數字化轉型趨勢下國際能源化工公司的戰略與實踐

賈京坤， 朱 英， 談 捷

(中國石化集團 經濟技術研究院有限公司 公司管理研究所，北京 100029)

新一代數字技術正在引領全球技術范式、經濟范式、治理范式的變革調整，催生新經濟、新業態、新模式的興起，數字化轉型已加入時代變革的主旋律。當前世界正處于百年未有之大變局，能源化工產業發展的機遇和挑戰并存，數字化轉型是企業“低碳、高效、安全”發展的必由之路。

1 數字經濟加速重構全球競爭格局和產業結構

隨著數字經濟的發展，工業數字化轉型趨勢越發凸顯，而轉型的驅動力正是連接、計算和交互這3大類數字化技術的突破性進展。海量技術的顛覆性加速突破，以及新興信息基礎設施向全覆蓋、高速率、廣普及方向的發展，都在產業鏈再造與重塑中發揮深刻作用。

新一輪技術革命成為大國博弈核心，將重塑國際競爭格局。國家間的比較優勢將從傳統資本、工業技術、勞動力等轉向數據資源、數字技術、網絡市場、軟件開源等，新工業革命將為后發國家的競爭與趕超提供窗口期[1-2]。面對不穩定不確定的世界經濟復雜局面，數字經濟展現出強有力的韌性，成為世界經濟增長的潛力所在。

中國在政策方面更是不斷升級，對工業數字化轉型作出了新部署，明確“十四五”期間已進入新經濟時代，數字經濟發展全面提速，中國數字經濟保持全球領跑。特別是，制造業數字化轉型將發展壯大工業數字經濟，促進數字經濟與實體經濟深度融合，有助于改造提升傳統產業，是構建“以國內大循環為主體，國內、國際雙循環相互促進”新發展格局的戰略選擇和重要支撐。一方面，數字經濟與實體經濟深度融合發展可助力暢通“國內大循環”供需各個環節，實現供求關系更高水平的動態平衡，提升產業抵抗外部風險能力；另一方面，則助力推進加強國內市場和貿易強國建設，優化對外開放水平，促進“國內、國際雙循環”[3]。

在低油價成為新常態、能源轉型壓力升級、產業亟需塑造新競爭力等背景下，國家政策支撐與技術迅猛發展，將持續推動能源化工產業加速數字化轉型，短期內降本增效、提升核心能力，中長期改變商業模式、創造新業態。數字化轉型正在成為能源化工公司發展的新引擎之一[4-6]。

2 國內外能源化工公司多措并舉，積極推動數字化發展

在2021年8月份《財富》雜志最新發布的2021年世界500強公司排行榜中，科技公司強勢崛起，中國、美國的互聯網大公司排名同比均大幅提升：亞馬遜憑借電商零售和云計算業務增長而首次進入前三；騰訊以利潤率超33.2%位居中國大陸上榜公司利潤率之首；華為盡管身處逆境，排名仍保持上升勢頭。相對于高歌猛進的科技公司，傳統石油、石化公司排名普遍下滑，埃克森美孚、殼牌、英國石油公司(BP)跌出前十，道達爾、雪佛龍已跌出前五十，康菲石油、西方石油本次更未上榜。各行業中，石油、石化行業利潤降幅最大，高達118.6%(不包括新上榜公司)。

2021年世界500強格局的巨大變化，一方面來自全球科技發展、工業革命的逐步積淀，另一方面來自疫情直接而猛烈的沖擊與影響[7]。疫情加劇了傳統產業的沒落，催化互聯網科技“新貴”發展裂變，同時推動新一輪科技革命加速發展。“數字經濟+實體經濟”成為后疫情時代世界經濟最大的增長極和最可能的拓展空間。

