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钢铁工业先进制造转型的三重逻辑
2026-11-053


近日,习近平总书记就发展先进制造业作出重要指示,强调“坚持智能化、绿色化、融合化方向,持续做大做强先进制造业,提升产业链自主可控水平,加快构建以先进制造业为骨干的现代化产业体系,巩固壮大实体经济根基,为推进中国式现代化提供有力支撑”。这一重要指示为加快推进新型工业化、建设现代化产业体系提供了根本遵循。钢铁工业作为国民经济的重要基础产业和支柱性产业,既是传统制造业的重要代表,也是支撑先进制造业发展的关键基础。当前,我国钢铁行业总体上已进入由规模扩张向质量效益提升、由要素驱动向创新驱动、由粗放发展向绿色低碳发展的深度调整阶段。在此背景下,如何推动钢铁工业通过焕新、提质、升级迈入先进制造业行列,已成为行业高质量发展必须回答的重要命题。

从内涵上看,先进制造业并非单一技术维度上的升级,而是技术先进、组织高效、质量卓越、绿色低碳、韧性安全与高附加值创造相统一的系统性产业形态。对于流程制造业而言,先进制造的核心在于实现生产过程的精准控制、资源能源的高效利用、产品性能的持续提升以及产业链协同创新能力的不断增强。因此,钢铁工业迈入先进制造业,并不是对传统产业属性的简单否定,而是在产业基础再造和现代化改造基础上,通过智能化重构生产方式、绿色化重塑发展范式、融合化构建发展新生态,并在三者协同演进中形成钢铁工业新质生产力。


行业研判:钢铁工业迈入先进制造业的现实基础

(一)数字化转型由局部探索转向系统推进

近年来,钢铁行业数字化转型已由早期单点试验、局部探索,逐步迈向全流程、系统化推进阶段,整体数字化水平位居制造业前列。截至2025年底,全行业关键工序数控化率达到86%,提前实现《钢铁行业数字化转型实施指南》提出的2026年达到80%的目标,较全国规模以上工业企业平均水平高出约18个百分点。据中国钢铁工业协会统计,行业重点企业机器人应用密度达到65台(套)/万人,95%的企业已将数字化转型纳入企业发展战略,80%的企业建成智能集控中心,81%的企业探索开展大数据模型应用,行业数字化转型已进入纵深推进阶段。

从典型实践看,全球钢铁行业7家“灯塔工厂”中我国占3家,分别为宝钢股份宝山基地、中信泰富兴澄特钢和首钢股份冷轧,数量居各产钢国首位。同时,已有36家企业建成“卓越级”智能工厂。高炉专家系统、无人天车、废钢智能验质等典型应用场景已实现规模化呈现,数字技术与冶金流程的耦合程度正在持续加深。这些实践为钢铁工业迈向先进制造业奠定了较为坚实的数字化基础。

(二)绿色制造体系由末端治理转向系统优化

行业绿色化转型已由以节能减排和污染治理为主的阶段,逐步迈向以能效提升、能源结构优化、低碳工艺突破与清洁生产协同推进为特征的系统性提质增效阶段。近年来,随着工艺装备持续升级和先进节能技术广泛应用,重点企业烧结、球团、炼铁和炼钢等关键工序能耗持续下降,能源管理方式也由传统经验驱动逐步转向现代化、数智化管理。与此同时,厂区光伏、风电等分布式清洁能源应用规模不断扩大,“钢—焦—化—氢+绿电”一体化产业链闭环加快形成,推动能源梯级利用和废弃物资源化利用水平持续提升,行业能源结构总体呈现多能互补、清洁低碳的发展趋势。在国家“双碳”战略和全国统一碳市场制度的约束与引导下,企业低碳技术路线图不断完善,围绕氢冶金等前沿技术的研发与示范应用持续推进,行业减排模式正在由经验驱动转向规划驱动、由末端治理转向全过程管控。

2019年以来,全国已累计9.9亿吨粗钢完成全流程超低排放改造,主要污染物排放量下降60%以上。我国钢铁行业已建成全球规模最大的清洁生产体系,为我国空气质量改善和工业绿色转型作出了重要贡献,也为钢铁工业进一步迈向先进制造业提供了必要的绿色基础。

