智慧钢铁行业洞察

中国联通研究院 2024年1月 版权声明 本报告版权属于中国联合网络通信有限公司研究院，并受法律保护。转载、摘编或利用其他方式使用本报告文字或者观点的，应注明“来源：中国联通研究院”。违反上述声明者，本院将追究其相关法律责任。 目录 （一）产业现状..............................................................................4 （四）当前钢铁行业数字化转型的现状和问题............................10 二、内需外政驱动，钢铁行业数字化进一步打开增量空间............12 （三）行业市场空间....................................................................18 1.客户空间：头部企业主要在河北、山东、江苏等地，2022年产能置换项目主要在广西、江苏、云南等地............................182.数字化转型规模空间：2025年钢铁行业工业互联网市场规模有望超千亿元............................................................................193.碳管理规模空间：市场空间大，未来5年进入快速发展期.20（四）智慧钢铁产业图谱及厂商..................................................211.智慧钢铁产业图谱................................................................212.服务商情况：宝信软件等钢企子公司占据市场主导地位，其次是专业设计院所类供应商......................................................22（五）头部企业数字化转型布局及收益情况...............................241.宝武：数智化转型标杆，智慧制造从“四个一律”迈向“三跨融合”....................................................................................242.河钢：聚焦产线智能化、智慧企业建设...............................253.鞍钢：聚焦“智慧管理、智慧生产、数字产业创新发展”.264.南钢：以数据治理+工业互联网平台双轮驱动.....................27 三、新技术和新商业模式驱动钢铁行业数字化..............................30 2.大数据+AI............................................................................31 3.区块链..................................................................................314.数字孪生...............................................................................32（二）产品及解决方案................................................................321.设备管理类...........................................................................322.智能化生产类.......................................................................353.绿色生产类...........................................................................414.供应链协同类.......................................................................44四、发展展望..................................................................................47附录一：头部钢企名单...................................................................48附录二：智慧钢铁产业主要供应商.................................................53 前言 钢铁工业是我国国民经济的重要基础产业，是建设现代化强国的重要支撑。我国钢铁产量和消费量连续多年位居世界第一，2022年我国粗钢产量10.18亿吨，占全球54%；2023年上半年，全国粗钢产量为53564万吨，同比增长1.3%。随着我国钢铁行业去产能目标完成，以及中长期钢材需求量将缓慢下降，我国钢铁行业已经进入由规模效益向质量效益转变的加速演进期，处于由大到强转变的关键阶段。在国家政策及行业转型发展双重因素驱动下，“十四五”时期，钢铁行业将加快兼并重组进程，产业集中度将进一步提升，同时，绿色发展和智能制造成为行业两大发展主题。 2022年以来，由于需求减弱、原燃料价格高企等原因，钢铁企业效益出现大幅下降，中钢协重点统计会员企业利润总额同比下降72.27%。2023年前三个季度，中钢协重点统计会员企业利润总额同比下降34.11%，行业效益略有回升。