2.1 數字化的戰略高度雖尚未與“低碳”比肩，但正在帶來可觀經濟效益

2020年各公司的戰略調整中，“低碳”成為最亮眼的詞匯。相比而言，“數字化”戰略尚未達到“低碳”戰略級別。但是，在低油價“常態化”和市場激烈競爭的背景下，能源化工公司早在2014年油價暴跌時期便開始思考數字化轉型，歐洲巨頭大約在2015—2016年制定數字化戰略，美國巨頭則顯示2018—2019年開始宣傳相關戰略。特別是歐洲公司在數字化轉型方面信息透明度較高、組織調整迅速，轉型的投資與收益情況也多有披露，對數字化工作表現得更為重視(見圖1)。

The logoes from left to right in the figure represent the companies of BP, Shell, Equinor, Total Energies, Chevron, Sandi Aramco and Exxon Mobil. The colors from dark to light in the figure represent the degree of a field from leading to initial. The data are from Corporate News & Reports and Bloomberg NEF.圖1 能源化工公司數字化工作進展情況對比圖Fig.1 Comparison of work progress on the digital transition of energy and chemical companies

行業案例和經驗表明，數字化可幫助石油、石化產業鏈實現大幅效益提升，如降低30%的工程成本、縮短50%的生產交付實踐、降低20%的質量損失成本、通過自動化和高階分析提升55%產能、利用高階模型提高85%的預測精準度等[8]。據世界經濟論壇和埃森哲聯合預計，2016—2025年間油氣行業數字化將為企業帶來1.58×1012USD的新增價值，包括降本增效的行業價值和節能降碳的社會價值等；麥肯錫認為，數字化轉型將促使工業制造企業提升8%～13%的EBITDA(稅息折舊及攤銷前利潤)[9]。

2.2 數字化已應用于能源化工全產業鏈，且不斷發展出新模式、新業態

目前，數字化技術已應用于全產業鏈(見圖2)，且已從生產運營流程的優化，提升到產品服務與消費體驗的升級，發展出新模式、新業態，特別是直接面對消費者的下游領域。各大石油公司通過自主建設、戰略合作、兼并收購等方式，迅速提升自身數字化能力，涌現大量實踐案例，但對比其他行業，能源化工產業的數字化目前多呈現“點狀”發展態勢，仍存在一定的差距[9-14]。

The logoes from left to right in the figure represent the companies of BP, Shell, Equinor, Total Energies, Chevron, Sandi Aramco and Exxon Mobil. The colors from dark to light in the figure represent the degree of a field from leading to initial. The data are from Corporate News & Reports and BloombergNEF.圖2 研究公司產業鏈數字化轉型程度對比圖Fig.2 Comparison of degree of digital transition in industrial chain of the researched companies

對國內外能源化工公司的數字化轉型實踐進行統計，可以發現，當前能源化工產業數字化轉型主要圍繞作業現場無人化、生產運營一體化、銷售貿易平臺化、研究開發協同化、決策戰略智能化等方向。

在油氣勘探開發領域，數字化技術幫助企業從海量數據資料中發現潛在規律趨勢，智能化分析決策，完成自動化鉆探等。例如，挪威國家石油公司(Equinor，簡稱挪威國油)的海上平臺采用全無人化設計，建造成本下降20%，每年僅需維護1～2次，目前該項目盈虧平衡從34 USD/bbl(1 bbl=159 L)降至20 USD/bbl以下。而殼牌的智能油田更可全天持續優化資產，配產的流程、工具、技術利于分析當前和預期情況，目前采收率提高了10%，產量提高5%。

在煉油與營銷以及石油化工領域，數字化技術有助于企業把握消費者信息與需求，提供更完善的產品與服務，升級消費體驗。例如，傳統能源化工公司開始依托數據驅動客戶體驗的改善，逐步向綜合服務方向轉變。此種轉變更能滿足客戶的綜合需求，特別是定制化和個性化的需求，為客戶提供高附加值的產品服務和解決方案，提高企業的客戶黏性，實現企業的可持續性發展。在個性化定制方面，巴斯夫已在試點智能工廠實現客戶直接下單到工廠的運作方式，所生產的洗發水和洗手液已完全實現自動化作業，即網上訂單下達，其生產流水線上的空洗手液瓶貼著的射頻識別標簽會自動與生產機器進行通訊[15]。在服務化延伸方面，埃克森美孚及其經銷商、騰訊及其汽車后市場領域合作商途虎共同組建合資公司，通過在線平臺，為門店端“賦能”，為消費者提供汽車養護服務，構建數字化汽車養護新生態；殼牌喜力“保養智慧門店”的升級也是在推進所有零售門店進行數字化轉型，實現線上、線下多觸點全覆蓋，融合了社交和商業，開創了汽車后市場數字化生態。