(三)产业边界由单一制造向高端材料与系统服务延伸

在智能化和绿色化不断推进的同时,钢铁工业的产业边界也在加速拓展,产业形态正由单一冶炼制造向高端材料供给与系统服务延伸。在行业减量调整背景下,2025年钢铁工业向高端化发展的趋势更加明显,粗钢产量同比下降4.4%,制造业用钢占比首次超过建筑业,行业需求结构和产品结构正在发生实质性变化。与此同时,极薄规格电工钢、航空航天用钢、高强汽车用钢及氢能管道用钢等高端品种持续涌现,产品体系对战略性新兴产业的支撑能力显著增强。从技术装备层面看,氢基竖炉、近零碳产线等示范项目相继投产,高炉、转炉、电炉大型化持续推进,冶炼和加工装备国产化能力不断提升。这些变化不仅提升了行业自身的技术供给能力,也为钢铁产业与能源、装备、材料、物流、环保等领域的深度耦合提供了重要支撑。

在此基础上,钢铁企业正在由“单一冶炼制造商”加快向“材料解决方案提供商”转型,围绕高端材料研发、工艺优化、供应链协同和全生命周期管理,逐步构建跨部门、跨流程、跨平台的协同机制,并依托工业互联网、供应链平台和用户联合实验室建设,推动研发、制造、检测、交付与服务全链条贯通。由此,钢铁产业正逐步形成以高端化为支撑、以融合化为特征的新型产业组织方式。


深度破局:钢铁行业转型的现实挑战与应对路径

尽管钢铁工业迈向先进制造业已具备较好基础,但行业仍处于由局部突破向系统重构演进的关键阶段。特别是在智能化、绿色化和融合化三个维度上,仍存在制约先进制造转型的深层次问题。对此,必须坚持问题导向,在系统研判现实挑战的基础上,构建更具针对性和可操作性的应对路径。

(一)智能化转型:破解“智改不深、数转不实”难题,重构钢铁生产方式

目前,钢铁行业数字化智能化转型已取得阶段性进展,但与先进制造业对全流程自主感知、分析决策和闭环执行能力的要求相比,仍存在明显短板。其一,行业转型呈现显著分化特征,头部企业已率先迈入智能工厂建设的较高阶段,而大量中小企业仍处于基础自动化和信息化补课阶段,整体能力提升不均衡。其二,数据孤岛现象仍较突出,ERP、MES与过程控制系统之间存在天然断层,数据标准不统一、高质量数据集不足,导致工艺数据沉淀多、转化少。其三,核心技术自主可控能力仍显不足,高端工业软件、工业操作系统对外依赖较高,机理模型与人工智能融合深度不够,难以支撑关键工序的自主优化与闭环控制。其四,既懂冶金工艺又懂数字技术的复合型人才短缺,也制约了智能化转型的持续深入。

基于上述问题,钢铁行业智能化转型应以数据要素为纽带、以机理模型与人工智能深度融合为主线,系统推进生产组织方式重构。其一,应夯实数字化基础能力,尤其要推动中小企业加快装备数字化改造,提升设备联网率、数据采集率和在线监测水平;同时,要加快工业操作系统和关键工业软件自主攻关,增强产业安全和技术可控能力。其二,应强化数据治理与标准体系建设,统一行业数据标准,打通生产、设备、能源、质量、供应链等多域数据,建设高质量数据资源节点和行业级数据集,推动数据资源向数据资产转化。其三,应深化“人工智能+钢铁”场景落地,围绕炉况诊断、一键炼钢、质量一贯制、能源调度等关键环节培育冶金智能体,推动生产由“自动化控制”向“自主化优化”演进。其四,应以成熟度评估和“一企一策”诊断为抓手,推动卓越级、领航级智能工厂梯度培育和标杆经验复制扩散,形成可复制、可推广、可迭代的行业解决方案。

智能化转型的关键不在于系统数量的简单叠加,而在于能否真正实现数据贯通、模型驱动与决策闭环,并据此重构钢铁工业的生产方式,推动行业由经验驱动迈向知识驱动和智能驱动。

