一、石墨電極：電弧爐煉鋼關鍵耗材、原料成本占比達66.88%，超高功率化是發展方向

（一）材料定義：石墨電極是無定型碳經過石墨化爐焙燒制成的炭素制品

石墨電極是經過石墨化處理的炭素制品。根據我們在2017年6月26日發布的《炭素行業專題報告之一：鋼鐵用炭素（I）——新增電爐投放驅動石墨電極需求，技術進步、集中度提升助長期發展》，炭素制品按是否石墨化分，可以分為兩大類，一是未經過石墨化處理、由非石墨質碳組成的炭制品；二是經過石墨化處理、由石墨質碳組成的石墨制品。

石墨化是指在高溫電爐內把炭制品加熱到2300 ℃以上，使無定形碳轉化成具有三維有序的平面六角網格層狀結構石墨的高溫熱處理過程。炭材料的石墨化是在2300～3000 ℃高溫下進行的，由于化石燃料的燃燒難以獲得如此高的溫度，故在工業上只有通過電加熱焙燒方式才能實現。通常采用石墨化爐，爐型有艾奇遜（Acheson）石墨化爐和內熱串接（LWG）爐。

（二）生產工藝：石油焦、針狀焦、煤瀝青等原材料成本占比66.88%，生產周期超50天、超高功率長達65天

1、原料與成本：石油焦、針狀焦和煤瀝青等原材料占石墨電極成本的66.88%

（1）原料：低硫石油焦、煤系針狀焦為骨材，煤瀝青為粘結劑

石墨電極由石油焦、針狀焦等為原料、煤瀝青等為粘結劑，經原料破碎、配料、混捍、壓制成型、焙燒、浸漬、二次焙燒、石墨化、機加工、質量檢驗、打包出廠等11道工序制備而成。

石油焦：石油焦（Petroleum coke）是原油經蒸餾將輕、重質油分離后，重質油再經熱裂過程得到的石油制品。石油焦色黑多孔，碳含量占80%以上，灰分含量一般在0.5%以下，在化工、冶金等行業中有廣泛的用途，是生產人造石墨制品及電解鋁用炭素制品的主要原料。石油焦按硫分的高低區分，可分為高硫焦（含硫1.5%以上）、中硫焦（含硫0.5%～1.5%）、和低硫焦（含硫0.5%以下）三種，石墨電極及其它人造石墨制品生產一般使用低硫焦生產。

針狀焦：針狀焦是外觀具有明顯纖維狀紋理、熱膨脹系數特別低和很容易石墨化的一種優質焦炭。針狀焦物理性能的各向異性十分明顯，平行于顆粒長軸方向具有良好的導電導熱性能和較低的熱膨脹系數，因此針狀焦是制造高功率或超高功率石墨電極的關鍵原料，制成的石墨電極電阻率較低，熱膨脹系數小，抗熱震性能好。針狀焦按原料來源可分為以石油渣油為原料生產的油系針狀焦和以精制煤瀝青原料生產的煤系針狀焦兩種。根據張毅峰2013年發表于《炭素技術》期刊上的《針狀焦與石墨電極》一文，國外炭素企業生產大規格高功率和超高功率石墨電極往往首選優質油系針狀焦為主要原料焦，目前我國針狀焦以煤系針狀焦為主，油系針狀焦依賴于從日本水島公司和英國HSP公司進口。

煤瀝青：煤瀝青是煤焦油深加工的主要產品之一，為多種碳氫化合物的混合物，成分較為復雜，常溫下為黑色高粘度半固體或固體。按軟化點高低分，煤瀝青可分為低溫、中溫和高溫煤瀝青三種。煤瀝青在石墨電極生產中作為粘結劑和浸漬劑使用，一般使用軟化點適中、結焦值高的中溫或中溫改質煤瀝青。

（2）成本：1噸成品石墨電極需1.02噸原料和0.29噸粘結劑，原材料成本占比達66.88%

石墨電極成本分四大部分，

一是石油焦、針狀焦和煤瀝青等原料成本，

二是焙燒、石墨化、機加工等生產工序的動力成本，

三是加工制造中的人力成本，

四是制造成本。

石墨電極的原料成本和動力成本為主要成本，占比達83.65%。根據中國炭素行業協會統計數據，2017年方大炭素的石墨電極產量居全國首位。方大炭素的炭素制品營業收入占公司總營收的75%，石墨電極產量占當年公司炭素制品總產量的85%，因此我們以典型石墨電極生產企業——方大炭素的2017年炭素制品成本構成作為石墨電極的成本構成是合理的。根據方大炭素2017年年報，炭素制品的成本構成中，原料成本、動力成本、人力成本和制造成本分別占66.88%、16.77%、8.02%和8.33%，其中原料成本相比2016年的51.83%大幅上升15個百分點。

