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葛昕:低碳目标从供需两面促进钢铁行业发展钢铁行业深度报告:从美日钢铁发展史看我国钢铁业的现状和未来

更新时间:2021-11-22 03:41:09点击:

(报告出品方/作者:招商证券,岳恒宇、唐笑)

  中新经纬11月2日电 题:《葛昕:低碳目标从供需两面促进钢铁行业发展》

  作者 葛昕(兰格钢铁研究中心副主任)

  近日,国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》(下称《方案》),《方案》聚焦2030年前碳达峰目标,统筹稳增长和调结构,从而推动能源低碳转型平稳过渡,循序渐进推进碳达峰行动。《方案》提出,到2025年,非化石能源消费比重达到20%左右,单位国内生产总值能源消耗比2020年下降13.5%,单位国内生产总值二氧化碳排放比2020年下降18%,为实现碳达峰奠定坚实基础。到2030年,非化石能源消费比重达到25%左右,单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降65%以上,顺利实现2030年前碳达峰目标。那么这些低碳目标的分步实施,又将会对国内的钢铁行业产生什么样的影响呢?

  其一,从国内钢铁行业的供给方面来看,《方案》提出的十大重点行动中,节能降碳增效行动、工业领域碳达峰行动、循环经济助力降碳行动将对于国内钢铁行业供给端发展产生意义深远的影响。节能降碳增效行动中“能耗双控”将成为重要的抓手,严格控制能耗强度,合理控制能源消费总量,这将明显限制现有钢铁产能的释放。而工业领域碳达峰行动中,低碳转型和高质量发展将是重中之重,将进行深化钢铁行业的供给侧结构性改革,从而限制钢铁产能的再次扩张,同时优化现有钢铁产能的结构,利于先进的冶炼技术来深挖钢铁冶炼生产工艺环节中的节能降碳潜力。与此同时,循环经济助力降碳行动中全面提高资源利用效率,也将有效助力国内钢铁行业的低碳结构转型,把低碳理念和循环利用贯彻到整个钢铁生产工艺中,从而达到钢铁生产全流程中的低碳应用。

一、美国钢铁行业分析宏观影响因素:固定资产投资、制造业拉动钢铁繁荣,负担系数反向影响钢铁需求

(1)GDP 正面推动粗钢行业发展,自 20 世纪 30 年代以来相关性整体增强

整体来看,美国 GDP 增速经历了前期大幅震荡,中期缓幅波动,90 年代低位平稳运行和 21 世纪以来增长中枢进一 步降低的趋势,四个阶段 GDP 增速的波动幅度与美国粗钢增速的波动幅度大体一致,总体相关系数达到 0.5。分阶 段来看,1930 年至 1959 年,相关系数为 0.46,1960 年至 1989 年,相关系数为 0.74,1990 年至 2000 年,相关系 数达到 0.59,2001 至今相关系数稍有变动,达到 0.65 的强相关水平。

1930 年以后,美国工业化水平稳步推进,美国确定为全球第一经济强国,其强大的工业生产能力和战争的用钢需求 都有效的刺激钢铁的生产,该阶段 GDP 增速和粗钢产量增速相关性较强。1960 年至 1989 年二战带来的需求红利逐 渐消退,70 年代经济滞胀,钢铁产能过剩,进入转型升级阶段,政府推动钢铁行业去产能期间,GDP 增速与粗钢增 速之间的相关性随之减弱。80 年代末及 90 年代加工配送中心与房地产行业迅速发展,对固定资产投资与钢铁产量相 关系数的提升做出了积极贡献,固定资产投资对 GDP 的贡献增强,因此钢铁增速与 GDP 增速的相关性也有所提升。

