石墨电极行业之方大炭素研究报告：从控能耗到控碳排的显著受益者

石墨电极行业之方大炭素研究报告：从控能耗到控碳排的显著受益者1、炭素龙头企业，产品不止石墨电极1.1、炭素材料不止石墨电极，还有特种石墨和碳纤维炭素材料是小号的金属材料。炭素材料作为重要的基础原材料，与金属材料类似，既包括传统用于钢铁、电解铝冶炼的石墨电极、预焙阳极，也有应用于电车、光伏领域的新材料如等静压石墨、炭炭复合材料及负极材料等，2020年我国炭素制品总产量为2132万吨，产值约790亿元。特种石墨涵盖范围广，分类方法多。以冶金用炭制品的分类为例，特种石墨主要指高强度、高密度、高纯度石墨制品，简称“三高石墨”。三高石墨从材料组织结构上可以分为粗颗粒、细颗粒和特细颗粒结构三种；从成型方法上区分主要有模压、挤压和等静压成型特种石墨三类，其中高品质的特种石墨“各向同性石墨”是指采用等静压工艺生产的特种石墨。我国特种石墨市场处于供不应求状态，需求中光伏及半导体占比达26%。据石墨邦数据，2020年国内特种石墨需求量约为9.62万吨，主要应用为单晶硅生长炉用石墨热场与多晶硅铸锭炉用石墨热场中石墨部件（占比为26%），特种石墨也可以作为正、负极材料碳化烧结用的坩埚（占比为15%）。2020年我国特种石墨实际产量约为6.0万吨，主要通过进口来弥补供给缺口，根据海关统计数据，2020年从海外进口特种石墨为2.2万吨。碳纤维是一种力学性能优异的新材料。碳纤维是由有机纤维经过一系列热处理转化而成，含碳量高于90%的无机高性能纤维。碳纤维是一种力学性能优异的新材料，具有碳材料的固有本性特征，如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等；

又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。我国碳纤维进口依赖度超过60%，需求中风电叶片占比超过40%。根据全球碳纤维复合材料市场报告，2020年我国碳纤维总供给量4.89万吨，其中38%来自于国产，其余则依赖进口；2020年我国碳纤维需求量为4.89万吨，其中风电叶片占比达到40.9%，体育休闲占比为29.9%，炭炭复合材料占比达到6.1%。1.2、公司拥有四大生产基地，石墨电极产能持续投放公司石墨电极龙头企业，产品包括石墨电极和炭素新材料。2021年，炭素制品权益产能达到23.56万吨，其中石墨电极年产能达到19.56万吨、炭砖年产能达到3万吨、炭素新材料年产能达到1万吨。布局炭素制品上下游，产业优势明显。公司拥有抚顺方泰精密炭材料、成都蓉光炭素、合肥炭素、成都炭素、抚顺莱河矿业、抚顺方大高新材料、方大喜科墨、宝方炭材料等十余家子公司，涉及炭素及原料生产加工，地理布局合理，实现资源共享，产业优势明显。截至2021年，公司拥有石墨电极权益产能19.56万吨及3万吨炭砖产能。公司石墨电极权益产能为19.56万吨，产品包括超高功率、高功率、普通功率石墨电极；炭砖产能为3万吨；此外，公司还有电解铝用石墨质阴极炭块、石墨化阴极炭块，以及各种矿热炉用炭砖、电解镁石墨阳极和中细结构石墨等其他产品。公司拥有以兰州为核心的四大炭素生产基地。公司拥有以兰州为核心，成都、合肥、抚顺四个石墨电极生产基地，截至2021年产能四大基地产能分别为12、3、2、3.5万吨。宝方炭材已于2020年末开始投产。2020年12月21日，公司与宝武炭材料科技有限公司共同出资建设的宝方炭材料科技有限公司超高功率石墨电极项目顺利投产，其中约70%的关键设备技术水平国内外领先，预计在2021-2023年逐步达产到10万吨。合肥炭素搬迁，预计新增3万吨产能将于2022年投产。