مدونة

في 20 مارس، أصدرت وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات، ولجنة التنمية والإصلاح الوطنية، ولجنة الإشراف والإدارة على الأصول المملوكة للدولة التابعة لمجلس الدولة، والإدارة الوطنية للطاقة، بشكل مشترك “خطة تنفيذ التنمية عالية الجودة لمعدات توفير الطاقة (2026-2028)” (المشار إليها فيما يلي بـ “خطة التنفيذ”). تقترح هذه الخطة بوضوح تحقيق اختراق في مجال المواد الأساسية لمعدات توفير الطاقة، ومن بينها فولاذ السيليكون عالي الأداء – هذه الصفيحة الفولاذية الرقيقة التي تبدو عادية – التي أصبحت معيارًا لقياس قدرات التصنيع المتطورة لأي دولة، وتُشكل عائقًا مباشرًا أمام تطوير وتحديث صناعة معدات توفير الطاقة في الصين.

باعتباره “الرقاقة” في صناعة الطاقة، لطالما شكّلت عدم قابلية استبدال فولاذ السيليكون عالي الأداء في المحركات والمحولات “مصدر قلق” للصناعة التحويلية الصينية. لماذا تعتبر هذه ’الصفائح الرقيقة‘ بالغة الأهمية؟ ولماذا ظلّت الصين خاضعة لسيطرة الآخرين في هذا المجال لفترة طويلة؟ ما نوع الهيمنة التكنولوجية ومسار الاختراق الصناعي الذي يختبئ وراء ذلك؟

الهيمنة التكنولوجية لفولاذ السيليكون، «ملك المواد»، وما لا يمكن استبداله
يُعرف فولاذ السيليكون، وهو سبيكة من الحديد والسيليكون ذات محتوى كربوني منخفض للغاية ومحتوى سيليكون يتراوح بين 1.0% و4.5%، بـ“جوهرة التاج” في صناعة الصلب. ويتميز بنفاذية مغناطيسية عالية، وقوة إجبار منخفضة، ومعامل مقاومة مرتفع، مما يمكن أن يقلل من استهلاك الطاقة في المحولات بنسبة تتراوح بين 45% و50%. وهو مادة مغناطيسية لا غنى عنها في المحركات والمحولات والأجهزة الكهربائية والأدوات الكهربائية. وعادةً ما يتجاوز محتواه من السيليكون 3%، مع فقدان حديدي منخفض للغاية وكثافة تحريض مغناطيسي عالية، مما يجعله حجر الزاوية في التحويل الفعال بين الطاقة الكهربائية والمغناطيسية.

في عالم فولاذ السيليكون، تُعد الفئتان اللتان تنطويان على أعلى الحواجز التكنولوجية هما فولاذ السيليكون الموجه وفولاذ السيليكون غير الموجه عالي الجودة. تشبه حبيبات فولاذ السيليكون الموجه جنودًا مدربين تدريبًا جيدًا، حيث تتميز باتجاهات ترتيب متسقة للغاية، فضلاً عن نفاذية مغناطيسية عالية فائقة وخصائص خسارة منخفضة في اتجاه الدرفلة الذي يسهل مغنطته. تُستخدم هذه المادة بشكل أساسي في صناعة نوى المحولات المختلفة، لا سيما فولاذ السيليكون ذو التوجيه المغناطيسي العالي، الذي أصبح النوع السائد في السوق بفضل انخفاض خسائره في حالة عدم التحميل وارتفاع كفاءة استغلال الطاقة.

أما فولاذ السيليكون غير الموجه فهو حالة مختلفة، حيث يتميز بتوزيع حبيبات غير منتظم وخصائص مغناطيسية موحدة في جميع الاتجاهات. ويتراوح محتوى السيليكون فيه بين 0.5% و3%، ويتميز بقوة ميكانيكية أعلى وسهولة في التشكيل والضغط، مما يجعله المادة الأساسية لتصنيع أنواع مختلفة من المحركات. ووفقًا لمستوى فقدان الحديد النهائي، يمكن تقسيمه إلى فولاذ سيليكون غير موجه من الدرجة المنخفضة، والدرجة المتوسطة، والدرجة العالية، حيث تتوافق الدرجات الأعلى مع مستويات أقل من فقدان الحديد.

