数字化转型趋势下国际能源化工公司的战略与实践

贾京坤， 朱 英， 谈 捷

(中国石化集团 经济技术研究院有限公司 公司管理研究所，北京 100029)

新一代数字技术正在引领全球技术范式、经济范式、治理范式的变革调整，催生新经济、新业态、新模式的兴起，数字化转型已加入时代变革的主旋律。当前世界正处于百年未有之大变局，能源化工产业发展的机遇和挑战并存，数字化转型是企业“低碳、高效、安全”发展的必由之路。

1 数字经济加速重构全球竞争格局和产业结构

随着数字经济的发展，工业数字化转型趋势越发凸显，而转型的驱动力正是连接、计算和交互这3大类数字化技术的突破性进展。海量技术的颠覆性加速突破，以及新兴信息基础设施向全覆盖、高速率、广普及方向的发展，都在产业链再造与重塑中发挥深刻作用。

新一轮技术革命成为大国博弈核心，将重塑国际竞争格局。国家间的比较优势将从传统资本、工业技术、劳动力等转向数据资源、数字技术、网络市场、软件开源等，新工业革命将为后发国家的竞争与赶超提供窗口期[1-2]。面对不稳定不确定的世界经济复杂局面，数字经济展现出强有力的韧性，成为世界经济增长的潜力所在。

中国在政策方面更是不断升级，对工业数字化转型作出了新部署，明确“十四五”期间已进入新经济时代，数字经济发展全面提速，中国数字经济保持全球领跑。特别是，制造业数字化转型将发展壮大工业数字经济，促进数字经济与实体经济深度融合，有助于改造提升传统产业，是构建“以国内大循环为主体，国内、国际双循环相互促进”新发展格局的战略选择和重要支撑。一方面，数字经济与实体经济深度融合发展可助力畅通“国内大循环”供需各个环节，实现供求关系更高水平的动态平衡，提升产业抵抗外部风险能力；另一方面，则助力推进加强国内市场和贸易强国建设，优化对外开放水平，促进“国内、国际双循环”[3]。

在低油价成为新常态、能源转型压力升级、产业亟需塑造新竞争力等背景下，国家政策支撑与技术迅猛发展，将持续推动能源化工产业加速数字化转型，短期内降本增效、提升核心能力，中长期改变商业模式、创造新业态。数字化转型正在成为能源化工公司发展的新引擎之一[4-6]。

2 国内外能源化工公司多措并举，积极推动数字化发展

在2021年8月份《财富》杂志最新发布的2021年世界500强公司排行榜中，科技公司强势崛起，中国、美国的互联网大公司排名同比均大幅提升：亚马逊凭借电商零售和云计算业务增长而首次进入前三；腾讯以利润率超33.2%位居中国大陆上榜公司利润率之首；华为尽管身处逆境，排名仍保持上升势头。相对于高歌猛进的科技公司，传统石油、石化公司排名普遍下滑，埃克森美孚、壳牌、英国石油公司(BP)跌出前十，道达尔、雪佛龙已跌出前五十，康菲石油、西方石油本次更未上榜。各行业中，石油、石化行业利润降幅最大，高达118.6%(不包括新上榜公司)。

2021年世界500强格局的巨大变化，一方面来自全球科技发展、工业革命的逐步积淀，另一方面来自疫情直接而猛烈的冲击与影响[7]。疫情加剧了传统产业的没落，催化互联网科技“新贵”发展裂变，同时推动新一轮科技革命加速发展。“数字经济+实体经济”成为后疫情时代世界经济最大的增长极和最可能的拓展空间。

2.1 数字化的战略高度虽尚未与“低碳”比肩，但正在带来可观经济效益

2020年各公司的战略调整中，“低碳”成为最亮眼的词汇。相比而言，“数字化”战略尚未达到“低碳”战略级别。但是，在低油价“常态化”和市场激烈竞争的背景下，能源化工公司早在2014年油价暴跌时期便开始思考数字化转型，欧洲巨头大约在2015—2016年制定数字化战略，美国巨头则显示2018—2019年开始宣传相关战略。特别是欧洲公司在数字化转型方面信息透明度较高、组织调整迅速，转型的投资与收益情况也多有披露，对数字化工作表现得更为重视(见图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.图1 能源化工公司数字化工作进展情况对比图Fig.1 Comparison of work progress on the digital transition of energy and chemical companies

