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2023SMM(第十二届)金属产业年会

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2023SMM(第十二届)金属产业年会

SMM:建筑、汽车、光伏等下游需求推动下 未来哪些钢材更受追捧?【SMM金属年会】

来源:SMM

在由SMM、重庆市江津区人民政府、上期所共同共同主办的2023 SMM第十二届金属产业年会-SMM钢铁论坛上,SMM钢品目研究总监姚新颖分析了钢铁产业新机遇——未来热门钢材盘点。


建筑行业

钢结构建筑进入飞速发展期,其用钢结构与传统钢混结构建筑截然不同

“高、大、跨”建筑体系催生钢结构应用,“绿色建筑”理念进一步刺激其发展

相较于传统钢混结构,钢结构优势较明显

与传统钢混结构相比,钢结构优势明显,是目前国际上发达国家新建建筑主流的建筑结构。钢结构建筑建造时,一般需要在工厂进行标准化制造,然后运到工地焊接装配,其用钢可通过结构化设计达到减少钢材耗用的目的,并且在重量、材料强度、抗震性能、施工速度、环保节能等方面表现优良,是目前国家大力扶持的建筑建造模式。

目前钢结构发展主要受到成本、安全等因素制约,未来随着技术改进、政策扶持、成本降低,中国钢结构市场渗透率有望大幅提升。

发达国家装配式建筑及钢结构发展历史悠久

装配式建筑及钢结构目前已是发达国家的主导建筑结构

瑞典:瑞典的钢结构产业最为发达,轻钢结构住宅预制构件率达95%,其轻钢结构住宅产量世界最大,钢结构产品供应欧洲各国。

日本:日本的钢结构房屋所占比例也接近40%。

澳大利亚:钢结构建筑以冷弯薄壁轻钢体系为主,钢结构建筑建造量大约占全部新建住宅的50%。

加拿大:加拿大新建钢结构住宅比例达到了30%。

美国:美国钢结构住宅占据的市场份额已超过40%。据美国钢铁协会白皮书统计,钢结构建筑材料市场份额占比已多年稳定在50%上下。

我国钢结构建筑发展起步晚,发展年限较短

从1998 年建设部出版《中国建筑技术政策》中提到“论钢结构的发展”到国务院在2013年10 月《关于化解产能过剩矛盾的指导性意见》中“努力开拓国内市场需求”标题下提出“推广钢结构在建设领域的应用” , 钢结构迈入2000 年后进入逐步推广期。2016 年后至今,钢结构相关政策推出逐渐密集。

近年来,我国大力支持装配式建筑以及钢结构建筑发展

我国目前钢结构占装配式建筑比重较低

“双碳”背景下绿色建筑是实现建筑领域节能减排的重要方式。建筑业是世界上最大的能源消耗及最主要的温室气体排放行业之一,根据国际能源署(IEA)统计,建筑领域能耗占全球最终能耗的35%以上,近40%的碳排放来自建筑领域。在我国“碳达峰-碳中和”的背景下,建筑业的节能减排稳步推进,绿色建筑是其重要的实现方式。

绿色建筑多采用装配式的建造方式。与传统混凝土建筑相比,装配式建筑是一种低能耗、低排放的建筑形式,指的是用预制部件在建造现场装配而成的建筑,其采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应用,把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行,符合绿色建筑理念,是绿色建筑的重要实现方式。

在区域分布上,规模较大的钢结构企业大多集中在上海、浙江、安徽、江苏等长三角或近长三角地区以及天津、北京等京津唐地区,广大的中西部地区处于起步阶段。近年来,随着国家中部崛起、西部大开发战略的实施,中西部地区投入逐步加大,为钢结构企业提供了广阔的市场空间,中南、西南、西北正逐步成为钢结构行业发展的新兴区域。未来随着中西部地区的后发优势逐渐凸显,一些在东部沿海区域具备竞争优势,同时在中西部地区提前布局的企业将在区域市场竞争中取得领先优势。