2019年合肥炭素与长丰县下塘镇人民政府签署了《长丰县招商引资项目投资合作协议》,合肥炭素搬迁至长丰县下塘镇境内，投资建设年产5万吨炭素制品项目，搬迁工作按计划有序进行，预计2022年合肥炭素产能将由2万吨提升至5万吨。蓉光炭素搬迁，估计新增产能将在2021年逐步投产。2018年，成都蓉光炭素公司于眉山市成立了子公司眉山蓉光炭素公司，分二期建成5万吨/年超高功率石墨电极能力。目前蓉光炭素产能为2万吨，2021年估计新增投产1万吨，2022年预计进一步新增产能3万吨，产能将达到5万吨。2023年，公司石墨电极权益产能预计将达到27.19万吨。后期随着合肥炭素、蓉光炭素及子公司宝方炭材权益产能逐步释放，2023年公司权益产能达到27.19万吨，对应石墨电极产量将持续增加。1.3、新材料业务布局已久，成炭入选专精特新“小巨人”公司拥有多项炭素新材料产品。根据公司2020年报披露，目前公司主要炭素新材料产品包括特种石墨制品（等静压石墨、冷压石墨）、核电用炭材料（高温气冷堆炭堆内构件）、生物炭制品、锂离子电池用负极材料、石墨烯口罩和炭/炭复合材料等。成都炭素专业生产等静压石墨，规划建设3万吨特种石墨产能。子公司成都炭素成立于2004年，集团公司于2010年底与成都市政府签订战略合作协议，在成都经济技术开发区设立方大科技产业园，采用最前沿的科技技术新建3万吨特种石墨制品的制造、加工基地，截至2021年公司已建成1万吨炭素新材料产能，未来产能将进一步投放。成都炭素入选国家工信部第三批专精特新“小巨人”企业名单。作为目前中国生产等静压石墨质量好、规格大、产量高的专业研发生产企业，成都炭素生产的等静压石墨制品拥有自主知识产权，并于2021年正式确认入选国家工信部第三批专精特新“小巨人”企业名单。成都炭素盈利能力稳定。2017年成都炭素净利润扭亏为盈，2017-2020年，成都炭素净利润平均为0.99亿元，2021年上半年，成都炭素净利润为1.17亿元。公司在负极材料、碳纤维、石墨烯等领域布局已久。早在2001年，公司开始研发石墨类负极材料，2012年青岛龙诚电源材料公司整体搬迁回兰州本部，建成年产2000吨石墨类负极材料生产线，规划分期建设5万吨石墨类负极材料；

子公司方泰精密3100吨碳纤维产能正在建设中，截至2021年中报数据显示，项目进度35%；2009年，公司开始研发石墨烯，2018年参股设立了四川铭源石墨烯科技有限公司，2019年与兰州大学共建石墨烯研究院，2020年完成高导电率石墨烯试验线、石墨烯导电油墨生产线、石墨烯电热膜生产线建设，产品主要包括石墨烯复合功能性无纺布、石墨烯改性抗菌口罩及水性石墨烯电热膜等。公司目前正在研发炭炭复合材料、硅基负极产品。根据公司官网、年报披露，目前公司已有炭炭复合材料产品并紧随高端负极材料发展趋势，开展硅炭复合负极、硬炭负极材料的研制工作。2、三大因素制约行业供给增量空间2.1、石墨电极主要分布在辽晋豫，内蒙新增产能较多2018年以来，我国石墨电极产能大幅提升。根据百川盈孚数据，2016年全国产能为116.7万吨，产能利用率低至43.63%，2017年我国石墨电极产能达到最低109.5万吨，而后随着行业景气度提升，产能持续投放，2021年，我国石墨电极产能为175.9万吨，较2017年提升了61%。2021年，行业产能利用率为53%。2018年，石墨电极行业产能利用率最高达到过61.68%，此后持续回落。2021年产能利用率预计为53%。石墨电极行业产能主要分布在华北、东北。2021年，我国华北、东北地区石墨电极产能占比超过60%。2017-2021年，“2+26”城市石墨电极产能稳定在40-46万吨。2021年，产能前五大省份分别是辽宁省（32万吨）、山西省（30万吨）、河南省（20.5万吨）、河北省（17万吨）、甘肃省（15万吨），产能前五大城市是兰州（15万吨）、乌兰察布市（12.2万吨）、邯郸市（12万吨）、吉林市