(二)绿色化转型:破解“降碳承压、节能受限”难题,重塑钢铁发展范式

与智能化转型类似,钢铁行业绿色低碳转型也已进入攻坚阶段。当前,行业绿色低碳转型面临能源、低碳与环保三重约束叠加的现实压力,呈现出成本高、周期长、技术路径分化明显等特征。一方面,行业能效水平不均衡,部分企业装备相对落后,先进节能技术应用不足,叠加改造边际成本上升,使得节能降耗难度不断加大;另一方面,钢铁生产长期以长流程为主,能源消费结构高度依赖煤炭和焦炭,绿电占比较低,短期内能源结构优化空间有限。与此同时,传统节能降碳空间逐步收窄,电炉短流程受废钢资源和经济性制约,氢冶金、CCUS等前沿技术仍处于产业化初期,规模化推广面临经济性、装备成熟度和产业链协同不足等瓶颈。环保方面,超低排放正由鼓励性改造转向刚性约束,环保绩效分级趋严,企业合规压力与运行成本同步上升。

破解绿色转型难题,不能停留于单一环节的减排治理,而应将能效提升、碳排放控制与环保治理纳入系统性框架统筹推进。其一,应以能碳提效为基础,健全绿色低碳发展评价体系和行业能碳标准体系,推动高炉、转炉、烧结等重点工序实施系统节能改造,加快余热余能回收、先进节能装备替代和工艺优化等成熟技术推广应用。其二,应以碳排放双控和全国碳市场为主线,常态化开展碳排放对标找差,摸清企业碳排放底数、减排潜力与工艺短板,协同推进原燃料结构调整、过程控制优化和数智化管理提升。其三,应稳步提升废钢循环利用水平,优化废钢资源配置,促进电炉短流程占比有序提升,同时加快富氢冶炼、界面强化、CCUS等前沿低碳技术的示范验证和产业化布局。其四,应强化环保治理长效机制建设,以合法合规和稳定达标为底线,健全全链条治污体系,并依托工业互联网、数字孪生和大数据技术建设智慧环保平台,实现污染物在线监测、溯源分析、趋势研判和智能预警,推动环境治理由事后处置向事前预防和全过程调控转变。

绿色化转型的重点并不局限于末端治理或局部减排,而在于通过能源结构优化、工艺流程重组、碳资产管理和智慧环保协同推进,系统重塑钢铁工业的低碳发展范式,使绿色真正成为行业高质量发展的内在属性和竞争优势。

(三)融合化转型:破解“业态单一、协同偏弱”难题,构建产业发展新生态

与智能化和绿色化相比,融合化转型更多体现为产业边界、组织方式和价值创造逻辑的重构。当前,我国钢铁工业虽已居全球生产与消费首位,但产业结构和供需适配仍存在明显不足,突出表现为低端产品过剩、高端产品不足,部分高端钢材仍依赖进口,国产高端材料在批次稳定性和服役性能方面与国际先进水平仍有差距。其背后原因在于,高端材料研发多围绕特定装备需求展开,容易形成品种分散、研发与生产衔接不足的格局;与此同时,基础理论研究、应用评价体系和制造体系衔接仍不完善,制约了高端产品的持续迭代。更为重要的是,钢铁行业在产业链协同、制造服务融合、跨行业联动以及平台化组织等方面仍存在明显短板,难以适应先进制造业对系统协同和生态赋能的要求。

推动融合化转型,关键在于由单一材料供给逻辑转向综合解决方案逻辑,并由此提升产业组织效率和价值创造能力。首先,推动产品高端化与装备高端化协同共进,聚焦航空航天、海洋工程、汽车、新能源、高端装备等重点领域所需高端材料,持续优化产品结构,提升材料供给与市场需求的适配水平;同时,围绕高纯净冶炼、氢冶金、电炉短流程、数字孪生等关键技术,突破冶炼和加工装备瓶颈,加快核心零部件、控制系统和软件模型国产化,构建自主可控的高端装备体系。其次,应推动钢铁与下游应用深度融合,围绕汽车、船舶、家电、能源装备、轨道交通、建筑工程等重点领域,建立“材料研发—试制—验证—服役评价”全流程联合机制,推动供给模式由“按标准供货”向“按场景开发”转变。再次,应推动制造与服务深度融合,围绕重点客户提供材料生命周期管理、质量追溯、库存协同、在线配供和技术服务,推动企业由交易型制造商向平台型服务商转型。与此同时,还应推动钢铁与能源、物流、环保等外部系统深度融合,探索园区化、集群化协同模式,提升绿电消纳水平、综合物流效率和固废资源化利用水平。最后,应强化产学研用深度融合,围绕高端材料、工艺装备、工业软件和绿色低碳等方向,构建企业主导、科研支撑、用户参与的协同创新体系,提高成果转化效率。

