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每年进口850万吨特种钢,中国钢产量世界第一,为啥不自己造?
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2023.04.01 北京

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2022年,人民日报曾报道一篇中国制造逆袭的文章,说的是中国特种钢实现了不少国产替代。

这篇文章有2个点非常有意思,一个中国实现多种特种钢的突破,比如最经典的圆珠笔芯;第二个说的是中国特种钢距离国外“隐形冠军”还有技术差距,某些特种钢依然依赖进口。

为啥说这两件事都很有意思?

首先圆珠笔芯曾经是中国特种钢行业一个里程碑的事件。

当时某些人特别喜欢写小作文,他们经常贬低中国制造,说中国钢铁大而不强,不仅造不出钢铁螺母、高速齿轮,就连圆珠笔芯都造不出来。

这件事情闹得是沸沸扬扬。

于是圆珠笔芯的性质就变了,它成了国家颜面,中国制造必须攻克的技术,中国钢铁企业更是铆足了劲研发笔芯,其中中国太钢用了五年时间终于搞定了。

这件事还被大肆报道,当做了中国正面突围的例子,中国太钢那段时间可是相当有面子。

其他的中国钢铁企业眼红的不行,都不希望让太钢单独享受荣誉,于是也制定了各自的特种钢突破方向。

然后就是国外的隐形冠军企业。

中国某些人喜欢写小作文,于是他们写一次,中国钢铁企业就突破一次,渐渐的他们突然发现能写的小作文越来越少了。

最后的结果就是他们是骂开心了,但国外的隐形冠军企业可哭惨了。

隐形冠军企业其实是国外一些市场领袖地位的小型企业,他们掌握了一些不可轻易替代的技术和产品,然后靠着这些产品挣得盆满钵满。

比如圆珠笔芯就是日本和瑞士的隐形冠军企业生产的。

本来呢,他们就想偷偷摸摸发财致富,中国钢铁企业也没注意到这块,但是这些公知却天天吹他们,这就逼的中国企业只能一个个去突破,搞得他们也没饭吃。

于是网上就流行了一个梗:GZ在操作,隐形冠军在哭泣。

我估计这些藏在背后的人怎么也没想到,不给他们留活路的人,竟是自己的脑残粉?

如今中国大型钢铁企业不仅做市场大的“大路货”,还兼职做“高精尖”小众产品,国外的隐形冠军企业越来越难了。

2022年,中国特种钢进口850多万吨,但是出口了1100多万吨,实现了净出口。

当然看到这,有些小伙伴可能就有疑问了:我们为啥不全部自研,还要进口这么多的特种钢?

这里情况稍微复杂点,一个技术问题,一个是资源问题,今天咱就来深入聊聊我们的特种钢是怎么突围的,为啥还有这么多特种钢依赖进口。

特种钢,其实就是合金钢,它也是钢材的一种。

只不过它的用途比较特殊,小到剃须刀大到航母甲板和火箭,甚至一些特殊的轴承钢、弹簧钢等等零部件,都是特种钢的一种。

它可以用在汽车、军工、航天、航空等等各个领域。

可以说,特种钢就是一切工业的基石,也是衡量一个国家工业实力的重要指标。

因为不同种类的钢材要求都不同,所以特种钢的制备难度也非常大。特种钢的发展都比较晚,二战后,世界各国才真正开始研究特种钢。

中国的起步并没有落后很多,但是特种钢的基石是钢材,这个基础领域我们起步就落后的特别多。

炼钢主要有三种技术,分别是平炉炼钢、转炉炼钢电炉炼钢,这三种技术原理相似,平炉是借助外部能源炼钢、转炉是借助原材料本身的化学反应炼钢,而电炉则是借助电流热量炼钢,难度依次递增。

