浦项制铁的高锰钢：液化天然气基础设施市场的颠覆者

随着特朗普政府最近放宽对液化天然气（LNG）出口的限制，并在贸易谈判中积极利用关税手段，整个液化天然气价值链——生产、储存、运输和利用——正受到越来越多的关注。早在2008年，浦项制铁公司（POSCO）就预见到液化天然气需求将稳步增长，这是对全球环境法规日益严格的回应。浦项制铁公司认识到，为了在液化天然气储存和运输的材料市场上保持竞争优势，需要开发新材料。因此，该公司将重点转向锰合金钢，并由此开始了高锰钢的研发。我们与高级研究员李顺基（Soon-gi Lee）进行了交谈，他是这种下一代材料开发、认证和商业化的核心人物。

问：浦项制铁（POSCO）自主研发的高附加值钢材备受关注。浦项制铁的高锰钢究竟是什么？其制造工艺有何独特之处？

浦项制铁的高锰钢是一种新型合金钢，其锰（Mn）含量高达22.5%-25.5%。与不锈钢、9%镍钢和殷钢等传统材料相比，浦项制铁的高锰钢性能相当，但成本竞争力显著更高。最重要的是，即使在低至-196°C的低温下，它仍能保持优异的机械性能，使其成为液化天然气储罐和运输船的理想材料。

当向钢中添加锰时，直接将固态锰引入熔融金属中会导致温度下降。为防止这种情况，我们在添加锰之前会将其熔化，而不是以固态形式输入。通常，添加锰会增加耐磨性和强度，但这是以牺牲延展性（易于拉伸而不破裂的特性）为代价的。然而，得益于浦项制铁（POSCO）在控制轧制和冷却技术方面数十年积累的专业知识，我们成功地在高锰含量的条件下生产出了具有延展性的产品。目前，生产工作正在我们的厚板厂进行，材料成分和制造方法已整合成一个单一的专利包。

问：你说过浦项制铁会先熔化锰，以避免降低钢水的温度。但如果你的竞争对手建造了类似的熔化设施，他们难道不能迎头赶上吗？

尽管听起来很简单，但浦项制铁的专有技术贯穿整个流程。锰合金中常含有杂质，因此中间阶段的精炼至关重要。预测熔融锰的行为也是我们隐藏的核心技术之一。我们生产熔融锰并将其储存在保温炉中的设施，竞争对手很难复制。

Q. 浦项制铁是唯一一家能生产高锰钢的公司吗？

一些钢铁制造商生产通用型高锰钢。然而，在需要更高锰含量的应用中，如能源行业使用的低温（24%）和浆料管道（18%）等级，浦项制铁（POSCO）在技术能力方面处于领先地位。

Q. 浦项制铁的高锰钢与其竞争材料相比如何？

浦项制铁的高锰钢符合液化天然气运输和储存的所有要求，并且与现有材料相比具有多项优势。它具有高强度和优异的延伸率*性能。

虽然用于液化天然气（LNG）运输和储存的大多数钢材都含有大量昂贵的镍，但浦项制铁（POSCO）的高锰钢已完全用锰替代了镍。高锰钢中使用的锰在全球范围内储量丰富且成本相对较低，使得最终产品比传统替代品便宜约30%。其高延伸率使其易于加工，并且还具有极高的抗氢脆性。最近，该材料已获准用于氨应用，现在可用于大多数液化气体，包括天然气、氨和二氧化碳。

*延伸率：金属在断裂前可拉伸的比例；它反映了金属的延展性。

问：浦项制铁的高锰钢目前有哪些应用？

▲浦项制铁国际公司（POSCO International）的光阳液化天然气接收站储罐使用的是浦项制铁的高锰钢。

目前，该技术正应用于光阳液化天然气接收站5号和6号机组、韩华海洋的巨型油轮、集装箱船液化天然气燃料罐以及陆上液化天然气储罐。我们正致力于将其应用范围扩展至液化天然气运输船和其他领域。除液化天然气外，浦项制铁还计划在各个行业推广高锰钢，将其作为韩国技术实力的象征。

