我國(guó)造船行業(yè)用鋼分析

□ 劉光明

一、造船行業(yè)概況

1.造船行業(yè)現(xiàn)狀

近年來(lái)，我國(guó)造船行業(yè)轉(zhuǎn)型調(diào)整和結(jié)構(gòu)性改革取得重大成效，船舶工業(yè)穩(wěn)中有進(jìn)。在全球造船市場(chǎng)顯著回暖的背景下，2021年我國(guó)三大造船指標(biāo)全面增長(zhǎng)，在國(guó)際市場(chǎng)上繼續(xù)保持領(lǐng)先地位。據(jù)中國(guó)船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2021年我國(guó)造船完工量同比增長(zhǎng)3.0%，達(dá)到3 970萬(wàn)載重噸；新接訂單量同比大幅增長(zhǎng)131.8%至6 707萬(wàn)載重噸；手持訂單量同比增長(zhǎng)34.8%至9 584萬(wàn)載重噸。近年來(lái)我國(guó)造船三大指標(biāo)情況見圖1。

圖1 2016—2021年來(lái)我國(guó)造船三大指標(biāo)情況

2021年我國(guó)造船完工量、新接訂單量和手持訂單量三大指標(biāo)保持全球領(lǐng)先，按載重噸計(jì)算，分別占全球總量的47.2%、53.8%和47.6%，國(guó)際市場(chǎng)份額繼續(xù)保持世界首位。骨干企業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力進(jìn)一步增強(qiáng)，2021年三大造船指標(biāo)進(jìn)入世界前十強(qiáng)的中國(guó)船企共有6家，其中中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司三大造船指標(biāo)首次全面超越韓國(guó)現(xiàn)代重工，位居全球各造船企業(yè)之首。2021年主要國(guó)家造船指標(biāo)情況見表1。

表1 2021年主要國(guó)家造船指標(biāo)情況 單位/萬(wàn)載重噸

經(jīng)過(guò)多年的轉(zhuǎn)型升級(jí)和改革發(fā)展，我國(guó)船舶工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整成效顯著，在多個(gè)細(xì)分船型市場(chǎng)上具備了領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，包括散貨船、集裝箱船、化學(xué)品船等。目前，中國(guó)造船產(chǎn)業(yè)集中度已得到明顯提升，造船工業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)一步增強(qiáng)，未來(lái)要在清潔能源船舶等高附加值船舶的研發(fā)和制造上加大布局力度，進(jìn)一步鞏固造船工業(yè)優(yōu)勢(shì)，真正向造船強(qiáng)國(guó)行列邁進(jìn)。

2.造船工業(yè)分布

長(zhǎng)江三角洲、環(huán)渤海灣和珠江三角洲地區(qū)是我國(guó)的三大造船基地，占據(jù)全國(guó)造船產(chǎn)量的絕大部分。從六大區(qū)域分布看，結(jié)合各區(qū)域造船手持訂單量數(shù)據(jù)分析，我國(guó)船舶制造工業(yè)主要分布在華東、東北和中南地區(qū)。根據(jù)近幾年數(shù)據(jù)估算，華東地區(qū)占比約70.02%，東北地區(qū)為15.32%，中南地區(qū)為12.25%，三者合計(jì)占比超過(guò)了97%；其他區(qū)域相對(duì)較少，合計(jì)占比為2.40%。我國(guó)造船手持訂單量分區(qū)域情況見圖2。

圖2 我國(guó)造船手持訂單量分區(qū)域情況

根據(jù)船舶工業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)萬(wàn)噸以上船臺(tái)、船塢集中分布在華東地區(qū)，2020年該地區(qū)總數(shù)為403座，占比高達(dá)85.38%；其次是中南地區(qū)，2020年該地區(qū)總數(shù)為44座，占比為9.3%。就華東地區(qū)而言，主要分布在浙江、江蘇和上海三省，三省合計(jì)為374座，在華東地區(qū)占比高達(dá)92.80%，在全國(guó)占比也達(dá)到了79.24%。2020年各地區(qū)萬(wàn)噸以上船臺(tái)、船塢座數(shù)及占比見圖3。

圖3 2020年各地區(qū)萬(wàn)噸以上船臺(tái)、船塢座數(shù)及占比

二、造船行業(yè)用鋼分析

1.造船行業(yè)鋼材消費(fèi)

從近年來(lái)船舶用鋼消費(fèi)變化情況看，2017年以前呈現(xiàn)出波動(dòng)下降的趨勢(shì)，到2017年消耗量約為800萬(wàn)噸，同比減少30.43%。2018—2021年我國(guó)船用鋼材消費(fèi)保持穩(wěn)步增長(zhǎng)，年均增長(zhǎng)5%左右。

