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钢铁业崛起动因考察及启示

时间:2021-12-23 08:45:28   阅读:4

摘要:英国、美国、日本作为发达资本主义国家,其钢铁工业先后登顶全球,并引领全球钢铁工业的发展。任何事物的发展都不是一蹴而就的,决定事物能否发展壮大的也绝非只有某一个单纯的因素,而是各种复杂因素相互影响、相互促进的结果。以上发达国家钢铁工业崛起背后的动因有哪些?这些因素又具体发挥了哪些作用?发达国家钢铁工业崛起的历程,对当下中国钢铁工业的发展能带来哪些启示?针对以上问题,从需求、技术、创新等角度寻找答案。

关键词:英美日;钢铁工业;需求;技术;创新

一部人类文明进步史,也是一部人类不断解放和发展生产力、改造自然的历史,同时也是一部创新史。诚如马克思所认为的那样,一切非天然的物质财富要素,都是为满足人类需要而有目的地被创造出来的。1500年被认为是世界近代史的开元之年。科学革命、技术创新、能源迭代、材料突破……这风起云涌的一切,又反过来大大加快了人类探索和改造自然的进程。历史的聚光灯先后眷顾了世界的多个角落。事物是普遍联系和永恒发展的,这是马克思主义唯物辩证法的核心要义之一。决定一国之兴衰的因素往往相互联系、相互叠加、错综复杂,涉及政治、经济、社会、军事、科技、文化等诸多层面。钢铁产业是一个重要的基础产业,对一国之崛起至关重要。正如美国钢铁大王卡内基传记作者彼得·克拉斯(PeterKrass)的名言:“每一块钢铁里,都隐藏着一个国家兴衰的秘密。”英国、美国、日本钢铁工业的发展历程是以上论断最好的证明。英国是近代钢铁工业的发源地,焦炭炼铁、转炉炼钢等革命性技术均诞生于此。强大的钢铁工业曾支撑英国一度成为全球头号强国。19世纪最后40年,美国钢铁工业开始登上世界舞台,为美国的强势崛起奠定了基础。日本钢铁工业在明治维新以后开始起步,尤其是经过第二次世界大战以后30年的飞速发展,使日本成为全球头号钢铁强国。本文突破以往研究的诸多视角和宏观叙事的传统,紧扣创新这条主线,对需求、机制、教育等动因进行深入剖析,得出值得中国钢铁工业借鉴的几点启示。

一、需求——产业崛起最根本的动因

谈到第一次工业革命,大多数人脑海里马上浮现出的是瓦特蒸汽机。其实在瓦特之前,纽可门已经发明了蒸汽机,瓦特只是对蒸汽机进行了改进。促使瓦特改进蒸汽机的过程中原因有很多,最根本的原因是当时英国采矿业快速发展过程中亟待解决排水问题。可见,一个产业的崛起,根本动因还是巨大的社会需求。

1.焦炭炼铁是应时之需

产业崛起是如此,一项革命性技术的问世也是如此。推动技术革新的动力和原因或许有很多,有直接的,也有间接的。例如,技术积累、社会分工、企业家精神等,但是最根本的动因是人类社会的需求。正如恩格斯所说:“社会一旦有技术上的需要,这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。”[1]蒸汽机的改进引发了英国的第一次工业革命,这似乎已经成为常识。但是科学技术史学者越来越细致深入的工作为我们揭示了更加丰富的细节。在焦炭炼铁之前,炼铁使用的燃料是木炭。17世纪后半叶,英国木材资源开始匮乏,成为炼铁的一大瓶颈,寻找替代燃料成为应时之需。18世纪初,焦炭炼铁由亚伯拉罕·达比真正实现。焦炭炼铁的发明加之鼓风动力从水力到蒸汽的飞跃,使得英国炼铁业的规模迅速扩大,并由此拉动了煤矿业、建筑业和铁路的快速兴起和发展。从这个意义上说,焦炭炼铁是引导英国第一次工业革命非常重要的一个因素。“焦炭炼铁的发明引发以钢铁业及相关行业的巨大发展,人类也由此被带入了‘钢铁时代’,英国的工业革命因此得以全面展开。”[2]

2.工业需要“粮食”