  其二,从国内钢铁行业的需求方面来看,《方案》提出了十大重点行动中,能源绿色低碳转型行动、节能降碳增效行动、城乡建设碳达峰行动、交通运输绿色低碳行动将使得国内钢铁行业需求向高质量方向迈进。能源绿色低碳转型行动中的需求将主要来源于加快构建清洁低碳安全高效的能源体系,主要是将加快建设新型电力系统的建设,这将明显加大新能源行业的投资力度,从而增强风电、太阳能、水电、核电建设的用钢需求,而现有煤电机组也将在“绿标”的引导下,进行节能升级技术改造,与此同时,节能降碳增效行动也将实施重点行业节能降碳工程,推动电力、钢铁、有色金属、建材、石化化工等行业开展节能降碳改造,这将会带动大量的绿色设备的用钢需求。而在城乡建设碳达峰行动中将重点推进城乡建设绿色低碳转型,从而加快推进新型建筑工业化,大力发展装配式建筑和推广钢结构住宅,这将推动建筑用钢需求逐步向高品质用钢转变。而在交通运输绿色低碳行动中,推动运输工具装备低碳转型和加快绿色交通基础设施建设将成为推动的重点,主要是推动城市公共服务车辆电动化替代,推广电力、氢燃料、液化天然气动力重型货运车辆,这将为汽车行业用钢带来新的增长动力。

  综上所述,《方案》将对国内钢铁行业产生深远的影响,供给方面将重在限制钢铁产能释放,优化调整存量产能结构;而用钢需求方面将主要提升下游用钢行业的需求品质和需求结构。《方案》将从供需两个方面共同入手,促使国内钢铁行业逐步走向高质量发展之路。(中新经纬APP)

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20 世纪 60 年代以后,美国逐渐转变为钢铁净进口国且表观消费量数据可得,因此我们使用 60 年代以来的粗钢表观 消费量数据进行分析。从消费的角度看,60 年代以来三个阶段粗钢表观消费增速与 GDP 增速之间相关性更强,1963 年至 1989 年,相关性达到 0.74,1990 年至 2000 年,相关性提升至 0.61,2001 年至 2020 年,相关性仍达到 0.64 的水平。整体较粗钢产量增速与 GDP 增速之间的相关性变化趋势一致。

(2)城市化高速发展期对钢铁产量拉动较强,成熟发展阶段相关性减弱

1900 年至 2019 年,根据美国城市化速率的不同,美国城市化进程大致可分为三个阶段,1900 年至 1958 年处于城 市化加速发展时期,1959 年至 1989 年进入城市郊区化发展阶段,1990 年以来城市化成熟及自我完善阶段。城市化 加速发展时期,美国尚处于钢铁出口国地位,且该阶段与钢铁相关性较强,考虑数据的可得性,采用粗钢产量数据进 行分析。

第一阶段 1900 至 1958 年,城市化高速增长,从 39.6%升至 69.48%,1920 年美国人口突破一亿,城市化率达到 50.9%, 虽然该阶段受到经济大萧条的影响,城市化增速减慢,但是政府的干预性政策促使美国经济在较快时间内得以恢复。 二战爆发后美国城市工业、服务业借战争有所发展,城市繁荣,进一步促升了城市化率。城市化的快速发展对工业基 础设施建设、住房等都支撑了钢铁需求。

第二阶段 1959 年始到 1989 年,城市化率从 69.47%上升至 75.09%,进入城市郊区化发展阶段,美国地区之间发展 不平衡,人口开始向郊区移动,因此区域之间城市化的协调使对钢铁的需求仍然保持较高水平。1955 年进入工业化 后期,城市化增速有所放缓,该阶段城市化年均增加 0.18 个百分点。1960 年城市化水平已经达到 70%。此阶段钢铁 产量呈现先上升后下降的趋势,在 1973 年达到 13680.2 万吨的阶段最高点,此后开始波动下降。

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第三阶段自 1990 年美国工业化基本完成至今,美国城市化率年均增加 0.24 个百分点,2018 年达到 82.26%,进入 城市化成熟稳定发展阶段,城市化建设仍然保持了一定的用钢需求,但整体上粗钢产量仍然呈现波动下降状态,或因 70 年代以来钢铁产能过剩,加之能源危机等冲击,钢铁行业持续处于买方市场。