（10.5万吨）、丹东市（10万吨）。2021年，产量前五大省份分别是山西、辽宁、河南、甘肃、内蒙古，产量前五大城市是兰州、介休市、丹东市、乌兰察布市、安阳市。“2+26”城市产能总量稳定，产能利用率相对波动较大。2017-2021年，“2+26”城市石墨电极产能稳定在40-46万吨，对应产能利用率波动较大，2018-2020年产能利用率分布在44%-46%，2021年产能利用率估计为64%。2018年以来，新增产能主要分布在辽宁、内蒙古、山西等北方省份。2018-2023年，百川盈孚预计石墨电极行业共新增产能125万吨，其中辽宁预计新增产能24.5万吨，山西预计新增产能18万吨，内蒙古预计新增产能14万吨。主要新增产能城市为乌兰察布市（14万吨）、辽阳市（12.5万吨）、兰州市（10万吨）、郴州市（8万吨）、吉林市（7.5万吨）。2022-2023年，新建石墨电极产能较少。2022年预计建成产能12万吨，2023年预计将新建石墨电极产能为27万吨。这一部分产能未来是否能够投产仍旧取决于石墨电极市场盈利能力及政府对高耗能行业的监管情况，存在一定不确定性。2.2、盈利低位叠加环保政策，部分产能长期受限产能利用率两极分化严重，头部企业表现大幅优于行业平均。2017年以来，前三大龙头企业及第二梯队企业的产能利用率均远大于行业平均水平，而其余企业产能利用率较低，在20%-40%之间。2020年，前三家企业产能利用率为64%

（主要是部分新产能投产导致），第二梯队企业产能利用率为74%，其余企业产能利用率仅为23%，显示石墨电极行业企业产能利用率两极分化较为明显。产能利用率低原因一：受环保限产政策影响。产能利用率较低的企业主要分布在“2+26”城市及黑吉辽蒙晋五省。其中“2+26”城市企业受环保限产政策影响较大，这一部分企业产能较为稳定，产能利用率常年维持在20%-30%之间。产能利用率低原因二：受行业盈利能力影响。产能利用率较低的企业中，位于黑吉辽蒙晋五省的石墨电极企业对应产能逐年增加，对应产能利用率主要是受行业盈利能力的影响波动较大，在2018年行业盈利较好时达到过53%，2019-2020年以来该区域新增产能较多，且行业盈利处于低位，产能利用率在25%-40%之间。2.3、“十四五”期间，行业新增产能受限石墨电极行业CR3产能集中度预计2022年回升至31%。2017-2021年，石墨电极CR3产能集中度由2017年的31%降至2019年的24%，其后两年有所回升，根据未来企业产能投产计划，预计2022年行业CR3回升至31%。2.4、部分石墨电极石墨化转产负极石墨化2021年，我国负极材料产量同比大幅增长。全球锂电池产量高速增长带动负极市场出货量大幅攀升，根据百川数据显示，2021年我国负极材料的总产能为69.8万吨，产量为59.62万吨，同比增长72.91%。能耗双控背景下，负极石墨化产能紧缺，石墨化价格大涨。根据百川数据显示，截至2021年10月，我国负极材料石墨化产能为85.1万吨，其中配套石墨化产能为62.2万吨，石墨化单道工序产能为22.9万吨。据高工锂电调研获悉，内蒙作为负极石墨化大省，受能耗双控政策影响，区域内石墨化产能减少40%，导致整体石墨化工序较为紧缺。截至2022年1月10日，国内负极石墨化中间价格为23500元/吨，同比上涨56.76%；负极材料价格为53111元/吨，同比上涨19.8%，大幅低于石墨化工序价格涨幅。