1噸成品石墨電極需1.02噸原料和0.29噸粘結劑。根據2009年大連理工大學高勃碩士學位論文《國產針狀焦生產超高功率石墨電極的研究》，石墨電極骨料為石油焦和針狀焦，粘結劑為煤瀝青，其基礎配方為78%的骨料和22%的粘結劑。而根據張向軍等人2001年發表在《炭素技術》期刊上的《用美國油系針狀焦生產Φ400mmUHP石墨電極》一文，石墨電極在焙燒、石墨化等工序中會由于添加劑揮發或增加造成質量變化，在機加工等工序中會發生加工損失，其一次焙燒、浸漬、二次焙燒、石墨化和機加工成品率分別為90.4%、102.9%、96.97%、84.70%，因此其綜合成品率為76.40%。即1噸成品石墨電極需最初原材料質量為1.31噸，對應骨料和粘結劑質量分別為1.02噸和0.29噸。

普通功率、高功率、超高功率石墨電極由于質量要求不同，制備時其骨料成分也不同。一般來說，普通功率石墨電極骨料均為石油焦，高功率石墨電極骨料由70%的優質石油焦和30%的針狀焦組成，超高功率石墨電極骨料100%為針狀焦。因此我們可計算出1噸普通功率石墨電極需石油焦骨料1.02噸；1噸高功率石墨電極骨料需石油焦0.71噸、針狀焦0.31噸；1噸超高功率石墨電極骨料需針狀焦1.02噸。

石墨電極生產成本受原材料價格影響較大。根據前文，石墨電極生產成本中原材料成本約占66.88%。盡管生產超高功率石墨電極所需針狀焦成本要高于普通功率和高功率石墨電極，但超高功率石墨電極由于生產工序更多、加工精度要求更高，相應人力成本、制造成本和動力成本也會更高，因此我們假設普通功率、高功率和超高功率石墨電極原材料成本占比均為66.88%也是合理的。因此我們可以得到普通功率、高功率和超高功率石墨電極生產成本計算方法：

其中，CPC、CNC、CCT分別為石油焦、針狀焦和煤瀝青每噸單價。根據wind、卓創資訊數據，截止2018年3月16日，撫順石化二廠1#A石油焦、錦州石化油系針狀焦、華東地區煤瀝青單價分別為8500元/噸、25000元/噸、3850元/噸，則計算可得普通功率、高功率和超高功率石墨電極成本分別為14633元/噸、22281元/噸、39797元/噸；根據中華商務網數據，截至2018年3月16日，國內直徑500mm的普通功率、高功率和超高功率石墨電極主流市場價分別為67500元/噸、93333元/噸，155000元/噸，毛利率分別為78.32%、76.13%和74.32%。

2、生產工序與周期：生產工序達11道，普通功率石墨電極生產周期超50天，超高功率長達65天

石墨電極生產工序繁多。石墨電極由石油焦、針狀焦等為原料、煤瀝青等為粘結劑，經原料破碎、配料、混捍、壓制成型、焙燒、浸漬、二次焙燒、石墨化、機加工、質量檢驗、打包出廠等11道工序制備而成，生產工序繁多。

普通石墨電極生產周期長達50天，超高功率至少需65天。典型普通功率石墨電極壓制成型、焙燒、浸漬、焙燒、石墨化、機加工、成品打包等工序分別至少需要3天、25天、4天、15天、2天和1天的時間，共計50天，若考慮原料備貨、原料破碎、配料、混捍、質檢等工序，石墨電極的生產周期將會更長；而根據李圣華等2001年發表在《炭素科技》期刊上的《石墨電極生產中的節能降耗》一文，為了提高超高功率石墨電極的體積密度，采用先進的短流程生產工藝生產超高功率石墨電極需要一次浸漬和二次焙燒，二次焙燒需15天，因此超高功率石墨電極生產周期長達65天以上。石墨接頭則需要二次浸漬和三次焙燒，生產周期更長。

（三）發展趨勢：電弧爐功率提高驅動石墨電極向超高功率方向發展

1、100~150噸級高功率和超高功率電弧爐是主流發展方向

根據宋華德等人1994年發表在《特殊鋼》期刊上的《超高功率電弧爐技術概況》一文，電爐的生產能力決定于爐容量與單位輸入功率。在單位功率水平相同時，生產能力隨容量增大而提高。