行业案例和经验表明，数字化可帮助石油、石化产业链实现大幅效益提升，如降低30%的工程成本、缩短50%的生产交付实践、降低20%的质量损失成本、通过自动化和高阶分析提升55%产能、利用高阶模型提高85%的预测精准度等[8]。据世界经济论坛和埃森哲联合预计，2016—2025年间油气行业数字化将为企业带来1.58×1012USD的新增价值，包括降本增效的行业价值和节能降碳的社会价值等；麦肯锡认为，数字化转型将促使工业制造企业提升8%～13%的EBITDA(税息折旧及摊销前利润)[9]。

2.2 数字化已应用于能源化工全产业链，且不断发展出新模式、新业态

目前，数字化技术已应用于全产业链(见图2)，且已从生产运营流程的优化，提升到产品服务与消费体验的升级，发展出新模式、新业态，特别是直接面对消费者的下游领域。各大石油公司通过自主建设、战略合作、兼并收购等方式，迅速提升自身数字化能力，涌现大量实践案例，但对比其他行业，能源化工产业的数字化目前多呈现“点状”发展态势，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.图2 研究公司产业链数字化转型程度对比图Fig.2 Comparison of degree of digital transition in industrial chain of the researched companies

对国内外能源化工公司的数字化转型实践进行统计，可以发现，当前能源化工产业数字化转型主要围绕作业现场无人化、生产运营一体化、销售贸易平台化、研究开发协同化、决策战略智能化等方向。

在油气勘探开发领域，数字化技术帮助企业从海量数据资料中发现潜在规律趋势，智能化分析决策，完成自动化钻探等。例如，挪威国家石油公司(Equinor，简称挪威国油)的海上平台采用全无人化设计，建造成本下降20%，每年仅需维护1～2次，目前该项目盈亏平衡从34 USD/bbl(1 bbl=159 L)降至20 USD/bbl以下。而壳牌的智能油田更可全天持续优化资产，配产的流程、工具、技术利于分析当前和预期情况，目前采收率提高了10%，产量提高5%。

在炼油与营销以及石油化工领域，数字化技术有助于企业把握消费者信息与需求，提供更完善的产品与服务，升级消费体验。例如，传统能源化工公司开始依托数据驱动客户体验的改善，逐步向综合服务方向转变。此种转变更能满足客户的综合需求，特别是定制化和个性化的需求，为客户提供高附加值的产品服务和解决方案，提高企业的客户黏性，实现企业的可持续性发展。在个性化定制方面，巴斯夫已在试点智能工厂实现客户直接下单到工厂的运作方式，所生产的洗发水和洗手液已完全实现自动化作业，即网上订单下达，其生产流水线上的空洗手液瓶贴着的射频识别标签会自动与生产机器进行通讯[15]。在服务化延伸方面，埃克森美孚及其经销商、腾讯及其汽车后市场领域合作商途虎共同组建合资公司，通过在线平台，为门店端“赋能”，为消费者提供汽车养护服务，构建数字化汽车养护新生态；壳牌喜力“保养智慧门店”的升级也是在推进所有零售门店进行数字化转型，实现线上、线下多触点全覆盖，融合了社交和商业，开创了汽车后市场数字化生态。

另外，前沿数字化技术创新应用已成为实现“碳中和”的重要保障，推动能源革命与数字革命走向深度融合。石油公司通过利用平台、无人机和人造卫星监测生产活动碳排放情况、进行碳资产管理等，可以有效提高能源效率与安全性，助力实现更大范围优化资源配置等。例如挪威国油利用传感器和区块链网络来实施监测和记录其海上平台的碳排放情况，并已实现商业化。同时，石油公司也与科技公司、初创公司相互借力，合作研发、应用和提供低碳减排技术及减碳解决方案。如：道达尔与微软合作，利用人工智能解决方案等部署低碳和碳清除技术，同时支持微软的无柴油运营路线图，向零碳过渡。

同时，数字化有助于优化管理流程，提高企业管理水平。例如，虚拟员工“小奥助理”入驻新奥集团，依托互联网+人工智能执行管理服务工作，目前虚拟员工每天完成2000～3000个任务，平均缩短工作时间60%，实现成本削减超过4×106RMB/a。