人造石墨负极材料工艺核心在于造粒与石墨化。人造石墨负极材料原材料主要为石油焦及针状焦，工艺主要包括4个部分：原材料的破碎；粉体颗粒的表面改性；石墨化；筛分除磁包装等工序，其中最核心的工序在于造粒和石墨化工序。炭材料的石墨化过程实际上是一个温度控制过程。石墨化按温度特性划分，大致可分为3个阶段：（1）重复焙烧阶段，室温至1250℃为重复焙烧阶段；（2）晶格转变阶段，1250-1800℃为升温重点控制阶段；（3）自由升温阶段，1800℃至石墨化最终温度为自由升温阶段1。石墨化过程是决定产品性能的必要条件。通过石墨化过程，可以实现如下性能提升：（1）提高炭材料的热、电传导性；（2）提高炭材料的抗热震性和化学稳定性；（3）使炭材料具有润滑性和抗磨性；（4）排除杂质，提高炭材料纯度。负极材料及石墨电极的石墨化工序原理相同。负极材料及石墨电极的石墨化工序均是使用高温处理将热力学不稳定的炭原子实现由“乱层结构”向“石墨晶体结构”的有序转化。负极石墨化及石墨电极石墨化在炉型选择上稍有不同。目前艾奇逊炉、箱体式炉、内串式炉、连续式炉及真空式炉五种炉型，均可用于石墨化工序生产。其中内串式石墨化炉适用于生产单一的大规格产品的生产，主要用于生产500mm以上超高功率石墨电极及800mm以上普通功率石墨电极；负极企业主要使用的石墨化炉是艾奇逊炉，未来箱体式（已占市场份额20%2）和连续式石墨化炉有望成为负极材料石墨化工艺发展的主流方向。石墨电极石墨化可以转产负极石墨化。根据璞泰来招股说明书内容显示，八三炭素厂是璞泰来2014-2016年度前十大石墨化外协供应商，外协金额根据百川盈孚数据显示，八三炭素厂为石墨电极生产企业，2021年具备3.5万吨石墨电极产能；此外，2020年10月，方大炭素《复合改性人造球形石墨负极材料的研究与开发》科研项目也是创新性地开发出以石墨电极工艺装备为主体的全工序中高端负极材料工艺技术；2021年9月30日，方大炭素投资者关系活动公告中提到，“宝方炭材石墨化工序已做石墨电极、负极材料来料加工业务”，均可验证负极石墨化与石墨电极石墨化可相互转产。目前主流石墨电极厂没有出现大规模转产。我们认为有如下几点原因：（1）一体化石墨电极企业工序较多，转产负极石墨化后，会造成原有工序及人力资源的浪费；（2）需保证对原有客户的石墨电极订单的供货，维持产品及自身口碑；

（3）对负极石墨化利润的持续性存疑，担心如若转产后负极石墨化供给增加会带来利润下降。3、三大因素有望推动国内电炉钢大发展3.1、电炉钢成本长期高于高炉成本300元/吨钢铁冶炼是石墨电极最重要的需求，占比41%。据百川盈孚数据显示，2020年，石墨电极出口占比达到43%，钢铁行业石墨电极需求占比为41%左右，其中电炉冶炼主要使用超高功率石墨电极，炉外精炼则主要使用超高功率、高功率石墨电极；金属硅、黄磷、电石的冶炼使用普通功率石墨电极，占石墨电极需求比例分别为12%、3%、1%。2017-2018年，国内铁水、废钢价差达到最高，石墨电极价格大涨。短流程炼钢较长流程成本长期高约300元/吨，当铁水与废钢价差超过300元/吨时，废钢对铁矿石的替代作用显现，短流程炼钢较长流程炼钢优势更为明显。2017-2018年，由于去除地条钢后，废钢价格大幅回落，铁水与废钢价差均值在900元/吨左右，短流程冶炼优势凸显，带动国内石墨电极价格大幅上涨，石墨电极综合价格平均达到8.27万元/吨。近年来，铁水与废钢价差逐步收窄，短流程冶炼性价比下降。