我国钢结构行业用钢现状与趋势展望.pdf

2023年第4期-18 -装配式建筑是我国建筑行业重要转型方向之一，钢结构作为重要的组成部分，近年来保持了较快的发展速度，已经成为支撑钢铁消费需求的重要增长极。但是，钢结构在建筑中的应用，尤其是在民用住宅领域仍处于起步阶段，发展空间巨大，且随着国家政策支撑引导和产业链上下游协同的不断推进，我国大力发展钢结构的条件已经成熟，预计将对钢材产品的生产和消费产生深刻影响。一、我国钢结构用钢现状分析1.整体情况分析早在2016年，国家发布了 关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见 国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见 等文件，提出“力争用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%1”“积极稳妥推广钢结构建筑”“大力发展装配式混凝土建筑和钢结构建筑”“以京津冀、长三角、珠三角三大城市群为重点推进地区，常住人口超过300万的其他城市为积极推进地区，其余城市为鼓励推进地区，因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等装配式建筑”等政策导向。随后，国内各省、区、市结合本地区发展实际，陆续出台相关政策，鼓励装配式建筑和钢结构发展，为钢结构建筑的设计、生产、施工及产-学-研-用提供了良好的政策环境和导向支撑。钢结构建筑细分领域主要包括工业建筑、超高层建筑、公共建筑、海洋平台、桥梁、塔桅等2。近年来，随着我国新型城镇化建设不断推进、公共交通基础设施领域不断完善及住建部将钢结构技术列为10大重点推广技术3。我国钢结构加工技术水平和效率不断提升，装配式钢结构工业化转型提速，标准化设计和基地化布局成效显著4，钢结构加工产量保持较快增长。据统计，20172021年，我国钢结构加工量由6 400万吨增长至9 700万吨，增长了51.6%，年复合增长率达到8.7%，如图1所示。市场分析文章编号：1002-1779（2023）04-0018-03我 国 钢结 构行 业用 钢 现 状 与 趋 势 展 望卢宇迪马东旭摘 要：从钢材消费总量、品种结构、用钢强度等角度，分析了我国钢结构领域用钢的发展变化及消费现状；结合近年来我国建筑行业尤其是装配式钢结构建筑领域的发展情况，指出制约钢结构用钢拓展的主要因素包括产业布局分散、集中度低、总量规模小和产业链上下游衔接不紧密等问题；预测“十四五”期间，钢结构领域钢材消费将保持震荡增长，高强及特殊用途钢材需求占比提高，钢材需求的绿色低碳属性不断强化。关键词：钢结构；用钢；消费结构；趋势预测中图分类号：F426.31 文献标识码：A图1 20172021年钢结构加工量及变化趋势12 00010 0008 0006 0004 0002 000020172018201920202021钢结构加工量（左轴）同比（右轴）141210864206 4007 1207 9208 9009 700单位/万吨单位/% -2022年，我国经济发展面临的外部环境错综复杂，叠加地缘政治风险、海外疫情和国际经贸环境等外部不确定、不稳定因素增多，宏观经济政策刺激的边际效应下降，且房地产领域承压下行明显，对钢结构用钢潜力的进一步释放造成一定压力。但是国家和地方继续推进基础设施建设，全年新增地方政府专项债券3.65万亿元，有效带动房屋类和桥梁类钢结构的消费需求，且随着大跨度建筑钢结构防火性能不断提高5，信息、科技、物流等产业升级基础设施建设和重大科技基础设施布局建设对于钢结构的消费需求潜力持续释放。据统计和测算，2022年我国钢结构消费钢材达到10 200万吨左右，同比增速约4.5%。2.