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美 国 电 炉 炼 钢 进 入 成 长 期 的 驱 动 因 素

时间:2020-03-17 07:34来源:未知 作者:电炉网 点击:
摘 要:20世纪70年代初,美国制造业竞争力下滑,海外产品大量涌入,期间美国电炉的快速成长受美 国钢铁工业应对全球竞争、优化供给体系提升竞争力驱动,同时也获得丰富废钢资源
摘 要:20世纪70年代初,美国制造业竞争力下滑,海外产品大量涌入,期间美国电炉的快速成长受美
国钢铁工业应对全球竞争、优化供给体系提升竞争力驱动,同时也获得丰富废钢资源、廉价电力、成
熟配套技术的有效支撑,既有其行业自身发展的需要,也有其国情特点。
关键词:电炉;成长期;竞争力
中图分类号:TF741 文献标识码:A

电炉作为一项炼钢工艺技术,由德国人西门子在
1879年发明,于1906年引入美国。任何一项工业技术,从
发明诞生到推广应用,都要经历导入、成长、成熟、衰退4
个时期,电炉炼钢在美国从导入到成长历经近70年。本
文期望通过研究美国电炉进入成长期的宏观经济、行业
发展、配套支撑等背景,寻找其背后的驱动因素。
一、美国电炉的发展历程
电炉炼钢最早是在1906年引入美国,当时主要用于
特钢生产,年产量在10万吨左右。二战期间受军工装备
用特钢需求激增的影响,电炉出现阶段性快速增长,随着
二战结束又出现萎缩;1954年,ALTAsteel在阿尔伯塔投
 