融合化转型旨在通过产业链、供应链、创新链和价值链的协同重构,推动钢铁工业由“单一生产系统”向“复合型产业生态”跃升,从而提升行业整体能级、抗风险能力和价值创造水平。

(四)三化协同:打造中国钢铁工业新质生产力

智能化、绿色化、融合化并非彼此割裂的三条路径,而是相互支撑、彼此耦合、协同演进的系统工程。智能化通过数据贯通、模型驱动和闭环控制,提升生产过程的精细化、柔性化和自主化水平,不仅为绿色化提供精准调控手段,也为融合化提供平台化支撑;绿色化通过能效提升、低碳重构和环保升级,重塑行业发展逻辑与成本结构,既为智能化提供场景需求和技术约束,也为融合化拓展绿色供给和低碳服务空间;融合化则通过跨界协同、场景共创和生态组织,拓展钢铁产业价值边界,增强智能化和绿色化成果的外溢效应与产业转化能力。

钢铁工业转型的关键,不在于单项技术突破或局部效率改善,而在于以智能化重构生产方式、以绿色化重塑发展范式、以融合化构建发展新生态,并在三者深度协同中培育具有系统集成优势、绿色低碳优势和生态组织优势的新质生产力。未来钢铁工业的核心竞争力,不仅体现为单个企业的工艺与装备能力,更体现为其能否以数字化、低碳化、平台化的综合能力,形成面向全产业链的价值创造体系。只有在这一意义上实现系统性跃升,钢铁行业才能真正完成由传统制造业向先进制造业的历史性跨越。


结论与展望

钢铁工业迈向先进制造业不是某一项单点技术突破所能完成的线性升级过程,而是智能化、绿色化、融合化协同演进的系统性转型过程。其中,智能化转型旨在通过数据贯通、模型驱动和闭环控制重构生产方式,推动钢铁制造由经验型、分散型管理向知识型、协同型治理跃升;绿色化转型旨在通过能碳提效、低碳工艺突破和智慧环保体系建设重塑发展范式,推动钢铁工业由高耗能、高排放的传统运行模式向资源节约、环境友好和低碳高效的发展模式转变;融合化转型则旨在通过产业链、创新链、供应链和价值链的协同延伸,推动钢铁企业由单一冶炼制造商向综合解决方案提供者和产业生态组织者转型。三者相互嵌合、相互强化,共同构成钢铁工业培育新质生产力的核心路径。

面向未来,钢铁行业仍需在若干关键领域持续发力。其一,应进一步提升关键核心技术自主可控水平,尤其是在工业软件、智能控制、低碳冶金和高端装备等领域加快突破。其二,应加快构建行业级数据标准和高质量数据体系,为智能化应用深化和跨场景协同提供坚实支撑。其三,应推动碳排放双控、全国碳市场与绿色金融政策协同发力,增强低碳转型的经济可行性与制度稳定性。其四,应强化产学研用深度融合和复合型人才培养,夯实高端制造和绿色创新的人才基础。其五,应进一步完善产业生态和组织模式,推动大中小企业协同、上下游联动以及跨行业资源整合,形成更具韧性和创新活力的产业共同体。

可以预见,随着智能化、绿色化、融合化持续深入推进,钢铁工业将加快实现由传统基础产业向先进制造业的整体跃升,并将在服务制造强国、交通强国、能源强国建设以及实现“双碳”目标过程中发挥更加重要的支撑作用。从更深层次看,未来钢铁工业的竞争将不再主要表现为规模竞争和成本竞争,而将更多体现为体系能力、生态能力和持续创新能力的竞争。唯有在“三化协同”中持续推进技术变革、模式变革和组织变革,才能真正实现钢铁工业高质量发展和新质生产力的系统塑造。



作者 | 肖邦国(冶金工业规划研究院党委书记、院长)

来源 | 中国钢铁业

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