2019年以来生铁与废钢价差逐渐收窄，2021年铁水与废钢价差均值为190元/吨，短流程冶炼性价比不高，且在能耗“双控”背景下，部分地区电炉钢生产受到进一步抑制，2021年6月开始独立电炉钢企业开工率处于近三年来最低位置，石墨电极需求因此受到影响，价格处于较低水平。3.2、未来碳价上涨将利好石墨电极需求（1）未来国内碳价上涨空间大，有望助推短流程占比提升欧洲碳价初期低迷，近年来大幅攀升。欧洲碳市场建立于2005年，主要经历了以下四个阶段：（1）第一阶段（2005-2007年）：为碳排放权交易系统的三年试点阶段；（2）第二阶段（2008-2012年）：由于受到2008年金融危机影响，欧洲企业排放量大幅下降和碳排放额（EUA）供给严重过剩，碳价一直低迷；（3）第三阶段（2013-2020年）：设立市场稳定储备机制，利用配额拍卖的收入鼓励发展碳减排技术，碳价回升；（4）第四阶段（2021-2030年）：欧盟提高2030气候目标从减排40%提高为至少55%，碳价大幅上涨，截至2021年12月31日，碳指数价格为87.19欧元/吨。为实现2030年减排目标，欧盟碳价有望上涨至140欧元/吨。CRU认为欧盟为实现2030年减排目标，碳价到2030年将上涨至140欧元/吨，显示未来欧盟碳价仍有很大上涨空间。除欧盟外，其他主要国家碳价也处于高位。截至2021年12月31日，韩国碳价保持在29.4美元/吨，新西兰碳价为45.8美元/吨，加州魁北克碳市场11月碳价为28.86美元/吨，中国碳价仅为9美元/吨。碳排放配额从2013年在深圳、上海、北京、广东和天津五个省市率先开始试点交易，截至2021年5月底有8个省市加入了试点碳市场的行列。2021年7月16日全国碳排放权交易市场开启上线交易，标志着我国统一的碳排放权交易市场初步形成。我国碳市场正处于建设初期，碳定价机制尚不足以反应减排成本。全国碳市场目前仅覆盖了电力行业，参与碳交易的主体较少，碳定价机制并不充分，流动性不足情况下形成的价格信号并不能有效地反映企业减排成本。清华大学能源环境经济研究所所长张希良教授表示，“未来碳交易市场配额发放基准更加严格、配额从免费发放到引入拍卖机制、引入第三方的投资机构进入碳市场进行交易”。未来我国将从能耗“双控”转向控碳排，碳价或将大幅上行。2021年12月，中央经济工作会议指出“创造条件尽早实现能耗‘双控’向碳排放总量和强度‘双控’转变”。目前我国碳价仅在40-60元/吨区间，中长期角度来看碳价中枢将逐步向发达国家靠拢，CRU则预计，未来十年中国碳价将从现在的50元/吨上涨至650-2000元/吨。欧盟拟从2026年开始征收“碳边境税”，进一步提升钢铁行业成本。2021年7月14日，欧盟委员会推出“碳边境税”征收计划，拟对进口的钢、水泥、化肥以及铝等碳密集型产品征税，自2026年1月1日起，欧盟将逐年减少10%的生产企业免费配额至2035年完全取消配额，同时对于进口产品也根据产品生产过程中产生的碳排放支付碳费用。如若以欧盟碳价80欧元/吨计算，则中国短流程、长流程企业出口至欧盟钢材最终成本将增加30-187欧元/吨。“十四五”期间，钢铁、水泥、化工等行业将纳入碳排放权交易市场。2021年9月，中国钢铁工业协会会长沈彬表示2021年下半年将“组织力量开展钢铁行业碳市场配额分配方案及运行测试方案研究，为钢铁行业开展碳排放权交易创造条件。”钢铁、水泥、化工等行业计划将于“十四五”期间纳入碳排放权交易市场。碳价弹性将是提升我国短流程粗钢占比的最佳助力。长、短流程吨钢碳排放差值约为1.97吨，如若按照2022年1月10日中国碳排放额最新价计算，电炉钢相较于长流程炼钢对应碳价成本优势为115元/吨，如若未来我国碳价进一步上涨至25美元/吨，则短流程冶炼对应碳价优势将进一步上行254元/吨，届时短流程粗钢占比将大幅提升。