中国在平炉上起步落后,在转炉上实现技术突破,但是在电炉上还在努力突破。

这和我们的发展以及资源分布有关系。

首先,我们平炉的起步就落后了百年左右。

世界上第一个平炉炼钢是在1864年,由法国人马丁发明的,因此平炉炼钢发也叫马丁法,平炉炼钢就是将生铁、废钢等原料放进火焰室内部,然后生产处液态钢,再定型。

由于操作简单好用,能生产出各种各样的钢铁,因此平炉炼钢的迅速成为世界主流炼钢技术。

中国在平炉上的发展的就落后特别多了。

在解放前,中国炼钢还是以高炉为主,高炉就是古代竖炉炼铁法改造而来的,是现代炼钢法的雏形,它的性能有限,因此我国的钢材的产量和质量都不高。

新中国成立后,我们进行过全国摸底,当时全国的钢产量只有15.8万吨,如果将它们分给全国的老百姓,这些量甚至没办法让每个人都打上一把菜刀的。

作为对比,美国同期的钢产量是7000万吨,老大哥苏联的钢产量也在5000万吨左右,我们的钢产量连发达国家的零头都不到。

还有日本,他们在1924年的时候,钢产量就突破了100万吨,也就是说中国钢材产业至少落后发达国30年以上。

中国不管钢材产量、设备以及技术上都落后发达国家很多。

尤其是技术上,当时西方国家已经从平炉发展到了转炉炼钢,而中国连平炉都没有,技术差距在2代以上。

就这,美国等西方国家还要对中国进行封锁和禁运。

后来苏联援建了中国156项重点工程,其中有7项是钢铁产业。

1953年时,中国第一个五年计划正式展开,钢铁产业被认为是工业之母,因此受到极大的政策支持。

中国的钢铁产业这才逐渐崛起。

不过苏联也没有给我们最新的转炉技术,而是援建了整套的平炉炼钢设备。

这是因为中国当时钢铁基础很薄弱,转炉技术的核心设备我们无法生产出来,所以优先支援难度更低的平炉炼钢技术。

在之后的10年左右,平炉炼钢成为中国钢铁行业最主流的技术,一直持续到1970年代。

但是平炉炼钢的缺点也很明显,由于需要外加能源,所以每次都需要提前准备,反应时间慢,炼钢的时间长,能耗还特别高。

因此发展到一定程度,平炉的局限性就出来了。

中国冶金界就开始探索转炉技术。

转炉技术,全名叫氧气转炉炼钢法

1953年时,奥地利人发明了氧气转炉炼钢,它不需要额外的能源,只需要向炉内提供氧气,然后原材料之间的就可以进行化学反应生热,从而达到炼钢的目的。

因此氧气转炉法反应时间短,生产速度效率更高,是一次革命性的技术。

日本的钢铁就是引进这个技术,才一跃成为世界钢铁大国,中国钢铁想要壮大也要走这个路线。

1955年时,苏联专家就建议中国发展氧气转炉法,但是当时中国工业还比较薄弱,很多转炉的核心设备无法制备出来,因此对于转炉技术并没有太大的信心。

后来在中国化工和冶金的奠基人叶渚沛的强烈推荐下,国家这才将转炉列为钢铁行业重点研究项目,由首钢进行带头研究。

本来首钢工程师还想通过苏联来学习这项技术,但是1960年后,苏联突然撤销了援助,首钢只能自己来研究。

最终经过8年的努力,首钢在1964年建成新中国第一座30吨级的氧气顶吹转炉,生产能力是平炉的10倍。

而且这是中国在没有任何国外援助的情况下,自主研发转炉的技术和设备。

自此,中国钢铁开始一路狂飙。

1960年时,中国钢产量达到1866万吨;1978年时,中国钢铁产量达到达到了3178万吨;1993年,中国钢产量达到8900多万吨,历史上首次超越美国,实现了当年赶英超美的诺言;

2005年,我国的钢铁产量达到了3亿吨,而且出口量首次超过进口量,扭转了建国57年来钢铁净进口的局面。

2006年开始,中国钢铁以每年上亿的新增产量逐渐成为全球最大的钢铁生产国。2020年时,中国粗钢产量首次突破10亿吨,创下历史新高,而此时美国的钢产量只有7000多万吨,连中国的零头都不到。

