我国钢结构行业用钢现状及趋势分析
冶金工业规划研究院
金属材料处
卢宇迪 王永 马东旭 陈程
一、我国钢结构用钢现状分析
( 一 )
钢结构整体情况分析
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%。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、施工以及产-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。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的不断完善以及住建部将钢结构技术列为10大重点推广技术后，我国钢结构加工技术水平和效率的不断提升，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，钢结构加工产量保持较快增长。根据统计，2020~2024年，我国钢结构加工量由8900万吨增长至10900万吨，增长22.5%。其中，2024年钢结构加工量同比下降2.7%，为近5年首次下降，如图1所示。
图1 近5年钢结构加工量情况
( 二 )
钢结构用钢品种结构分析
近5年，我国深入推进区域协调发展，常住人口城镇化率从63.9%提高到67%，积极推进重大补短板项目建设，高速铁路运营里程从3.8万公里增加到4.8万公里，高速公路里程从15.3万公里增加到19.1万公里。钢结构应用领域以房屋建筑和桥梁建筑为主，2020~2024年钢结构建筑主要消费品种为钢板（带）、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65%~70%之间，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，占比在14%~20%之间，冷弯型钢（含檩条）、钢管占比分别在3%~10%之间。另外，还包括部分焊材、螺栓等产品，占比在5%及以下。2020~2024年，我国钢结构用钢品种结构及变化趋势如图2所示。
图2 近5年钢结构用钢品种情况
从变化走势看，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、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）、热轧型钢消费占比保持波动上升态势，2024年消费占比较2020年分别增长2.5个百分点、0.8个百分点；冷弯型钢（含檩条）和钢管消费占比有所下降，较2020年分别下降2.3、0.7个百分点。
( 三 )
钢结构用钢强度分析
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，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。2020~2024年，我国钢结构加工企业用钢主要以Q355级别为主，占比在60%以上，其次为Q235级别，占比在15%~20%；Q390、Q420等高强品种占比合计在10%左右；其他未注明等级钢材占比约10%。2020~2024年，我国钢结构用钢强度变化趋势如图3所示。
图3 近5年钢结构用钢强度情况
从变化走势看，随着我国房屋建筑领域供给侧结构调整不断推进，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发展、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，2024年，Q235品种消费占比较2020年下降9.2个百分点，Q390品种消费提高2.2个百分点。
二、钢结构用钢趋势分析
( 一 )
总量规模趋势分析
近年来我国大力推广钢结构应用，《钢结构行业“十四五”规划及2035远景目标》提出，到2025年全国钢结构用钢预期达到1.4亿吨左右，占全国粗钢产量比例15%以上，钢结构建筑占新建建筑面积比例达到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，钢结构用量预期达到每年2亿吨以上，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%左右，基本实现钢结构建筑智能化。