3.3、工业电价上浮叠加峰谷价差吨钢冶炼将节约电费约100元国内电价峰谷价差扩大。2021年7月29日，国家发改委印发《关于进一步完善分时电价机制的通知》，进一步完善分时电价机制。要求各地科学划分峰谷时段，并合理确定峰谷电价价差，上年或当年预计最大系统峰谷差率超过40%的地方，峰谷电价价差原则上不低于4:1；其他地方原则上不低于3:1。8月起，主要电炉钢产能分布省份广东、河南、江苏、浙江、山东、广西、河北、四川等多地均发布扩大峰谷电价的相关政策。高耗能企业电价交易不受20%限制，进一步深化电价市场化改革。2021年10月11日，国家发改委印发《关于进一步深化燃煤发电上网电价市场化改革的通知》，进一步推动电价市场化改革。要求推动工商业用户都进入市场，取消工商业目录销售电价，扩大市场交易电价上下浮动范围，高耗能企业市场交易电价不受上浮20%限制。多省推动工业用电价格上涨。内蒙古、广西、安徽等地通过上浮保底电价、上浮工商业尤其是高耗能企业电价的方式，推动工业用电价格上涨；江苏、山东在2021年10月中旬组织开展深化煤电上网电价市场化改革后的首次交易，成交均价较基准电价分别上浮了19.94%、19.8%。工业用电价格上浮叠加峰谷价差，短流程相较于长流程优势进一步凸显。电炉钢企业生产较为灵活，可充分利用谷段电价进行生产，如若按照平电电价为0.45元/度3，谷电电价在此基础下浮50%计算，电炉钢（废钢比例100%）每吨耗电400度计算，预计吨钢将节省成本90元；如若基准电价上调20%至0.54元/度，则短流程吨钢冶炼节约成本108元。未来政策将向进一步引导降低电炉炼钢电价方向发展。2020年12月31日，国家工信部公布《关于推动钢铁工业高质量发展的指导意见》（征求意见稿），提出“鼓励有条件的地方先行先试，以大用户跨区域直购电、煤电钢联营、专线供电试点等方式，降低电炉炼钢用电成本”；2021年11月18日，山东省工信厅发布《山东省钢铁产业“十四五”发展规划》，指出“短流程炼钢被列为发展重点，除了对短流程炼钢执行产能置换支持政策外，规划还提及将‘推动制定区别于长流程的用电扶持政策，鼓励支持短流程发展’”，可见未来降低电炉钢用电价格是钢铁行业减碳必行之径。3.4、废钢供给丰裕或将带动价格回落，拉大与生铁价差我国废钢供应主要来自于社会废钢采购，主要应用于钢铁冶炼。根据废钢协会统计，2020年全国废钢铁资源产量总量为2.6亿吨，同比增加约2000万吨，其中钢铁企业自产废钢4766万吨，占比18.33%，社会采购废钢2.1亿吨，占比81.67%；2020年钢铁行业废钢用量为2.33亿吨，其中66%用于转炉炼钢，31%用于电炉炼钢。国内废钢供应量将稳步增加。根据中国废钢铁应用协会预测，废钢资源量每年增加约1000-1500万吨，2025年国内废钢资源总量3-3.2亿吨，2030年国内废钢资源量3.5-3.8亿吨。我国废钢进口政策略有放松，但进口量逐年下滑。2018年12月31日起，废钢铁等等16个品种固体废物将被禁止进口；2019年7月1日，废钢铁等8个品种的固体废物从《非限制进口类可用作原料的固体废物目录》调入《限制进口类可用作原料的固体废物目录》，实行限制进口。2020年我国废钢铁进口量仅为2.71万吨。再生钢铁原料进口政策逐步放开，预计进口将恢复到600-2000万吨水平。2021年1月1日起，《再生钢铁原料》正式生效，符合标准的再生钢铁原料可自由进口。再生钢铁原料进口或放开，补充国内废钢资源，2021年1-10月，我国废钢进口量为50万吨，Mysteel预计乐观情况下可增加废钢进口1000万吨。