钢铁被誉为工业的“粮食”,没有钢铁,其他工业的发展无从谈起。无论是美国的工业化还是日本军事工业的发展,都需要源源不断的钢铁材料的供给。“1840年到1900年,这一阶段是美国工业化初期阶段,经过60年的发展,美国成为当时世界头号工业强国。”[3]其中,后40年是美国钢铁工业的腾飞期。美国钢铁工业之所以能实现腾飞,首先得益于美国各个领域的快速发展对钢铁需求的大幅增长。1860年,美国的钢产量仅有1.3万吨,20年后的1880年达到127万吨。1886年,美国粗钢产量达260万吨,超过英国成为全球第一。1900年,美国粗钢产量突破1000万吨。这一时期,美国粗钢产量不仅登顶全球,而且产生了全球第一大钢铁公司。“1899年,卡内基将他的工厂合并组成卡内基钢铁公司,拟成为当时世界上最大的钢铁公司。”[4]19世纪末,一场自上而下、全面彻底的资产阶级改革在日本启幕,史称明治维新。明治维新让日本焕然一新,在经济、教育、社会等各个领域均发生了深层次变革。求富求强是当时日本社会的最强音,建立强大的军事工业成为日本的当务之急。军事工业的发展需要大量的钢铁材料,军事工业的强大也需要强大的钢铁工业作后盾。这一切为日本钢铁工业的起步奠定了基础。这一时期,以八幡制铁所为代表的一批钢铁生产、研究组织应运而生。明治维新的成功令日本进入一个前所未有的新时代,其国力与财富由此开始加速积聚。

二、机制——技术快速普及的助推器

第一次工业革命以后,随着用钢产业的快速发展,对钢铁材料的性能提出了更高要求,传统的熟铁和生铁已远远不能满足要求。19世纪中叶以后,贝塞麦转炉炼钢技术和西门子-马丁平炉炼钢技术相继诞生。钢代替生铁和熟铁,成为能有效满足当时各领域需求的理想材料。如上所述,这2项技术的问世首先源自巨大的社会需求。但是技术的普及需要有机制的安排。以贝塞麦转炉为例,贝塞麦转炉发明以后,并没有在美国迅速普及。原因何在?因为最初的贝塞麦工艺并不完善。贝塞麦工艺需要加入一定量的碳,但是需要加多少量、按什么比例,贝塞麦并没有搞确切。尽管如此,“贝塞麦在英格兰和欧洲一些国家仍旧取得了该工艺和相关机械设备的专利。”[5]用贝塞麦工艺炼出钢的是英国冶金学家罗伯特·墨希特,他找到了铁碳及其他元素适当的化学混合比例,并取得了该技术的专利。美国人威廉·凯利,也独立发明了贝塞麦工艺,并在美国取得专利,只不过凯利只是用该工艺生产熟铁。于是出现了一个棘手的问题:如果没有墨希特的专利,凯利和贝塞麦工艺都不可能实现有效、稳定、连续炼钢。美国有2个集团分别拥有这些专利,分别是怀恩多特集团拥有凯利和墨希特的专利,而特洛伊集团拥有贝塞麦机械专利在美国的使用权。如果要生产钢,特洛伊集团需要墨希特的专利技术,怀恩多特集团则需要贝塞麦机械专利技术。美国喷气炼钢协会的成立顺利解决了这一棘手问题。这2家集团合并进入喷气炼钢协会。由此,该协会拥有了3项专利。拥有这些专利后,喷气炼钢协会便许可其他公司使用这些专利。由此,3项专利在美国迅速得到普及。“拥有以上革命性炼钢工艺,使美国钢铁产量大幅增长。1880年,美国有22座贝塞麦转炉,到了1892年增加到110座,粗钢产量达到470万吨。”[5]

三、创新——保持核心竞争力的根本

1.创新为美国高炉强力注能

产业竞争力的形成,最根本的是要依靠创新。美国钢铁工业在19世纪后40年强势崛起,除巨大的社会需求及机制助推外,技术创新是其核心秘钥。以美国炼铁工序原料处理技术的进步为例,可以很好地说明这一问题。美国高炉生产厂进行技术创新,使用卷扬机将物料送到高炉顶部,皮带机、火车和手摇轨道车等被用来移动炉子和主轧跨。技术进步大大提高了高炉产量。“1880年以前,卡内基钢铁公司的伊莎贝拉与露西高炉生铁产量为3.7万吨/年。采用创新技术以后,同一公司的迪凯纳高炉生铁产量为10万吨/年。1890年,美国高炉平均生铁产量2.5万吨/年,1850年这一数字仅为1000吨。”[5]这就是技术创新带来的巨大能量。美国钢铁行业兴起,很重要的一个原因就是把握住了钢铁行业技术创新的机会。当然,如果没有持续不断的创新力量注入,产业走向衰落也将成为必然。“美国钢铁行业在20世纪末衰退的主要原因,在于没有及时地把握住钢铁行业技术创新的机遇。”[6]