品种结构分析近5年，我国深入推进区域协调发展，常住人口城镇化率从60.2%提高到65.2%，积极推进重大补短板项目建设，高速铁路运营里程从2.5万公里增加到4.2万公里，高速公路里程从13.6万公里增加到17.7万公里，新增机场容量4亿人次，钢结构应用领域以房屋建筑和桥梁建筑为主6，20172021年钢结构建筑主要消费品种为钢板、热轧型钢、冷弯型钢（含檩条）、钢管和其他产品。其中，用量最大的品种为钢板（带），整体占比保持在60%70%，主要包括中厚板和热轧板卷（含热轧开平板）。其次为热轧型钢，占比为14%20%，冷弯型钢（含檩条）、钢管占比分别为5%10%。另外，还包括部分焊材、螺栓等产品，占比在5%及以下。20172021年，我国钢结构用钢品种及变化趋势如图2所示。从变化趋势看，随着“碳达峰、碳中和”国家战略在各领域的不断深入，以光伏、风电、水电、天然气为代表的能源供给侧结构性改革持续推进，减污-降碳协同不断深入，以发电厂、冷却塔钢结构为代表的环保类钢结构，以及风力发电塔7、输电塔、变电构支架为代表的塔桅类钢结构潜力不断释放，钢板（带）消费占比保持微增态势，2022年消费占比较2017年增长6个百分点左右，与2021年基本持平；热轧型钢、冷弯型钢（含檩条）和钢管消费占比有所下降，较2017年分别下降25个百分点。3.用钢强度分析近年来，随着我国积极构建现代化基础设施体系，不断加强交通等网络型基础设施建设，推广钢结构住宅8，钢结构建筑的设计、施工、部件加工和钢材采购体系逐渐完善。20172021年，我国钢结构加工企业用钢以Q355级别为主，占比约60%；其次为Q235级别，占比约20%；Q390、Q420等高强品种占比合计约10%；其他未注明等级钢材占比约10%。20172021年，我国钢结构用钢强度变化趋势如图3所示。从变化趋势看，随着我国房屋建筑领域供给侧结构性调整不断推进，房屋住宅逐渐由“让全体人民住有所居”向“增进民生福祉，提高人民生活品质”转型；基础设施建设逐渐完善，工作重点逐渐向城乡一体化9、补短板和重大项目转移，对钢材性能提出了更高要求，钢结构用钢整体向高强化发展，Q355及以上级别钢种消费占比整体保持增长，Q235级别钢材消费占比有所下降。其中，2022年，Q235品种消费占比较2017年下降6个百分点左右，Q420品种消费提高3个百分点左右。二、对钢结构用钢拓展的制约1.产业布局较为分散据统计，我国钢结构加工企业主要分布在安徽、山东、浙江、广东、江苏等省份10，也包括河北、湖北、上海、天津、北京、四川、内蒙古等合计约30个省市自治区。其中，年产量超过100万吨的地区约12个；安徽省钢结构产量最高，超过550万吨，但占全国产量的比例仅为6%左右，排名前五位省份产量占全国的比例合计仅为23%左右。产业布局较为分散，集聚效应不强，尚未形成规模化、集约化的大型产业集群，一定程度上导致了钢结构领域用钢采购订单分散化、小批量的发展特点，制约了产业链横向协同和品牌影响力提升。市场分析图2 20172021年钢结构用钢品种及占比情况图3 20172021年钢结构用钢强度变化及占比情况0201720182019202020218070605040302010占比/%钢板热轧型钢冷弯型钢（含檩条）钢管02017201820192020202170605040302010占比/%Q235Q355Q390Q420其他2023年第4期-20 -市场分析2.行业集中度较低目前，我国钢结构加工企业平均规模整体较小，相较于发达国家，缺少大型钢结构集团企业，行业集中度较低。如，美国前三大钢结构企业市场占有率达 51%11，而我国前三大钢结构企业市场占有率尚不足10%，制约了企业对产业链上下游的话语权提升，市场秩序易受到干扰，在宏观经济和建筑行业运行承压背景下同质化竞争将愈趋激烈，不利于行业健康稳定发展，对特色化、高质量钢材消费需求造成抑制。3.总量规模仍然较小相较于发达国家，我国钢结构建筑起步晚，虽然在政策引导和市场需求的双重作用下，实现了较快的增速和较高的发展质量，但是总量规模仍然较小。