钢铁铁行业是社会经济发展的重要支柱，在全球工业化进程中起到了不可替代的作用。同时，钢铁行业能源高度密集的特点使其产生了大量的碳排放，对全球气候变暖造成了不容忽视的影响。据国际能源机构预计，要实现全球气候目标，2050年钢铁行业直接碳排放必须比2019年减少50%以上。2020年9月，我国提出了2030年前碳排放达峰、2060年实现碳中和的宏伟目标，而今年我国将制定2030年前碳排放达峰行动方案，未来几十年，我国钢铁行业将面临巨大的低碳转型压力。无缝管作为钢铁行业组成部分，实现碳中和的宏伟目标，必然在今后的发展中更加注重绿色低碳发展，本文就国内无缝管发展现状及未来在“碳达峰”“碳中和”指导下的挑战与机遇作简要分析。
1、我国无缝管行业的发展现状
（1）无缝管行业发展规模
进入20世纪以来，我国无缝管产量进入高速增长阶段，短短14年，我国无缝钢管产量从2001年年产500万吨，到2014年达到年产3000万吨以上的水平。从规模上看，我国无缝钢管在2014年达到峰值后进入平台期，目前我国无缝管产量基本维持在2800万吨左右的水平，约占全国钢材产量的2.3%；从增长速度来看，2001-2007年，由于基数较小，无缝管产量年均增长速度均在20%以上，2008-2014年，无缝管增长速度放缓，进入十三五后，受钢铁行业去产能的影响，我国无缝管量增速出现明显下滑，甚至出现负增长，目前，我国无缝管产量基本保持相对稳定区间。
图一：我国无缝钢管产量变化情况 （单位：万吨）
数据来源：钢联数据
据世界钢材协会统计，我国无缝管产量从2007年达到1881.5万吨后，占全球产量超过50%，占比达到53.77%。截止至2019年，中国无缝钢管产量占比达到73.00%。近十年年全球无缝钢管产量维持在3500-4500万吨体量。近年来，全球主要经济体中，除中国外无缝钢管产量在近20年占比下滑明显，其中北美、欧盟、韩国、日本等发达经济体产量维持稳定，占比明显下滑。
（2）能源消费与无缝管碳排放估算
钢铁行业是能源消耗高度密集型行业，钢铁工业是国民经济的重要基础产业，也是能源消耗和碳排放的大户。《中国钢铁工业节能低碳发展报告（2020）》于2020年12月25日正式发布，《报告》指出，中国钢铁工业节能减排取得积极进展，2019年重点统计钢铁企业吨钢综合能耗为553.7千克标准煤，较2015年下降3.2%，提前完成《工业绿色发展规划（2016-2020）》能效指标任务。
而据有关数据显示，2019年全球钢铁行业能源消费量约占最终能源消费的8%，产生直接二氧化碳排放2.6gt，约占能源直接碳排放的7%；在我国，钢铁行业是能源消费总量最大的制造业行业。自2008年以来，我国钢铁行业能源消费总量呈现出先上升后下降的变化趋势。2014年增长至峰值6.93亿吨标煤，随后逐步下降，2017年下降至6.09亿吨标煤。钢铁行业占全社会能源消费的比重在近年来缓慢下降，到2017年约占全社会能源消费总量的13.6%。
从产量比例推算来看，我国无缝管能源消费量约为0.14亿吨标准煤，产生直接二氧化碳排放5980万吨，平均每吨无缝管坯料产生2.14吨二氧化碳，由于我国无缝管产能多为调坯轧材企业，其中涉及二次加热过程，因此实际每生产一吨无缝管所排放的二氧化碳或达到更高水平。
（3）工艺路线
铁矿石（废钢）-粗钢-管坯-无缝管，从原料铁矿石到无缝管的整个生产环节中能源耗费量最大的属粗钢（铁水）生产环节，在所有粗钢生产工艺中，高炉-转炉法、直接还原铁-电弧炉法和基于废钢的电弧炉冶炼法三种工艺生产的粗钢占全球粗钢产量的95%，其中又以高炉-转炉法最为常见，其产量约占全球粗钢产量的70%。而三种工艺不同的能源投入结构对于其生产粗钢的碳排放强度有着决定性影响。据国际能源机构和世界钢铁协会研究，吨钢碳排放从高到低依次为高炉-转炉法、基于天然气的直接还原铁-电弧炉法和基于废钢的电弧炉冶炼法。
目前国内从事管坯生产的企业多数依靠高炉-转炉法生产铁水后浇铸管坯，而我国无缝管生产以短流程调坯轧材企业为主，长流程企业较少，短流程无缝管生产是通过购买管坯，将管坯加热后穿孔轧制成不同规格的无缝钢管，期间管坯加热程序为耗能最高的流程，因此目前短流程生产无缝管在“碳达峰”及“碳中和”的指导下在今后必然有很大的改进空间。
对于无缝管长流程生产，国内规模较大且较为突出的企业为山东磐金钢管制造有限公司，磐金钢管紧邻山东鲁丽钢铁有限公司、山东磐金锻造机械有限公司而建，管坯原料可实现热装热送，能够有效保温500℃以上，大幅降低了加热炉的能源消耗和物流费用，减少了车辆运输带来的二次扬尘。采用独特的工艺布局，每个分厂采用国内首创一台步进加热炉配套两条连轧机组的模式，倍尺管坯入炉，温度达到工艺要求后，经国内首台定尺热锯，切割成定尺管坯，经分料小车分别送至两线穿孔机，实现了生产能力最大化与能源消耗最小化。相比短流程无缝管生产，长流程生产在节约成本及减少碳排放方面有着绝对的优势。
2、什么是碳达峰，碳中和
碳达峰：是指某个地区或行业年度二氧化碳排放量达到历史最高值，然后经历平台期进入持续下降的过程，是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点，标志着碳排放与经济发展实现脱钩，达峰目标包括达峰年份和峰值。