两者易位,可以看出中国钢铁的成就有多大。

但是辉煌的背后,其实隐患非常大。

中国钢铁主要以粗放式的模式为主,生产的大部分都是粗钢、钢材制品为主,技术含量和利润都很低,而高端的模型钢特种钢却依赖进口。

这样的模式还盲目扩张只会让中国钢铁企业越来越内卷,最终导致产能过剩,价格下滑。2014年时,中国钢铁整体的利润只有0.9%。

2015年时,中国发布了《中国制造》,正式开启向高端制造业转型的道路。

在这关键时刻,中国钢铁却传来噩耗,全年钢铁占比达到全球的50.2%,出口量达到1亿吨,但是钢铁企业整体利润竟然为-2.23%

钢铁行业是制造业的根基,越是高端的产业,越是需要性能优越的钢铁,但是中国钢铁大而不强的局面,不仅无法帮助中国制造业升级,反而成为拖后腿的产业。

很多企业面临亏损、减产、裁员,甚至倒闭的困境。

2016年时,中国开展了一个钢铁煤炭行业座谈会,在会上我们做出了深刻的反思:中国钢铁市场产能过剩,但是我们依然进口了大量的特种钢。

当时圆珠笔芯还作为一个典型的案例在会上展示。

由此在会上我们得出结论,中国钢铁应该去产能,向技术难度更高,利润更大钢铁制品转型。

中国为啥就生产不出这些特种钢呢?

这个悲痛的问题以及圆珠笔芯事件就迅速传到网上,成为大家讨伐的对象,这也逼迫着中国钢铁不得不向上突破。

2016年时,国务院发布《关于钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》,钢铁行业开始了一次产业改革,去掉多余的低端产能、控制产量、以及往效益更高的钢铁制品升级。

于是特种钢就成为中国钢铁企业攻克的目标。

我国特种钢落后主要有两个原因,一个是特种钢本身难度高,还有一个是制造设备。

特种钢的制造需要一个非常关键的设备:电炉

特种钢就是在冶炼的过程中加入不同的合金,让钢材具备更高的强度、刚度、韧性、耐腐蚀等等性能。

这个过程需要精准的温度和合金含量,它并不适用传统的转炉炼钢。

上面说过,转炉冶炼是靠铁液本身的热量以及化学反应产生的热量完成炼钢的,化学生热不容易控制,而且加入合金也会影响转炉炼钢原本的化学反应。

所以,转炉生产一般都只能用来冶炼中低端的合金钢。

而电炉炼钢法是1990年代兴起的,它依靠电流加热炉体,不需要化学反应参与,不仅可以精确控制温度,还可以添加更多品种和数量的合金元素,所以更适合生产高端的优质合金钢。

国外很多特种钢企业用的就是电炉炼钢法。

中国没有大规模采用电炉炼钢,倒不是说技术不行,而是市场和资源的问题。

中国在上世纪90年代开始大力发展电炉炼钢,当时电炉炼钢最高占比达到20%左右。

由于电炉炼钢需要大量的电力和废钢资源,而这两方面中国又比较稀缺,因此中国走电炉炼钢路线的成本比较高,根据统计每吨的特种钢电炉的成本要高出转炉500元左,部分能搞出800元。

中国钢铁本来就是以低价取胜,如果没有成本优势可以说就没有竞争力了,加上当时的特种钢研发动力不足。

因此在2000年后,我们钢铁生产依旧以转炉为主,其中90%以上特种钢生产都是采用的转炉体系。

除了设备,特种钢制造本身也比较复杂。

由于特种钢的种类特别多,按照大类可以分为工具钢、结构钢、特殊用钢三类,然后这三类还可以分为很多个小类。

即使是同一个小类目的,根据用途不同,对它的性能要求也可能不同,简单来説特种钢就是技术门槛高、种类多,得一个个去研究。

即使在国外,它们也都是由众多小型的企业去把持着,每个企业就研究那么一两种,不断迭代,逐渐堆高壁垒。

这也是某些人口中说,中国钢铁连国外小公司都比不上的原因。

中国想要突破特种钢的技术,也得一个个去钻研。

好在我们钢铁企业开始逐渐觉醒了,部分特种钢上实现了突破。比如轴承钢、殷瓦钢、手撕钢、甲板钢等等这些尖端钢铁制品。

这些突破来的十分的不容易。

其中,轴承钢又被称为“钢中之王”,这是因为轴承钢直接影响到轴承的质量,而轴承用途十分广泛,几乎所有旋转的机械结构,都要用到轴承。

尤其是高铁、汽车、飞机等高端制造业,轴承的质量更是直接影响到成品的质量。

但是轴承钢技术要求非常严格,在高速旋转之外,一点点杂质分布不均,都会导致轴承出现故障。

所以在很长的一段时间里,我们的轴承钢都依赖进口,特别是高端轴承钢,几乎全部来自进口。

2008年,中信特钢旗下的兴澄特钢开始在轴承钢领域实现突破,经过多年的研究,兴澄特钢生产出了质量达到国际先进水平的高端轴承钢,成功打入国际轴承巨头SKF公司的供应链,成为第一家进入SKF公司绿色采购通道的中国公司。