总体上,城市化在加速发展时期整体趋势与粗钢产量变动趋势较为接近。城市化加速发展时期,城市化率年均增加 0.5 个百分点,粗钢产量复合增速为 4.76%;进入城市郊区化发展阶段,城市化增速放缓,粗钢产量基本处于持平阶 段;城市化建设成熟稳定阶段时期,粗钢产量复合增速降为-1%。同一时期虽然有其他经济因素影响,但是相对而言, 在美国城市化进展较快时期,对产量的影响相对较大。

(3)负担系数反向驱动钢铁表观消费,近 20 年人口抚养比抬升,钢铁消费下降

人口负担系数也称抚养系数、抚养比。是指人口总体中非劳动年龄人口数与劳动年龄人口数之比。1967 年至 2019 年,美国粗钢表观消费量和负担系数整体呈现较强的负相关关系,人口抚养比下降基本伴随着钢铁行业消费需求的提 升,总体上以人口抚养比拐点为依据大致可以分为四个阶段。

人口结构的变化对于钢铁消费端的影响更为明显,人口结构的变动对于钢铁行业下游市场例如制造业、建筑业有更直 接和更显著的表现,供给侧对于市场变化的反应具有一定的时滞和信息不对称,因此我们采用表观消费量数据与负担 系数进行分析。

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1962 年至 1980 年左右,美国负担系数整体平滑下降,劳动力资源相对丰富,社会抚养比较低,低龄人口数量上升对住房需求有正向推动作用,该阶段粗钢消费高位浮动。1980 年往后,人口抚养比经历了小幅回升,钢铁表观消费量 较 1962 年至 1980 年呈现持续下降情况。自 1994 年左右,美国经历新一轮人口抚养比的下降,粗钢表观消费在 90 年代呈现小幅回升。进入 21 世纪,美国人口负担系数再次呈现上升趋势,人口老龄化加强,住房需求下降,消费萎 缩,此阶段粗钢消费同时受到经济危机、钢铁工人大罢工等因素影响,加之人口结构变化产生的负面推动作用,整体 粗钢消费也呈现下滑趋势。

总体上看,人口抚养比的上升对钢铁需求有一定的抑制作用;人口抚养比下降带动的劳动力比重升高,人口红利影响 会使制造业、建筑业需求提高,用钢需求增大。因此负担系数与表观消费量呈现明显的负相关关系,由于固定资产投 资与粗钢表观消费量有较强正相关,因此整体上负担系数和固定资产投资呈现较强负相关,但与制造业关系相对较弱。

(4)固定资产投资与美国粗钢表观消费量强相关,80 年代加工中心有正向影响

整体上美国粗钢表观消费量和固定投资增速的变化呈正相关关系。美国粗钢表观消费量与固定资产投资增速之间的相 关系数达到 0.53,属于较强相关,原因是固定资产投资流向大多是钢铁需求较强的基础建设、建筑更新改造等等。

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根据粗钢表观消费量和固定资产投资增速的相关性,两者关系大概可分为两个部分,1950 年至 1989 年,美国粗钢表 观消费量和固定资产投资增速的相关系数大约为 0.49,1990 年至 2020 年,相关系数抬升至 0.69。前期由于美国在 二战中获得的红利,凭借着飞机制造、汽车制造等行业在制造业方面领先于全世界,制造业与钢铁需求有着较强的相 关性。

随着制造业的黄金时期结束,80 年代以来与固定资产投资相关的物流、仓储的发展也推动了用钢需求的抬升,加工 配送中心在该阶段已有较快发展,新建企业建设了大量的加工配送中心,占钢铁发货量的比重 不断飙升。90 年代美国房地产市值连续十年稳步增长,新屋出售增长时期超过以往历史时段,房地产行业的迅速发 展对固定资产投资与钢铁产量相关系数的提升也有积极贡献。

