十萬(wàn)噸僅8公斤雜質(zhì)！中國(guó)超純鐵橫空出世，美日數(shù)十年壟斷夢(mèng)碎

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誰(shuí)說(shuō)一塊鐵掀不起大浪？

歷經(jīng)十年攻堅(jiān)，中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)從10萬(wàn)噸鐵礦石中提煉出超純鐵，總雜質(zhì)僅8公斤，純度突破所有國(guó)際規(guī)范，刷新全球紀(jì)錄！

過(guò)去這項(xiàng)核心技術(shù)被美日牢牢掌控，對(duì)中國(guó)實(shí)行嚴(yán)密封鎖。如今我們不僅實(shí)現(xiàn)自主突破，更推動(dòng)全球市場(chǎng)格局重塑，超純鐵的定價(jià)主導(dǎo)權(quán)正逐步向中國(guó)傾斜，這場(chǎng)逆襲令人振奮不已。

一塊鐵的終極純粹

或許有人質(zhì)疑：不就是鐵嗎？值得如此大動(dòng)干戈？

這絕非普通金屬。這種超純鐵純度高達(dá)99.9992%，達(dá)到業(yè)內(nèi)所稱(chēng)的5N2級(jí)別——每一百萬(wàn)個(gè)鐵原子中，外來(lái)元素僅有寥寥數(shù)個(gè)。

權(quán)威第三方檢測(cè)結(jié)果表明，氣體類(lèi)雜質(zhì)含量?jī)H為4.5ppm，金屬類(lèi)雜質(zhì)控制在3.2ppm以?xún)?nèi)，潔凈程度堪稱(chēng)登峰造極。

要達(dá)成這一極致純凈，難度堪比在風(fēng)暴中繡花。上海大學(xué)董瀚教授領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)攜手河北龍鳳山鑄業(yè)集團(tuán)，選擇了一條腳踏實(shí)地、層層遞進(jìn)的技術(shù)路徑。

他們率先攻克門(mén)檻相對(duì)較低的4N級(jí)高純鐵，采用自主研發(fā)的火法冶金工藝，如同精細(xì)撇去湯面浮沫一般逐級(jí)去除雜質(zhì)，并建成年產(chǎn)達(dá)80萬(wàn)噸的生產(chǎn)線(xiàn)，徹底打破“無(wú)米之炊”的困局。

在此基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)向更高目標(biāo)發(fā)起沖鋒——沖擊5N2級(jí)超純鐵。這一階段耗時(shí)整整五年，連同前期技術(shù)積累，累計(jì)投入長(zhǎng)達(dá)十年光陰！

核心技術(shù)依托我國(guó)自主研制的超高真空垂直浮區(qū)感應(yīng)熔煉爐，在接近絕對(duì)真空的環(huán)境中使鐵料懸浮并分區(qū)熔融，逐層剝離污染物，實(shí)現(xiàn)深度提純。

為優(yōu)化關(guān)鍵工藝參數(shù)，研究人員開(kāi)展了上千輪實(shí)驗(yàn)，僅調(diào)試環(huán)節(jié)就持續(xù)兩年之久。一位工程師曾連續(xù)堅(jiān)守設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)48小時(shí)，全程監(jiān)控除雜劑反應(yīng)過(guò)程，未曾合眼。正是這份執(zhí)著與嚴(yán)謹(jǐn)，最終在2024年3月成功實(shí)現(xiàn)規(guī)模化穩(wěn)定生產(chǎn)。

這種超純鐵并非僅供展示的科技展品，而是撬動(dòng)高端制造業(yè)的關(guān)鍵支點(diǎn)，尤其對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)意義重大。芯片制造對(duì)材料純凈度的要求近乎苛刻，微量雜質(zhì)即可導(dǎo)致整批晶圓報(bào)廢。

此前我國(guó)長(zhǎng)期依賴(lài)進(jìn)口，供應(yīng)隨時(shí)可能中斷。2022年日本突然停止供貨，一度造成華為部分先進(jìn)制程芯片產(chǎn)線(xiàn)面臨停產(chǎn)危機(jī)。