我国安徽、山东等省份钢结构加工量排在前列，安徽省提出2025年装配式建筑占新建建筑比例达到30%，全省培育50个以上省级装配式建筑产业基地、3～5个国家级装配式建筑产业园区，打造一批智能建造龙头企业。山东省提出到2030年，全省新开工装配式建筑占城镇新建建筑比例达到60%以上。
在国家一系列政策支持下，尤其是在“双碳”背景下，钢结构具有低碳发展优势，预计未来我国钢结构产业将保持稳定增长态势。按照近年来的增速测算，预计到2030年，我国钢结构产量将达到约1.5亿吨，占钢材消费量的比例约20%。
( 二 )
钢结构用钢品种结构变化趋势
当前，我国钢结构使用钢材主要以Q235和Q355为主，强度级别较低，随着钢结构建筑向大跨度、超高层、复杂空间方向发展，高强度、耐腐蚀、耐火、抗震等钢材成为未来建筑结构用钢发展方向。2017年发布的《钢结构设计标准》已经将钢材最高强度提升至Q460级别，并针对外露环境且对腐蚀有特殊要求，或在腐蚀性气体和固态介质作用下的承重结构，建议采用Q355NH、Q415NH等耐候钢。
从钢结构用钢品种来看，目前用量最大的是焊接型钢，主要采用钢板（卷）原料，由于热轧型钢规格不匹配、交货周期较长等因素，导致钢结构加工过程中大量采用焊接型钢。随着热轧H型钢规格的进一步细化，将逐步缓解目前市场上热轧H型钢品种规格不齐全的问题，有利于促进热轧H型钢在钢结构领域中的应用推广。随着焊接H型钢智能化水平不断提升，焊接H型钢焊缝质量性能提高，未来热轧H型钢和焊接H型钢在钢结构建筑领域仍将共同发挥作用。预计到2030年，热轧型钢用量占比将小幅提升，同时焊接型钢占比将小幅下降。
从钢结构用钢强度等级来看，随着我国钢结构建筑、特高压输电用塔桅钢结构等下游用钢行业向轻量化、绿色化方向发展，钢结构用钢强度等级仍将保持高强化趋势，Q235占比继续下降，而Q390及以上高强钢用量占比继续稳步提升。预计2030年Q390及以上高强钢用量占比将达到15%左右，比2024年提升约5个百分点。此外，具有特殊性能要求的钢材，如高强钢、Z向性能钢、耐候钢等需求量将保持增长态势。
( 三 )
钢结构用绿色低碳/零碳钢需求增长
国务院印发的《2030年前碳达峰行动方案》提出，推进城乡建设绿色低碳转型，大力发展装配式建筑，推广钢结构住宅，推动超低能耗建筑、低碳建筑规模化发展。“双碳”发展背景下，在相关政策支持下，可以预见拥有低碳绿色优势的钢结构建筑有较大的发展空间。
装配式钢结构和配品配件可以在工厂预制后，到工地现场安装，能大幅减少建筑垃圾、减少施工作业产生的噪声和现场扬尘等环境污染。节能方面，钢结构建筑能耗比钢筋混凝土建筑能耗更低，同时钢结构易于加固、改建、拆迁，可以回收再利用，通过循环利用节约大量资源，也能转化成钢材战略储备。根据研究，采用产品全生命周期评价法对典型钢结构住宅建筑和相似的钢筋混凝土住宅建筑进行分析，钢结构建筑在碳排放方面优于传统钢筋混凝土建筑。结合中国钢结构协会及相关学术研究案例进行分析，钢结构建筑比钢筋混凝土建筑可减少碳排放14%~40%。
《基于BIM-LCA的公共组合结构全生命周期碳排放研究》研究结果表明：某以钢结构为框架的大型公共建筑的全生命周期碳排放构成中，其中生产阶段和运营阶段的碳排放占比最高，分别为56.02%和42.87%。在生产阶段时，钢材是碳排放的主要来源。因此，为钢结构建筑提供低碳/零碳钢，将会有效降低建筑的碳排放量。为贯彻绿色发展，推动房屋建筑产业链协同降碳，需要强化全生命周期管理理念，引导钢铁企业推行绿色设计，多维度多层次开展源头减碳、过程控碳，开发具有高性能、长寿命、耐腐蚀等特性的全生命周期绿色建筑钢材产品，未来低碳/零碳钢材的需求将增长。
三、推广钢结构拓展用钢建议
一是进一步强化上下游产业对接。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，行业标准规范仍需升级完善，一定程度制约了钢结构应用比例提升和钢材需求结构优化。为强化产业链融合，根据上下游企业需求搭建多元化、高效能的产业对接平台，通过搭建面对面的交流平台，可有效解决上下游企业间的联系不畅、协同效率不高的问题，推动高品质钢材有效推广应用。