资建设第一家以生产常规性碳钢产品为主的电炉钢厂 [1] ,
电炉工艺开始向普钢市场导入;但相比20世纪50年代初
才引入美国的转炉炼钢工艺,从引入之时转炉钢产量就
开始高速增长,并一直延续到20世纪70年代初,在这期间
电炉的发展态势始终被转炉压制。20世纪70年代初,以德
国人Kerof在南加州投资建设了首个以电炉工艺为核心
的mimimill工厂为开端,电炉生产普碳钢进入加速发展阶
段(见图1),到1980年全美共建成30家以电炉工艺为核心
的minimill工厂,2007年全美电炉炼钢产量创下新高,达
5 700万吨,此后市场份额持续上升,2016年美国电炉钢占
比达67%。
从电炉炼钢产量及市场份额占比来看,引入美国大
致经历了4个阶段:
——1906—1954年:导入第一阶段。电炉主要用于
特钢生产,以生产合金、不锈钢、特种冶金为主,市场份
额在5%左右。该阶段普碳钢生产以平炉为主,平炉占据
91%的市场份额,电炉并没有用于普钢生产。
——1954—1973年:导入第二阶段。电炉开始引入
普碳钢生产;部分企业开始探索性地建设以电炉为核心
的短流程钢厂,用于生产常规性棒线材。但受氧气转炉
大规模引入的影响,电炉的整体市场份额占比仍然较低;
在本阶段,平炉的份额由91%下降到21%,但减少份额中
83%被转炉替代,而电炉仅替代了17%的份额。
——1973—2007年:成长阶段。电炉开始被大规模
地引入普碳钢生产,产品从棒线材拓宽至CSP薄板、中厚
板等。从1973年开始到20世纪90年代中期,转炉钢市场
份额基本维持在60%,但平炉工艺缩减份额完全被电炉取
代;从20世纪90年代中期开始,电炉开始逐步侵占转炉份
额,并于2002年超越,2007年全美电炉钢产量达到顶峰。
——2007年至今:成熟阶段。电炉钢产量呈稳定态
势,其市场份额受整个粗钢规模下降影响,出现被动增加。
按照传统技术生命周期的判断方法,20世纪70年代
初美国电炉炼钢的产量和市场份额均呈高速增长,自此
美国电炉转入成长期。因此,该时点前后宏观经济、产业
环境、配套体系的变化是其发展的重要驱动力。
二、宏观经济背景
美国在20世纪30年代完成工业化后,其经济增速维
持在中低速水平,1970年前后美国GDP增速基本维持在
0%~5%的水平,工业在国民经济体系占比已下滑到32%
左右。从制造业的产业结构链条来看,在下降过程中,
上游采掘业和中游制造业呈高度相关的下降趋势,且采
掘业领先下滑(见图2);但下游的固定资产投资则保持稳
定,与制造业出现了分化趋势;从工业生产者指数来看,
20世纪70年代初其与国内投资趋势出现分离;这期间美
国经济体系中制造业链条的上下游结构出现比例失衡,
需求端相对稳健,供给端出现收缩。
从美国进出口贸易数据来看(见图3),20世纪70年代
初开始,美国转变为商品的净进口国,全球化浪潮开启带
来全球商品贸易额的高速增长,大量海外商品进入美国,
冲击美国的制造业,包括钢铁制造在内的美国制造业在
国民经济体系中占比开始失衡。这也反映了在全球化贸
易的推动下,单个国家产业结构体系出现演变,相对竞争
优势成为决定该国在全球产业分工中地位的重要因素;
美国制造业在该阶段竞争力已下降,包括钢铁在内的许
多产业的供给体系无法具备比日本、欧洲更具优势的竞
争力,导致海外产品不断侵占美国市场。
另一方面,在1970年、1972年美国国会先后通过了
《清洁空气法》和《清洁水源法》,制定了更严格的污染控
制体系,进一步提升了包括钢铁在内的传统制造业的环
保成本;加之1973年中东石油危机爆发,导致能源价格大
幅飙升。同一时期环保成本和能源成本的上升进一步消
弱了美国制造业的竞争力。
总体来看,20世纪70年代初的宏观经济背景是全球
化浪潮的开启,改变了美国制造业在全球的竞争地位,再
加上同时期国内环保和能源成本的上升,进一步消弱了
美国制造业的竞争力,导致其丧失了对美国下游市场的
把控。
三、钢铁产业发展趋势
从20世纪30年代完成工业化后,美国钢铁业延续了
增长趋势,并在1973年达到供给和消费的顶峰(见图4);
其后受石油危机、经济放缓的影响,产量和消费量都出现
了下降,但供给的下降速度明显快于需求;从长周期看,
1972—1979年是美国钢铁消费的平台期。
在产能利用率上(见图5),美国钢铁业供给端于1969
年率先达到阶段性的顶峰,领先产量顶峰4年,此后呈现
缓慢下降趋势直到20世纪80年代中期。在钢材供给的补
充上,1969年产能利用率下降后,钢材净进口量出现了大
幅增长,大量海外钢材进入美国,造成美国钢铁产量的下
降快于消费量,这也是20世纪70年代初美国宏观经济中
制造业竞争力下降的实证。
如果以粗钢产量增速、表观消费量增速、产能利用
率数据及各种工艺结构粗钢产量占比(见图6)来分析,
1960—1980年美国钢铁产业供给体系有以下特点:
——阶段一(1960—1965年):产量和消费都保持增
长,钢材有较大比例出口,粗钢产能利用率攀升;通过大
力普及转炉炼钢,美国钢铁供给体系拥有较好的竞争力。
——阶段二(1966—1969年):产量和消费都保持增
长,产量增速低于消费增速,开始有少量钢材进口,粗钢
产能利用率攀升;尽管继续普及转炉炼钢、加快淘汰平
炉,但美国钢铁供给体系的竞争优势已不明显。
——阶段三(1970—1973年):产量和消费保持增长,
产量增速低于消费增速,大量海外钢材进入美国市场,产
能利用率出现下滑;虽然转炉炼钢继续增长,但增速开始
放缓,同时加速平炉淘汰、引入电炉,美国钢铁工业供给
已表现为缺乏竞争力。
——阶段四(1974—1980年):产量和消费下降,产量
下降速度大于消费,产能利用率继续下滑并逐步见底;通
过稳定转炉、加速淘汰平炉、快速普及电炉,稳住了美国
钢铁供给体系持续下滑的竞争力。
整体看,在美国工业化后期钢铁供求见顶的前后20
年中,美国钢铁在海外出口的冲击下,通过不断引入新工
艺技术、淘汰旧工艺技术,持续优化供给体系,维系其竞
争力;快速导入电炉就是为应对20世纪70年代初美国钢
铁工业竞争力持续下降局面、稳定其下滑趋势的手段。
四、相关配套支撑体系的进展
从1860年开始工业化到1970年,美国钢铁工业经过
100多年的发展,国内废钢积蓄量已较高;并且从20世纪
60年代开始,围绕构建废钢回收体系的举措已经全面铺
开。1965年联邦政府制定了《固体废弃物处置法》,明确规
定了处置各种固体废弃物的相关要求,1976年该法更名
为《资源保护及回收法》,明确了包括废钢在内的废弃物
管理由单纯的清理工作向分类回收、减量及资源再利用
的综合性管理转变;同时,在此期间大型废钢回收企业开
始全国布局,1963—1970年,全美最大的废钢处理企业DJJ
建立了9个回收点、6个废钢堆场,年破碎量翻了一番。受
此影响,1965年社会废钢产量爆发性增长(见图7),环比增
加400万吨,此后社会废钢产量维持在3 500万吨的水平,
到1972年社会废钢产量再次提升到4 500万吨的级别。
 

 

(责任编辑:电炉网)
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