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此外,人口抚养比与固定资产投资存在负向相关关系,以美国为例,1950 年至 2019 年美国人口抚养比与固定资产投 资的相关系数为-0.64,有较强负相关性。具体来讲,人口抚养比越高意味着劳动人口占社会总人口比重越小,消费 和投资活动乏力,因此固定资产投资下降;人口抚养比降低则意味着高消费、高投资,固定资产投资上升。

二、日本钢铁行业分析

宏观影响因素:前期快速城市化拉动钢铁景气,后期制造业海外扩张影响钢铁需求

(1)GDP 发展带动钢铁行业繁荣,二战后两者呈现强相关关系

整体来说,日本 GDP 经历了高速增长,增长中枢下移和低位缓速波动的阶段。二战后到 1973 年,日本经济和钢铁工业都迎来发展的高峰期,该阶段 GDP 增速和粗钢产量增速高度相关;此后,日本经济高速增长时期结束,经济整 体呈现波动趋势,而钢铁行业也进行转型升级和海外转移;2008 年受金融危机冲击,日本钢铁产量下降,GDP 也呈 下行趋势,该阶段日本产业升级和海外转移基本完成,钢铁行业的主要目标是去产能和效率提升。

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整体来看,日本粗钢产量增速和 GDP 增速正向强相关,总体相关系数达到 0.62。经济上行时,建筑业、制造业等钢 铁下游行业会迎来发展时期,下游需求会刺激钢铁厂商增加粗钢生产;此外,在经济景气时,钢铁行业本身会吸收一 部分投资,其产量也会增加。特别地,日本 GDP 中约有 1/4 以上的占比为固定资产形成额,而日本粗钢产量的增速 和 GDP 中该部分的增速强相关,相关系数高达 0.71。

按照三个阶段的发展来看,1956 年至 1973 年,相关系数为 0.69。该阶段日本 GDP 实现高速增长,日本重点发展重 工业,钢铁行业的投资增加,粗钢产量也实现激增,年均复合增速高达 21.97%,固定资产形成额占 GDP 的比例也 从 0.2 增长至 0.35。1974-2007 年,粗钢产量增速和 GDP 增速几乎不相关,该阶段日本政府开始经济结构调整,钢 铁产业进行升级以及汽车业等制造业海外转移,钢铁产量增速受海外钢铁需求影响大,且波动明显。2008 年至今, 相关系数达 0.57,受金融危机影响,该阶段日本钢铁出口趋于收缩,日本 GDP 也呈下降趋势。整体经济的不景气会 直接影响影响钢铁的供给。因此该阶段粗钢产量受经济形势影响大。

(2)城市化水平迅速提升时期,钢铁需求得到有效刺激

1945 年至 2019 年,日本城市化进程大致可分为四个阶段,1945 年至 1973 年处于城市化加速发展时期,1974 年至 2000 年进入城市化低速上升时期,2001 年-2007 年城市化再发展及自我完善阶段,2008 年以后为城市化完成阶段。

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第一阶段为 1945 年-1973 年,日本城镇化率从 28%增长到 74%左右,年均提升 1.64 个百分点,粗钢产量的年均复 合增速也高达 21.97%。该阶段日本粗钢产量的增长和城市化水平相关系数高达 0.71。城镇数量和规模的增长导致基 础设施建设空间扩大,从需求侧抬升钢铁产量。特别地,1945 年-1951 年,日本城市化率几近翻倍,但钢铁产量增长有限,这是由于日本受二战战败影响,钢铁行业的投资经历了逐步合理化的过程,因此前期粗钢产量增速有限。第 二阶段为 1974 年-1999 年,日本城市化率提升约 6 个百分点,城市化率年均增幅仅为 0.25 个百分点,城市化进程趋 缓的背景下,日本粗钢产量呈波动下降的趋势,复合增速为-0.87%。