与发达国家相比,我国钢结构渗透率仍然较低,但未来发展空间较大

2022年,全国建筑业总产值约31万亿元,其中钢结构产值达到9919亿元,占建筑业比例3%。钢结构产量约9200万吨,约占粗钢产量9%。与美、日等发达国家相比,我国钢结构渗透率低,钢结构仍有很大的发展空间,行业前景广阔。

根据中国钢结构协会发布的钢结构行业“十四五”期间发展目标来看,到2025年底,全国钢结构用量达1.4亿吨,钢结构产量占全国粗钢产量比例15%以上;到2035年,我国钢结构建筑应用达到中等发达国家水平,钢结构用量达到每年2.0亿吨以上,占粗钢产量25%以上,钢结构建筑占新建建筑面积比例逐步达到40%,基本实现钢结构智能建造。

钢结构建筑所消耗的钢材与传统砖混结构建筑截然不同

钢材产品间的替代作用已在建筑行业蔓延……

汽车行业

中国汽车行业仍处于快速发展阶段,中国汽车人均保有量与发达国家相比存在较大差距,未来汽车行业发展潜力较大

我国汽车工业发展迅速。2005年中国汽车产量约570万辆,排名全球第四。而到了2009年,我国超越美国成为世界第一大汽车生产国,也同时成为全球第一大汽车市场。这一年我国汽车产量达到了1379万辆,销售量也达到了1364万辆,自此之后,我国一直保持全球第一大汽车产销国的记录,现在已经保持了14年之久。随着我国经济的不断发展,我国汽车产业也随之发展起来,汽车产量和销量保持稳定。目前我国仍处于汽车快速发展阶段。

截至2022年,全国汽车保有量达到了3.19亿辆,同比增长5.6%。随着我国经济社会持续快速发展,国民收入不断提高,产业政策扶持等,汽车行业呈现快速增长态势,预计汽车拥有量将保持增长态势。另外,我国人均汽车保有量为220辆/千人,而美国这一数据为837辆/千人,欧洲以及日本千人保有量也在600-700辆左右,因此距离主要发达国家甚至部分发展中国家保有量水平还有比较大的差距。预计未来很长一段时间,中国的汽车消费还是有比较大的潜力。

未来几年,汽车行业用钢将维持在5000万吨上下,先进高强钢,轻量化成为汽车发展的主流趋势

由于我国汽车行业用钢经过几十年的发展,至今已发展到第三代汽车钢,并已在汽车制造中全面应用。尤其是在安全、环保、耐腐蚀、低成本和新能源汽车产业发展大趋势下,高强度和轻量化已成为汽车材料发展的主流趋势。

高强钢:与传统钢材相比,新等级先进高强度钢材的使用让汽车制造商能够减少车身重量25-39%,总体重量8-10%。以乘座五人的典型家用轿车为例,汽车总体重量减轻100-150千克,这相当于在整个生命周期期间,节约了2-3吨温室气体。减少的温室气体排放量超过了全部汽车用钢在生产期间排放的二氧化碳总量。

轻量化:相比于传统燃油车,新能源汽车吨位较重。当前钢铁在汽车总重中占比超过50%,将其替换成轻量化材料是当前实现轻量化最主要的研究和发展方向,为当前轻量化的核心。从目前国际通行的研究方向来看,轻量化的技术方向包括:材料的轻量化、工艺的轻量化、结构的轻量化。

• 目前汽车轻量化材料有高强度钢、铝合金、镁合金、塑料、碳纤维等。目前,部分新能源汽车车企选择铝作为钢的替代。在各类轻量化材料中,铝合金的成本仅高于高强度钢,但远低于镁合金和塑料及碳纤维。同时,铝合金密度约为高强度钢的1/3,与镁合金相当,能够实现有效的轻量化。考虑到成本、减重性价比及安全性能等综合因素,铝合金材料成为了当前应用最为广泛、渗透最快的材料之一。