此后,中科院金属所还发明了“稀土炼金术”,通过添加稀土元素,实现了轴承钢性能的显著改善。

到2021年,国产轴承钢已经能向特斯拉、比亚迪、上汽、大众等多家新能源汽车厂商,提供稳定的供应。

而殷瓦钢是天然气运输船(LNG船)上最关键的材料,在很长一段时间里,只能由法国的GTT公司供应。

LNG船是船舶的三大明珠,但是没有殷瓦钢中国LNG船就无法实现大规模的量产。

2013年,由沪东中华造船集团、宝钢特钢和中国船社等多家单位,联合起来对殷瓦钢项目进行攻坚。

经过四年时间的努力,宝钢特钢成功研制出了殷瓦钢的工业化生产流程,生产出来的殷瓦钢在-196℃的超低温下,还能够保持足够的强度和韧性。

性能可以说非常的优秀,获得了GTT公司的许可和认证。

宝钢特钢也因此世界上第二家LNG船用殷瓦钢的供应商。

在殷瓦钢制造技术实现突破后,我们的LNG船制造成本大大降低。

凭借着这一点,包括沪东中华造船厂在内的多家国内造船企业,从韩国人手中抢到了大批LNG船订单。

仅2022年,我们就接到了59艘LNG船的订单。

除此之外,还有手撕钢。

它的学名叫不锈钢箔材:箔材的厚度非常非常薄,大概只有0.015毫米左右,只要稍微用力能轻易撕开,因此才叫手撕钢

手撕钢用途非常广,航空航天、核工业、电子制造、医疗器械等多个领域都需要这种材料。

所以它属于不起眼,但是能轻易卡住脖子的材料。

以前这种材料大部分被日本垄断,中国只能生产出0.1毫米厚的钢材。

后来中国宝武太钢集团组织工程师进行技术攻关,他们花费了3年多的时间,攻克了数百个难题终于打破国外的技术封锁。

如今,太钢的手撕钢已经被用到了各个领域,当然这些特种钢只是突破的代表而已。

2022年,中国成品钢进口均价为993美元/吨,该数值为近10年的最低水平。相比之下,2022年中国钢材出口均价为1437美元/吨,连续第7年实现同比增长。

从这也可以看出,我们还有部分特种钢仍然依赖国外进口,但是已经形成部分突破,部分在研,整体突围的趋势。

未来我们肯定能在更多的领域追赶甚至反超日德。

这句话我可以很肯定的说,而且欢迎打脸。

当然我不是心口开河,钢材其实是基础材料的一种,它想要向上突破是非常难的,而且性能每提高一分,技术难度就增加三分。

他们可以在某个细分特种钢性能上慢慢提升,但是当性能达到一定程度,想要再拉开和我们差距就很难了。

以日本钢铁为例,他们现在很多钢材神话已经破灭了,甚至需要靠造假来维持与我们的代差。

比如2017年,日本神户制钢承认其生产的部分零部件,存在以次充好,修改数据等造假问题。

2021年,日本日立金属公司发布调查结果,其部分产品存在长达30年的数据造假问题,波及全球1952家企业。

2022年11月,日本百年钢企——日本制钢发布报告,承认旗下子公司的多款产品存在数据造假等问题,部分造假产品,甚至涉及到了核电站。

因此,你可以看出日本的压力在哪里。

说实话,我们还要感谢那些写小作文的,如果不是圆珠笔芯事件,或许我们还躺在钢铁大国的虚幻中沾沾自喜。

他们的小作文让我们抛弃了骄傲,重新埋头苦干,建议把小作文写的好打在评论上。

当然,最后惯例要说明下,我们的特种钢行业,依然有很长的一段路要走,要保持虚心才能逐渐赶超。

好了,我是熊猫,我们下期见!

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