另外，前沿數字化技術創新應用已成為實現“碳中和”的重要保障，推動能源革命與數字革命走向深度融合。石油公司通過利用平臺、無人機和人造衛星監測生產活動碳排放情況、進行碳資產管理等，可以有效提高能源效率與安全性，助力實現更大范圍優化資源配置等。例如挪威國油利用傳感器和區塊鏈網絡來實施監測和記錄其海上平臺的碳排放情況，并已實現商業化。同時，石油公司也與科技公司、初創公司相互借力，合作研發、應用和提供低碳減排技術及減碳解決方案。如：道達爾與微軟合作，利用人工智能解決方案等部署低碳和碳清除技術，同時支持微軟的無柴油運營路線圖，向零碳過渡。

同時，數字化有助于優化管理流程，提高企業管理水平。例如，虛擬員工“小奧助理”入駐新奧集團，依托互聯網+人工智能執行管理服務工作，目前虛擬員工每天完成2000～3000個任務，平均縮短工作時間60%，實現成本削減超過4×106RMB/a。

2.3 能源化工公司重視數字創新，多渠道推動技術進步及應用

2.3.1 組建數字化研發團隊，打造科技孵化平臺

國內外油氣公司聚焦市場需求，通過打造科技孵化器平臺，積極探索數字創新的前沿技術，推動業務數字化和數字化轉型[16]。BP公司宣布2021—2025年平均每年將在數字化領域投入15×108USD。目前公司已成立數字創新機構(DIO)，擁有大約1000名軟件工程師和200名數據科學家，研究重點包括認知計算、區塊鏈、機器人等技術；通過Launchpad企業孵化器，BP正在推進專注于智能傳感器等領域的項目。殼牌已組建數字化技術團隊，目前擁有350名數據科學專家，積極推動3D打印、機器人等前沿技術，并且是數字孿生技術的研發應用領先者；2020年推出StudioX孵化器平臺。挪威國油已經建立了數字化中心，負責協調和管理公司全部數字化業務，并開展大數據分析、人工智能等技術研發；推出了Equinor&Techstars能源加速器平臺。目前公司正準備創建包括數字化中心和Equinor Ventures的新的技術、數字化和創新業務部門，部門將有500人左右。道達爾建立數字化部門，2019年推出了Plant 4.0孵化器平臺，重點部署人工智能、數據分析、物聯網等技術研發項目，截至2020年底擁有約200名數據科學專家等。

2.3.2 與科技公司開展技術合作，滿足數字化轉型需要

能源化工傳統技術與數字化技術的結合，已成為日趨活躍的垂直細分市場。在該領域，以往的油田技術服務(油服)公司已無法滿足需求，谷歌、亞馬遜、微軟、英特爾、IBM、華為等科技公司成為能源化工公司主要的技術合作伙伴。筆者所研究的國際石油公司，數字化合作項目中約72.6%是與科技公司合作的，與傳統油服公司的合作占比僅為10.7%(見圖3)。合作領域包括大數據、云計算、物聯網、人工智能、區塊鏈等，目前重點仍主要集中于流程優化方面的數據挖掘分析。隨著企業轉型從業務賦能、運營優化向模式再造的不斷推進，云計算與數據管理成為下一階段轉型的重要基石。

圖3 研究公司數字化項目合作伙伴類型統計[17]Fig.3 Statistics of partner types related to digital projects of the researched companies[17]

