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美国的电工钢生产

2023年11月9日|文章

美国的电工钢产量远不足以支撑整车制造商的电气化目标

美国电动汽车产量预计将强劲增长,这应会推动该国对电工钢的需求,而目前该国对这种战略性商品的生产能力极为有限。

据标普全球移动(S&P Global Mobility)预测,2023年至2030年间,美国混合动力和电动轻型汽车产量预计将以17%的复合年增长率(CAGR)增长,达到980万辆。 这也将推动美国国内对电动车电机(e-motors)的需求,我们预计同期该市场将以20%的CAGR增长,达到1400万台。

除了在其他行业的应用外,电工钢还用于电动机和充电器的制造。无取向电工钢(NOES)是电动机铁芯的关键材料。其独特的性能可提高电机效率,因此非常适合电动汽车。据标普全球移动(S&P Global Mobility)数据显示,电动汽车牵引电机的平均电工钢用量为30公斤。 不同电机类型之间的关键区别在于所使用的无取向电工钢(NOES)等级。作为参考,轻度混合动力电机使用的高级NOES价值不到10美元,而纯电动汽车每台电机使用的高级NOES价值则在60至150美元之间。

美国在满足包括汽车在内的多个行业的电工钢需求方面高度依赖进口,尤其是某些高品质等级和专用产品。由于国内供应有限且供应商数量有限,美国目前从中国大陆、德国、日本、韩国、瑞典和台湾等地进口电工钢。因此,电工钢的供应如今被视为原始设备制造商(OEM)电气化计划中日益关键的投入要素。
 

美国钢铁的竞购战

自7月下旬以来,总部位于匹兹堡的美国钢铁公司(US Steel)便卷入了一场竞购战。来自美国的克利夫兰-克利夫斯(Cleveland-Cliffs)和埃斯马克(Esmark)等钢铁企业均提出收购这家标志性钢铁制造商的意向。部分媒体报道还称,欧洲企业安赛乐米塔尔(ArcelorMittal)也在考虑发起竞购。8月下旬,埃斯马克决定撤回竞购意向,至此,克利夫兰-克利夫斯成为唯一仍在竞购中的企业。

那么,美国钢铁公司为何是一项极具吸引力的资产?该公司将成为美国市场电工钢领域的重要参与者。其位于Big River Steel工厂的创新型电工钢产品InduX预计将于2023年夏季投产。该工厂经过全面改造,新增了一条非定向晶粒电工钢生产线,并获得了4.5亿美元的巨额投资支持。 该工厂目前已具备年产20万吨InduX电工钢的产能。

对于美国汽车级电工钢供应商克利夫兰-克利夫斯(Cleveland-Cliffs)而言,收购美国钢铁公司(US Steel)将使其能够进一步提升该产品在美国的产能,而美国汽车行业前景良好。 克利夫兰-克利夫斯公司本身正在扩大在美国的电工钢生产。该公司已向其位于俄亥俄州赞斯维尔的工厂投资3000万美元,计划在2023年底前扩大无氧电工钢(NOES)的生产。此项投资将增加7万短吨的产能。
 

 

产量的增长速度低于需求

电工钢需求的不断增长正面临一个严峻的现实:全球供应基础有限,且主要集中在少数几个国家。这种稀缺性使电工钢成为一种战略性商品。围绕美国钢铁公司的争夺战,生动地展现了各方为确保这种关键材料稳定供应而展开的激烈竞争。

从全球范围来看,电工钢的产量增长速度未能跟上需求增速。由于关键原材料(尤其是铁矿石、硅和煤炭)供应受限,电工钢产能的扩张正面临巨大挑战。这些原材料是电工钢制造的基础,近年来其价格一直呈上涨趋势。因此,原材料成本的激增导致电工钢的总体生产成本大幅上升。

此外,电工钢的生产是一项多方面且高能耗的任务。这种固有的复杂性不仅阻碍了产能的快速扩张,还推高了整体生产成本。 “用软磁复合材料(SMC)替代传统电机用叠片钢结构,有望缓解部分需求压力。这是因为SMC结构中使用粉末冶金材料,可以降低对硅合金钢的整体依赖。 标普全球移动(S&P Global Mobility)首席研究分析师埃德温·波普(Edwin Pope)表示:“含2%-3%硅的合金粉末金属在铸造厂的产量可能高于钢板。然而,合金供应中的任何瓶颈仍将对整体市场产生重大影响。原始设备制造商目前面临的挑战在于,如何降低每辆车对硅合金钢的使用率。”

 

提高产量的努力  

电工钢的短缺可能成为电动汽车行业面临的一大挑战;不过,仍有许多措施可以采取来解决这一问题。政府可以为新建电工钢厂提供激励措施。钢铁制造商可以投资新技术,以提高电工钢的生产效率。此外,电动汽车制造商可以与供应商合作,开发创新方法来降低电工钢的消耗量。 电工钢生产的回流与近岸生产是一个涉及诸多因素的复杂问题。

在电工钢行业的最新动态中,几家知名钢铁企业宣布了大规模投资计划并推出了新产品:

 

在汽车领域,电工钢的需求即将迎来大幅增长。尤其是向电动汽车的转型,将成为推动这一需求激增的关键驱动力之一。尽管已投入资金以扩大这种关键材料的产量,但要满足日益增长的需求仍面临巨大挑战。
 

尽管全球电动汽车行业设定了到2035年实现6600万辆产量的雄心勃勃的目标,但在2023年,要实现1200万辆的产量都面临着巨大挑战。这主要是由于各种供应链问题,包括电工钢短缺。如果美国不在电工钢生产领域进行大规模投资,未来几年供需缺口可能会急剧扩大,导致美国更加依赖外部供应商,并面临更大的外部供应链中断风险。

 

作者

Porchselvan Subramanian
高级研究分析师
标普全球

 

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