電爐容量過小，不僅生產效率低，技術經濟指標差，而且配備爐外精煉設備也比較困難；而容量在150噸以上的電爐由于其單位功率水平不高，反而不能充分發揮超高功率電爐的優點，因此多數電爐容量在150噸內；同時，根據我國發改委于2017年發布的《產業結構調整指導目錄2011年本（修正）》，30噸以下容量的電爐已經被列為落后產能予以淘汰，而30~100噸容量的電爐被列為限制類建設項目。因此100~150噸高功率和超高功率電弧爐將是我國未來電弧爐發展方向。

2、電弧爐功率提高驅動直徑500mm以上的高功率和超高功率石墨電極發展

超高功率電弧爐發展驅動超高功率石墨電極需求。隨著勞動效率高、綜合成本低的大容量超高功率電弧爐的日趨增多，對電弧爐用石墨電極的最大允許電流也提出了更高的要求。根據天津大學張勇2004年碩士學位論文《φ700mm超高功率石墨電極接頭的研制》，電弧爐用石墨電極最大允許電流與石墨電極的直徑成正相關。因此為滿足超高功率電弧爐的使用工況，發展大直徑的石墨電極勢在必行。

直徑為500mm以上的超高功率石墨電極的生產和使用將占據主導地位。根據天津大學張勇2004年碩士學位論文《φ700mm超高功率石墨電極接頭的研制》，100噸以上的電弧爐所用的石墨電極的直徑均在500mm以上，因此未來直徑在500mm以上的超高功率石墨電極的生產和使用將占據主導地位。

石墨電極高功率化趨勢對石墨電極的性能提出了更高的要求。普通功率石墨電極允許使用電流密度低于17A/cm2，主要用于煉鋼、煉硅、煉黃磷等普通功率電弧爐；高功率石墨電極允許使用的電流密度為18~25A/cm2，主要用于煉鋼的高功率電弧爐；超高功率石墨電極允許使用的電流密度大于25A/cm2，主要用于煉鋼的超高功率電弧爐。普通功率、高功率及超高功率石墨電極在直徑、電阻率、抗彎強度、抗拉強度、彈性模量、灰分等物理、化學性能參數上也有差異。超高功率石墨電極的各項物化性能較普通功率、高功率石墨電極更為優異，產品定位也更加高端。

二、石墨電極：電弧爐煉鋼關鍵耗材、原料成本占比達66.88%，超高功率化是發展方向

（一）應用領域：電弧爐煉鋼關鍵耗材，噸鋼消耗量在1.2~2.5 千克/噸，平均為2.0千克/噸

1、煉鋼電弧爐中加熱導體通常采用石墨材料，中頻感應爐并不使用石墨電極

煉鋼電弧爐中的加熱導體通常采用石墨材料制造。電弧爐工藝靈活性好，能有效地除去硫、磷等雜質，爐溫容易控制，且設備占地面積小，適于優質合金鋼的熔煉。由于石墨材料是唯一具有良好導電性和導熱性的非金屬材料，其導電性是不銹鋼的4倍，且導電系數隨溫度升高而降低，同時具有很低的熱膨脹系數，因此電弧爐中以電弧形式釋放電能對爐料進行加熱熔化的導體通常采用石墨材料。

石墨電極在電弧爐中使用時由具有內螺紋孔的石墨電極本體和具有外螺紋的石墨電極接頭組合連接使用。電極在煉鋼爐上使用時依靠加工成公螺紋和相應尺寸的母螺紋將上下3～4根電極連接起來實現連續使用。

2、消耗強度：噸鋼消耗量在1.2~2.5 千克/噸，100噸交流電弧爐初裝消耗量5.34~7.12噸、年均消耗量可達1480噸

石墨電極是易耗品，不同類型電弧爐石墨電極消耗量在1.2~2.5 kg/t之間，受多因素影響而不同。根據B.Bowman等人在《炭素技術》期刊上發表的《電弧爐中石墨電極的消耗》一文，石墨電極消耗方式可分為端部消耗、側面氧化消耗、殘端損失以及根部折斷四種方式；石墨電極其消耗量及消耗速度受電爐電流大小、生產能力、實際氧量、實際連接、廢鋼種類和裝料方式等多方面的影響。根據高占彪等人2009年在《炭素技術》期刊上發表的《對電弧爐冶煉中石墨電極消耗及使用的探討》一文，電弧爐噸鋼石墨電極消耗在1.2kg/t至2.5kg/t之間；不同類型的電弧爐其石墨電極消耗量也不同，直流電爐石墨電極消耗量相比交流電爐和電阻電爐偏低。

