1 世界钢铁业的发展潮流
世界钢铁业曾于上个世纪80-90年代经历了20年的低速发展(即停滞)期,直到新世纪开始才迎来了新的发展阶段。世界经济近几年持续增长源于社会经济秩序的深刻变化。上世纪90年代苏联的解体结束了东西方的冷战,社会主义阵营很多国家转向了市场经济。另外,以网络为首的信息通讯技术的飞跃发展,各国贸易投资限制的放宽,以及情报与技术等在各国自由流动的结果,急剧扩大了国际合作与分工体制。特别是日本企业通过在亚洲各国投资建厂,在当地进行生产,构建了新的分工体制。
国际的合作与分工体制正在快速扩大,特别是巴西、俄罗斯、印度、中国(以下称BRICs)的经济快速稳定增长引人注目。日本近年来恢复了景气,GDP以2%的速度持续增长。而中国经济增长率已数年超过10%,拉动了世界经济向前发展。另一方面,BRICs的经济高速稳定增长和很多发展中国家经济的快速增长,扩大了对国际资源、能源的需求,推动其价格上涨,因而围绕作为战略物资的资源、能源的竞争日益激烈。据IEA(国际能源机构)预计,由于BRICs和发展中国家的经济增长,世界对能源的需求在中长期都会持续增加。
另外,在经济的持续增长中,CO2排放量的不断增加使得地球逐渐变暖。预计2010年将比1990年增长40%。2005年生效的“京都议定书”规定,从2008-2012年所有发达国家的CO2等温室气体总排放量须比1990年削减5%。然而,承担了减排义务的各国排放量只不过占世界各国排放总量的30%左右。预计今后由于美国、中国及发展中国家排放量的增加,会导致此比率的下降。因此,今后如何构建相关的国际框架是有待解决的问题,即如何贯彻落实已经达成的共识与协议是防止地球变暖的重要因素。
根据规定,日本必须达到的“京都议定书”目标值6%的CO2排放量削减。这对于已经是世纪能源单耗最低国的钢铁业而言,如何为了减排CO2而进一步节能,还须不断进行技术开发。
2 世界钢铁业的动向
在上世纪80-90年代,世界钢铁需求一直在每年8亿t以下变化。特别是在80年代,两次石油危机抑制了钢材消费;而进入90年代后,苏联解体和亚洲金融危机也使钢材需求低迷。此趋势的根本改观是2002年以后,主要是中国市场需求的迅速扩大。另外,由于2002年后国内外市场对高级钢需求的增加,使日本钢铁业恢复景气,收益连续5年增长。伴随业绩的提高,日本4大钢铁公司的市场总额也大幅增加:从2001年的3万亿日元增加至2007年3月的12万亿日元,在东京证券市场占上市公司总额的比率也从0.6%提高到2.2%。
在日本的钢材消费结构中,制造业消费钢材的比率已从上世纪90年代初的55%显著上升到最近的63%;汽车、造船和产业机械等领域的需求也呈增长态势,从而使高级钢的需求持续增长。另外,日本的汽车年产量从上世纪90年代初的1359万台减至1998年1000万台,但到2002年后受出口增长的刺激也开始恢复,到2006年度已增至1150万台。而且,日本汽车生产厂家在海外建厂的生产量也在增长,甚至有赶超日本国内生产的趋势。
另一方面,亚洲主要钢铁厂家也为了满足市场对高级钢需求的增加而制定了各种高级钢材和高附加值钢材所需设备的投资计划,今后在亚洲钢材质量的竞争将更加激烈。中国已是世界最大的钢铁生产大国,虽到2005年仍是进口大于出口的钢材净进口国,然而近几年供给能力大增,从2003年的2.2亿t激增至2006年的大约4.2亿t,结果到2006年成了净出口国,且出口数量超过了日本。中国和世界粗钢产量快速增长,造成了包括铁矿石、煤及锌、镍等在内的钢铁主原料的价格飞涨,从而对日本钢铁业产生了较大影响。据初步测算,2003年度累计的支出就超过了2.5万亿日元。
钢铁业发生这种变化的背景之一是原料供应商的整合与垄断化。例如1997年前8位铁矿石供应商的贸易量占海上贸易量的67%,而现在企业整合的结果是前3位供应商就占到了79%。另外,作为钢铁主要用户的汽车业界也进行了重组,8大集团的钢材用量已占到汽车钢材总用量的近80%。受上游(钢铁原料)和下游(钢材用户)的影响,近期在钢铁业界也进行了国际规模的整合与兼并。如2008年8月,通过收购与重组出现了产能相当于整个日本粗钢生产规模的Arcelor Mittal公司。而且,最近在印度企业与欧洲企业、俄罗斯企业与美国企业之间也在进行收购。预计今后世界范围的钢铁业的重组与整合将持续进行下去。