问：这种钢材最终是否可能用于液化天然气运输船，而不仅仅是液化天然气燃料船？使用厚板不会降低运力吗？

浦项制铁（POSCO）生产高锰钢厚板。陆上储罐采用厚板建造，而液化天然气（LNG）运输船则可使用薄膜板（约0.7–1.2毫米）或厚板（6–40毫米）建造。与薄膜系统相比，厚板LNG运输船结构更为坚固，更能承受液化天然气运动产生的晃动，在各种条件下均具有更高的安全性。最近，特朗普总统提到了韩国参与阿拉斯加液化天然气项目的可能性。为了穿越厚厚的北极冰层，LNG运输船需要成为破冰船。在这种情况下，以厚板形式生产的高锰钢具有明显优势。

容量并未减少。造船厂只是根据板材厚度重新设计船体。标准容量为174,000立方米，设计也会相应调整。

▲2024年在伦敦举行的国际海事组织大会邀请韩国展示浦项制铁的成就。

问：我们了解到，浦项制铁的高锰钢正在设定全球标准。这是什么意思？

能源应用材料必须符合严格的国际标准。例如，船舶在国际水域航行，因此它们不仅受地区或国家法规的约束，还必须遵守全球标准。由于浦项制铁的高锰钢是同类产品中的首创，因此没有现成的标准可适用，所以我们不得不自行制定标准。尽管竞争对手不断阻挠，但我们还是成功地将该材料注册为ASTM、API、ISO和IMO标准。这些国际标准基于浦项制铁的技术，这意味着其他公司必须遵循我们的规范——这实际上使浦项制铁的技术成为全球标杆。

特别是，国际海事组织（IMO）——一个为船舶建造和运营制定标准的联合国附属机构——正式要求韩国政府在2023年大会上介绍浦项制铁的高锰钢获得最终批准的情况。IMO认为，浦项制铁和韩国政府主导的为期10年的批准过程是一个非常成功且具有示范性的案例，并希望与成员国分享这一经验。

问：张任侠会长与高锰钢之间似乎有着长期的联系。

▲（左）韩华海洋2022年配备高锰钢液化天然气燃料罐的原油运输船（右）韩华海洋2024年配备高锰钢液化天然气燃料罐的超大型集装箱船。

他在我们稳健的业绩记录中发挥了关键作用*，确保材料真正用于陆上和海上储罐，为未来的销售增长奠定了基础。早在2017年，当浦项制铁（POSCO）计划在光阳建造5号液化天然气码头时，最初的计划是使用传统材料。然而，时任执行副总裁的张会长亲自决定改用浦项制铁的高锰钢。

他的策略是利用浦项制铁（POSCO）自己的材料打造一个经过验证的参考案例，从而为进入新市场铺平道路。他还认为，让浦项制铁工程与建设公司（POSCO E&C）参与建设，让浦项国际（POSCO International）参与运营，将最大限度地发挥集团内部的协同效应。他进一步推动了液化天然气（LNG）动力船的LNG燃料罐使用高锰钢，从而为船舶应用开辟了一个新市场。

韩华海洋（前身为DSME）最初对于在液化天然气（LNG）动力船上采用这种新材料持犹豫态度，因为对于如此大型的船舶而言，安全保障至关重要。2020年，张会长在担任浦项制铁首席执行官期间，直接会见了韩华海洋的高层管理人员，并大力倡导这种钢材的安全性和可靠性。因此，2022年，韩华海洋成为全球首家在超大型原油运输船（VLCC）的液化天然气燃料舱中使用高锰钢的企业，随后该钢材也被应用于集装箱船。

* 跟踪记录：在实际工作条件下应用新开发的技术或产品后收集的运营数据

问：除当前市场外，高锰钢的增长前景如何？

在液化天然气（LNG）价值链之外，浦项制铁（POSCO）正利用高锰钢的耐磨性和非磁性特性来探索新市场。这些非磁性特性即使在显著变形后仍保持稳定，使其成为非磁性结构部件（如大型变压器）、重型电气设备（工业电机、船用发电机）、电磁系统（磁悬浮列车）以及未来技术（如超导聚变反应堆）的理想选择。由于它不产生磁信号，因此可以增强隐身能力，非常适合潜艇和海军舰艇等国防应用。