100噸交流電弧爐初始安裝需石墨電極5.34~7.12噸。根據李京社等人2013年在全國炭素技術暨節能減排交流大會上發表的《電弧爐石墨電極成本控制》一文，交流電弧爐有三根石墨電極，每根石墨電極由3~4支電極以錐形電極接頭鏈接在一起組成。因此，每臺交流電弧爐在初始安裝時有9~12支石墨電極。假設100噸交流電弧采用直徑為500 mm的石墨電極，常見石墨電極本體長度為1800mm；根據前文所述，超高功率石墨電極的體積密度在1.64~1.71 g/cm3，取平均值1.68g/cm3，則單支石墨電極本體的質量為593.5kg＝3.14×(500÷2)2×1800×1.68÷106。因此單臺交流電弧爐初始安裝時石墨電極用量為5.34~7.12噸。

100噸交流電弧爐平均年石墨電極消耗量達1480噸。根據前文的測算，100噸交流電弧爐年產量在66~81萬噸，取平均值74萬噸。同樣根據前文所述，交流電弧爐石墨電極消耗量在1.5~2.5 kg/t之間，取平均值2kg/t。則可計算得到100噸交流電弧爐年石墨電極消耗量達1480噸＝74×104×2÷103。

（二）存量需求：2017年國內石墨電極表觀消費量僅增長3.06%，海外石墨電極表觀消費量大增10.56%，是國內產量增長核心驅動力

1、國內：2017年國內石墨電極表觀消費量35.36萬噸，同比僅小幅增長3.06%，占全球石墨電極需求總量的32.23%

2017年我國石墨電極產量達59.09萬噸，出口量大幅增長47.39%至23.72萬噸，表觀消費量35.36萬噸，國內石墨電極需求拉動有限，海外電弧爐對石墨電極需求增長是國內石墨電極產量增長的核心驅動力。根據中國炭素行業協會統計數據，2017年我國石墨電極產量達59.09萬噸，同比2016年大幅增長17.22%；2017年我國石墨電極出口量達23.73萬噸，同比2016年大幅增長47.39%，由此可得2017年我國石墨電極表觀消費量為35.36萬噸，同比2016年僅小幅增長3.06%，國內石墨電極需求對石墨電極產量拉動作用有限；因此海外電弧爐對石墨電極需求增長是國內石墨電極產量增長的核心驅動力。

國內超高功率石墨電極表觀消費量自2011年以來連續5年出現下降，2016年僅為10.28萬噸，占同期石墨電極表觀消費量的29.96%。根據方大炭素2017年年報，2017年我國超高功率石墨電極產量達19.24萬噸，同比2016年大幅增長42.62%，增速顯著快于石墨電極產量增速；國內超高功率石墨電極表觀消費量自2011年以來連續5年出現下降，2016年國內超高功率石墨電極表觀消費量為10.28萬噸，同比2015年大幅下降22.12%，僅占同期石墨電極表觀消費量的29.96%。

2、海外：2017年海外石墨電極表觀消費量為79.77萬噸，同比2016年大增10.56%，占全球石墨電極需求總量的67.77%

若要得到海外石墨電極表觀消費量，則需首先確定海外石墨電極產量。根據我們于2018年3月17日發布的《煉鋼工藝發展路徑專題之二：短流程發展箭在弦上？--政策、環保帶來機遇，人才、技術仍有挑戰，提高廢鋼回收率是關鍵前提》深度報告，我們采取兩種方法對海外石墨電極進行測算并相互驗證，得到2016年海外石墨電極產量預計為56.05萬噸。

方法1：根據國際鋼鐵協會統計數據，2016年全球電爐鋼產量為41842.4萬噸，扣除中國5170萬噸，則2016年海外電爐鋼產量為36672.4萬噸。若按前文所述，煉鋼用石墨電極平均消耗量為1.95kg/t計算，2016年海外電弧爐石墨電極需求量為71.51萬噸。根據中國炭素行業協會統計數據，2016年我國石墨電極出口16.1萬噸，則可估算2016年海外石墨電極產量為55.41=71.51-16.1萬噸。