يُعد تصنيع فولاذ السيليكون عالي الأداء فنًّا متطورًا يجمع بين التكنولوجيا المعدنية وعلم المواد والتصنيع الدقيق. ويتطلب إنتاج فولاذ السيليكون الموجه سلسلة عمليات معقدة — بدءًا من الصهر، والدرفلة على الساخن، والتطبيع، والدرفلة على البارد، وصولاً إلى التلدين — حيث تتطلب كل مرحلة تحكمًا دقيقًا في البنية المجهرية. ويخضع فولاذ السيليكون غير الموجه عالي الجودة لمتطلبات صارمة فيما يتعلق بالتقنيات الأساسية، مثل التحكم الدقيق في التركيب، وصهر الفولاذ النقي، والطلاءات الخاصة. وتشكل هذه العوائق التقنية حاجزًا تقنيًا لا يمكن لفولاذ السيليكون عالي الأداء تجاوزه.

المشهد الاحتكاري: مكانة الصين في المنافسة العالمية
في الساحة العالمية لصناعة فولاذ السيليكون عالي الأداء، احتلت شركات «نيبون ستيل آند سوميتومو ميتال» (المعروفة حاليًا باسم «نيبون ستيل») و«جي إف إي ستيل» و«بوسكو» من كوريا الجنوبية منذ فترة طويلة مكانة رائدة مطلقة. وقد أقامت هذه الشركات العملاقة نمط احتكار سوقي لا يتزعزع بفضل عقود من التراكم التكنولوجي، وحواجز براءات الاختراع الكاملة، والمعرفة الفنية الدقيقة بالعمليات، وقدرات قوية في مجال القيمة المضافة للعلامة التجارية.

تُعتبر قدرات المعالجة المتطورة لشركات الصلب اليابانية ذات مزايا كبيرة، لا سيما في مجال المنتجات الراقية. ووفقًا للتحليلات ذات الصلة، حققت اليابان نجاحًا ملحوظًا في صناعة الصلب بفضل روح الحرفية الفريدة وقدرتها على العمل الجماعي. فقد استثمرت 80 مليار ين وأكملت البحث والتطوير في ست تقنيات معالجة خلال ثلاث سنوات، مما دفع بتكنولوجيا صهر الصلب في اليابان مباشرةً إلى المراكز الثلاثة الأولى على مستوى العالم.

في مواجهة هذا المشهد التنافسي العالمي، لم تتوقف الشركات الصينية عن السعي للحاق بالركب. وقد أحرزت الشركات المحلية الرائدة، ممثلةً في «تشاينا باوو» و«شوجانغ كوربوريشن»، تقدماً ملحوظاً في مجال فولاذ السيليكون. وتشير البيانات إلى أن إنتاج الصين من فولاذ السيليكون سيصل بحلول عام 2024 إلى 16.1 مليون طن، بزيادة سنوية تبلغ 9%. من منظور الشركات، تحتل مجموعة «باوستيل» الصدارة بحصة سوقية تبلغ 52%، بينما تحتل مجموعة «شوغانغ» المرتبة الثانية بحصة تبلغ 11%.

ومع ذلك، فإن وراء هذه الأرقام المزدهرة يكمن تحدٍ هيكلي. فعلى الرغم من احتلال الصين المرتبة الأولى عالمياً من حيث كل من الطاقة الإنتاجية والإنتاج الفعلي، لا تزال هناك فجوة كبيرة في مجال المنتجات المتطورة. ووفقًا لبيانات النصف الأول من عام 2024، أنتجت الصين 1.385 مليون طن من فولاذ السيليكون الموجه، منها 969600 طن من فولاذ السيليكون ذي التوجيه المغناطيسي العالي، وهو ما يمثل 70%. وعلى الرغم من ارتفاع هذه النسبة، لا يزال فولاذ السيليكون الموجه عالي المستوى وفولاذ السيليكون غير الموجه فائق الجودة المستخدم في المحركات عالية الكفاءة يعتمدان بشكل كبير على الواردات.