2.创新助力日本钢铁登顶全球

日本钢铁工业非常注重前沿技术研究和技术创新。1916年6月,八幡制铁所技术研究所成立,同年8月又成立了东京制钢株式会社技术部,等等。第一次世界大战以后,八幡制铁所技术研究所成为日本钢铁产业界最有影响力的技术研发机构。该所主要围绕生产中的实际问题,如炼铁原燃料资源问题、高炉设备制造问题等开展研究,并取得了显著成效。20世纪30年代之后,日本迎来了民营钢铁企业设立研究机构的高潮。1923年,神户制钢建立了相关研究机构。1934—1935年,日本有代表性的民营钢铁企业研究机构有日立金属研究所、日本钢管技术研究部、住友制钢研究机构等。到第二次世界大战前夕,日本民间钢铁企业研发组织体系初步形成。第二次世界大战以后,日本钢铁工业历经30年的发展,达到顶峰。1973年,日本粗钢产量为1.13亿吨,占世界粗钢产量的17%左右,其中持续重视研发和创新是快速发展的主要原因。从日本钢铁工业参与研发人员、研发资金投入的增长情况可以明显看出变化。“参与研发人员1974年比1960年增长1倍多,研发资金投入同期增长约7倍。”[7]这2个数字均大大超过同期钢铁产业从业人员和总资本投资的增长速度。最终,日本钢铁工业从最初的依靠技术引进,最后发展成为大量进行技术输出,确立了其在全球钢铁业的领先地位。

四、人才——钢铁业永续发展的坚强后盾

19世纪末—20世纪初,钢铁工业是新兴的战略产业。在第二次工业革命的推动下,全球钢铁高等教育如火如荼。在英国、美国和日本,钢铁冶金都是其高等教育的重要专业。19世纪末—20世纪初,英国伦敦大学的专业设置主要是工业需求导向。此外,英国教育体系中还有一股重要的力量——城市大学。这一时期,城市大学同样面向工业需求,同时也是本地区工业研究的中心。英国这一时期相继设立矿冶系科的大学有牛津大学、剑桥大学、伯明翰大学、伦敦帝国理工学院,以及曼彻斯特学院、谢菲尔德学院等。以伦敦帝国理工大学为例,其钢铁冶金教育除了理论学习外,非常注重实际。“学生要从事很多实验室工作,例如最初450小时的金属检验。还有很多学生经常到冶金工厂参观,第四年则在新建的贝塞麦实验室接受系统学习。”[8]美国很多高校都设立了矿业系科,旨在满足钢铁工业发展对人才的强劲需求。“受钢铁产业原材料需求激增的利润诱惑,至19世纪结束,纽约州已经有20多所学校在政府的扶持下集中从事采矿领域技术研究,并获得授予采矿业学位的资格,从而将大量人才投入本国生产部门。”[9]耶鲁大学、哈佛大学、斯坦福大学、加州大学伯克利分校、哥伦比亚大学、科罗拉多矿业学院、里海大学、匹兹堡大学、密苏里大学、宾夕法尼亚大学、卡耐基大学等,都设立了矿冶系科。事实证明,经过专业教育的人才,在职业能力上远远胜于没有接受过专业学习的人。这些高等院校为美国钢铁工业的发展输送了大量人才,为美国钢铁工业的腾飞作出了巨大贡献。第一次世界大战以后,日本国内以自主技术研发振兴钢铁工业的思潮日渐浓厚。在高等教育领域,最著名的就是1916年4月成立的东北帝国大学钢铁研究所,后来更名为东北帝国大学金属材料研究所。该研究所的首任所长是本多光太郎,其在推动日本钢铁技术研究迈向“科学化”阶段发挥了核心作用。在本多光太郎的带领下,东北帝国大学钢铁研究所形成了自身的研究特色——将先进的基础研究手段用于金属材料特性的研究,发明了一些既有很好的实用价值又处于国际领先水平的钢铁材料。

五、结论和启示

每个国家都有自己的国情,这是每个产业赖以生长的土壤。英国、美国、日本曾经都处在全球钢铁工业的中心位置。3个国家钢铁工业的崛起都有自己的独特路径。与此同时,钢铁作为一个产业,其发展也都受到一些共同规律的支配。尊重规律,顺势而为,一个产业才有可能抓住发展的机遇。纵观英国、美国、日本钢铁工业崛起的历程,有以下几点结论和启示值得思考:

