Công nghệ mới trong sản xuất thép và gia công kim loại: Xu hướng nổi bật và triển vọng toàn cầu năm 2025

  Công nghệ mới trong sản xuất thép và gia công kim loại: Xu hướng nổi bật và triển vọng toàn cầu năm 2025 Các sáng kiến công nghệ trong ngành thép và gia công kim loại đang được đẩy mạnh tại nhiều quốc gia nhằm thích ứng với những thay đổi nhanh chóng của thị trường toàn cầu. Từ các lò luyện thép không phát thải cho đến hệ thống robot tự động trong gia công cơ khí, ngành này đang chứng kiến sự chuyển mình mạnh mẽ dưới áp lực giảm phát thải, nâng cao hiệu quả sản xuất và đáp ứng các tiêu chuẩn ESG mới. Theo số liệu từ Hiệp hội Thép Thế giới (World Steel Association) công bố trong tháng 4/2025, hơn 45% các dự án đầu tư mới trong ngành luyện kim giai đoạn 2023–2025 có liên quan đến công nghệ sản xuất thân thiện môi trường hoặc chuyển đổi số. Các tập đoàn lớn như ArcelorMittal, POSCO, Nippon Steel và Baowu đang tái cấu trúc toàn bộ dây chuyền sản xuất để giảm phụ thuộc vào than đá và nâng cao tính linh hoạt thông qua trí tuệ nhân tạo và tự động hóa.

 

R-EAF và DRI-H₂: Hướng đi chính cho luyện thép không phát thải

Tại châu Âu, xu hướng thay thế lò cao truyền thống (blast furnace) bằng lò hồ quang điện dùng phế liệu (R-EAF) đang diễn ra mạnh mẽ. ArcelorMittal Tây Ban Nha, trong thông báo tháng 3, cho biết họ đã đưa vào vận hành lò R-EAF thứ hai tại Gijón, với công suất 1,5 triệu tấn/năm, giảm được 2,6 triệu tấn CO₂ mỗi năm so với dây chuyền cũ. Song song đó, Thyssenkrupp tại Đức tiếp tục triển khai tổ hợp DRI-H₂ – sử dụng khí hydro xanh thay vì khí thiên nhiên để khử quặng sắt – với tổng vốn đầu tư vượt 2,3 tỷ EUR.

Mặc dù các dự án này mở ra tiềm năng lớn, nhiều chuyên gia cho rằng chi phí vẫn là rào cản lớn. Giá thành sản xuất mỗi tấn thép từ DRI-H₂ hiện cao hơn từ 110–180 EUR/tấn so với thép luyện theo phương pháp truyền thống. Tuy vậy, nếu các chính sách trợ giá hydro và cơ chế tín dụng carbon được mở rộng, công nghệ này sẽ nhanh chóng trở thành tiêu chuẩn sản xuất tại EU trong 5 năm tới.

Robot và AI trong gia công kim loại: Xu thế phổ biến hóa từ 2025

Công nghệ robot hàn, chấn CNC tự động và máy cắt laser thông minh đang được áp dụng rộng rãi ở các nhà máy gia công cơ khí tại Hàn Quốc, Nhật Bản và một phần Đông Nam Á. Theo báo cáo của McKinsey (quý I/2025), tỷ lệ nhà máy gia công vừa và lớn có ứng dụng ít nhất một công nghệ tự động hoặc AI trong sản xuất đã đạt 64%, tăng gần gấp đôi so với năm 2020.

Một trong những ứng dụng phổ biến là robot hàn MIG/TIG lập trình linh hoạt theo từng mẫu sản phẩm – giúp tăng độ chính xác, đồng thời giảm thời gian thao tác từ 35% xuống còn dưới 20%. Inox Dương Đại, một nhà gia công tại Việt Nam, cũng đang triển khai hệ thống robot hàn và máy chấn CNC 4 trục nhập khẩu từ Hàn Quốc để phục vụ các đơn hàng OEM kỹ thuật cao cho thị trường EU.

Ngoài ra, AI cũng được tích hợp vào quản lý bảo trì và lập kế hoạch sản xuất. Cụ thể, các hệ thống dự báo bảo trì giúp doanh nghiệp giảm hơn 40% thời gian dừng máy và giảm đến 60% chi phí bảo dưỡng định kỳ. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh giá nhân công tăng và nhu cầu sản xuất linh hoạt theo đơn hàng nhỏ lẻ ngày càng phổ biến.