كما يمثل استقرار جودة المنتجات تحديًا كبيرًا. فهناك فجوة بين مستوى التناسق بين الدفعات، وتوحيد الأداء، وجودة السطح، وما إلى ذلك، وبين المستوى الأعلى. ولا تزال الشركات الصينية بحاجة إلى تجاوز العقبات التكنولوجية في مجالات البحث النظري الأساسي، ومعدات العمليات الرئيسية، وتطوير المنتجات الأصلية. والأهم من ذلك، أن الدخول إلى نظام سلسلة التوريد الدولية للعملاء الراقية، مثل شركات تصنيع السيارات الشهيرة ومصنعي المعدات الراقية، يستغرق وقتًا طويلاً وينطوي على صعوبة كبيرة. ويشكل حاجز اعتماد التطبيقات هذا عائقًا يمنع منتجات الصلب السيليكوني الصينية من دخول الساحة العالمية.

هل يمكن لهذه السياسة أن تحقق اختراقاً؟ ——مسار الاستبدال المحلي والتحديات التي تواجهه
أدى إصدار «خطة تنفيذ التنمية عالية الجودة لمعدات توفير الطاقة (2026-2028)» إلى إتاحة فرصة تاريخية لتوطين إنتاج فولاذ السيليكون. وتقترح هذه الخطة، التي أصدرتها بشكل مشترك وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات، واللجنة الوطنية للتنمية والإصلاح، وأربع وزارات أخرى، بوضوح تحقيق إنجازات بارزة في مجال المواد والمكونات الرئيسية لمعدات توفير الطاقة بحلول عام 2028، والوصول إلى مستويات رائدة عالمياً في كفاءة الطاقة لمعدات توفير الطاقة مثل المحركات والمحولات.

يعمل الدعم السياساتي على المستوى الوطني بشكل أساسي من خلال عدة مسارات: أولاً، تقديم الإعانات المالية للبحث والتطوير ودعم المشاريع، وتوجيه الأموال والموارد نحو البحث والتطوير في مجال المواد الأساسية؛ ثانياً، تعزيز التطبيقات وضمانات السوق، مما يوفر بشكل غير مباشر فرصاً أولية لاختبار السوق والتطبيقات لصلب السيليكون عالي الأداء المحلي من خلال الترويج للمعدات ذات الكفاءة العالية والموفرة للطاقة؛ ثالثاً، وضع المعايير واعتماد الاختبارات، مما يعزز إنشاء وتحسين نظام معايير عالية يتوافق مع الظروف الوطنية، ويساعد المنتجات المحلية على كسب اعتراف السوق.

ومن الجدير بالذكر أن وانغ بينغ، مدير إدارة توفير الطاقة والاستخدام الشامل التابعة لوزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات، صرح في مؤتمر صحفي بأن “خطة التنفيذ” تركز على الابتكار التكنولوجي. وانطلاقًا من تعزيز تحسين كفاءة الطاقة بشكل عام، تتعمق الخطة في البحث والتطوير المستقلين للمواد الأساسية والمكونات الرئيسية، وتحسين عمليات التصنيع الصديقة للبيئة للمنتجات، وتحسين تشغيل المعدات. ويشير ذلك إلى أن المستوى السياسي قد أدرك أهمية الأساس المادي.

لتحقيق إنجازات حقيقية، من الضروري التعاون في مجال أبحاث السلسلة الصناعية والبناء البيئي. ويُعد الارتباط الرأسي بين شركات الصلب وشركات تصنيع المحركات والمحولات وصولاً إلى المستخدمين النهائيين أمراً بالغ الأهمية، وهو ما يتطلب تحديداً مشتركاً للمنتجات، وبحثاً وتطويراً تعاونياً، وتبادل البيانات. كما أن استكشاف النماذج المبتكرة أمر لا غنى عنه، ويُعد التكامل العميق بين الصناعة والأوساط الأكاديمية والبحث والتطبيق مفتاح التغلب على التحديات الأساسية في علم المواد والتحديات التكنولوجية المشتركة الرئيسية.