存量竞争环境下，低成本、差异化的产品及服务是钢铁企业的核心竞争力。钢铁冶炼是典型的流程型工业，生产过程不可中断，具备生产流程长、生产工艺复杂、供应链冗长等特征，当前，钢铁企业正面临设备维护成本高、生产过程存在黑箱和不确定性、下游需求日趋分散且个性化增强、安全环保压力增大等问题，数字化将带来钢铁行业全要素、全流程、全价值链的优化和升 级。 钢铁行业数字化转型仍处于初级阶段，且发展不均衡，企业间、企业内不同车间和产线间发展水平存在巨大差异。宝武、沙钢等头部企业成为工业领域率先推进智能制造的典范，宝武提出“四个一律”（作业一律机器、操控一律集中、运维一律远程、服务一律上线）建设标准，建立了“黑灯工厂”和智能车间，实现24小时无人值守，并成为中国首家入选世界“灯塔工厂”的钢铁企业，而大多数钢企仍处于信息化阶段；企业内部个别分厂或产线已实现远程化、无人化作业，而绝大部分仍然大量依靠人力。 市场竞争方面，行业龙头宝武、首钢等以自身自动化、数字化改造带动产业协同和能力输出，其信息化子公司宝信软件、首自信具备产业知识积累、产品应用打磨与生态支持，在钢铁数字化市场占据主导地位；中冶赛迪等钢铁设计院具有工艺设计与信息技术融合的专业优势，占据重要的市场地位。 随着5G、大数据、区块链和数字孪生等新兴技术的发展，结合钢铁行业高质量发展的内在需求，涌现出了涉及钢铁行业多产线、多环节的智能化产品及解决方案，多措并举、组合发力，共同驱动钢铁行业数字化转型升级。 钢铁行业数字化转型势在必行。我国钢铁行业要坚持创新 引领，以企业为主体，以市场为导向，深度融合产学研用，以数字化转型赋能绿色化、高质化、强链化发展，走中国特色的新型工业化道路。 编写组成员（排名不分先后）： 邸青玥、符丽姹、梁寅杰、孙逸如、杨晓英、王巍 一、钢铁行业产业链 （一）产业现状 1.产业链：上游提供原材料，中游为钢铁冶炼加工，下游为用钢需求行业 钢铁属于原材料工业，是典型的流程型生产行业，从产业链来看，钢铁行业上游包括铁矿石、焦炭等原材料及能源供应，中游为钢铁冶炼及加工，下游应用十分广泛，可作为基础原料应用于建筑、机械、汽车等各行各业。 （1）上游：铁矿石严重依赖进口，焦炭国内供应稳定 铁矿石及焦炭是炼钢的核心原料。我国铁矿石储量有限且品位较低，主要依靠从澳大利亚、巴西进口，“十三五”时期，我国铁矿石对外依存度高达80%以上，铁矿石寡头垄断特征较为明显，巨头拥有强大的话语权，国际四大矿山淡水河谷、力拓、必和必拓、 FMG产量约占全球铁矿石产量的一半。国内铁矿石行业集中度较海外仍然较低，主要矿区分布在华北、东北、华中、华东、西南和海南，铁矿石企业以国企居多。我国焦炭供应充足，产量较为稳定，焦炭产能和产量主要集中在华北地区，占焦化总产能的43%左右，其中山西、河北、山东占据前三的位置。 （2）中游：我国粗钢产能全球第一，但行业集中度较低，钢材生产主要采用高碳排放的“长流程”工艺，中低端产品严重过剩，同时高端产品供给不足 钢铁是制造业的基础。钢铁产品的品种、规格及形态非常多，产品需求量非常大，产品的用户数量和用户种类非常多。这些特点使得钢铁生产流程、生产工艺等极其复杂。 钢铁制造按生产工艺以“长流程”为主，推进“短流程”炼钢。长流程以铁矿石、焦炭为主要原料，经过高炉、转炉产生粗钢，经过炉外轧制转化为钢材；短流程以废钢为主要原料，直接通过电炉转换成粗钢，再经过炉外轧制转化为钢材，相比长流程，短流程更加节能环保。受制于废钢保有量和循环量较少、短流程成本较高等因素，我国炼钢工艺仍以长流程为主，约占90%，而美国、日本及欧洲等发达国家均短流程为主，美国短流程占比达到70%。根据《“十四五”原材料工业发展规划》要求，2025年我国电炉钢产量占粗钢产品比例需要提升至15%以上。 钢材按产品性质看，普钢需求大但产能过剩，特钢产量不足。普钢是用量最大的基础材料，特钢则主要面向高端、特种装备制造领域。相比普钢，特钢生产工艺更复杂、技术水平要求更高、生产规模更为集约。目前我国普钢产能过剩，特钢产量不足，特别是一些高端品种特钢，仍然无法满足国内需求，大多依赖进口，日本是特钢产业总体水平最高的国家。 钢铁产能上看，我国粗钢产能全球第一，行业呈现区域集中度高、但产能集中度低的特点。2022年，全球粗钢产量中国占比54%，除北京、海南、西藏外，其他省区均有粗钢分布，其中，河北是我国粗钢产量第一大省，产量达到2.12亿吨，占全国总产量21.0%，我国粗钢产量前10省份合计产量达到7.4亿吨，占全国总产量71.4%。 我国钢铁行业集中度较低，2022年全国钢铁行业CR10为 42.8%，距离全球领先水平差距较大，发达国家CR10均超过70%，显著高于我国当前水平。 （3）下游：需求呈现多样化，建筑行业为钢材消费大户，制造业转型升级催生特钢需求 从钢材的消费结构来看，中国生产的钢材绝大部分都用于国内消费，出口占比很低。国内市场消费需求主要来自于建筑业，另外，机械、汽车、造船、能源、家电及交通行业也是主要的钢材消费行业。 钢铁行业下游需求有两个特点：一是受建筑业需求波动的影响较大，2021年以来房地产行业持续低迷，用钢需求收缩；二是下游需求分布较广，在经济结构调整过程中经常会出现细分子行业新需求，当前制造业转型升级以及智能化直接刺激国内特钢需求，从总 量上来看特钢需求增长空间巨大；三是下游行业升级过程中对钢材产品的个性化、定制化需求逐步增加。 2.市场变化：市场形势严峻，企业效益大幅下降 我国钢铁企业数量较多，行业集中度偏低，企业间同质化竞争激烈，行业盈利能力较低且波动性非常明显。据中钢协统计，2022年重点大中型钢铁企业利润总额为982亿元，同比下降72.3%。2023年前三个季度重点统计钢企利润总额为621亿元，同比下降34.11%，销售利润率为1.33%，相对其他行业处于偏低水平。 2022年以来，钢铁市场形势严峻，遇到了需求减弱、原燃料价格高企、企业效益大幅下降等困难和问