In 3D kim loại: Tăng tốc ứng dụng nhờ WAAM và vật liệu mới

In 3D kim loại – đặc biệt là công nghệ WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing) – đang chuyển từ giai đoạn R&D sang sản xuất thực tế. Tại hội chợ công nghiệp Hannover Messe 2025, hơn 30 công ty đã trình diễn ứng dụng in 3D trong chế tạo linh kiện máy móc, bộ phận động cơ, và khuôn mẫu công nghiệp.

Dữ liệu từ GE Additive và EOS cho thấy chi phí sản xuất bằng WAAM đã giảm 25–30% so với 3 năm trước, trong khi tốc độ in tăng gấp 2 lần nhờ tối ưu hóa đầu phun và phần mềm mô phỏng. Điều này mở ra khả năng ứng dụng rộng hơn trong lĩnh vực gia công bản mã, chi tiết CNC theo yêu cầu và cả thiết bị công nghiệp nặng.

Tuy nhiên, các chuyên gia cũng lưu ý rằng chi phí vật liệu (bột hoặc dây kim loại) và năng lượng cho in 3D vẫn còn cao, đặc biệt tại các nước đang phát triển. Các doanh nghiệp được khuyến cáo chỉ nên đầu tư nếu có định hướng sản phẩm cao cấp, yêu cầu khối lượng nhỏ và giá trị kỹ thuật cao.

Số hóa chuỗi cung ứng và chuẩn ESG: Từ lựa chọn thành bắt buộc

Từ năm 2024, nhiều quốc gia châu Âu đã bắt đầu áp dụng thuế carbon biên (CBAM) và yêu cầu truy xuất nguồn gốc carbon theo từng lô hàng nhập khẩu. Điều này tạo ra áp lực buộc các doanh nghiệp sản xuất thép và gia công kim loại tại Việt Nam phải chuyển đổi số toàn bộ chuỗi cung ứng nếu muốn duy trì xuất khẩu.

Tập đoàn POSCO (Hàn Quốc) đã áp dụng hệ thống blockchain nội bộ cho toàn bộ quy trình từ luyện kim đến vận chuyển, cho phép theo dõi lượng phát thải theo đơn hàng. Trong khi đó, Nippon Steel Nhật Bản công bố tháng 3/2025 rằng 80% sản phẩm xuất khẩu của họ đi kèm báo cáo ESG cấp độ lô, nhằm đáp ứng yêu cầu của các đối tác EU và Mỹ.

Tại Việt Nam, một số doanh nghiệp lớn như Tôn Đông Á hay Hoa Sen đã bắt đầu tích hợp QR code vào lô hàng xuất khẩu. Tuy nhiên, phần lớn các nhà gia công nhỏ và vừa vẫn chưa có hệ thống ERP kết nối giữa sản xuất – kho – khách hàng – vận tải, khiến họ dễ bị loại khỏi chuỗi cung ứng toàn cầu nếu không cải tiến trong 12–18 tháng tới.

Kết luận: Chuyển đổi công nghệ là con đường bắt buộc

Sự bùng nổ công nghệ trong ngành thép và gia công kim loại không chỉ là xu thế, mà là điều kiện bắt buộc để thích ứng với áp lực môi trường, chuỗi cung ứng và thương mại quốc tế. Những doanh nghiệp hành động sớm – như triển khai robot hóa, số hóa quy trình, đầu tư vào công nghệ R-EAF hay DRI-H₂ – sẽ chiếm lợi thế về chi phí, uy tín ESG và khả năng tiếp cận thị trường cao cấp.

Trong bối cảnh đó, Việt Nam có cơ hội rất lớn để bứt phá nếu các doanh nghiệp nhanh chóng nâng cấp hạ tầng công nghệ, đồng thời kết nối sâu hơn với các tiêu chuẩn toàn cầu. Câu hỏi không còn là “có nên đầu tư công nghệ không?”, mà là “đầu tư vào công nghệ nào, trong bao lâu, và theo lộ trình nào để không bị tụt lại?”