方法2：根據美國石墨電極龍頭企業Graftech公司2016年年報，公司預計2016年全球石墨電極總產能為170萬噸，產能利用率為63%，則可計算得到2016年全球石墨電極產量為107.1萬噸，由于2016年國內石墨電極銷量為50.41萬噸，則海外石墨電極產量為56.69=107.1-50.41（萬噸），這與我們按照石墨電極平均消耗量測算結果基本一致；取兩種測算方法均值，2016年海外石墨電極產量為56.05萬噸，占全球石墨電極產量的52.65%；2016年中國石墨電極產量為50.41萬噸，占比為47.35%。

2016年海外自中國凈進口石墨電極16.10萬噸，則2016年海外石墨電極表觀消費量為72.15= 56.05 + 16.10（萬噸）；限于數據可得性，假設2017年海外石墨電極產量維持2016年水平，則2017年海外石墨電極表觀消費量為79.77= 56.05 + 23.72（萬噸），同比2016年增長10.56%，占全球石墨電極需求總量的67.77%。

（三）增量需求：預計18~20年全球將新增石墨電極需求28.38萬噸，需求年均復合增速達4.88%

根據我們于2018年3月6日發布的《煉鋼工藝發展路徑專題之一：短流程VS長流程-環保與經濟性加速短流程發展，上游原材料及耗材產業鏈或受益》深度報告，經合組織（OECD）于2017年8月7日發布的《CAPACITYDEVELOPMENTS IN THE WORLD STEEL INDUSTRY》（全球鋼鐵工業產能發展）報告統計了2017年海外在建短流程電弧爐產能為3676.2萬噸，2018~2019年計劃新建電弧爐產能為8835.5萬噸；國內已官方宣布進行產能置換需淘汰的煉鋼產能共計4059萬噸，其中電爐煉鋼產能2010萬噸，高爐-轉爐煉鋼產能2049萬噸；產能置換新建電弧爐設計產能為3118萬噸。

為了計算海外及國內未來新增電弧爐產能對石墨電極特別是超高功率石墨電極的需求，我們做如下假設：

假設1：考慮到電弧爐投產周期在4~6個月，則假設2017年海外在建電弧爐中1/2產能在2018年投產，1/2產能在2019年投產；2018年計劃新建電弧爐中，1/2產能在18年投產，1/2產能在19年投產；2019年計劃新建電弧爐中，1/2產能在19年投產，1/2產能在20年投產，則可計算得到，2018、2019年海外新增電弧爐產能分別為4046.98、6253.85萬噸，2020年至少為2208.88萬噸。

假設2：由于2017年國內淘汰的2010萬噸電爐煉鋼產能則可能處于停產或者處于部分生產的狀態，因此我們可以假設三種情況，即：

（1）2010萬噸淘汰電弧爐原處于停產狀態，則國內最大新增石墨電極需求對應的電弧爐產能為3118萬噸；

（2）2010萬噸淘汰電弧爐均處于在產狀態，則國內最小新增石墨電極需求對應的電弧爐產能為1108=3118-2010萬噸；

（3）2010萬噸淘汰電弧爐50%處于在產狀態，則國內將新增石墨電極需求對應的電弧爐產能為2113=3118-2010/2萬噸;

假設3：假設2018、2019年國內將新建電弧爐產能均與2017年淘汰電弧爐50%在產時的電弧爐產能一致，為2113萬噸。其中2017年新建電弧爐1/2將在2018年投產，1/2在2019年投產；2018年新建的電弧爐產能中1/2在2018年投產，1/2在2019年投產；2019年新建的電弧爐產能中1/2在2019年投產，1/2在2020年投產。則可計算得到，2018、2019年國內新增電弧爐產能分別為2113.0、3169.5萬噸，2020年至少為1056.5萬噸；

假設4：電弧爐產能利用率為2017年全國粗鋼平均產能利用率77.22%。詳細測算過程參見我們于2017年12月15日發布的《鋼鐵行業2018年年度投資策略：去產能、去杠桿、環保高壓、兼并重組共筑鋼鐵新常態》深度報告；

假設5：假設海外在建電弧爐及國內通過產能置換新增電弧爐均采用的是超高功率石墨電極（UHP），噸鋼UHP石墨電極消耗量為1.95kg/t。根據中國炭素行業協會和海關總署數據，2016年我國電爐鋼產量為5170萬噸，超高功率石墨電極產量為13.49萬噸，銷量為13.30萬噸，出口量為3.21萬噸，則我國國內煉鋼用超高功率石墨電極總消耗量為10.09萬噸，可計算得到2016年我國噸鋼石墨電極消耗量為1.95=10.09×1000÷5170（kg/t），這與高占彪等人2009年在《炭素技術》期刊上發表的《對電弧爐冶煉中石墨電極消耗及使用的探討》一文中三相交流電弧爐噸鋼石墨電極消耗在1.5~2.5kg/t，平均為2.0 kg/t的結論基本吻合；