隨著全球疫情逐步得到控制，2021年國(guó)際航運(yùn)信心提升，全球造船市場(chǎng)顯著回暖，我國(guó)船企承接新船訂單回升至6 707萬(wàn)載重噸，同比增幅更是高達(dá)131.8%。受新船訂單大幅增長(zhǎng)拉動(dòng)，造船用鋼需求繼續(xù)保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，2021年我國(guó)造船用鋼總量約980萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)3.2%。近年來(lái)我國(guó)船用鋼材消費(fèi)情況見圖4。

圖4 近年來(lái)我國(guó)船用鋼材消費(fèi)情況

2.造船用鋼消費(fèi)結(jié)構(gòu)

（1）分品種消費(fèi)

鋼材是船舶建造的主要原材料，船舶用鋼涉及到的主要品種有造船板、型鋼及配套焊接材料等。其中以中厚板為主的造船板需求約占造船用鋼需求總量的80%～90%。隨著船舶大型化、輕量化發(fā)展，未來(lái)對(duì)高強(qiáng)度、更寬幅板材的需求將會(huì)增長(zhǎng)。就造船用鋼消費(fèi)品種結(jié)構(gòu)而言，以板材為主，從圖5可以看到，板材在船用鋼材中所占的比例常年保持在80%以上。2021年我國(guó)船用鋼材消費(fèi)量約980萬(wàn)噸，其中板材820萬(wàn)噸，占船用鋼材的83.67%；型材消費(fèi)量90萬(wàn)噸，占比為9.18%；其他品種鋼材用量70萬(wàn)噸，占比為7.14%。

圖5 近年來(lái)船用鋼材品種消費(fèi)結(jié)構(gòu)

（2）分區(qū)域消費(fèi)

根據(jù)造船三大指標(biāo)計(jì)算的單位鋼材消費(fèi)情況可以看到，近年來(lái)單位手持訂單鋼材消費(fèi)比較平穩(wěn)，每載重噸船用鋼材消耗約100 kg（見圖6）。因此，可利用手持訂單量區(qū)域分布情況，對(duì)區(qū)域船用鋼材消費(fèi)進(jìn)行估算。

圖6 近年來(lái)單位鋼材消費(fèi)情況

根據(jù)近幾年主要地區(qū)手持量指標(biāo)來(lái)看，我國(guó)造船工業(yè)主要分布在華東、中南和東北地區(qū)，其中華東地區(qū)造船工業(yè)最為發(fā)達(dá)，全國(guó)占比超過(guò)70%，中南和東北地區(qū)占比都在10%以上。據(jù)此估算，2021年我國(guó)船用鋼材的地區(qū)消費(fèi)情況大致如下：華東地區(qū)消費(fèi)量最大，接近700萬(wàn)噸；東北和中南地區(qū)船用鋼材消費(fèi)量都在100萬(wàn)噸以上；其他地區(qū)船用鋼材消費(fèi)相對(duì)較少。具體見圖7。

圖7 2021年船用鋼材地區(qū)消費(fèi)結(jié)構(gòu)

3.造船用鋼需求分析

全球造船市場(chǎng)在2021年明顯回暖，截至12月底，我國(guó)手持船舶訂單9 584萬(wàn)載重噸，達(dá)到近5年來(lái)的新高，船舶企業(yè)生產(chǎn)保障系數(shù)（手持訂單量/近3年完工量平均值）約為2.6年，大部分企業(yè)生產(chǎn)任務(wù)安排至2024年，少數(shù)企業(yè)生產(chǎn)任務(wù)已安排到2025年。隨著各國(guó)防疫政策的調(diào)整，疫情對(duì)全球經(jīng)濟(jì)及供應(yīng)鏈的影響將減弱，國(guó)際航運(yùn)和造船行業(yè)信心將進(jìn)一步得到提振，全球造船行業(yè)有望進(jìn)入新一輪的景氣回升周期。

另外，根據(jù)造船行業(yè)周期規(guī)律分析，未來(lái)幾年老船替代將帶動(dòng)新船訂單需求的進(jìn)一步增長(zhǎng)，加上碳減排等環(huán)保要求，將推動(dòng)和加快新一輪的換船周期。未來(lái)幾年，在新船訂單需求的推動(dòng)下，我國(guó)造船手持訂單量仍會(huì)保持高位，造船用鋼需求將呈平穩(wěn)增長(zhǎng)。初步預(yù)計(jì)，到2025年我國(guó)造船手持訂單量將超過(guò)10 000萬(wàn)載重噸，屆時(shí)我國(guó)將有1 100萬(wàn)噸以上的造船用鋼需求。

