钢铁材料的耐大气腐蚀是一个与介质、温度、时间、空间、地域等因素相关的非常复杂的问题。 

因为如果支架材料发生金属腐蚀，改变金属其原有的稳定特性，在整个光伏支架系统中板材本身及接合部的强度便会降低，极易遭受自然环境等各类因素产生的破坏，从而造成直接经济损失。 

我国于 2014 年才全面启动钢材腐蚀调查工作，通过研究 2014 年我国的钢材腐蚀总成本包括腐蚀带来的损失和防腐蚀投入，约占当年GDP 的 3.34%，总额超 2.1 万亿人民币，这个数字远远大于自然灾害、各类事故损失的总和，相当于每个中国人当年承担 1555 多元的腐蚀成本。2014 年至今，我国 GDP 总量在增加，而我国的钢材腐蚀总成本也基本按照当年 GDP 的 4%在增加。全国 2018 年平均每秒腐蚀钢材 28 吨，造成的直接经济损失达3.6 万亿;2019 年平均每秒腐蚀钢材 29 吨，造成的直接经济损失达4 万亿;《中国腐蚀调查报告》 (2003 版) 中分析，中国石油工业的金属腐蚀损失每年约 100 亿人民币，汽车工业的金属腐蚀损失约为300 亿人民币，化学工业的金属腐蚀损失也约为 300 亿人民币，这些数字均不包括间接损失。

通过对公路桥梁、港口码头、水利工程、海洋平台等 30 个行业的研究，重点围绕基础设施、交通运输、能源、水环境、生产制造及公共事业等领域腐蚀状况开展调查研究，在广泛深入调查研究基础上获取了大量全国腐蚀成本数据。钢材每腐蚀减薄 1 毫米，其强度会下降 5%至 10%。不是说这块金属腐蚀完了才会发生破坏，当壁厚因腐蚀减薄到一定程度，在载荷或压力等作用下，就可能会发生破坏事故。 

我国钢材防腐，主要是酸洗镀锌，或喷涂防腐漆，这样不仅增加生产成本，同时也给当地空气、土壤、水带来巨大污染，严重破坏生态环境! 严重危害当地居民的身心健康! 

随着钢精炼与凝固方式的改变，一种被称为“工业维生素”的合金，即稀土合金受到了广泛关注。

稀土原子化学性质具备活泼、结合力强等特性，将稀土添加到钢中可起到改善凝固组织、细化固态相变组织、使夹杂物变形无害化、偏聚强化界面、钝化表面锈层等作用，从而显著提高钢的韧性、耐蚀性能、抗疲劳性能、耐热性能等。 耐候钢由普碳钢添加少量铜、镍等耐腐蚀元素而成，具有优质钢的强韧、塑延、成型、焊割、磨蚀、高温、抗疲劳等特性;耐候性为普碳钢的 2一10 倍，涂装性为普碳钢的 1.5一10 倍。

耐候钢主要用于建筑、铁道、车辆、桥梁、塔架、光伏支架、市政、高速工程等长期暴露在大气中使用的钢结构。可用于制造集装箱、铁道车辆、石油井架、海港建筑、采油平台及化工石油设备中含硫化氢腐蚀介质的容器等。 

“林光互补”项目

        中电合浦乌家镇“林光互补”光伏发电项目，位于广西壮族自治区北海市合浦县，为生态林业光伏大棚发电项目。项目光伏组件选用单晶硅电池组件，采用耐候钢光伏支架，固定式光伏阵列最佳倾角（15°）安装在木材晾晒大棚顶上。逆变器选用组串式逆变器。光伏电站内设28个光伏发电子系统，通过35 kV集电线路接入110 kV升压站，经1台50 MVA主变压器升压至110 kV后，以一回110 kV线路接入北海电网，太阳能光伏电站发出的电量直接上网。电站总装机容量为50MW，分两期建设，一期建设20MW，二期建设30MW，一、二期工程投资概算3.51亿元。两期建成后年均发电量约为3717.14万kW·h，每年可节约标煤21947吨。

        该工程实施后将推动绿色林业生产，真正实现林产循环经济的林业产业生态化。中电合浦乌家镇“林光互补”光伏发电项目作为清洁能源项目的新航标，将引领新能源发展方向，为“一带一路”建设发挥重要作用。

        耐候钢光伏支架利用耐候钢耐腐蚀性，在降低光伏支架成本的同时还能减少镀锌污染，缩短生产周期，使工程工期得到了有力的保障，解决了传统支架的短板。

 耐候钢性能评价实验 

        通常稀土耐候耐蚀钢的服役环境分为4种，分别是户外裸露、户外防护裸露、室内裸露及持续潮湿裸露。与传统耐候钢的耐蚀评价方法相似，稀土耐候耐蚀钢的耐蚀性能评价试验方法主要包括户外大气暴晒试验与室内加速腐蚀试验两大类。

1.大气暴晒试验

        稀土耐候耐蚀钢最经典的耐蚀性能评价方法是大气暴晒试验。根据钢材的服役环境，在不同地区进行真实气候长期暴晒试验。由于实际结构件很难进行破坏性取样，通常采用的是挂片试验，即与结构件在同一工况条件下同时进行户外大气暴晒。试验后，对挂片试样的表面锈蚀形貌、锈层氧化物的形成及转变进行深入研究，分析稀土耐候耐蚀钢的耐蚀性能。尽管试验周期长，但相比于室内加速腐蚀试验，户外大气暴晒试验更能真实反映不同钢的耐蚀性能差异。

        耐候钢裸露在大气环境下，最初会形成与普碳钢一样的锈层，但经过3~5a的环境腐蚀，靠近基体的锈层不断溶解再析出形成较为致密的非晶态羟基氧化物。最终经过多年后，耐大气腐蚀钢形成稳定的锈层，其中起主要保护作用的内锈层是富集了Cr、Cu、Ni、P等元素的α-FeOOH。

2.室内加速腐蚀试验

        由于大气暴露试验中稳定化锈层的生成通常需要数年时间，钢材的耐蚀评价周期过长，因此常采用室内加速腐蚀试验对稀土耐候耐蚀钢及其配套连接材料的耐蚀性能进行评价。室内加速腐蚀试验主要包括电化学腐蚀试验、盐雾腐蚀试验、周期浸润腐蚀试验等。

        稀土耐候钢光伏支架利用耐候钢耐腐蚀性，在降低光伏支架成本的同时还能减少镀锌污染，缩短生产周期，使工程工期得到了有力的保障，解决了传统支架的短板。稀土耐候钢光伏支架不论是旷野、山坡，还是海边滩涂等使用环境，表面的划伤、磕碰，材料自身会自动修复.自动形成保护层，免除后期维护，不需要储备部件、部品，不增加运营维护成本。使用寿命承诺不少于 70 年，远远大于光伏电站项目的设计寿命期。光伏支架退役后，几乎对材料的使用性能没有影响。

        因此，稀土耐候耐蚀钢可用于取代镀锌钢，广泛用于钢结构装配式民居、耐蚀地螺丝、外挂装饰装修框架、集装箱移动房、厂房式实验室建筑等。低成本稀土合金化技术的成果推广对绿色化可持续发展具有重要意义。