据统计，发达国家钢结构建筑占总建筑量的比例在40%以上，而我国钢结构建筑占比只有5%7%，尤其是钢结构住宅占比仅为1%左右，每年新开工住宅中钢结构占比仅为20%30%，发展空间巨大。4.产业链上下游衔接不紧密从全产业角度看，钢结构涉及上游钢材生产、施工设计，中游部件制造，以及下游安装、施工、维护等环节。其中，钢材生产及钢结构研发、设计、制造、工程全产业链协同不足，特色化、差异化、高质量设计水平仍有待提升，行业标准化水平整体不高，标准规范仍需升级完善，一定程度造成了钢结构建筑成本偏高、客户体验感较差等问题，制约了钢结构在基础设施等工程及住宅项目中应用比例提升和钢材需求结构优化。三、钢结构行业用钢趋势预测1.总量规模保持震荡增长考虑关于大力发展装配式建筑的指导意见“十四五”建筑业发展规划 等文件及地方出台相关措施的延续性，预测2025年，我国新增装配式建筑占比将达到30%以上，有效带动建筑用钢总量需求和品种调整。另外，考虑2021年以来，受疫情反复等因素影响，房地产行业下行明显，结合民用住宅房屋市场整体需求和购买力透支，以及企业销售去库存、回笼资金压力影响，住宅领域装配式建筑的推广将受到一定制约，预计“十四五”期间钢结构加工领域将继续保持震荡增长态势，到2025年，钢结构需求量将由2022年的1亿吨左右的规模小幅增长至1.13亿吨左右。2.高强及特殊用途钢材需求占比提高未来，随着钢结构建筑向大型化、轻量化方向发展，预计高强钢的需求量将进一步增加。考虑 钢结构设计规范（GB 50017-2017）已将Q390、Q420、Q460纳入规范中，推动行业需求结构继续向高强化调整，预计Q390及以上级别钢材占比将提升。此外，结合我国重点工程项目“补短板”趋势，西部地区基础设施建设将加速推进，带动耐低温钢、耐候钢、高层建筑用抗震钢、高强度轻型薄壁H型钢等高性能钢材的需求。3.绿色低碳属性不断强化“十四五”乃至中远期，全面贯彻新发展理念做好“碳达峰、碳中和”工作将是我国各行业的重要导向，预计加强绿色低碳产品供给、建立绿色贸易体系、加大绿色低碳产品采购力度等政策措施将不断推进，建筑领域对基础材料的绿色低碳属性要求也将不断加强。随着钢结构建筑的推广，以及建筑向大跨度、超高层、复杂空间方向发展，从钢材产品全生命周期降碳角度考虑，预计高强度、耐腐蚀、耐火、抗震等属性钢材将成为钢结构用钢的重要发展方向，从高强轻量化替代、长寿命延长材料使用周期等角度，通过减少材料使用总量和缩短材料更新周期实现降碳减排。同时，从生态设计角度，随着建筑行业用绿色低碳钢材标准和绿色低碳钢材采购标准的不断完善，预计采用节能减碳技术和短流程电炉、氢冶金等低碳冶金工艺生产的低碳钢材也将得到进一步推广。参考文献：1郝际平.张开双臂拥抱钢结构的春天绿色装配式钢结构的应用与发展J.中国建筑金属结构，2017（2）.2李庆伟，岳清瑞，冯鹏，等.双碳目标下钢结构行业发展现状及展望J.建筑钢结构进展，2022，24（4）.3闫延乾.中国钢结构行业现状和发展趋势J.建材与装饰，2018（40）.4武保焕.装配式钢结构建筑发展现状及展望J.陶瓷，2023（3）.5杜咏，李国强.大跨度建筑钢结构抗火性能研究进展与趋势J.建筑钢结构进展，2022，24（1）.6贾洪利，景磊.装配式钢结构建筑与钢铁行业的协调发展趋势J.价值工程，2022，41（24）.7宋培龙，葛春丽，侯骅玲，等.兆瓦级风力发电机组后机架结构形式分析与研究J.可再生能源，2022，40（4）.8郭颖.钢结构住宅发展趋势及其面对的问题研究J.城市建筑，2022，19（14）.9石自忠，常倩，胡向东.加快推进城乡基础设施一体化的思考J.农村工作通讯，2022（19）.10中国钢结构行业协会.2022年钢结构发展蓝皮书R.2022.（作者单位：冶金工业规划研究院，北京100013）