三、造船用鋼發(fā)展趨勢(shì)

目前，我國(guó)造船企業(yè)正處在轉(zhuǎn)型發(fā)展期，輕量化、大型化、安全化、長(zhǎng)壽化是造船行業(yè)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。隨著高技術(shù)船舶及海洋工程等高端制造業(yè)的發(fā)展，對(duì)高品質(zhì)造船及海洋工程用鋼也提出了新要求，高強(qiáng)度、高韌性、良好的耐腐蝕性及易焊接性將是船舶及海洋工程用鋼的發(fā)展方向。

1.高強(qiáng)度、高韌性

高強(qiáng)度、高韌性是造船用鋼的基本要求，隨著船舶向大型化、輕量化方向發(fā)展，船用鋼板的強(qiáng)度需求也在逐步提升。目前，390 MPa級(jí)的高強(qiáng)度鋼已在大型散裝貨船和集裝箱船中得到了比較廣泛的應(yīng)用，基于TMCP工藝生產(chǎn)550 Mpa以上強(qiáng)度等級(jí)的鋼也已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)，未來(lái)更高強(qiáng)度鋼在船體結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用將進(jìn)一步擴(kuò)大。另外，隨著我國(guó)能源轉(zhuǎn)型發(fā)展，一些低溫油氣儲(chǔ)運(yùn)船舶用鋼需求逐步提升，此類鋼材對(duì)低溫沖擊性能方面的要求較為嚴(yán)苛，例如，儲(chǔ)存液化天然氣的9Ni鋼，要求考核-196℃低溫沖擊功達(dá)到100 J以上，儲(chǔ)存運(yùn)輸LEG的5Ni鋼，也要求考核-120℃沖擊功。因此，良好低溫韌性鋼板生產(chǎn)技術(shù)的研究和應(yīng)用將成為發(fā)展重點(diǎn)。

2.耐腐蝕性

在船舶安全化和長(zhǎng)壽化發(fā)展趨勢(shì)下，壓載艙、原油艙船板用鋼材在耐腐蝕方面提出了更高的要求。研制開發(fā)耐腐蝕鋼可有效降低船板腐蝕速率，提升船板使用壽命和運(yùn)行安全。作為涂層防腐的替代措施，耐腐蝕鋼的應(yīng)用也有利于提高造船效率，在一定程度上可降低船舶建造和航運(yùn)成本。總體來(lái)看，耐腐蝕鋼具有經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，對(duì)我國(guó)油船建造、航運(yùn)等行業(yè)的發(fā)展具有較大的經(jīng)濟(jì)效益，是原油船用鋼板的重要發(fā)展趨勢(shì)。

3.高止裂性船用鋼板

近年來(lái)，集裝箱船的大型化促進(jìn)了高強(qiáng)度厚鋼板的應(yīng)用，為保證集裝箱船舶的航行安全，對(duì)船體中可能發(fā)生脆性斷裂的部位有必要采用高強(qiáng)度、高止裂韌性鋼板。此類鋼板要求在止裂韌性方面具有優(yōu)異的性能，能夠抵抗大型脆性裂紋的傳播，保障船體結(jié)構(gòu)的安全可靠。2021年，國(guó)際船級(jí)社將80～100 mm厚鋼板-10℃止裂韌性≥8 000 N/mm3/2納入到新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中，特厚止裂鋼板的生產(chǎn)技術(shù)門檻大大提高。船板生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)在相關(guān)技術(shù)方面加大布局力度，適應(yīng)船級(jí)社新的標(biāo)準(zhǔn)需求，逐漸拓寬產(chǎn)品范圍。

4.良好的焊接性能

在船舶建造中，焊接效率的高低將直接影響船舶企業(yè)的制造競(jìng)爭(zhēng)力，特別是在船舶大型化發(fā)展趨勢(shì)中，大規(guī)格船用材料的使用促使高焊接性能鋼的應(yīng)用需求更為迫切。近年來(lái)，為了提高船舶建造效率、降低造船成本，對(duì)船板鋼提出了100 kJ/cm ～500 kJ/cm 的大線能量焊接要求，以便實(shí)現(xiàn)鋼板的一次焊接成形。隨著高技術(shù)船舶及海洋工程等高端制造業(yè)的發(fā)展，今后對(duì)這一趨勢(shì)的要求會(huì)越來(lái)越嚴(yán)格。