高强度钢行业市场机遇分析2023

中国是世界最大的钢铁生产国，粗钢产量占世界总量一半以上，但高端特殊钢与特种合金的品质方面还有一定的差距，其中生产这些高端材料的铁基原料纯度是一个关键制约因素。目前，可以通过原料精选和精炼方法去除夹杂元素来提高材料的纯净度。生铁和纯铁作为铸造和炼钢行业的关键基础铁基材料，其纯度高低直接影响高端特殊钢与特种合金的品质。

河北龙凤山铸业通过自主创新的“三精法(精料、精炼、精处理)”生产工艺，成功研制出了高纯生铁和超高纯生铁。其中，高纯生铁和超高纯生铁中铬、钒、钼、锡、锑、铅、铋、碲、砷、硼、铝等11种微量元素含量总和分别小于0.057%和0.021%，钛、锰、磷、硫等有害元素含量也极低。龙凤山铸业生产的高纯生铁和超纯生铁组织致密、无气孔和夹渣、表面洁净，可广泛用于高端铸铁件、铸钢件、特殊钢冶炼等，能够减少废钢带入的杂质与有害元素对材料的影响(图3)。例如，采用高纯生铁和超高纯生铁能保证冶金质量和高纯净度，生产的核乏燃料储运容器组织致密，无铸造缺陷和晶界偏析夹杂;生产的车轴齿轮箱、变速箱体和大型曲轴等军工配件的动态力学性能、疲劳性能和过热能力好;生产的舰船柴油机机体、缸盖、缸套等高端铸件具有高的抗热疲劳强度、硬度和耐磨性，提高了发动机的使用寿命。

如果你想了解高强度钢行业的内外部环境、行业发展现状、产业链发展状况、市场供需、竞争格局、标杆企业、发展趋势、机会风险、发展策略与投资建议等进行了分析……我们研究院撰写的《2023-2028年中国高强度钢产业市场深度调研与未来发展趋势预测研究报告》。重点分析了我国高强度钢行业将面临的机遇与挑战，对高强度钢行业未来的发展趋势及前景作出审慎分析与预测。

(资料图片仅供参考)

随着安全性和燃油经济性需求的增长，汽车工业对高强度、轻质材料的需求越来越大。再汽车轻量化的推动下，汽车中铝合金、镁合金、塑料等零部件的使用比例逐年增加，钢铁在汽车材料中的主导地位也受到了威胁。为提高汽车的安全性并应对来自其他材料的挑战，目前钢铁材料的开发重点是高强度钢。

高强度钢是一种大五金类材料，是指抗拉强度和屈服点比软钢高的钢材，常用于推进汽车轻量化发展等。在汽车轻量化和提高安全性方面起着非常重要的作用，已经广泛应用于汽车工业，主要应用于汽车结构件、安全件和加强件如A/B/C柱、车门槛、前后保险杠、车门防撞梁、横梁、纵梁、座椅滑轨等零件。先进高强度钢的强度和塑性配合优于普通高强钢，兼具高强度和较好的成形性，特别是加工硬化指数高，有利于提高冲撞过程中的能量吸收，这对减重的同时保证安全性十分有利。

与传统钢相比，超高强度钢具有强度高、韧性好、耐腐蚀、耐疲劳、机械性能优良等特点，可用于制造承受较高压力的结构件，如汽车车身外板、飞机悬架系统臂类零件、合缝接头、螺栓、导弹壳体、飞机起落架、防弹钢板等，广泛应用在航天、航空、军工、汽车等领域。

在高强度钢的市场上，几乎都是大型钢铁企业在参与，如安赛乐米塔尔、新日铁住金、瑞典SSAB、日本JFE、德国蒂森克虏伯、韩国浦项等。这其中，瑞典SSAB又是北欧和北美市场的主导企业，是北欧最大的板带制造商，为众多著名车企提供钢板。

欧美天然气、电价纷纷飙涨，创下记录。居民深受其苦，企业也不堪重负。而这其中，作为工业基础行业的钢铁业更是艰难。据德国钢铁钢铁制造商蒂森克虏伯表示，如果天然气价格继续上涨，该工厂就需要亏本经营。而一旦天然气断供，公司只能停产。

超高强度钢研发难度大、技术壁垒高，且价格昂贵，在国外市场上，超高强度钢相关企业有美国Carpenter技术公司、日本JFE公司、Stelco公司、美国钢铁公司等。在全球范围内，美国在超高强度钢研究、技术水平、生产工艺、产品种类等方面处于领先地位。我国超高强度钢生产主要集中在抚顺特钢、长城特钢、宝钢股份等企业中，相关研发机构有北京航空材料研究院、北京科技大学、冶金工业部钢铁研究院，中国科学院金属研究所等。

中国的钢铁企业近年来在高强度钢上进展颇大，如宝武就实现了一、二、三代全系列高强度钢的工业化生产，在全球都属少有。

但高强度钢市场供货门槛并不低。其一是这类产品技术要求高，导致前期研发周期长，企业需要更多投入。再一个就是汽车厂商往往对这类材料有极为严苛的质量体系认证，认证周期可能长达一年半甚至更久，这就导致龙头企业的垄断格局很难在短时间内被打破。

高强度钢板冲压技术亟待突破。现在大量采用的以IF钢为主的软钢系列将被高强度钢板系列替代，高强度低合金钢将被双相钢和超高强度钢板替代。目前，国内汽车零件高强度钢板的应用还多限于结构件与梁类件，所用材料的抗拉强度多在500MPa以下。因此，迅速掌握高强度钢板冲压技术，是我国汽车模具行业亟待解决的一个重要问题。