根據以上假設條件，我們預計2018、2019、2020年全球或將分別新增UHP石墨電極需求9.27、14.19和4.92萬噸，2018~2020年合計或將新增UHP石墨電極需求28.38萬噸，即到2020年全球石墨電極總需求量將達134.84萬噸，18~20年全球石墨電極需求復合增速達4.88%。

三、供給端：2017年海外、國內產能利用率分別僅72%、64%，國內在建項目產能52.4萬噸，年均復合增速或達13.18%

（一）存量供給：170萬噸產能，海外產能去化顯著，國內環保停限產壓制產量釋放，17年產能利用率分別僅為72%、64%

1、海外：產能由12年95.8萬噸大幅下滑至17年72.6萬噸，產能利用率僅71.86%，18年僅日本昭和新增3萬噸產能

2017年海外石墨電極產能為78萬噸，產能利用率為71.86%。根據日本Showa Denko于2017年12月12日發布的《Medium-term BusinessPlan "Project 2020+" Progress in 2017；Tasks and Strategies for 2018》報告，Showa Denko公司預計2017年全球（除中國外）石墨電極產能為78萬噸；根據前文所述，2016年海外石墨電極產量估算為56.05萬噸，假設2017年海外石墨電極產量維持2016年水平，則2017年海外石墨電極廠商產能利用率為71.86%。

2017年7家海外龍頭石墨電極廠商產能市占率為93.08%，日本Showa Denko為海外產能最大石墨電極廠商。根據印度石墨電極巨頭Graphite IndiaLimited于2017年10月發布的《Graphite India Limited Corporate Presentation（2017/10）》，2017年海外主要石墨電極生產企業產能情況為：日本Showa Denko、美國Graftech、印度Graphite India、HEG、日本Tokai Carbon、SEC和Nippon Carbon2017年產能分別約為25萬噸、16.2萬噸、9.8萬噸、8.0萬噸、7.8萬噸、3.0萬噸和2.8萬噸，合計72.6萬噸；根據Showa Denko于2017年12月12日發布的《Medium-term BusinessPlan "Project 2020+" Progress in 2017；Tasks and Strategies for 2018》報告，Showa Denko公司預計2017年全球（除中國外）石墨電極產能為78萬噸，即7家海外龍頭石墨電極廠商2017年產能市占率為93.08%。

合并、去產能，7大海外石墨電極廠商產能由2012年的95.8萬噸大幅下降24.22%至2017年的72.6萬噸。根據印度石墨電極巨頭Graphite IndiaLimited于2017年10月發布的《Graphite India Limited Corporate Presentation（2017/10）》，受制于行業景氣度降低、利潤下降等影響，海外石墨巨頭自2012年以來進行了多次減產、合并。德國SGL公司于2016年10月份將石墨電極業務出售給了日本的Showa Denko，后者也成為海外最大的石墨電極廠商，2017年其產能為25萬噸，僅為2012年的69.44%；產能排名第二位的美國Graftech公司2017年產能為16.2萬噸，僅為2012年的61.83%；印度Graphite India、HEG、日本SEC和Nippon Carbon則基本沒有去產能。綜合來看，7家海外石墨電極廠商產能由2012年的95.8萬噸大幅下降24.22%至2017年的72.6萬噸。

2、國內：民企為主、多分布于京津冀及周邊地區，92萬噸產能，產能利用率僅64.23%，環保限產壓制產能釋放

2017年我國石墨電極產能為92萬噸，產能利用率僅64.23%；超高功率石墨電極產量占比僅32.56%，仍供不應求。根據前文所述，Graftech公司預計2016年全球石墨電極總產能為170萬噸，Showa Denko公司預計2017年全球（除中國外）石墨電極產能為78萬噸，若2017年全球總產能保持2016年規模，則2017年我國石墨電極產能為92萬噸。按2017年我國石墨電極產量59.09萬噸計算，我國石墨電極行業產能利用率僅為64.23%；但值得注意的是，隨著中國冶金產業結構的優化升級，落后生產裝備的小電爐日漸被淘汰，高功率和超高功率電爐迅速發展，從而使普通功率中小規格石墨電極市場供需大大萎縮，產品嚴重過剩。超高功率、大規格石墨電極需求量逐年遞增，但產能仍然不足，2016、2017年我國超高功率石墨電極產量僅占石墨電極總產量的26.76%、32.56%，提升空間仍很大。