第三阶段为 1999 年后近 10 年,日本推行‘市町村大合并’,城市化水平从 80%增长到 91%,年均提升 1 个百分点 左右,成为全球城市化率之最。期间,日本钢铁产量也呈上升趋势,复合增速约为 2.6%。因此,从日本和美国城市 化的角度可以看出,年均增速在 0.5%以上的城市化率水平会有的在需求端刺激钢铁的供给。

此后,日本城市化处于完成阶段,复合增速约为-0.8%,城市化水平基本维持不变,稳定的城市化水平难以为基础设 施建设和房地产行业带来新的增长点,这一定程度上会影响钢铁的产量,而该阶段日本钢铁行业重点提升销量并逐步 降低产能。

(3)低负担系数促进钢铁行业发展;负担系数上升,粗钢产量呈下降趋势

1945 年至 2019 年,日本粗钢产量和负担系数整体呈现负相关关系,人口抚养比下降基本伴随着钢铁行业产量的提升, 总体上以拐点为依据大致可以分为三个阶段。二战后日本处于战后重建时期,该阶段日本人口抚养比呈现大幅下降趋 势,劳动年龄人口比例显著提升,这为经济和钢铁行业的发展提供充足的劳动力。1973 年-1995 年,负担系数小幅 上升后又呈现下降趋势。此后,日本负担系数呈明显上升趋势,人口老龄化问题会抑制消费,进而降低钢铁产量。

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1945 年-1973 年,日本粗钢产量和负担系数整体呈现较强的负相关关系,相关系数为-0.3,该阶段日本负担系数下降 15 个百分点,日本粗钢产量的平均增速为 20.6%。日本负担系数整体平滑下降,社会抚养比较低,劳动力资源相对 丰富,此时日本正处于工业化高速发展的阶段,此外低龄人口数量上升对住房需求有正向推动作用,该阶段固定投资 形成额的提升,也会扩大粗钢的产能,因此该阶段粗钢产量也会相应的提升。

1974 年-1995 年期间,日本负担系数在小范围内平滑变动,1973 年以后,日本针对钢铁产能过剩的问题积极提高产 品附加值,推动制造业的海外转移。在减少本国制造业供给过剩问题的同时,提升了钢铁产品的海外需求(日本粗钢 产量统计口径仅包括日本地区的粗钢产量)。日本钢铁贸易出口在 1990 年后实现迅速增长。因此,该阶段日本钢铁产 量的变化和人口结构的相关性不强。

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1995 年以后,日本人口负担系数持续呈现上升趋势,人口老龄化加强,住房需求下降,日本国民对交通出行的需求 大幅降低,消费萎缩。但 2001 年到 2008 年间,日本钢材总出口量由 2949 万吨迅速拉升至 3692 万吨,年复合增长 率达到 3.26%。归功于日本的海外生产和钢铁出口,钢铁产量没有明显变化。 2010 年日本钢铁出口量下降,但为了 筹备 2021 年的东京奥运会,日本政府积极推动交通设施新建、修缮活动;此外相关城市的重建计划以及体育设施的 建设会有效拉动国内用钢需求,从而刺激钢铁产量的提升。

总体上看,人口抚养比的上升会抑制消费水平,对钢铁需求有一定的负作用,进而从需求端影响钢铁的产量;人口抚 养比下降带动的劳动力比重升高,人口红利会降低劳动力成本,会使制造业、建筑业用钢需求扩大,从而刺激钢厂提 升产量。

(4)FAI 与日本粗钢产量强相关,制造业、建筑业为主要影响因素

在二战后重建与快速工业化的背景下,日本进行大量的固定资产投资,经济形势向好,也进一步刺激了投资活动,固 定资产投资有效拉动钢铁的供需。1973 年后,经济形势恶化,增长中枢下移,固定资产形成额增速呈现波动下降趋 势,日本钢铁行业也进入漫长的转型时期。

