国内主要家电用钢板生产企业专利及研发情况综述

余轶峰，王俊海

(1.广西柳州钢铁集团有限公司技术中心，广西 柳州 545002；2.冶金工业信息标准研究院，北京 100730)

家电行业是下游用钢重要行业之一。家电用钢板主要包括热轧酸洗板、冷轧钢板、电镀锌、热镀锌、镀铝锌、彩涂板等品种，板材占全部家电用钢材消耗的95%。冷轧钢板在家电行业主要用于家电的外壳。镀锌板主要用于洗衣机、电冰箱、空调器、微波炉等家电产品。彩色涂层板主要用于部分电冰箱门板及微波炉外壳。

本文所涉及专利的申请时间是2000-2018年，专利采集时间是2019年1月15日，因专利公开滞后的原因，2018年的专利情况仅作为参考。

1 宝钢家电板专利及技术研发

1.1 专利态势

宝钢于2004年开始申请家电板相关的专利，截止2018年一共申请了84件。图1为宝钢在中国申请的家电板专利趋势图，可以看出申请最高峰在2015年，当年申请了12件，之后呈现逐年递减态势。

图1 宝钢家电板专利申请趋势图

1.2 专利海外布局

宝钢在海外布局专利的情况见表1，可以看出宝钢重视专利技术的海外申请，有7件家电板相关专利在海外申请，涉及除中国外的9个国家和组织。其中屈服强度600 MPa级高延伸率热镀铝锌及彩涂钢板及其制造方法和屈服强度500 MPa级高延伸率热镀铝锌及彩涂钢板及其制造方法这2件专利在韩国、美国、德国、澳大利亚、加拿大、印度、日本7个海外国家分别进行了申请，是布局国家最多的专利。

表1 宝钢家电板海外专利申请

1.3 技术研发

图2是IPC专利技术分类随年代的分布情况图，宝钢的高强减薄产品、彩涂板、表面功能涂层相关的专利申请量大于其他技术的专利申请，结合宝钢的专利申请的技术情况可以看出随着家电行业用户需求提高，宝钢也提升了家电用钢研发、制造与服务的水平，其主要研发方向在高强减薄板、涂层板。

图2 宝钢家电板专利IPC气泡图

1.3.1高强减薄

宝钢重视高强家电用板专利的申请，专利情况见表2。宝钢的高强减薄产品战略，既有效帮助用户降低产品部件的结构重量，实现降成本目标。从更宽泛的层面考量，高强减薄钢材还是助推我国节能减排与绿色环保的利器。宝钢目前在海尔等龙头企业大力推动高强减薄钢板。

其中，CN108866428A公开了屈服强度550 MPa级热镀铝锌钢板的生产方法，该技术的主要技术指标是：1)高强热镀铝锌钢板的金相组织为纤维状铁素体+渗碳体及细小的碳化铌析出物。2)0.60～0.80 mm厚热镀铝锌钢板的屈服强度RP0.2为550～650 MPa，抗拉强度Rm为600～750 MPa，断后伸长率A80mm为10%～18%。3)连铸板坯加热温度设定在1250～1300 ℃，精轧终轧温度为780～799 ℃，层流冷却采用前段冷却，卷取温度为500～550 ℃。4)热轧工艺的退火再结晶温度开始温度为780～800 ℃，设定带钢在卧式连续退火炉的加热温度为720～730 ℃，带钢在卧式连续退火炉均热段的温度为841～860 ℃，退火炉均热段的退火时间为20～30 s。[1]

表2 宝钢高强家电板专利

1.3.2功能性涂层工艺技术

宝钢彩涂板专利如表3所示。宝钢致力于研究功能性彩涂产品，逐步形成了聚酯、高性能聚酯、硅改性聚酯、氟碳等彩涂系列化产品。致力于研发环境友好型无铬钝化镀锌产品及功能化处理镀锌产品。

表3 宝钢彩涂板专利

其中发明专利CN105063484A公开了屈服强度500 MPa级高延伸率热镀铝锌及彩涂钢板的生产方法，钢板的显微组织为包括铁素体、渗碳体、细小的析出物以及贝氏体、马氏体。彩涂的涂料涂层根据涂料类型分为氟碳、聚酯(PE)、硅改性聚酯(SMP)、高耐候聚酯(HDP)或聚偏氟乙烯(PVDF)。该技术的主要技术指标是：1)化学成分C：0.07%～0.15%，Si：0.02%～0.15%，Mn：1.3%～1.8%，S≤0.01%，N≤0.004%，Ti≤0.15%，Nb≤0.050%。2)热轧终轧温度830～890 ℃，热轧卷取温度500～650 ℃。3)无氧化连续退火镀铝锌炉内进行退火。4)将钢带浸入锌锅中进行热镀，镀液成分为：Al：48%～58%，Zn：40%～50%，Si：1.0%～2.0%，Ti：0.005%～0.050%。[2]