2017年我國石墨電極產量為59.09萬噸，同比增長15.71%，結束自2011年來下滑態勢。根據方大炭素股份有限公司2017年年度報告，據中國炭素行業協會不完全統計，2017年1-12月石墨電極產量為59.09萬噸，與上年同期相比增長15.71%。石墨電極銷售量59.17萬噸，與上年同期相比增長率為19.88%。其中，超高功率石墨電極的產銷量相對于上年同期分別增長42.64%、42.24%。

方大炭素石墨電極市占率全國第一，2016年產量占比超28%。根據中國炭素行業協會發布的2016年我國炭素行業運行情況和方大炭素201年年報，2016年方大炭素石墨電極產量達14.2萬噸，占2016年全國石墨電極總產量的28.17%，市場占有率居全國首位。從超高功率石墨電極看，CR4達71.55%，方大炭素產量居首：根據中國炭素行業協會發布的2016年我國炭素行業運行情況，2016年我國超高功率石墨電極產量13.49萬噸，同比2015年下降17.47%，其中方大炭素、南通揚子炭素、吉林炭素、開封炭素四家企業產量排名居前，其超高功率石墨電極產量占全國總產量比例高達71.55%。

京津冀及周邊地區對石墨炭素企業關停限產，壓制石墨炭素企業產能、產量釋放。根據中國炭素行業協會統計數據，河南、山東和湖南列全國石墨及炭素制品產量排名前三位，占比分別為29%、19%和7.95%；河南、山東、山西、河北、天津和北京等京津冀及周邊地區石墨和炭素制品產量就占全國總產量的54%左右；2017年2月，發改委、環保部聯合北京市、天津市、河北省、河南省、山東省和山西省人民政府，發布了《京津冀及周邊地區2017年大氣污染防治工作方案》，規定“炭素企業達不到特別排放限值的，全部停產，達到特別排放限值的，限產50%以上，以生產線計”。石家莊市、濟寧市、天津市等地市也相繼發布了炭素行業環保限產、停產要求。

（二）增量供給：18年海外僅3萬噸新增產能，國內在建項目產能達52.4萬噸，國內石墨電極總供給年均復合增速達13.18%

1、海外：18年僅日本Showa Denko計劃新增3萬噸產能

Showa Denko預計2018年新投產3萬噸石墨電極產能，其他公司或以提升產能利用率為主要增產手段。根據Showa Denko于2017年12月12日發布的《Medium-term Business Plan "Project2020+" Progress in 2017；Tasks and Strategiesfor 2018》報告，公司2017年位于日本、美國和歐洲的工廠均已達到滿產，現有工廠產能利用率提升空間較小，公司位于美國的新工廠將于2018年投產，預計新增產能3萬噸，即2018年公司產能將達28萬噸。根據其他公司年報和已有公告，尚未獲得其他公司擴大石墨電極產能的計劃，即短期內其他龍頭企業或主要以提升已有產線的產能利用率來增產。

2、國內：現有企業或可通過優化生產工序增產，新增產能或至少達52.4萬噸，18~20年我國石墨電極產能年均復合增速或達13.18%

高價格、高盈利刺激下石墨電極企業或通過革新生產技術、優化生產工序的方式提升產能利用率實現增產。根據中澤集團官網2017年7月27日新聞《吉林炭素推進轉型升級提高生產經營水平》一文，吉林炭素有限公司通過優化生產工序，在焙燒工序將隧道窯裝車數量由12車增加至14車，預計2017年8月~12月增加產量200噸/月；在石墨化工序采取擴大爐芯裝爐，預計2017年8月~12月增加產量200噸/月；從理性經濟人角度考慮，在目前石墨電極高價格、高盈利刺激下石墨電極企業傾向于通過革新生產技術、優化生產工序的方式提升產能利用率實現增產。