二是推动钢结构建筑产业链协同降本。钢结构建筑符合政策发展方向、符合我国经济社会发展大趋势，具有全生命周期节能降碳成本优势，但一次建造成本偏高一定程度制约了钢结构建筑推广。尤其在当前整个房地产市场整体下行的大环境下，企业对造价成本要求更高，原材料价格的影响在逐步放大。钢结构建筑产业链可结合应用人工智能，通过上下游信息的协同、设计的数字化、生产的自动化、施工的信息化、运维的智慧化，为钢结构建筑降低成本提供科学、合理的指导，通过钢结构全产业链的深度融合，实现钢结构建筑的综合成本降低，提升钢结构建筑的应用比例，从而提升钢结构用钢需求。
三是加强宣传推广钢结构建筑示范工程。聚焦未来钢结构建筑推广方向，应用新场景、新领域，结合钢结构建筑强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、可循环利用、节能降碳等显著优势，以及在未来“好房子”建设中空间灵活可变优势，抓紧“双碳”目标推进与“好房子”建设历史机遇，树立若干具有行业影响力的工程示范，打造产业融合样板，对钢结构建筑在节能、环保、抗震、全生命周期节约成本等方面的优势加大宣传力度，提高社会认知和普遍认同度，推广钢结构建筑，带动钢结构用钢需求。
冶金工业规划研究院
金属材料处
（金属材料市场研究中心、生命周期评价中心）
金属材料处（前身为轧钢处）是冶金工业规划研究院的核心业务部门之一，聚焦于钢铁与有色轧制加工与成型工艺及产品领域。为充分发挥好我院“全金属产业链”智库研究与赋能作用，更加契合国家政策导向和行业发展趋势，金属材料处创新构建以产品为载体、以服务为灵魂、以技术装备为基础、以创新为动力、以标准化为引领、以市场营销为方向、以品种结构优化为手段、以质量管理为保障的"八位一体"产品高质量发展思路，业务范畴延伸拓展至冶金产业高质量发展与钢铁-有色一体化发展、冶金企业产品定位（市场分析）、品种结构调整、产业链延伸、工艺装备优化、营销服务、质量管理、科技创新以及生命周期评价等专项规划，助力冶金行业与企业走好提质升级发展之路。
一、市场需求预测和产品政策研究
先后参与了国家发改委钢铁工业调整和振兴规划、产业结构调整指导目录（钢铁部分）、新材料发展现状及行动方案研究，工业和信息化部钢铁“十二五”规划研究（含品种结构调整、市场预测）、钢铁工业调整升级规划、钢铁工业钢材品种结构优化政策研究、我国和全球钢材需求预测、钢铁和有色产业耦合发展等基础研究工作。
二、产品定位、品种结构优化及产线提质增效专项咨询
为宝钢、鞍钢、武钢、沙钢、马钢、中信特钢、包钢、新兴铸管、华菱湘钢、华菱涟钢、石横特钢、瓦卢瑞克、波音公司等近百家企业提供产品定位或品种结构优化服务，为企业制定科学的产品定位、品种优化调整方案和金属材料板带材生产线提质增效方案。
三、金属材料产业发展、产品深加工以及产业园区规划咨询
为河北省、山东省、山西省、辽宁省、湖北省、内蒙古自治区、日照市、新余市、鞍山市等政府部门制定冶金产业发展规划，为南宁市、贺州市、崇左市、攀枝花市、通辽市、河津市、永济市等地区围绕铝、铜、稀土、钒、钛等有色金属产业高质量发展制定专项发展规划；为敬业集团、昆钢集团、莱钢集团、泰山钢铁等企业提供深加工产业发展规划咨询服务。
四、产品生命周期评价咨询
支撑国家发改委、工信部、科技部、生态环境部、中国钢铁工业协会等部委、协会参与多项政策制定与研究工作，完成辽宁省钢铁行业碳足迹研究分析。先后为首钢、太钢、沙钢、敬业集团等百余家企业开展典型产品碳足迹核算服务或低碳钢材等金属材料产品设计，支撑攀钢集团、本钢集团、建龙集团、中天钢铁集团、晋南钢铁等企业产品EPD发布。为国内外下游用钢低碳需求提供碳足迹核算支持，应对绿色贸易壁垒。此外，助力冶金企业建立产品碳足迹管理体系、原材料供应商碳足迹数据库，为汽车、建筑等下游用户原材料低碳供应链建设等相关技术支持。
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