2 马钢家电板专利及技术研发

2.1 专利态势

马钢于2006年开始申请家电板相关专利，到2018年一共申请了28件。图3为马钢在中国申请的家电板专利趋势图，可以看出专利申请呈现一个上升的态势，目前马钢还是处于技术研发、专利申请高峰期。截止到2018年马钢未进行相关专利的海外布局。

图3 马钢家电板专利申请趋势图

2.2 技术研发

通过对图4马钢IPC专利技术分类分析，看出马钢在家电板的研发方面主要聚焦于冷轧产品表面技术领域。2016年马钢与日本帕卡濑精株式会社共建了钢铁材料表面处理技术开发联合实验室，助力马钢的家电板带类产品的研发。近几年申请的涂镀类家电板专利如表4。

图4 马钢家电用板材专利IPC气泡图

公开(公告)号专利名称CN107475625A一种屈服强度≥350MPa的电镀锌用冷轧钢板及生产方法CN108588491A一种浸镀性优良的热浸镀Zn-Al-Mg镀层钢板及生产方法CN108504912A一种含稀土的小锌花热浸镀铝锌钢板及其生产方法CN107876354A一种满足UV油墨丝印工艺要求的彩涂板及其生产方法CN101792903A一种无铬、耐碱性和耐溶剂性的镀锌钢板表面处理液及其制备方法CN103692720A一种自润滑彩涂板及其生产方法

3 首钢家电板专利及技术研发

3.1 专利态势

首钢于2009年开始申请家电板相关的专利，截止2018年一共申请了39件。图5为首钢在中国申请的家电板专利趋势图，可以看出申请最高峰在2014年，当年申请了9件。2018年在数据公开不完整的情况下申请量出现增长，显示出目前家电板是首钢的重点研发领域。截止到2018年首钢未进行相关专利的海外布局。

图5 首钢家电板专利申请趋势图

3.2 技术研发

通过对图6首钢IPC专利技术分类分析，看出首钢在家电板的研发方面主要在无铬耐指纹热镀锌板和具有优良耐腐蚀性和涂装性的无铬钝化热镀锌板。该产品广泛应用于电脑机箱、服务器和DVD等黑色家电，另外首钢还在积极开发无铬自润滑板。首钢无铬、耐指纹镀锌家电板专利见表5。

图6 首钢家电用板材专利IPC气泡图

首钢京唐耐指纹产品主要用户包括富士康、美的、海信、戴尔、华为等，产品质量稳定，各项性能指标均满足用户要求。表面耐指纹板和无铬钝化板作为高附加值家电板产品，其成功开发与批量供货改善了首钢家电板品种结构。其全无铬钝化彩色镀锌钢板技术是采用混合有染料的全无铬钝化液，在镀锌钢板表面形成一层薄而致密的彩色全无铬钝化膜，不仅能使镀锌钢板具有多彩的颜色，而且具有色彩鲜艳、不易掉色、装饰性好、环保、耐腐蚀性能好等优点。

2010年—2018年期间，首钢实现了家电板产品的系列化，能满足不同用户的个性化需求，成为了多家知名家电企业的战略合作用户。与海尔、美的联合进行家电用户特殊需求研发；稳定批量生产表面质量达到FC，厚度达到0.3 mm(镀锌)，宽度达到2000 mm(连退)的大宽厚比家电板产品。

表5 首钢无铬、耐指纹镀锌家电板专利

4 结语

从家电板专利来看国内只有宝钢在国外进行专利申请，随着国家走出去战略的提出，家电市场将从国内转向国外，我国家电用钢板生产企业应积极在国外进行专利布局。家电用钢生产企业在下一步研发中还应关注：1)“材料替代”，以低价材料替代昂贵材料；2)家电企业对板材厚度减薄的要求提升，家电产品的板材厚度普遍出现减薄趋势；3)对高端表面镀层钢板的需求提升，表面耐高温的铝硅镀层冷轧板，表面耐腐蚀耐划伤的锌铝镁镀层板在高档家电产品的使用越来越多；4)表面环保功能型涂层板需求提高。