炭素行业专题报告之二，石墨电极：18～20年供需或由紧平衡转向过剩，石墨电极或不会掣肘短流程发展-20180323-广发证券-29页-2mb

报告摘要

炭素行业专题报告之二：石墨电极总结

核心内容概述

石墨电极是电弧炉炼钢的关键耗材，其生产原材料成本占比高达 $66.88%$，主要由石油焦、针状焦和煤沥青构成。生产周期较长，普通功率石墨电极需50天以上，超高功率石墨电极则需65天以上。随着电弧炉功率的提升，石墨电极正向超高功率方向发展，尤其是直径500mm以上的超高功率电极需求日益增长。

主要观点

原材料成本主导：石墨电极的生产成本主要由原材料构成，其中石油焦、针状焦和煤沥青占比 $66.88%$，动力成本占 $16.77%$，其他成本合计约 $6.41%$。
超高功率化趋势：随着电弧炉功率提升，超高功率石墨电极需求增长显著，其直径通常在500mm以上，且对电流负荷、电阻率等性能指标要求更高。
供需变化预测：预计2018年全球石墨电极供需基本平衡，2019和2020年则可能出现供大于求的情况。
短流程炼钢推动需求：短流程炼钢因环保与经济性优势，成为主流发展方向，推动石墨电极需求增长，尤其是超高功率石墨电极。

关键信息

一、石墨电极：电弧炉炼钢关键耗材

材料定义：石墨电极是无定型碳经过石墨化炉焙烧制成的炭素制品。
生产工艺：石墨电极需经历11道工序，包括原料破碎、配料、混拌、压制成型、焙烧、浸渍、二次焙烧、石墨化、机加工、质量检验、打包出厂。
发展趋势：随着电弧炉功率提升，超高功率石墨电极成为主流，其性能指标要求更高，应用领域更广泛。

二、需求端分析

2017年需求增长：国内石墨电极表观消费量同比增长 $3.06%$，海外则增长 $10.56%$，海外需求增长成为国内产量提升的核心驱动力。
预计2018~2020年需求增长：全球石墨电极需求年均复合增速预计为 $4.88%$，其中超高功率石墨电极需求将新增28.38万吨，达到134.84万吨的总需求。
消耗强度：三相电弧炉吨钢石墨电极消耗量在 $1.5\sim 2.5\mathrm{kg / t}$，平均为 $2.0\mathrm{kg / t}$。

三、供给端分析

2017年产能利用率：海外产能利用率为 $71.86%$，国内仅为 $64.23%$，主要受环保限产影响。
海外供给变化：海外7大龙头厂商产能由2012年的95.8万吨下降至2017年的72.6万吨，预计2018年仅新增3万吨产能。
国内供给增长：国内在建、投产及拟建石墨电极项目总产能至少达52.4万吨，预计2018~2020年国内产能年均复合增速达 $13.18%$。

四、供需平衡预测

2018年供需平衡：若新增产能均能满产，预计全球供需缺口为1万吨，但原有产能可通过提高利用率填平缺口。
2019、2020年供大于求：随着国内新增产能释放，全球石墨电极供给将超过需求，预计2019年供需缺口达9.42万吨，2020年缺口缩小至3.33万吨。

五、投资建议

短流程发展驱动需求：短流程炼钢的发展将带动石墨电极需求，尤其是超高功率石墨电极。
石墨电极不会成为短流程发展的掣肘：预计2020年前，石墨电极不会成为短流程炼钢发展的主要障碍。

风险提示

宏观经济下滑：可能导致钢铁行业需求下降，影响石墨电极市场。
电弧炉产能投放不及预期：可能影响石墨电极需求增长。
原材料及产品价格波动：可能对石墨电极成本和利润产生较大影响。

图表索引

图1：石墨是无定型碳经过石墨化炉焙烧制成
图2：石油焦是由柴油、蜡油等重质油经热裂焦化得到的石油制品
图3：针状焦由煤系或油系原料经延迟焦化和煅烧得到
图4：煤沥青由煤焦油蒸馏后残留部分经过精制或改质处理得到
图5：2012~2017年方大炭素炭素制品原材料成本占比最高
图6：2017年方大炭素炭素制品原材料和动力成本占比分别为 $67%$ 和 $17%$
图7：超高功率石墨电极生产工序多，生产周期至少在65天以上
图8：电炉生产能力决定于炉容量与单位输入功率
图9：石墨电极直径与其允许电流成正相关
图10：交流电弧炉结构示意图
图11：石墨电极在电弧炉中使用时由石墨电极本体和接头连接而成
图12：2017年我国石墨电极产量达59.09万吨，海外需求增长是国内产量增长的核心驱动力
图13：国内超高功率石墨电极表观消费量自2011年以来连续5年出现下降
图14：2017年海外7家龙头厂商产能市占率为 $93.08%$
图15：2017年我国石墨电极产量同比增长 $15.71%$
图16：2016年方大炭素、南通扬子、吉林炭素、开封炭素超高功率石墨电极产量占比达 $71.55%$
图17：2016年方大炭素高功率石墨电极产量占全国总产量的 $39.21%$
图18：2015年1~10月河南、山东和湖南列全国石墨及炭素制品产量排名前三位
图19：2015年1~10月京津冀及周边地区石墨及炭素制品产量占全国总产量的 $54%$
图20：7大海外石墨电极厂商产能由2012年的95.8万吨大幅下降 $24.22%$ 至2017年的72.6万吨

表格索引

表1：超高功率石墨电极制品的综合成品率为 $76.40%$
表2：不同等级石墨电极的原料配比不同
表3：截止2018年3月16日，国内直径500mm的普通功率、高功率和超高功率石墨电极毛利率分别为 $78.32%$、 $76.13%$ 和 $74.32%$
表4：石墨电极直径与电弧炉容量的对应关系
表5：超高功率石墨电极相比普通和高功率石墨电极性能指标要求更加严格
表6：三相(交流)电弧炉石墨电极消耗量为 $1.5\sim 2.5\mathrm{kg / t}$
表7：测算方法1预计2016年海外石墨电极产量为55.41万吨，略高于我国石墨电极产量50.41万吨
表8：测算方法2预计2016年海外石墨电极产量为56.05万吨，占比 $52.65%$
表9：2017年海外在建短流程电弧炉产能为3676.2万吨，2018~2019年计划新建电弧炉产能为8835.5万吨，国内已官方宣布进行产能置换新建电弧炉设计产能为3118万吨
表10：预计2018、2019、2020年全球将分别新增UHP石墨电极需求9.27、14.19和4.92万吨，合计新增需求28.38万吨
表11：2017年以来炭素行业环保限产的政策汇总
表12：17年以来国内投产、在建、拟建石墨电极项目总产能至少为52.4万吨，其中6万吨超高功率石墨电极已投产
表13：估算18~20年我国分别将会有5.25、25.45和41.4万吨石墨电极产能投放，年均复合增速将达 $13.18%$
表14：预计2020年全球石墨电极总需求将达143.52万吨
表15：预计2020年全球石墨电极总供给将达159.54万吨