2.3.3 開展風險投資，挖掘數字化技術市場潛力

隨著石油、石化行業風險投資機構數量逐漸增加[18]，近年來產業數字化技術投資項目數量加速上升，投資活動多聚焦于數據分析和區塊鏈等領域(見圖4)。如BP和雷普索爾投資1210×104USD于Belmont初創公司，研究資源智能模擬技術；挪威國油與沙特阿美等公司投資850×104USD于初創公司，研發基于AI技術預測地下流體運移情況。

圖4 研究公司風險投資項目數量及類型統計[19]Fig.4 Statistics on the number and type of venture capital projects of the researched companies[19](a) Number of tech startups invested in since 2018; (b) Type statistics of major digital technologies involved in startups

同時，石油公司還投資新業務領域的初創公司，涉及可再生能源業務、節能管理等方面。如殼牌投資1710×104USD研究可再生能源資產交易的區塊鏈技術；雪佛龍投資1390×104USD研究節能輔助計量設備。而且，優質項目大都獲得多家企業公司共同投資，可成為其他企業風險投資方向的參考指標。

2.4 多方攜手共塑數字化生態圈

能源化工產業的轉型向來不是靠幾家企業能夠實現的，特別是數字經濟時代的轉型是無法單靠能源化工公司主導的。隨著科技公司不斷深耕垂直領域，突破行業界限，需要將其發展為競和對象、重要合作伙伴。例如，科技公司從十年前為石油、石化公司提供零散的設備服務，近年來借力數字化浪潮，已經發展成為攜手各大企業逐鹿能源數字化的重要伙伴，甚至成為“油服”領域的巨鱷。以華為公司為例，早期該科技公司的目標是全球領先的信息通信技術(ICT)基礎設施和智能終端提供商[20]。隨著華為與國際石油公司合作的深入，它在油氣行業已成為不可或缺的“油服”公司：華為的油氣解決方案已在全球45個國家和地區得到應用，為全球前20大石油公司70%的集團公司服務。

從更廣闊的角度來看，當前全球能源化工產業競爭已由傳統研發生產模式向生態圈競爭轉變。只有與全球合作伙伴進行不同層次、不同方式的協同與分享，形成共生、共創、共贏的生態模式，才能實現做實做強核心競爭力的目標。有效的生態圈能為參與成員帶來聚沙成塔的“網絡”效應，創造“1+1>2”的價值，達到指數級成果。每位合作伙伴都將帶來其獨特的專業知識，幫助生態圈發展協作。如埃尼公司、波士頓咨詢公司和谷歌公司三家正在建設Open-es開放數字平臺，埃尼公司在其中貢獻工業技能、供應鏈以及可持續轉型戰略；波士頓咨詢公司則從戰略角度闡述環境、社會與公司治理(ESG)領域的目標、估值和增長模式；而谷歌公司在云計算、大數據和人工智能領域為平臺貢獻其科技能力。該平臺向能源行業所有參與者開放，具有信息共享、供應鏈映射、開放性、協作性、共同演進等特征，參與的公司分享經驗和最佳實踐，創造新業務，抓住新價值機會。類似上述平臺的規模更大、參與者更多的開放平臺不斷涌現，相應的生態系統已逐步發展起來，且平臺方向不僅局限于石油、石化領域，也向著可再生能源和電力行業等不斷延伸。

3 能源化工企業數字化轉型新圖景

筆者認為，數字化轉型的內涵是以價值創造為目的，用數字技術驅動產業變革，實現產業數字化“雙生態”結構形成，助力構建新發展格局，從而促進高質量發展。具體到能源化工產業，數字化技術未來將重塑能源化工企業戰略體系、生產運營、商業模式、組織架構等，展現轉型新圖景，構建內部數字化生態；而除企業內部的協同共進外，對于外部大環境，能源化工企業則可與科技公司、各類能源企業、政界、學術界、客戶群等多方聯動，通過生產制造流、產品生命周期流和價值創造流的集成和優化，跨界共建數字生態共同體。產業數字化“雙生態”結構的形成將促進產業價值鏈重塑，保障供應鏈安全穩定，將創新鏈真正融合進來(見圖5)。

