥。
Al-Si产品HPF的技术问题
汽车工业的发展需要更多1800MPa以上的UHSS，需要进一步研究HPF技术并增加其应用。需要解决的HPF技术问题,包括微裂纹、锌粘在轧辊或模具上、耐腐蚀性和可焊性。
为了解决1800MPa以上AI-SiHPF中AHSS的氢脆问题,POSCO开发了镀AI-Zn涂层钢板。与AI-Si涂层钢板相比，AI-Zn涂层钢板的氢溶解度和与氢的反应性较低，因此在热处理过程中引入的氢量减少。此外,与A1-Si涂层钢板相比，AI-Zn涂层钢板的耐腐蚀性提高了30%以上。
为了解决锌在热处理过程中粘在轧辊或模具上，POSCO开发了镀AI-Fe钢板。钢板在AI-Si涂层后经过热处理工艺,形成熔点更高的转化涂层AI-Fe涂层。因为它可以快速加热而不会将锌粘在轧辊或模具上，因为涂层即使在900°C以上的高温下也不会熔化。
4、Zn-AI-Mg镀层钢板
合金镀层的耐蚀性的发展、
其对日本锌铝镁涂层的发展、日本制铁NIPPON STEEL开发的ZEXEED锌铝镁涂、Zn-19AI-6Mg镀层钢板、Zn-AI-Mg三元合金相图、欧洲开发出锌铝系锌铝镁镀层、韩国开发出锌铝系锌铝镁镀层（POSCO开发了名为PosMAC的Zn-A1-Mg镀层钢板）、澳大利亚开发了高铝系锌铝镁镀层、宝钢锌铝镁镀层钢板开发、首钢钢锌铝镁镀层钢板开发、其它钢铁企业锌铝镁镀层钢板开发进行了列举。
其还阐述了国外锌铝镁镀层产品部分产线汇总、国内锌铝镁镀层产品部分产线汇总、锌铝镁镀层的标准（国外、国内）、国内锌铝镁合金镀层钢板及钢带标准。
钢铁材料在光伏投资中的占比高
光伏硬件的三大件：组件，支架，逆变器支架成本约占光伏电站的18%，其中钢结构占支架总成本的70%以上。
光伏支架的设计使用年限要达到25年
GB50797-2012《光伏发电站设计规范》要求
光伏支架应保证在运输、安装和使用过程中满足强度、稳定性和刚度要求，并符合抗震、抗风和防腐等要求；
光伏支架采用钢材，符合GB50017《钢结构设计规范；
光伏支架的设计使用年限为25年。
5、光伏支架和钢边框
光伏支架需满足我国不同地理位置的腐蚀差异要求
我国地理气候环境变化大，钢材的腐蚀差异大。
光伏支架的腐蚀包括大气腐蚀和土壤腐蚀：
大气腐蚀主要取决于环境因素：湿度、温度和大气污染物等；
土壤的腐蚀的影响因素：通风率、电解质、电子因素其他方面(回填土、细菌等)；
我国幅员辽阔，气候与环境的特点，造成腐蚀环境的不同-潮湿炎热( 海南)、工业基地( 京津唐)、沿海地区(渤海湾、长三角)、内陆干旱(西北、内蒙古)。
锌铝镁镀层钢板是满足光伏支架设计要求的最佳选择
选取国内不同区域大气暴晒结果:
普通厚度层镀锌钢板(275g/平方米，双面)在大部分区域满足不了25年设计要求；锌铝镁镀层钢板由于耐蚀性大幅提升(中铝系锌铝镁镀层耐蚀性达镀锌的3~10倍)，可满足设计要求。
其还介绍了锌铝镁镀层钢边框材料适配光伏应用场景。
锌铝镁钢边框对比传统铝边框的优势
由于钢材的强度远高于铝合金强度，更能满足当前单块光伏组件不断增大化的发展趋势，更符合光伏走向海边、海洋等严苛环境的发展要求。
由于铝合金边框所需要的电解铝生产的超高能耗特性，钢边框全生命周期碳排放仅为铝合金边框的1/7~1/4。在全球倡导低碳减排的大环境下，钢边框更适应光伏行业的发展趋势。
锌铝镁材料在满足光伏组件使用环境上来讲，理论上是完全可行的。与全球光伏行业绿色低碳的发展趋势是相吻合的。
典型钢边框类型的特征和优缺点
钢边框与铝边性能和参数对比
♦基础参数
虽然钢的密度使铝的3倍，但实际上目前最大版型的组件每套腔体型钢边框可以做到比铝边框仅重1KG不到。这对一块重量在32KG左右的组件来说可以忽略。
♦抗扭性能(固定一端，在另一端施加30N/M的扭力旋转，测量形变量情况)
♦抗弯性能(施加1KN的正向力，测量边框的弯曲程度及形变情况)
在抗扭和抗弯能力上，焊接型腔体钢边框得益于钢材的弹性模量和强度远大于铝合金和稳固的墙体结构，有着更好的表现。