2.3 能源化工公司重视数字创新，多渠道推动技术进步及应用

2.3.1 组建数字化研发团队，打造科技孵化平台

国内外油气公司聚焦市场需求，通过打造科技孵化器平台，积极探索数字创新的前沿技术，推动业务数字化和数字化转型[16]。BP公司宣布2021—2025年平均每年将在数字化领域投入15×108USD。目前公司已成立数字创新机构(DIO)，拥有大约1000名软件工程师和200名数据科学家，研究重点包括认知计算、区块链、机器人等技术；通过Launchpad企业孵化器，BP正在推进专注于智能传感器等领域的项目。壳牌已组建数字化技术团队，目前拥有350名数据科学专家，积极推动3D打印、机器人等前沿技术，并且是数字孪生技术的研发应用领先者；2020年推出StudioX孵化器平台。挪威国油已经建立了数字化中心，负责协调和管理公司全部数字化业务，并开展大数据分析、人工智能等技术研发；推出了Equinor&Techstars能源加速器平台。目前公司正准备创建包括数字化中心和Equinor Ventures的新的技术、数字化和创新业务部门，部门将有500人左右。道达尔建立数字化部门，2019年推出了Plant 4.0孵化器平台，重点部署人工智能、数据分析、物联网等技术研发项目，截至2020年底拥有约200名数据科学专家等。

2.3.2 与科技公司开展技术合作，满足数字化转型需要

能源化工传统技术与数字化技术的结合，已成为日趋活跃的垂直细分市场。在该领域，以往的油田技术服务(油服)公司已无法满足需求，谷歌、亚马逊、微软、英特尔、IBM、华为等科技公司成为能源化工公司主要的技术合作伙伴。笔者所研究的国际石油公司，数字化合作项目中约72.6%是与科技公司合作的，与传统油服公司的合作占比仅为10.7%(见图3)。合作领域包括大数据、云计算、物联网、人工智能、区块链等，目前重点仍主要集中于流程优化方面的数据挖掘分析。随着企业转型从业务赋能、运营优化向模式再造的不断推进，云计算与数据管理成为下一阶段转型的重要基石。

图3 研究公司数字化项目合作伙伴类型统计[17]Fig.3 Statistics of partner types related to digital projects of the researched companies[17]

2.3.3 开展风险投资，挖掘数字化技术市场潜力

随着石油、石化行业风险投资机构数量逐渐增加[18]，近年来产业数字化技术投资项目数量加速上升，投资活动多聚焦于数据分析和区块链等领域(见图4)。如BP和雷普索尔投资1210×104USD于Belmont初创公司，研究资源智能模拟技术；挪威国油与沙特阿美等公司投资850×104USD于初创公司，研发基于AI技术预测地下流体运移情况。

图4 研究公司风险投资项目数量及类型统计[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

同时，石油公司还投资新业务领域的初创公司，涉及可再生能源业务、节能管理等方面。如壳牌投资1710×104USD研究可再生能源资产交易的区块链技术；雪佛龙投资1390×104USD研究节能辅助计量设备。而且，优质项目大都获得多家企业公司共同投资，可成为其他企业风险投资方向的参考指标。

2.4 多方携手共塑数字化生态圈

能源化工产业的转型向来不是靠几家企业能够实现的，特别是数字经济时代的转型是无法单靠能源化工公司主导的。随着科技公司不断深耕垂直领域，突破行业界限，需要将其发展为竞和对象、重要合作伙伴。例如，科技公司从十年前为石油、石化公司提供零散的设备服务，近年来借力数字化浪潮，已经发展成为携手各大企业逐鹿能源数字化的重要伙伴，甚至成为“油服”领域的巨鳄。以华为公司为例，早期该科技公司的目标是全球领先的信息通信技术(ICT)基础设施和智能终端提供商[20]。随着华为与国际石油公司合作的深入，它在油气行业已成为不可或缺的“油服”公司：华为的油气解决方案已在全球45个国家和地区得到应用，为全球前20大石油公司70%的集团公司服务。

从更广阔的角度来看，当前全球能源化工产业竞争已由传统研发生产模式向生态圈竞争转变。只有与全球合作伙伴进行不同层次、不同方式的协同与分享，形成共生、共创、共赢的生态模式，才能实现做实做强核心竞争力的目标。有效的生态圈能为参与成员带来聚沙成塔的“网络”效应，创造“1+1>2”的价值，达到指数级成果。每位合作伙伴都将带来其独特的专业知识，帮助生态圈发展协作。如埃尼公司、波士顿咨询公司和谷歌公司三家正在建设Open-es开放数字平台，埃尼公司在其中贡献工业技能、供应链以及可持续转型战略；波士顿咨询公司则从战略角度阐述环境、社会与公司治理(ESG)领域的目标、估值和增长模式；而谷歌公司在云计算、大数据和人工智能领域为平台贡献其科技能力。该平台向能源行业所有参与者开放，具有信息共享、供应链映射、开放性、协作性、共同演进等特征，参与的公司分享经验和最佳实践，创造新业务，抓住新价值机会。类似上述平台的规模更大、参与者更多的开放平台不断涌现，相应的生态系统已逐步发展起来，且平台方向不仅局限于石油、石化领域，也向着可再生能源和电力行业等不断延伸。