圖5 能源化工產業數字化“雙生態”結構Fig.5 “Dual ecosystem” structure of industrialization and digitalization for the energy and chemical industry

3.1 企業全方位重塑產業鏈，建立內部數字化生態

隨著云計算、大數據、物聯網和人工智能等技術應用的發展普及，數字化轉型已逐步在企業內各業務環節展開實踐。從生產研發、采購物流、營銷貿易等主責主業擴展到金融科技、運營管理，互聯滲透到組織內部的各個環節。能源流和信息流由此實現從供給端到消費端的高效流通，數字產業與傳統產業相互協同帶動，推助能源化工企業邁向高質量發展新階段。

對智能生產而言，是以數據湖、云平臺為基礎，構建運營中心、科研平臺支撐體系，通過生產運營一體化、作業現場智能化、研究生產協同化、全鏈生產低碳化等實現生產業務領域數字化轉型。特別是，能源化工產業成為主要脫碳領域，從工業園區等用能端到油田、煉化廠等供能端的“碳中和”目標，推進多能互補的智慧能源體系構建。

對智能科研而言，則是利用數字化技術，提升科研效率和創新能力，同時實現知識共享和協同創新，進一步促進科技成果轉化與應用能力，打造完善從客戶需求出發到反饋服務于客戶的閉環，為智能科研提供強力支撐。

對智能銷售而言，是擺脫傳統點-點的接觸模式，轉變為以客戶需求驅動為核心，從產業供應鏈角度出發，實現生產、運輸、銷售融合，優化內外部資源。同時，以平臺作為企業面向市場的核心服務窗口，打造以客戶為中心的生產-銷售-服務一體化協同解決方案。重塑客戶體驗、聯動外界生態，為客戶提供一站式綜合能源服務。

對智慧金融而言，數字技術在金融業務板塊的深度應用，本質上是圍繞“管控+賦能+協同”核心價值，探索“金融服務”全周期、一體化、協同性的發展新戰略、新模式。具體表現在金融綜合服務能力、以金融促生產能力和供應鏈金融三個方面的升級，從而不斷強化生產、金融結合、以金融促生產服務能力，最終實現“能源化工產業-金融”同頻共振的高質量發展。

對管理變革而言，全面可持續的數字化轉型是需要業務轉型、技術轉型和組織轉型相互配合、三要素共同驅動的，并輔以管理變革以支持轉型的落地，技術變革的影響僅是轉型的冰山一角。數字化轉型是從組織、決策、業務等多個維度對能源化工企業管理實現全面賦能，集團主導、“一把手掛帥”的整體推進模式，打造數字化團隊，快速構建信息體系架構以支持快速部署，促進組織結構向網絡化、扁平化、平臺化的柔性組織轉型，以實現自組織、自適應。

3.2 跨界構建大環境數字生態共同體，以實現共生、共創、共贏

對于產業“雙生態”的外部生態而言，能源化工產業需跨界構建數字生態共同體，以實現共生、共創、共贏的發展未來。生態共同體以客戶需求為核心，以能源化工企業、科技企業雙向賦能為基礎，聯合包括政府、高校、客戶、投資機構、專業服務機構等各方參與者，積極發揮產業、科技、金融、政策等聯動效應，共同打造極致“產品+服務”、完善應用場景、重塑行業價值的生態系統。

先前能源化工產業中存在著國有企業、民營同行的競爭關系，以及像新奧集團等這樣的替代產品新能源公司、科技公司等潛在進入者，呈現多方競爭的態勢。但數字生態共同體的構建，使得競爭者們在生態圈中共同發展，成為合作伙伴。這種生態發展和現存的合作方或供應商關系是完全不同的。雖然許多能源化工企業可能現在已擁有一些智能制造方面的外部關系，但是真正的生態系統構建需要包含多方之間或任意兩方之間有意的協同配合，這種圍繞共同業務目標而展開的協同工作是一個生態系統與一群提供智能制造解決方案的供應商之間的區別所在。