ومع ذلك، لا يزال الطريق أمامنا محفوفًا بالتحديات. يتطلب الاستبدال المحلي التغلب على ضغوط التكلفة قصيرة الأجل، وكسر الحواجز الدولية المتعلقة ببراءات الاختراع، وبناء ثقة المستخدمين وعاداتهم في استخدام المواد المحلية، والتعامل مع المخاطر المحتملة المتعلقة بتطور التكنولوجيا. لا سيما في ظل وجود فائض في الطاقة الإنتاجية في صناعة فولاذ السيليكون الحالية، فقد أصبحت كيفية توسيع الطاقة الإنتاجية مع تحسين الجودة قضية مهمة تواجه هذه الصناعة.

التأمل والتطلعات: القرار بشأن مسار الاستقلالية
لا شك في أن الحاجة الملحة إلى الاستعاضة محليًّا عن فولاذ السيليكون عالي الأداء أمر لا جدال فيه، كما أن التقدم الذي أحرزته الصين يستحق التقدير. ومع ذلك، لا يمكن تجاهل الفجوة التي يتعين سدها. وتشير البيانات إلى أن نسبة فولاذ السيليكون غير الموجه عالي الجودة والكفاءة ضمن إجمالي فولاذ السيليكون غير الموجه قد ارتفعت إلى 31.2% في عام 2024، بزيادة قدرها 12.3 نقطة مئوية عن عام 2016، مما يدل على أن عملية التحديث الصناعي تسير بخطى ثابتة.

في مجال المواد المتطورة، يُعد تحقيق اختراقات علمية معركة طويلة الأمد. فهي تتطلب إجراء أبحاث وتطوير مستقلين يتسمان بالواقعية، واستثمارًا مستمرًا، وتراكم المعرفة الفنية؛ كما يتعين عليّ قيادة عمليات الاندماج والاستحواذ والتعاون على الصعيد الدولي من أجل الحصول بسرعة على التقنيات والقنوات الرئيسية. وهذان الأمران ليسا خيارًا واحدًا، بل مزيجًا متكاملًا من الاستراتيجيات. ومن خلال مسيرة تطور صناعة فولاذ السيليكون في الصين، بدءًا من إدخال نظام مصنع الدرفلة الياباني “1.7 متر” في عام 1974 وصولًا إلى التصدير العكسي للمنتجات إلى جميع أنحاء العالم في الوقت الحاضر، يتجلى بوضوح نموذج “الاستحداث، والاستيعاب، والامتصاص، والابتكار” هذا.

انخفض سمك فولاذ السيليكون في شركة ووهان للحديد والصلب من 0.35 ملم إلى 0.1 ملم، وهو ما لا يقتصر على تقليص الحجم فحسب، بل يسد أيضًا فجوة تكنولوجية تمتد لأربعين عامًا. ولا يقتصر هذا التقدم التكنولوجي على تحطيم الرقم القياسي العالمي فحسب، بل يبرهن أيضًا على قدرة الصين على اللحاق بالركب في مجال المواد المتطورة. ويُعد الإنتاج الضخم لفولاذ السيليكون فائق الرقة عالي القوة بسمك 0.1 ملم إنجازًا تاريخيًا في مجال توطين “الرقائق” في صناعة الطاقة الكهربائية.

في المستقبل، لن تتمكن معدات توفير الطاقة الصينية، بل وحتى صناعة التصنيع المتطورة بأكملها، من الوقوف بثبات وتحقيق تقدم مطرد إلا من خلال إتقان الأسس المادية التي تقع بين أيدينا. ومع تنفيذ «خطة التنفيذ»، من المتوقع أن تخطو صناعة فولاذ السيليكون الصينية خطوات أكبر في مجال الاختراقات التكنولوجية، وتحسين المنتجات، وتوسيع الأسواق، مما يسهم بالحكمة والحلول الصينية في التحول العالمي نحو الطاقة الخضراء.