劉成
鍍錫薄鋼板和無(wú)錫鍍鉻薄鋼板（如無(wú)特殊區分，下文中統稱(chēng)為鍍錫板）是典型的容器用鋼材。2021年，全球鍍錫板需求約為1641萬(wàn)噸（文中均為公制單位）。因減薄及其他材料參與競爭等原因，鍍錫板在發(fā)達國家及地區（比如日本、韓國、美國、加拿大、歐盟等）的消耗量逐步下降，但其在發(fā)展中經(jīng)濟體的消耗量增長(cháng)彌補并超過(guò)了這種下降的量。目前，全球鍍錫板消耗量以每年2%的速度增長(cháng)。2021年，全球鍍錫板的產(chǎn)量約為2300萬(wàn)噸。然而，由于中國產(chǎn)能的擴大預計超過(guò)國內需求增長(cháng)，人們擔心供需缺口將進(jìn)一步擴大。當前，日本的鍍錫板年需求量約90萬(wàn)噸，為1991年頂峰時(shí)期的一半左右。
在上述背景下，對于日本的鍍錫板生產(chǎn)商而言，維持其產(chǎn)品在國內市場(chǎng)上相對于其他容器材料（如聚對苯二甲酸乙二醇酯和鋁）的競爭力是極為重要的。為此，他們必須提高鋼制罐的性能，并通過(guò)與制罐廠(chǎng)家密切合作，以縱向整合的方式降低成本。在海外市場(chǎng)，對于他們而言，重要的是利用在國內市場(chǎng)積累并推廣的高科技，使自己的產(chǎn)品與其競爭對手的產(chǎn)品形成差異化，并通過(guò)與制罐廠(chǎng)家的縱向合作來(lái)提高競爭力。
另外，鍍鎳薄鋼板可用于制作電池外殼。在該領(lǐng)域，生產(chǎn)商準確回應用戶(hù)需求也是極為重要的。日本的鍍錫板生產(chǎn)商通過(guò)充分運用多年來(lái)在鍍錫板領(lǐng)域的技術(shù)積累必定可以達到上述要求。
本文回顧日本國內外的容器材料市場(chǎng)特征，并闡明企業(yè)在技術(shù)上需要達到的要求。
日本鍍錫板食品罐類(lèi)用途有限
在海外大部分國家，鍍錫板一般用于制作食品罐、牛奶罐和鋸齒狀瓶蓋。在日本，鍍錫板在食品罐上的用途是非常有限的，它主要用于制作飲料罐。由于鋁制罐使用量不斷增加，尤其是1996年日本解除了對小型聚對苯二甲酸乙二醇酯瓶（500 毫升或以下）的禁令后，該國鍍錫板主要用來(lái)制作咖啡飲料罐。但是，出于安全原因，日本大部分的咖啡飲料罐仍然主要使用馬口鐵制作，因為日本許多不同類(lèi)型的咖啡飲料內均含牛奶。
就鋁制罐和聚對苯二甲酸乙二醇酯瓶而言，它們在咖啡飲料罐領(lǐng)域的市場(chǎng)競爭愈演愈烈。相比之下，鋼制罐的最大優(yōu)勢是安全性：音響檢查（通過(guò)擊打罐底檢查內容物分解和通過(guò)聲音檢查內壓變化的方法）只適用于鋼制罐，而不適用于鋁制罐，鋼制罐的強度可以維持其罐內壓力高于氣壓。但是，如果鋼鐵制造商繼續單純依賴(lài)這一最大優(yōu)勢的話(huà)，鋼制罐最終會(huì )被取代。因此，鋼鐵制造商有必要開(kāi)發(fā)出一類(lèi)優(yōu)勢大于鋁制罐的新型鋼制罐，擁有吸引用戶(hù)的特性，能夠重獲被聚對苯二甲酸乙二醇酯瓶和鋁制罐占據的市場(chǎng)。
飲料罐及制作材料的發(fā)展
簡(jiǎn)要回顧一下飲料罐及制作材料的發(fā)展史。1961年，TFS（鍍鉻薄鋼板）以金屬鉻膜和水合氧化鉻膜薄鋼板的成功開(kāi)發(fā)成為日本在飲料罐制作材料領(lǐng)域最轟動(dòng)的事件。在此之前，鍍錫板雖然是日本罐頭業(yè)與容器材料工藝的基礎，但所有相關(guān)技術(shù)均由西方國家掌握。TFS作為最重要的容器材料由日本開(kāi)發(fā)，并且產(chǎn)品及其制造工藝出口到西方國家。TFS的開(kāi)發(fā)考慮到了全球錫資源的枯竭，這使TFS在當時(shí)廣為人知。用TFS材料開(kāi)發(fā)的冷包裝用樹(shù)脂黏結罐，減少了日本當時(shí)從美國引進(jìn)的鋁合金薄板拉伸成型的DI罐銷(xiāo)售。鋼制罐隨后也主導了日本飲料罐市場(chǎng)。此后，瑞士蘇德羅尼克集團（Soudronic AG）開(kāi)發(fā)的“Super WIMA法”讓日本鋼鐵制造商們競相開(kāi)發(fā)焊接罐用材料。