3 日本钢铁业的特点
日本的汽车、家电、造船及产业机械等加工装配产业,在产量和技术上都处于世界顶级水平。其中的一个重要原因是原材料产业与加工装配产业(即用户)之间有密切的产业协作关系。日本制造业的优势是立足于被称作日本模式的密切产业切、作,从而确保了较强的国际竞争力。为此,日本钢铁业进行了可提供高性能钢铁产品的研究开发,这也推动了日本钢铁业竞争力的提高。
例如,日本用作白车身用高强度钢板的使用比率变化如下:上世纪80年代,抗拉强度大于等于440MPa的使用比率不超过10%-20%;然而,为了适应1995年的“车体冲撞安全性能评价标准”的制定和近年防止地球变暖的要求,从2000年后大力推进了高强度钢板在汽车中的使用,其现在的使用比率已超过40%,达到了世界最高水平。预计到2010年该比率将达45%,车体重量将减轻8%,燃料消耗将降低3.6%。为了进一步减轻车重并提高冲撞安全性能,钢铁生产厂家开发了多种高强度钢板并将其用于车体,而且还与汽车生产厂家共同开发了将高强度钢板加工成所需形状的加工技术。另外,在各部位使用最尖端高级钢板的同时,钢铁厂家还围绕车体结构的最佳化问题提出了建议;为了实现车体轻量化、高刚性化,在汽车的设计阶段就与用户(汽车厂家)共同推进了EVI活动。
近年陆续开发的多种高级电工钢板可将变压器铁损减少40%,将马达电耗减少2%。若将之普遍推广使用,日本全年可节电130亿kwh,相当于神奈川县一年的用电量。
如上所述,日本钢铁业大力进行了高级钢的开发和生产。同时,即使对中间等级的产品,也注重质量和技术服务,以期提高其附加值。结果,在亚洲钢铁厂家飞跃提高产量的形势下,日本钢铁业仍保持了极高的竞争力。其高竞争力源自持续的高水平研发和资金投入,以及与用户的密切协作。
另外,从高炉的座数和产量的关系也显示出日本钢铁业的技术实力:从1973年至今,日本的粗钢产量基本保持稳定,而其高炉数量却从72座减至28座;日前世界共有11座5000m3以上的高炉,其中有8座在日本。这表明日本长期进行技术开发而使其高炉大型化处于世界领先水平。为了掌握这些高水准的技术,日本钢铁业进行了即使以世界性眼光来观察也是高水准的投资与研究开发。并且,作为研发的成果之一,是在钢铁技术方面取得的专利件数,与海外的同行相比,也具有较高的水准。
4 日本钢铁业的研究课题
最近BRICs的经济高速发展,原料价格的上涨,国内外对防止地球变暖问题的关注等,使日本面临的形势发生了大的变化。因此,社会要求:(1)提供环保型产品。(2)建立资源循环利用型社会。(3)采取措施节省资源。(4)实现和谐社会。(5)生产和储藏清洁能源。
为了满足上述要求,日本钢铁业必须在作为国际标杆的技术开发及提供共同解决用户课题的材料与技术方面承担更多责任。具体而言,今后钢铁产品开发的方向有:(1)进一步提高钢铁材料性能的高功能化。(2)利用顾客EVI活动共同解决顾客的问题。(3)完全采用容易再循环使用且不含有害物质的产品设计。(4)追求高质量低成本化。
另外,钢铁生产过程应是环境友好型和地域共生型的生产方式。为此,必须进一步追求节能,推进副产煤气的利用、煤气分离等技术开发,以及废钢铁和废塑料的利用。
作为今后的技术开发实例,从2002年开始实施了日本国家计划“环保型超细钢生产的基础研究”。经济产业省实施的3R(节省资源及再循环使用等)政策,重点是利用钢材的高强度化实现车体轻量化,进行了考虑再循环使用、简单成分的超细晶粒研制,及提高疲劳强度、耐蚀性等技术开发。中长期项目包括防止地球变暖的国家技术开发,煤/矿石复合原料的开发,新一代焦炉(SCOPE21)设备与技术开发与应用,废热的回收等。并且,还设置了“钢铁业环保技术开发基金”,将长期资助利用钢铁厂副产氢和钢铁渣固定CO2、CO2的分离与贮藏技术等防止地球变暖的课题研究。
责任编辑:米阳