碳中和：是指某个地区在一定时间内（一般指一年）人为活动直接和间接排放的二氧化碳，与其通过植树造林等吸收的二氧化碳相互抵消，实现二氧化碳“净零排放”。
碳达峰与碳中和紧密相连，前者是后者的基础和前提，达峰时间的早晚和峰值的高低直接影响碳中和实现的时长和实现的难度；而后者是对前者的紧约束，要求达峰行动方案必须要在实现碳中和的引领下制定。
钢铁行业作为能源消耗高密集型行业，是制造业31个门类中碳排放量最大行业，在2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”的目标约束下，钢铁行业将面临绕不开的机遇和挑战。
3、无缝管行业节能减排路径
（1）煤改气
自2013年9月国务院印发《大气污染防治行动计划》以来，煤改气在广大北方地区得到重视和推进，以2016年力度为最大。在“十三五”前两年，国家在部分耗能较高的领域实施“煤改气”政策，而当时几乎90%以上无缝管生产企业使用煤气发生炉，在环保督查及环保政策的压力下，在2018年底 80%以上的无缝管生产企业通过改造基本实现天然气发生炉生产无缝钢管。
（2）减少中间运输环节
短流程无缝管生产企业由于原料外采，因此原料在短途运输过程中会造成一定的大气污染及碳排放，减少中间流通环节带来的耗能与碳排放一方面要求生产企业在选址上更靠近原料生产企业，另一方面需要优化产业集群及相关配套以减少生产企业在流通环节产生的能耗。
（3）减少二次加热耗能
减少二次加热耗能首先必须要求是长流程无缝管生产企业，在此前提下实现管坯热送及半热送轧制，按生产同一吨无缝钢管能耗及炭排放大小分类，国内短流程无缝管生产企业分成三类，一类是山东磐金钢管为代表的可实现热送的企业，产能占全国总产能比例约为1/6，另一类是鞍钢、包钢、华润等自有管坯类无缝管生产企业，最后则是凤宝、金正阳等调坯轧材类企业。由于生产环节的成本及能耗较少的优势，短流程向长流程发展是今后无缝管生产企业转变的方向。
（4）废气利用及清洁能源的推广与利用
目前国内钢企首先要解决的便是废气收集及利用，在钢铁行业供给侧改革以来，落后产能不断退出后，新产能在建设过程中也更注重环保设备的配套，基本上新投产的产能在废气利用领域均有了较大的提高，而存在改造空间的企业多为老旧的钢铁生产企业。
同时，清洁能源的使用及钢铁生产的技术探索也在不断向前，当前世界各地都在探索开发具有一定应用前景的项目，主要探索方向包括低碳技术、氢还原技术和电解技术三大类。其大概原理为：1、氢取代碳作为还原剂：利用氢还原铁矿石，最终排放物是水，意味着彻底地零排放；2、采用生物质能作为还原剂：利用生物质能部分替代煤炭；3、采用电解技术：利用电能还原铁矿石。
当然这些目前仍处于探索阶段，短期内并不能广泛推广利用。
4、我国无缝钢管行业低碳转型面临的挑战与机遇
随着长流程无缝管生产企业的兴起，拥有成本及质量等优势的形势下，目前无缝管行业处于行业洗牌的镇痛期，近几年来，以山东地区为代表的短流程无缝管生产企业在利润挤压下不断退出，在“碳中和“目标下，或将加速国内无缝管行业转型升级。
从钢铁产业角度看，在我国2060年碳中和长期目标的驱动下，短期内钢铁行业即将纳入全国碳市场，从国际碳市场的运行经验来看，碳排放成本可能会对钢铁企业的生产经营造成一定的影响，届时必定会导致钢材价格上涨，同时也将影响我国无缝管产品出口的竞争力。
发展电炉炼钢，未来可尝试电炉铁水生产管坯再通过热送工艺生产无缝钢管。2019年我国电炉钢占比约10%，远低于全球平均27.7%的水平及欧盟60%的比重，高碳工艺占比很高，目前国内的电弧炉炼钢铁水主要流向建筑钢材，而无缝管生产所用管坯主要通过高炉-转炉。
短流程电炉炼钢任重道远，但前景光明。钢材从投入使用到变为废钢通常需要8-30年，按我国钢材历史产量推算，到2030年将会产生3.2亿吨-3.5亿吨废钢，同时，再生钢铁料进口的开放，废钢资源将不断增加，供需关系的改变会对会使废钢价格处于合理水平，这也将大大降低电炉练钢的成本。同时，在政策的鼓励下，未来电炉钢比例将逐步增长，无缝管产业链上游管坯也将有望实现电炉生产，从而促进无缝管实现绿色生产、低碳生产。
资讯编辑：代征栋 021-26094216 资讯监督：陈文花 021-26093859 资讯投诉：陈杰 021-26093100免责声明：Mysteel力求使用的信息准确、信息所述内容及观点的客观公正，但并不保证其是否需要进行必要变更。Mysteel提供的信息仅供客户决策参考，并不构成对客户决策的直接建议，客户不应以此取代自己的独立判断，客户做出的任何决策与Mysteel无关。本报告版权归Mysteel所有，为非公开资料，仅供Mysteel客户自身使用；本文为Mysteel编辑，如需使用，请联系021-26093490申请授权，未经Mysteel书面授权，任何人不得以任何形式传播、发布、复制本报告。Mysteel保留对任何侵权行为和有悖报告原意的引用行为进行追究的权利。