4 中國能源化工企業數字化轉型需關注的幾個問題

4.1 評估企業數字化轉型階段，確定轉型戰略路線

在明確企業數字化轉型是“一把手”工程的基礎上，企業應評估當前自身所處的數字化轉型階段，定位企業數字化建設現狀，加強對標同行企業以分析出優劣勢，從而甄別出公司數字化轉型工作的重點。結合能源化工產業的特點和前景，開展頂層設計，有針對性地制定公司轉型戰略發展路徑，明確新技術應用方向和相關業務場景的部署，確定不同時間節點的階段目標，循序漸進推進戰略實施。

4.2 加速數據資產管理體系的建立完善，充分挖掘數據價值

目前，國內能源化工企業內部仍存在數據孤島、部門孤島、標準不統一、業務兼容性差、管理不暢等現象。要加大數據治理的工作力度，加速建立完善數據資產管理體系，明確相應單位、部門的職責，制定出數據管理準則、統一數據標準，切實保障數據的平臺化管理、共享性使用，打通數據的獲取、聚合和訪問功能。以數據分析、資產網絡價值最大化等為“抓手”，充分挖掘數據資產價值，從而實現數據資源化向資產化、資本化的轉變。

4.3 積極建設國內石油、石化行業“燈塔項目”，快速跨越“試點困境”

中國能源化工企業目前大多進展到了圍繞核心業務開展數字化轉型試點階段，但大部分公司也都受困于試點階段。為提高數字化轉型的實效性，建議企業不僅針對易實現的環節推進轉型工作，更要從迫切需要解決的瓶頸問題入手。在整個試點工程的推進過程中，企業需先逐步增加數字化工具，創新生產運營流程，突破行業知識的隔閡，再根據業務應用中存在的管理問題，進一步優化組織架構、變革管理模式、培養融合型人才和搭建數字基礎實施系統等，快速擺脫“試點困境”，打造石油、石化行業的“燈塔項目”，實現大規模試點和架構共識，進入規模應用階段。

4.4 數字化專業人才需求顯著，但融合型人才培養迫在眉睫

企業數字化轉型需要充分調動各方面人才的積極性、主動性和創造性。對中國能源化工企業而言，加快數字化專業人才隊伍的建設需求已非常明確，但更需要重視的是兼具生產業務能力與數字化技術的融合型人才的引進和培養，或者是現存技術業務人員的數字化轉型。應盡快培養打造多個包含產品負責人、傳統業務技術工程師、數據工程師和軟件工程師等人才的敏捷產品小組，促進數字化應用的快速開發，推進轉型與業務結合的實施和部署。

4.5 數據泄露風險突出，應高度重視網絡和工控安全問題

近年來，能源化工產業網絡安全、數據泄露事件頻發，如2021年6月美國科洛尼爾管道運輸公司70 GB數據暗網公布、2021年7月沙特阿美1 TB數據暗網兜售等。企業網絡安全和數據安全面臨越來越嚴峻的挑戰，應采取有針對性的防控措施。在信息技術架構、數據架構的規劃設計和落地實施的同時，嵌入網絡和工控安全核心模塊，控制訪問權限、增強安全防控措施，以確保隱私和安全的縱向擴展。

4.6 注重數字化風險管控，特別是建立適應新時代的知識產權生態

數字化轉型潮流中，數字化風險管理是企業內部治理未來發展的趨勢。中國能源化工公司需要對企業數字化轉型中的風險進行充分認識，以便能夠盡早預見風險、控制風險和防范風險。特別是，隨著開放共享的行業知識生態體系的不斷出現，使得知識產權面臨諸多矛盾和挑戰。在改變創新模式的同時，中國能源化工企業需要助力國家打造一個更加適應當前新時代的知識產權制度和生態，對建設創新型國家與提升競爭力至關重要。