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分阶段 来看,1956 年-1977 年,相关系数为 0.75,远高于 1977 年后的相关系数,该阶段日本固定投资增长,带动城市化相 关的基础设施和房地产建设的发展,这也是该时间日本城市化高速发展的表现,这会有效的从需求端刺激粗钢产量。 1977 年前日本经济高速增长阶段波动幅度较大,后期相对而言波动范围缩小。经济形势向好,投资活动增加,建筑 业会吸纳大量的资金,房屋建设和基础设施建设会导致建筑业钢材消费的增长,刺激上游钢铁产品的需求,刺激上游 钢厂的生产。

1977 年后,日本国内城市化建设的基本完成,日本也在积极推进钢铁行业转型,寻求海外市场的拓展,此阶段制造 业对粗钢产量影响较大,因此固定资产投资形成额增速与日本粗钢产量增速仅呈现弱相关关系,相关系数为 0.28。

(5)制造业与钢铁需求强相关,制造业海外转移有效刺激钢铁需求

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1991 年至 2018 年日本粗钢产量增速与制造业产值增速总体呈正向相关关系,相关系数高达 0.7。在该阶段两者都出 现大幅度波动。制造业作为钢铁重要下游行业,整体上粗钢产量的增速波动较制造业产值增速波动更大,2008 年受 经济危机影响,日本粗钢产量增速在 2009 年跌至-26.2%,制造业增速跌至-16%,在后续两年中迅速回升,并恢复至 正常水平,以汽车等为代表的制造业的繁荣从需求端刺激钢铁产量。在制造业海外产能转移与产业转型升级、产品附 加值提升的推动之下,以制造业海外扩张为代表的海外投资高速扩张刺激了海外市场对于日本特殊钢材以及制造业产 品的需求,从而影响粗钢的产量。因此该阶段日本粗钢产量增速和制造业增速呈现强相关性。

钢铁行业深度报告:从美日钢铁发展史看我国钢铁业的现状和未来三、关于美日钢铁行业发展几个关键问题探讨

1、问题一:美、日钢铁业发展有什么共同特征?

大体上美国、日本钢铁行业的发展都经历了起步、高速发展、转型升级和波动发展时期。

从城市化的角度出发,城市化高速发展时期也就是城市化率从 40%左右上升到 70%左右,年化平均在 0.5 个百分点 以上的阶段,该阶段对工业、基础设施建设、住房等都提出了更高的需求,下游市场的需求会有效刺激钢铁行业的发 展,带来钢铁产量的较快提升。

城市化进入低速增长时期,即城市化率在 70%-80%的阶段,该阶段城市化率增速明显放缓,此阶段钢铁产量与城市 化相关性降低,该阶段美日都成为技术领先的发达国家,在全球产业链条有着明显的制造业竞争力,这促使产业链上 移、制造业优势增加,导致钢铁产量的增速和下游行业(制造业)的需求相关,制造业产出增加时,钢铁的需求会增 大,钢铁产量的增速也会提升。同时因为产能过剩问题的出现,钢铁产业内部对转型升级的需求也逐渐上升。

钢铁行业深度报告:从美日钢铁发展史看我国钢铁业的现状和未来

就人口抚养比而言,人口抚养比的上升对钢铁需求有一定的抑制作用;人口抚养比下降,人口红利影响会使制造业、 建筑业需求提高,用钢需求增大。此外,人口抚养比与固定资产投资同样存在较强的负向相关关系,人口抚养比越高 意味着劳动人口占社会总人口比重越小,消费和投资活动乏力,因此固定资产投资下降;人口抚养比降低则相对而言 会带来高消费、高投资的市场状况,固定资产投资上升。

同时,宏观变量之间也存在内在联系,固定资产投资的快速提升有力带动了城镇化建设,而固定资产投资与 GDP 之 间存在单向因果关系。此外,建筑业产值以及制造业产值与钢铁行业都存在很强的相关性。

2、问题二:美、日钢铁行业转型升级期的应对措施有哪些?

钢铁行业转型期指的是钢铁产业经过快速发展后,产能出现较为严重的过剩时期,该阶段钢铁企业