TFS的開(kāi)發(fā)證明，技術(shù)革新需要有強大的市場(chǎng)需求和技術(shù)能力作支撐。目前，沒(méi)有比錫資源枯竭給日本鍍錫板生產(chǎn)商帶來(lái)威脅更大?！鞍踩耘c可靠性”是必須長(cháng)期關(guān)注的問(wèn)題。就食品和飲料容器而言，對于雙酚A（BPA，一種環(huán)境內分泌干擾物）各國有不同的處理方式，而有些國家根本不處理。截至目前，日本針對“安全性與可靠性”方面的措施還遠遠不夠。制罐業(yè)和鋼鐵業(yè)的責任是提供環(huán)境友好型、資源與能源節約型容器及容器材料。
從鍍錫板的發(fā)展歷史中可以了解到，新型罐頭與新型罐頭材料的開(kāi)發(fā)之間關(guān)系緊密。就技術(shù)而言，日本的罐頭制造商達到了世界一流水平，足以支持日本鋼鐵業(yè)持續開(kāi)發(fā)新的材料與工藝，并通過(guò)與其他國家的密切合作向全球推廣。
全球罐頭用材料市場(chǎng)特征
全球罐頭用材料市場(chǎng)具有以下特征：一是鋼制罐的需求日益增長(cháng)，二是食品罐占據主要市場(chǎng)份額，三是容器材料供過(guò)于求（尤其是在中國），四是世界鍍錫板制造商在價(jià)格和質(zhì)量上相互競爭。
全球制罐材料供給能力的快速增長(cháng)主要在中國。相關(guān)數據顯示，從2017年到2021年，中國的制罐材料產(chǎn)能擴大了約400萬(wàn)噸。但是，采用商品級冷軋薄鋼板作為基板的中、低級鍍錫板占了其中的90%左右。按照JIS（日本工業(yè)標準）和其他國際認可標準中的定義，發(fā)達國家是通過(guò)精確控制鋼鐵成分將鍍錫板制成MR、D或L型鋼（根據JIS G 3303），然后根據最終用途調整非金屬夾雜含量，并在熱軋和冷軋、退火以及回火軋制時(shí)，嚴格控制工藝，從而獲得鍍錫板基板所需的性能。不管怎樣，低等級鍍錫板確實(shí)占據了一定的市場(chǎng)份額。
面向未來(lái)，制造商該做些什么？
日本在罐頭制造及容器用薄鋼板制造領(lǐng)域的技術(shù)水平被公認達到了世界一流。然而，已在日本證實(shí)有效的技術(shù)并不能輕易傳播到其他國家，這就是市場(chǎng)特征。當全球化變成一個(gè)日常用詞時(shí)，盡管日本制鐵已推行了工業(yè)結構全球化（以日本技術(shù)中心為基礎，在國外建造鍍錫板廠(chǎng)），但在TFS技術(shù)于50年前分享給海外合作者后，跨邊境技術(shù)合作范圍的擴大在很長(cháng)一段時(shí)間內都受到了抑制。日本鋼鐵業(yè)為了凸顯其在該市場(chǎng)的地位，必須使其在國內開(kāi)發(fā)并推廣的技術(shù)實(shí)現全球化。
從日本在該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展中可以了解到，重大的技術(shù)發(fā)展源于鋼鐵制造商與罐頭制造商之間的密切聯(lián)系。當鍍錫板產(chǎn)品被售給海外用戶(hù)時(shí)，該類(lèi)用戶(hù)關(guān)注的焦點(diǎn)僅在于產(chǎn)品的制造，而非穩定的鍍錫板供應。今后，對日本鍍錫板生產(chǎn)商而言，重要的是通過(guò)縱向整合包裝商與罐頭制造商的保障能力，凸顯其產(chǎn)品優(yōu)勢。
——降低罐頭成本。
罐頭制造商最關(guān)注的必定是制造成本，這是他們提高競爭力的基礎。但成本競爭力不應僅僅取決于鋼材的價(jià)格，還有生產(chǎn)力、制罐工藝及成本。
將罩式退火改為連續退火是工藝降本的方法。日本制鐵開(kāi)發(fā)了可替代罩式退火鍍錫板的連續退火鍍錫板，并向罐頭制造商推薦了這種新材料。從工廠(chǎng)出貨前，連續退火薄鋼板的拒收率較低，而且每件鋼卷的產(chǎn)品質(zhì)量都穩定，從而客戶(hù)可獲得更高的加工效率，并減少生產(chǎn)故障，實(shí)現雙贏(yíng)。目前，連續退火鍍錫板生產(chǎn)訂單已占據了日本制鐵的大多數訂單。
