進入「十五五」規劃期,中國鋼鐵工業面臨市場需求總量下降與產業結構轉型的關鍵階段。鋼鐵業將圍繞高端化、智慧化與綠色化多重目標協同並進,致力於破除戰略性材料短板、生產流程黑箱以及低碳冶金成本過高三大瓶頸,全面推動產業向中高端躍遷與轉型升級。
在高端材料研發與產品結構升級方面,儘管「十四五」期間中國在特高壓矽鋼、新能源汽車用鋼及高鐵車軸等領域已實現國產化突破,但高端特鋼產量僅約佔全球9%,仍落後於日本、德國及美國。未來須藉由人工智慧賦能建立專業數據庫與訓練集,縮短新材料研發週期。同時,重點攻克高純冶煉、凝固均質化及熱處理精細控制等共通技術,加速大型客機、高鐵、海工裝備及新能源汽車所需的高端特種鋼國產化,大幅提升優特鋼產量比重。
在智慧化與數實融合方面,目前中國鋼鐵業關鍵工序數控化率已逾75%,龍頭企業正加速開發垂直大模型。然而,高爐煉鐵等複雜製程仍存在不可觀測的「黑箱」問題,且設備介面與協議封閉造成數據孤島。未來應導入紅外線熱成像、聲學監測等多元感知手段,並結合機制—數據混合建模與數位孿生技術,將隱性製程轉化為可預測的虛擬空間。同時推動底層設備協定歸一化改造,建立統一數據標準,實現全流程數據縱向貫通與智慧調控。
在綠色化與低碳冶金方面,隨著鋼鐵業納入中國碳排放權交易市場及超低排放改造深入推進,綠色轉型已成必然。目前氫冶金與電爐短製程仍面臨用氫成本高、電價偏高及技術瓶頸等限制。未來將結合風光大基地推動風光氫氨醇一體化建設,利用清潔氫源研發氫基豎爐與富氫碳循環高爐技術;另一方面,隨著廢鋼資源產量成長及源網荷儲新型電力系統整合,將推動廢鋼智慧分選、連續加料預熱與大容量電爐設備攻關,發展電爐與綠電、儲能耦合技術,降低低碳冶金的投資與維運成本。
展望2030年「十五五」目標,中國預計初步建成AI驅動的鋼鐵研發新範式,爭取實現優特鋼產品佔比翻倍,關鍵戰略鋼鐵材料達成自主可控;同時建構全國統一的鋼鐵工業數據標準體系,消除主工序數據孤島;並進一步降低噸鋼綜合能耗,全面完成超低排放改造,大幅提升電爐短製程鋼產量占比,推動中國由鋼鐵大國邁向全球鋼鐵技術與產業發展的標桿。