高强度钢向着更高强塑积、更优性价比等方向发展，其中热成形钢在车身的用量会逐渐增大。随着高强度钢的发展，其应用也面临着一系列的挑战，如冷冲压成形的开裂和回弹、焊接技术难题，延迟开裂的科学评价、断裂韧性的优化提升等则是需要持续研究攻克的难题。

从营收情况来看，2021年抚顺特钢和宝钢股份营业总收入均保持增长趋势，2021年抚顺特钢营业总收入达74.14亿元，较2020年增加了11.42亿元，2022年1-9月抚顺特钢营业总收入已完成57.37亿元;2021年宝钢股份营业总收入达3653亿元，较2020年增加了830亿元，2022年1-9月宝钢股份营业总收入已完成2792亿元。

高强度钢可以兼顾轻量化和安全性需求。新型高强度钢板具有较低的屈强比、较好的应变分 布能力和较高的应变硬化特性, 同时高强度钢板的力学性能更加均匀,从而具有更好的碰撞 特性和更高的疲劳寿命。 高强度钢核心优势在于提升汽车碰撞安全性。以菲亚特汽车为例，1998 年 Fiat 600 高强钢 用量 10%，碰撞评级为良性，仅仅满足法规要求。2004 年刚强钢比例达到 52%，安全性评 价上升至四星级，2007 年继续提升至 65%。高强钢比例超过 60%的速腾汽车，拥有三层钢 板的车门在发生碰撞时吸收大量能量，避免碰撞变形造成伤亡。

炼钢技术和制造工艺进步推动高强钢性能提升和成本下降。最近 20 年汽车钢材日新月异，新的炼钢工艺(如真空抽气法、合金冶炼)可以降低生产成本，提高纯度、强度、塑性和稳 定性。新的制造工艺如拼接技术将不同厚度或等级的钢材料拼接起来，有效提高了材料利用 率，节省了原料、加工和组装成本。

高强度钢行业发展前景预测分析

随着航空现代化机械工业、航天工业、化学工业以及电子工业的发展，对产品零部件材料的性能有着各种各样的高水平要求。比如：耐高温、耐高应力、耐腐蚀、耐磨损、高导电率等等。所使用的种类也越来越广泛，例如：普通的碳素结构钢、高强度钢、超高强度合金结构钢、高锰钢和不锈钢;还有黑色金属、钛合金、铜合金、铝合金及其它有色金属等。

纯铁纯度提高到极限后，将会表现出很多不同的现象。2015年美国NIST联合日本、比利时和德国等针对3N8-6N8纯铁进行了力学测试，发现纯度提高后，6N8纯铁在低10-5 s-1应变速率下屈服强度最低能达到28 MPa[2]，远低于对纯铁传统的屈服强度极限的认知。国内关于高纯铁和超纯铁的研究起步虽然较晚，但近几年也取得了可观成果。河北龙凤山铸业与上海大学材料学院、钢研总院以龙凤山的超高纯生铁为基础，创新的提出了工业化火法生产4N级高纯铁的新工艺流程，同时已在上海大学实验室制备出公斤级4N4高纯铁(图3)，其平均屈服强度最低能达到58 MPa。

提高纯铁的纯度，作为原料有效改善高端特殊钢与特种合金纯净度，提高材料性能;作为磁性材料，高纯度能够显著降低矫顽力，提高磁导率。高超纯铁具备高熔点、高塑性的特点，本身是很有发展潜力的军工新材料。高超纯铁杂质含量低，能大幅减少高端特殊钢与特种合金中的夹杂物与有害元素，有助于提高韧性、疲劳强度和蠕变强度，可用于飞机起落架、航空轴承、传动变速装置等高端装备，能够显著提升我国工业实力和国防能力。高超纯铁的夹杂物极少，能有效降低材料的电极电位差异，避免点蚀发生，形成所谓的高超纯不锈铁。

高强度钢一向以经销中国内地国产钢铁为主，约占市场总销量的70%，其他来自日本、南非等地。小五金店主要经营普通金属小工具及用料，如螺丝刀、铁钳、铁锤、钢锯、铁钉、铁丝网、锌铁板、小型水喉管及铁锁等一类物品。随着澳门经济的迅速发展，各大工商业写字楼、出入口商、洋行、银行等大多数机构的中层管理工作，已从过去的手工操作逐步转向电脑化，对商业机器的需求迅猛增加。

现阶段，主要应用的先进高强度钢有DP钢、TRIP钢、MS钢、QP钢、DH钢，用量最大的是DP钢，广泛应用于车身碰撞吸能件及及门槛、防撞梁等安全件。一般来说，材料强度的提高将导致成形性能降低，应用难度提升，对于复杂形状的零件，材料强度越高，常规的冷成形工艺解决回弹、起皱、开裂等难度越大，限制了冷成形高强度钢的应用，目前1 180 MPa级冷成形钢已有较多应用。

《关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见》提出，力争到2025年，钢铁工业基本形成布局结构合理、资源供应稳定、技术装备先进、质量品牌突出、智能化水平高、全球竞争力强、绿色低碳可持续的高质量发展格局。根据有关目标要求，要构建产业间耦合发展的资源循环利用体系，80%以上钢铁产能完成超低排放改造，吨钢综合能耗降低2%以上，水资源消耗强度降低10%以上，确保2030年前碳达峰。

报告对国内外高强度钢行业的供给与需求状况、相关行业的发展状况、市场消费变化等进行了分析。重点研究了主要高强度钢品牌的发展状况，以及未来中国高强度钢行业将面临的机遇以及企业的应对策略。报告还分析了高强度钢市场的竞争格局，行业的发展动向，并对行业相关政策进行了介绍和政策趋向研判。

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