3 能源化工企业数字化转型新图景

笔者认为，数字化转型的内涵是以价值创造为目的，用数字技术驱动产业变革，实现产业数字化“双生态”结构形成，助力构建新发展格局，从而促进高质量发展。具体到能源化工产业，数字化技术未来将重塑能源化工企业战略体系、生产运营、商业模式、组织架构等，展现转型新图景，构建内部数字化生态；而除企业内部的协同共进外，对于外部大环境，能源化工企业则可与科技公司、各类能源企业、政界、学术界、客户群等多方联动，通过生产制造流、产品生命周期流和价值创造流的集成和优化，跨界共建数字生态共同体。产业数字化“双生态”结构的形成将促进产业价值链重塑，保障供应链安全稳定，将创新链真正融合进来(见图5)。

图5 能源化工产业数字化“双生态”结构Fig.5 “Dual ecosystem” structure of industrialization and digitalization for the energy and chemical industry

3.1 企业全方位重塑产业链，建立内部数字化生态

随着云计算、大数据、物联网和人工智能等技术应用的发展普及，数字化转型已逐步在企业内各业务环节展开实践。从生产研发、采购物流、营销贸易等主责主业扩展到金融科技、运营管理，互联渗透到组织内部的各个环节。能源流和信息流由此实现从供给端到消费端的高效流通，数字产业与传统产业相互协同带动，推助能源化工企业迈向高质量发展新阶段。

对智能生产而言，是以数据湖、云平台为基础，构建运营中心、科研平台支撑体系，通过生产运营一体化、作业现场智能化、研究生产协同化、全链生产低碳化等实现生产业务领域数字化转型。特别是，能源化工产业成为主要脱碳领域，从工业园区等用能端到油田、炼化厂等供能端的“碳中和”目标，推进多能互补的智慧能源体系构建。

对智能科研而言，则是利用数字化技术，提升科研效率和创新能力，同时实现知识共享和协同创新，进一步促进科技成果转化与应用能力，打造完善从客户需求出发到反馈服务于客户的闭环，为智能科研提供强力支撑。

对智能销售而言，是摆脱传统点-点的接触模式，转变为以客户需求驱动为核心，从产业供应链角度出发，实现生产、运输、销售融合，优化内外部资源。同时，以平台作为企业面向市场的核心服务窗口，打造以客户为中心的生产-销售-服务一体化协同解决方案。重塑客户体验、联动外界生态，为客户提供一站式综合能源服务。

对智慧金融而言，数字技术在金融业务板块的深度应用，本质上是围绕“管控+赋能+协同”核心价值，探索“金融服务”全周期、一体化、协同性的发展新战略、新模式。具体表现在金融综合服务能力、以金融促生产能力和供应链金融三个方面的升级，从而不断强化生产、金融结合、以金融促生产服务能力，最终实现“能源化工产业-金融”同频共振的高质量发展。

对管理变革而言，全面可持续的数字化转型是需要业务转型、技术转型和组织转型相互配合、三要素共同驱动的，并辅以管理变革以支持转型的落地，技术变革的影响仅是转型的冰山一角。数字化转型是从组织、决策、业务等多个维度对能源化工企业管理实现全面赋能，集团主导、“一把手挂帅”的整体推进模式，打造数字化团队，快速构建信息体系架构以支持快速部署，促进组织结构向网络化、扁平化、平台化的柔性组织转型，以实现自组织、自适应。

3.2 跨界构建大环境数字生态共同体，以实现共生、共创、共赢

对于产业“双生态”的外部生态而言，能源化工产业需跨界构建数字生态共同体，以实现共生、共创、共赢的发展未来。生态共同体以客户需求为核心，以能源化工企业、科技企业双向赋能为基础，联合包括政府、高校、客户、投资机构、专业服务机构等各方参与者，积极发挥产业、科技、金融、政策等联动效应，共同打造极致“产品+服务”、完善应用场景、重塑行业价值的生态系统。