2017年來國內投產、在建、擬建的石墨電極項目總產能至少為52.4萬噸，其中6萬噸超高功率石墨電極產能已投產。我們統計了2017年以來全國各地市投產、在建、擬建的石墨電極項目及項目進度情況，如表10所示。2017年下半年以來國內投產、在建、擬建的石墨電極項目總產能至少為52.4萬噸，相當于2017年我國石墨電極產能的56.96%。其中，截止2018年3月22日，介休市龍鳳炭素2萬噸超高功率石墨電極項目、大同騰揚科技有限公司2萬噸超高功率石墨電極項目、烏蘭察布市旭峰炭素10萬噸超高功率石墨電極項目一期（2萬噸）已建成投產，合計產能達6萬噸，且均為超高功率石墨電極。

我們估算18~20年我國分別將會有5.25、25.45和41.4萬噸石墨電極產能投放，年均復合增速將達13.18%。假設2017年底投產項目2018年處于產量爬坡階段，僅能釋放50%設計產能，2019年完全達產；同樣，2018年底投產項目2019年處于產量爬坡階段，僅能釋放1/2設計產能，2020年完全達產；對于2018年6月投產項目，我們假設2018年當年能夠釋放25%設計產能，2019年釋放75%產能，2020年完全達產。

根據以上假設，我們估測了2017年來國內投產、在建、擬建的石墨電極項目在2018~2020年的產能投放進度，如表11所示，預計18~20年我國分別將會有5.25、25.45和41.4萬噸石墨電極產能投放，2020年我國石墨電極產能將達133.4萬噸，年均復合增速將達13.18%。

四、供需平衡：預計2018年全球石墨電極供需基本平衡，2019、2020年石墨電極或供大于求

需求端：預計2020年全球石墨電極總需求將達143.52萬噸，18~20年年均復合增速達4.88%。根據前文所述，2020年前預計海外及國內新建電弧爐或將新增石墨電極需求合計28.38萬噸，其中2018、2019、2020年將分別新增UHP石墨電極需求9.27、14.19和4.92萬噸，即2018~2020年全球石墨電極需求量將分別為124.41、138.60、143.52萬噸，年均復合增速達8.29%。

供給端：預計2020年全球石墨電極總供給將達159.54萬噸，18~20年年均復合增速達8.94%。根據前文所述，2018年海外僅日本昭和新增3萬噸產能，假設2019、2020年海外均不新增產能，即新增產能全部來自國內；假設新增產能均能夠滿產，則預計2020年全球石墨電極總供給達159.54萬噸，18~20年年均復合增速達13.18%。

預計2018年全球石墨電極供需基本平衡，2019、2020年石墨電極或供大于求。對比表12和表13，我們可得，若新增產能均能夠滿產，則2018年供需缺口為1萬噸，考慮到原有產能或可通過提高產能利用率實現增產填平供需缺口，因此2018年全球石墨電極或處于供需基本平衡的狀態；而2019年以后，隨著國內新建石墨電極項目的達產，全球石墨電極總供給開始大于總需求，即2019、2020年全球石墨電極市場或處于供大于求的狀態。

五、建議：長流程置換短流程成理性選擇，2020年前石墨電極或不會成為短流程發展掣肘

政策鼓勵短流程，環保限產常態化、超凈排放推高環保成本，長流程置換短流程成理性選擇。我們于2018年3月17日發布了《煉鋼工藝發展路徑專題之二：短流程發展箭在弦上？--政策、環保帶來機遇，人才、技術仍有挑戰，提高廢鋼回收率是關鍵前提》深度報告，認為：

在政策方面，國家正在系統研究支持電爐鋼發展的配套政策措施，允許退出轉爐建設電爐的項目可實施等量置換，鼓勵現有高爐-轉爐長流程企業轉型為電爐企業，產業政策導向十分明顯；

在環保方面，短流程在污染物排放、噸鋼能耗以及環保成本方面擁有優勢。在鋼鐵行業特別是長流程煉鋼環保限產常態化、長流程超低排放改造啟動的大背景下，長流程煉鋼產能置換為短流程已經成為可行的選擇之一；

2019、2020年石墨電極市場或供大于求，石墨電極不會成為短流程發展掣肘。

需求端看，根據前文所述，2017年海外在建短流程電弧爐產能為3676.2萬噸，2018~2019年計劃新建電弧爐產能為8835.5萬噸，國內已官方宣布進行產能置換新建電弧爐設計產能為3118萬噸，全球短流程快速發展將直接增加石墨電極需求；

供給端看，已統計到的國內在建石墨電極項目總產能達52.4萬噸，即使海外19~20年不再新增產能且產能利用率均不再提升，2019年、2020年全球石墨電極仍然會供過于求，因此石墨電極不會成為短流程發展掣肘。

來源：廣發鋼鐵新材料? 分析師：李莎