1.需求是决定一个产业崛起的根本动力

英国、美国、日本钢铁工业崛起的历史表明,决定一个产业崛起的根本动力是需求。新中国成立以来,尤其是改革开放以来,新中国钢铁工业实现了快速发展,1996年突破1亿吨登上全球粗钢产量第一的位置。进入21世纪后,中国钢产量接连迈上新台阶,2003年突破2亿吨,2005年突破3亿吨,2006年突破4亿吨,2008年突破5亿吨,2010年突破6亿吨,2011年突破7亿吨,2013年突破8亿吨,2018年突破9亿吨,2019年接近10亿吨,2020年突破10亿吨。中国到底需要多少吨钢?这是一直以来学界、业界都争论不休的话题。实践证明:钢铁产量的高低,本质上不是由钢铁生产方决定的,而是由市场需求决定的。中国国民经济的高速发展客观上需要钢铁作支撑,自然拉动了钢铁产量的增加。换句话说,正是中国钢铁产量的增加,有力支撑了中国各个领域建设对钢铁的需求。目前,中国还没有完成工业化,因此未来一段时期内,国内对于粗钢的需求还将继续上升。如何深化供给侧结构性改革,优化产品结构,更好地满足国民经济新时展的需要,是推动钢铁工业高质量发展应该真正思考的问题之一。主客观相统一是事物发展壮大的重要前提。任何事物的发展都不可能一蹴而就,都要经历从小到大、从弱变强的过程,这是发展的一般规律。一个产业也是如此,从萌芽、发展到壮大,从量变到质变的飞跃,也是主观和客观相互统一、相互作用、相互影响的过程。每个发展阶段客观上会对某种产品、某项技术、某类装备、某种动力产生变革的需求。按照马克思主义哲学的观点,社会存在决定社会意识。这种客观需求是引发各类主观层面积极作为和创新冲动的根本,例如对各类新技术的摸索和创新,对各种机制束缚的突破,以及对生产模式、管理模式、市场模式、组织模式的调整与变革。主观与客观相统一,便会对产业提升产生强大的推动力。因此,钢铁工业、企业在制定发展战略时,一方面必须具备一定的前瞻性,另一方面不能脱离客观发展阶段的条件。一个战略如果过于滞后或超越,都不可能达到预期的效果。

2.创新是实现高质量发展的第一驱动力

新发展理念将创新放在首位,其重要性不言而喻。创新包括技术创新、机制创新、管理创新等各个层面。钢铁工业不仅是资金密集型产业,同样也是技术密集型产业。英国、美国、日本能先后成为全球钢铁工业的中心,与其注重创新不无关系,例如英国焦炭炼铁技术和贝塞麦转炉炼钢技术、美国威廉·凯利的工艺、日本钢铁新材料制备工艺等。除了技术创新,美国为了快速普及技术还进行了机制创新,例如成立喷气炼钢协会,使先进炼钢技术在美国迅速推广。日本的研发机制也独具特色,从一开始就将注重研发和产业紧密结合。目前,中国已经是全球钢铁工业的中心,在规模、产品、技术等方面都位于世界前列。但是在一些原创性、革命性工艺技术和材料创新领域,还有很大发展空间。在研发机制创新领域,要加大钢铁工业在重大关键技术、材料方面的协同创新力度。此外,企业还要不断加强对创新成果的保护,积极申请专利。可以说,钢铁企业专利布局战略是企业未来提高竞争力的一个关键。

3.人才是一个产业永续发展的不竭动力

英国、美国都曾经拥有过辉煌的钢铁工业。这与英国、美国在工业化阶段,有意识地建立起矿冶教育体系紧密相关。人作为生产力中最核心、最活跃的因素,是一个产业永续发展的根本保障。美国未来学家阿尔文·托夫勒在《第三次浪潮》中提出夕阳产业的概念,并将美国钢铁工业归入夕阳产业。这一思潮对美国钢铁工业的发展产生了非常不利的影响。目前中国还没有完成工业化,钢铁工业仍然是重要的基础原材料工业,绝对不是夕阳产业。全社会应该用新的眼光全面认识今天的钢铁工业。中国钢铁工业早已告别傻大黑粗的形象,已经成为一个在全球最具竞争力的绿色产业,而且将长期引领全球。只有这样,才会有更多年轻人学习钢铁专业、投身钢铁事业。源源不断的人才注入是中国钢铁工业保持核心竞争力最为关键的因素。此外,钢铁企业在人才使用方面也需要解放思想、创新机制。“在研发人才引进、培养、使用方面,打破条条框框,通过聘任制度、保障制度、股权奖励制度等方面的创新吸引人才、留住人才。”[10]

4.用积极开放的心态顺应新时展趋势

二战后日本钢铁工业的飞速发展,是从技术引进开始的。20世纪五六十年代,先后引进了带钢连轧、顶吹转炉、连铸等。日本不仅仅引进,而且注重创新。“20世纪60年代后期,日本钢铁技术已开始从进口国转变为出口国,1977年日本钢铁工业的技术输出和成套设备的出口约86亿美元。”[11]日本很早就关注计算机和信息技术革命的成果,并将其应用于钢铁生产,使得日本钢铁工业很多技术、产品长期处于世界领先水平。当前,绿色低碳、智能化是钢铁工业未来发展的两大趋势,钢铁企业要用开放的心态关注全球工业智能、绿色低碳技术的新进展,并根据自身发展实际选择好发展路径。

作者:张明 单位:冶金工业规划研究院

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