• 汽车制造传统四大工艺,冲压,焊装,涂装和总装。一体化压铸是一种新的颠覆传统冲压和焊接的汽车制造工艺。传统汽车车身结构零部件较多,焊接等制造工序复杂,一体化压铸可以有效提升生产效率。

另外,与传统车相比,新能源车的发展也将增加高端钢的使用,比如电机中的硅钢片。未来汽车用钢需求高端化趋势明显。

近几年新能源汽车产销量呈爆发式增长,未来仍然具有较大的发展空间

近几年,随着新一轮科技革命和产业变革孕育兴起,新能源汽车产业进入了加速发展的阶段。我国的新能源汽车产业,经过多年的持续努力,技术水平显著提升、产业体系日趋完善、企业竞争力大幅增强,呈现市场规模、发展质量“双提升”的良好局面。截止2022年,中国新能源汽车产量705.8万辆,同比增长96.9%。1-9月,新能源汽车产销分别完成631.3万辆和627.8万辆,同比分别增长33.7%和37.5%,市场占有率达到29.8%。

今年以来,我国陆续出台了一系列政策刺激汽车行业,新能源汽车扶持尤为明显,有效助力汽车行业发展。市场渗透率方面,中国新能源汽车从2020年的7%上升到2022年的25.6%。总体来看,我国新能源汽车进入了规模化快速发展阶段。发改委联合7部门提出到2030年新能源汽车销量占新车销量的50%左右。

新能源汽车的发展将刺激硅钢需求

一、新能源发展对钢材要求更高,也让用钢结构发生了变化。

二、新能源发展为硅钢需求保驾护航,未来将带动硅钢需求增量。

三、能效政策变革,新能源汽车发展,带动高牌号、高磁感硅钢需求增量。

到2030年,中国新能源汽车销量有望超过2000万辆带动无取向硅钢年用钢量至141万吨

一方面,未来中国新能源车仍主要以EV为主,但在新能源行业发展的过程中,PHEV渗透率仍有望继续提升,加上中国PHEV出口量大于进口量,PHEV出口需求支撑,未来PHEV仍有一定的市场占有率。

未来新能源乘用车销量有望继续保持增长,从2020年的120万辆到2030年的1959万辆,预计将以年均复合增长率32%左右的速度发展。而新能源商用车增速较慢,预计将以年均17%增速发展。从而,未来新能源乘用车对无取向硅钢需求比例高于商用车。

风光行业

与发达国家相比,中国的人均用电量仍有很大的增长空间

美国和日本的人均用电量已进入成熟阶段。美国和日本分别在1990年和1997年人均国内生产总值达到3.5万美元/人,人均用电量也达到了最高峰值。从那时起,人均用电量开始略有下降,但仍保持在较高水平。

中国的人均用电量仍有很大的增长空间。

• 2022年中国人均国内生产总值为12,733美元/人,与美国和日本相比仍处于发展阶段。未来,随着人均国内生产总值的不断增长,人均用电量也将增加。

• 中国是未来经济发展的重要引擎,经济发展将推动社会对电力的需求。因此,为了满足未来不断增长的社会电力需求,中国的电力产量也需要增加。

未来风光发电占比将逐步提升

2022年,中国电力生产8389亿千瓦时,总体紧张,部分地区高峰时段电力供应不足。未来中国的电力产量将增加,到2030年,中国的电力产量将达到11715亿千瓦时,复合年增长率为3.6%。随着中国的人均GDP持续增长,电力产量也相应增加。

发电结构继续优化。2022年,中国火电发电占比70%,风电占比8%,光伏发电占比3%。这意味着中国的电力生产主要来自化石能源。未来,非化石能源发电量将继续增加,2030年将超过6万亿千瓦时,占总发电量的比例将继续提高,2030年达到56%左右。风电和光伏发电的快速增长将是非化石能源发电量增加的主要原因。到2030年,风电比例将达到12%,光伏发电比例将达到11%。长期来看,预计未来风光发电占比将继续大幅增长。