以三片食品罐主體為例，過(guò)去廣泛采用厚度為0.20毫米~0.25 毫米的一次冷軋（SR，退火前僅冷軋一次）產(chǎn)品。日本制鐵建議用更強的二次冷軋（DR）產(chǎn)品（厚度為0.20毫米或以下）將其替換。用這種方法，材料的單耗因厚差而降低，且成本也相應下降。如前所述，鍍錫薄鋼板的化學(xué)成分受到嚴格控制，其厚度接近工業(yè)冷軋鋼的下限，因此二次冷軋可以有效降低產(chǎn)品厚度。
由于采用二次冷軋法，基底金屬的厚度在退火后于平整機上再次減薄，因此當延伸率降低，材料強度則提高。在制罐過(guò)程中，這往往會(huì )導致焊接接頭附近發(fā)生凸緣開(kāi)裂，或者在罐蓋或二片罐成型期間出現波紋?；谝酝慕?jīng)驗，日本制鐵通過(guò)使用更薄的二次冷軋鍍錫板來(lái)解決上述問(wèn)題，并為每個(gè)用戶(hù)提供了最適合各種罐頭類(lèi)型和制造方法的材料，使制罐成本降低。
食品罐的強度很大程度上取決于罐頭形狀和材料強度。為了推出合格的材料及適用的罐頭設計，日本制鐵創(chuàng )建了“虛擬制罐廠(chǎng)”——一套能夠根據材料和罐頭形狀變化而評估食品罐強度的模擬系統。
——專(zhuān)注“安全性與可靠性”。
自鍍錫板用于制作食品和飲料容器后，鋼鐵制造商就有責任向國內外用戶(hù)提供安全可靠的材料。不含雙酚A的薄鋼板便是這樣一種材料。日本制鐵始終關(guān)注世界環(huán)保法規，決心通過(guò)開(kāi)發(fā)并提供環(huán)境友好型容器用薄鋼板而繼續成為世界首屈一指的安全可靠容器材料制造商。
鍍鎳薄鋼板的市場(chǎng)特征與需求前景
不論是過(guò)去、現在，還是未來(lái)，鋼制罐都是最佳的容器類(lèi)型。與用戶(hù)密切合作，共同追求能源與資源經(jīng)濟效益，開(kāi)發(fā)并提供環(huán)保材料對生產(chǎn)商而言是極為重要的。全球有眾多容器用薄鋼板生產(chǎn)商都在急切地擴大產(chǎn)能（尤其是在發(fā)展中國家）。
鍍鎳薄鋼板是日本制鐵生產(chǎn)的另一類(lèi)容器材料。一次電池（如堿性干電池）和二次電池（如鋰電池、鎳氫電池及鎳鎘電池）的外殼均由鍍鎳薄鋼板制成。鍍鎳薄鋼板的全球市場(chǎng)總體規模約25萬(wàn)噸/年，其中預涂板占一半左右。預涂板涂層均勻，被日本和西方國家廣泛用于制作一次電池和高電容二次電池。
鍍鎳薄鋼板的市場(chǎng)規模遠小于鍍錫薄鋼板，而且供應商數量有限。全球主要供應商有印度塔塔（占據40%左右的市場(chǎng)份額）、日本東洋鋼鐵株式會(huì )社（約占30%）和日本制鐵（約10%）。
鎳預涂薄板有兩種：鍍鎳薄板和加熱后鎳涂層擴散到鋼基板的熱擴散薄板。由于除了鍍鎳和擴散加熱外無(wú)需額外的處理，生產(chǎn)商很難使其產(chǎn)品與其他競爭者的產(chǎn)品形成差異化。由于電池的外尺寸是標準化的，電池制造商在電池性能（取決于內部電容）上展開(kāi)了相互競爭，這就意味著(zhù)市場(chǎng)需要更薄的鋼板。為了提高市場(chǎng)占有率并促進(jìn)電池行業(yè)的發(fā)展，日本制鐵必須適應電池制造商的需求，在縱向整合制造工藝方面發(fā)揮其強大的優(yōu)勢。
除汽車(chē)行業(yè)外的電池市場(chǎng)對鍍鎳薄鋼板的需求在穩步上升，日本制鐵面臨良好的機遇，可以通過(guò)正確回應電池制造商的需求，引領(lǐng)該市場(chǎng)。幾十年來(lái)，日本制鐵在鍍錫薄鋼板制造領(lǐng)域積累形成的厚度減薄技術(shù)必將有效滿(mǎn)足電池用鍍鎳薄鋼板的市場(chǎng)需求。汽車(chē)蓄電池組的外殼主要由鋁或鋁箔層壓板和塑料薄膜制成。
對于鋼鐵制造商而言，針對鋼鐵應用的研究和開(kāi)發(fā)采取有效措施十分重要。
《中國冶金報》（2022年11月25日 02版二版）