如今國(guó)產(chǎn)超純鐵量產(chǎn)上線(xiàn)，為我國(guó)芯片工藝從28納米向7納米乃至更先進(jìn)節(jié)點(diǎn)躍遷掃清了一道關(guān)鍵障礙。同時(shí)倒逼日本光刻膠企業(yè)下調(diào)價(jià)格37%，每年為國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)節(jié)省超40億元成本。

新能源汽車(chē)領(lǐng)域同樣獲益顯著。某頭部車(chē)企曾因缺乏高品質(zhì)超純鐵，電機(jī)核心部件研發(fā)項(xiàng)目被迫推遲半年以上。

當(dāng)前原材料供應(yīng)趨于穩(wěn)定，不僅保障了產(chǎn)業(yè)鏈安全，還將助力提升電機(jī)效率，推動(dòng)整車(chē)能耗降低。此外，該技術(shù)還催生了超純銅、超純鋁等系列新材料的研發(fā)熱潮，一個(gè)覆蓋多領(lǐng)域的高端金屬材料產(chǎn)業(yè)集群正在加速成型。

產(chǎn)業(yè)升級(jí)的黃金鑰匙

長(zhǎng)期以來(lái)，超純鐵技術(shù)被美國(guó)和日本壟斷數(shù)十年，我國(guó)采購(gòu)不僅要支付天價(jià)費(fèi)用——每年僅從日本進(jìn)口的相關(guān)產(chǎn)品支出便高達(dá)上百億美元——還要承受種種附加限制。

對(duì)方常以“國(guó)家安全”為由單方面叫停出口，合同中甚至明文規(guī)定不得用于國(guó)防或軍事用途，處處受制于人，極為被動(dòng)。

如今形勢(shì)逆轉(zhuǎn)，我國(guó)已具備穩(wěn)定批量生產(chǎn)能力，單次產(chǎn)量可達(dá)200噸，市場(chǎng)價(jià)格僅為進(jìn)口產(chǎn)品的五分之一，直接擊穿美日原有定價(jià)體系，瓦解其高達(dá)80%的超額利潤(rùn)空間。

一家曾傲視市場(chǎng)的日本企業(yè)，現(xiàn)已主動(dòng)將每噸報(bào)價(jià)由20萬(wàn)元下調(diào)至12萬(wàn)元，并積極尋求與中國(guó)簽訂長(zhǎng)期供貨協(xié)議。

美國(guó)的態(tài)度更是耐人尋味：昔日嚴(yán)密封鎖技術(shù)，如今卻提出愿共享資源以換取合作機(jī)會(huì)。德國(guó)知名車(chē)企已率先下單5000噸，歐洲與韓國(guó)的采購(gòu)商也紛紛涌入中國(guó)市場(chǎng)搶訂貨源。

尤為突出的是，我國(guó)生產(chǎn)工藝更加綠色環(huán)保，能耗下降超過(guò)50%，廢棄物回收利用率高達(dá)99%，完全契合全球綠色轉(zhuǎn)型趨勢(shì)，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)愈發(fā)明顯。

世界范圍內(nèi)，超純鐵的定價(jià)主導(dǎo)權(quán)正悄然由中國(guó)接手。

結(jié)語(yǔ)

目前研發(fā)團(tuán)隊(duì)并未止步于此，下一步目標(biāo)是挑戰(zhàn)純度達(dá)99.9999%的6N級(jí)超純鐵，邁向新的科學(xué)高峰。

這一小塊金屬的誕生，不僅是材料科學(xué)史上的重大飛躍，更彰顯了中國(guó)從“制造大國(guó)”邁向“智造強(qiáng)國(guó)”的堅(jiān)定步伐與深厚底氣。

未來(lái)必將涌現(xiàn)更多類(lèi)似突破，讓中國(guó)在全球科技創(chuàng)新舞臺(tái)上掌握更大話(huà)語(yǔ)權(quán)！

參考資料：新浪財(cái)經(jīng)《十萬(wàn)噸鐵只含8公斤雜質(zhì)！中國(guó)打破美日壟斷，煉出99.9992%超純鐵》