2030年,风力发电预计新增装机量55GW,累计装机量达到808GW

2022年,风电新增装机38GW,同比下降21%;风电累计装机365GW,同比增长11%。2022年,受原材料价格上涨、新冠肺炎疫情影响和行业竞争等诸多因素的影响,风电产品组件供应不足,行业安装量并未达到预期。

风力发电仍有较好的发展空间。根据《现代能源系统规划》,该规划指出,2025年后,所有新增电力都将由清洁能源提供,风电作为清洁能源的主要类型之一,发展潜力大。但需要注意的是,随着价格下跌带来的激烈竞争,西北地区的“弃风”和深海风电的技术问题也制约了风电的发展,可能会对风电市场带来不确定性。

2030年,预计风力发电钢材消耗量达到440万吨左右,风电发展将刺激板材、硅钢等需求

2021年是海上风电国家补贴的最后一年,风电企业纷纷抢装海上风电,带动钢材需求量大幅度增长。2022年,风电正式进入平价时代,由于“抢装潮”后消化存量的原因,导致当年钢材需求量下降至360.2万吨,同比下降33.3%。未来随着风电装机的增加,预计到2030年,风力发电钢材消耗量达到440万吨左右。

在风机主体建设中,塔筒用钢量占比接近2/3。塔筒基本由20-25cm的中厚板或宽厚板制作而成,是整个风机主体中耗钢量最大的部分,耗钢占比为64%。铸件和锻件部分,包括锻造的主轴,各大轴承系统、轮毂、箱体等精密锻造件,用钢量占比为30%,一般以特种钢为原材料。发电机和变压器中的定转子,使用电工钢制作而成,用钢量占比为5%。其余部位还有少量的钢材用量,如连接用的螺丝等,占比仅为1%。

陆上风电除了风电机组和塔筒外,地基也需要使用钢材。在陆上风电安装时,会先在地面打造一个环形的基础作业面(地基),采用钢筋混凝土结构,主要用钢筋和钢板。而海上风电除了风电机组和塔筒外,桩基和导管架也需要使用钢材。

2030年,光伏发电预计新增装机量119GW,累计装机量达到1331GW

2022年,光伏新增装机容量为8741万千瓦,同比增长59.3%,累计装机容量为39204万千瓦,同比增长28.1%,两者都呈现爆发式增长。2022年,三部委联合下发《加快农村能源转型发展助力乡村振兴的实施意见》,指出要发展农村屋顶光伏、建设光伏+现代农业光伏,同时市场技术进步推动光伏成本下降,在政策和市场的双重推动下,光伏新增装机量呈现“井喷式”的增长。

未来中国光伏新增装机量将继续保持快速增长趋势。目前发展以光伏为代表的可再生能源已成为全球共识,2030和2060年是中国双碳政策的实现年,同时在光伏发电成本持续下降和全球绿色复苏等有利因素的推动下,未来中国光伏市场发展空间广阔。

2030年,光伏行业钢材需求量达到1228万吨,光伏行业发展将刺激型钢、管材等需求

2022年是光伏爆发式增长的元年,随之带动的钢材需求量也大幅增加,2022年钢材需求量为723万吨,较2021年增长54.4%。未来几年,随着装机容量的增加,预计光伏行业用钢量将快速增长,2030年将达到1228万吨。

光伏支架是主要的耗钢部位,在集中式光伏电站中占比80%,在分布式光伏电站中占比100%。

光伏支架主要分为三大部分,从下往上分别是:立柱、主轴、檩条。立柱会用到H型钢,C型钢,或者管材;主轴一般是用板材经过分条、折弯加工成方管或者矩形管或者sigma型或者W型等,也可以用锌铝镁材料。檩条主要用的则是锌铝镁。


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