先前能源化工产业中存在着国有企业、民营同行的竞争关系，以及像新奥集团等这样的替代产品新能源公司、科技公司等潜在进入者，呈现多方竞争的态势。但数字生态共同体的构建，使得竞争者们在生态圈中共同发展，成为合作伙伴。这种生态发展和现存的合作方或供应商关系是完全不同的。虽然许多能源化工企业可能现在已拥有一些智能制造方面的外部关系，但是真正的生态系统构建需要包含多方之间或任意两方之间有意的协同配合，这种围绕共同业务目标而展开的协同工作是一个生态系统与一群提供智能制造解决方案的供应商之间的区别所在。

4 中国能源化工企业数字化转型需关注的几个问题

4.1 评估企业数字化转型阶段，确定转型战略路线

在明确企业数字化转型是“一把手”工程的基础上，企业应评估当前自身所处的数字化转型阶段，定位企业数字化建设现状，加强对标同行企业以分析出优劣势，从而甄别出公司数字化转型工作的重点。结合能源化工产业的特点和前景，开展顶层设计，有针对性地制定公司转型战略发展路径，明确新技术应用方向和相关业务场景的部署，确定不同时间节点的阶段目标，循序渐进推进战略实施。

4.2 加速数据资产管理体系的建立完善，充分挖掘数据价值

目前，国内能源化工企业内部仍存在数据孤岛、部门孤岛、标准不统一、业务兼容性差、管理不畅等现象。要加大数据治理的工作力度，加速建立完善数据资产管理体系，明确相应单位、部门的职责，制定出数据管理准则、统一数据标准，切实保障数据的平台化管理、共享性使用，打通数据的获取、聚合和访问功能。以数据分析、资产网络价值最大化等为“抓手”，充分挖掘数据资产价值，从而实现数据资源化向资产化、资本化的转变。

4.3 积极建设国内石油、石化行业“灯塔项目”，快速跨越“试点困境”

中国能源化工企业目前大多进展到了围绕核心业务开展数字化转型试点阶段，但大部分公司也都受困于试点阶段。为提高数字化转型的实效性，建议企业不仅针对易实现的环节推进转型工作，更要从迫切需要解决的瓶颈问题入手。在整个试点工程的推进过程中，企业需先逐步增加数字化工具，创新生产运营流程，突破行业知识的隔阂，再根据业务应用中存在的管理问题，进一步优化组织架构、变革管理模式、培养融合型人才和搭建数字基础实施系统等，快速摆脱“试点困境”，打造石油、石化行业的“灯塔项目”，实现大规模试点和架构共识，进入规模应用阶段。

4.4 数字化专业人才需求显著，但融合型人才培养迫在眉睫

企业数字化转型需要充分调动各方面人才的积极性、主动性和创造性。对中国能源化工企业而言，加快数字化专业人才队伍的建设需求已非常明确，但更需要重视的是兼具生产业务能力与数字化技术的融合型人才的引进和培养，或者是现存技术业务人员的数字化转型。应尽快培养打造多个包含产品负责人、传统业务技术工程师、数据工程师和软件工程师等人才的敏捷产品小组，促进数字化应用的快速开发，推进转型与业务结合的实施和部署。

4.5 数据泄露风险突出，应高度重视网络和工控安全问题

近年来，能源化工产业网络安全、数据泄露事件频发，如2021年6月美国科洛尼尔管道运输公司70 GB数据暗网公布、2021年7月沙特阿美1 TB数据暗网兜售等。企业网络安全和数据安全面临越来越严峻的挑战，应采取有针对性的防控措施。在信息技术架构、数据架构的规划设计和落地实施的同时，嵌入网络和工控安全核心模块，控制访问权限、增强安全防控措施，以确保隐私和安全的纵向扩展。

4.6 注重数字化风险管控，特别是建立适应新时代的知识产权生态

数字化转型潮流中，数字化风险管理是企业内部治理未来发展的趋势。中国能源化工公司需要对企业数字化转型中的风险进行充分认识，以便能够尽早预见风险、控制风险和防范风险。特别是，随着开放共享的行业知识生态体系的不断出现，使得知识产权面临诸多矛盾和挑战。在改变创新模式的同时，中国能源化工企业需要助力国家打造一个更加适应当前新时代的知识产权制度和生态，对建设创新型国家与提升竞争力至关重要。