3.5、石墨电极将是从控能耗到控碳排的显著受益者石墨电极属于高耗能、高碳排行业。石墨电极单吨碳排放量为4.48吨，仅次于金属硅及电解铝，按照2022年1月10日碳价58元/吨计算，碳排放成本占高功率石墨电极价格的比例1.4%；石墨电极单吨耗电量为6000度，按照电价0.5元/度计算，则电力成本占石墨电极价格比例为16%。能耗“双控”背景下，石墨电极最主要的下游电炉钢开工率受到明显抑制。2021年6月以来71家电炉钢企业开工率一直处于近三年来最低水平，石墨电极需求受到显著抑制。控能耗向控碳排转换，石墨电极供需格局均将迎来明显改善。未来我国政策向控碳排侧重，电炉钢相较于长流程钢厂有明显的控碳优势，石墨电极行业需求有望快速提升；与此同时，石墨电极作为高碳排企业，如若未来上涨200-1000元/吨，则石墨电极碳价成本将进一步增加896-4480元/吨。根据百川盈孚数据显示，2021年石墨电极行业平均吨材毛利为-2199元/吨，预计未来国内碳价上涨将进一步提升行业成本，部分石墨电极企业将逐步退出市场，供给有望重塑。届时石墨电极行业供需格局将进一步改善。“十四五”期间，短流程炼钢比例提升至15%以上。2020年12月，工信部《关于推动钢铁工业高质量发展的指导意见（征求意见稿）》中明确指出“到2025年，电炉钢产量占粗钢总产量比例提升至15%以上，力争达到20%”；

2021年3月，山东省生态环境厅发布《全省“十四五”和2021年空气质量改善目标及重点任务》，鼓励高炉-转炉长流程企业转型为电炉短流程企业，到2025年，10%以上高炉-转炉长流程企业完成电炉短流程转型。根据钢铁行业碳达峰初步目标“2025年前实现碳排放达峰，2030年碳排放量较峰值降低30%”，预计我国粗钢总产量将逐年下降。由于电炉钢具有明显碳排优势，未来电炉钢占粗钢比例逐步提升，且其使用废钢的比例也将逐步增加。2021年我国粗钢产量为10.33亿吨，根据中国废钢应用协会数据显示1-11月电炉钢占比达到10.86%，以此推算预计2021年我国石墨电极需求量为35.09万吨。预计2025年电炉钢占我国粗钢比例将达到15%，对石墨电极需求量将达到38.88万吨，较2021年上涨73%，精炼炉石墨电极需求达到15.3万吨，较2021年上涨21%，届时钢铁行业石墨电极需求将达到54.18万吨，较2021年上涨54%。如若未来以电炉炼钢为主，则2025-2030年间短流程占比有望提升至24%-33%。根据废钢协会对2025、2030年的国内废钢乐观预期，如若长流程废钢比下降至5%，其余废钢全部用于短流程电炉钢冶炼且废钢添加比为100%，则2025、2030年我国短流程粗钢占比将达到24.37%、32.6%，短流程吨钢石墨电极使用量为3kg4，石墨电极需求量为88万吨、104万吨，相比2020年钢铁行业石墨电极需求量5年CAGR为22.8%，10年CAGR为12.64%。3.6、海外钢铁行业对石墨电极需求仍有增量海外石墨电极产量及供需缺口增量主要为超高功率石墨电极。根据Frost&Sullivan数据显示，除中国以外，全球其他国家石墨电极产量自2014年的80.49万吨下降至2019年的71.31万吨，其中超高功率石墨电极产量占比约为90%；

2017年以来，海外国家石墨电极供需缺口增量主要来自于超高功率石墨电极，是由于2017-2018年海外电炉粗钢产量大幅增长导致。2020年，受疫情因素影响，海外电炉钢产量下降。2019年我国石墨电极净出口量最高达到了39.63万吨，2020年受疫情因素影响，海外电炉钢产量大幅下降至3.96亿吨，同比下降4.39%，我国石墨电极净出口量降至33.39万吨，同比回落15.76%。海外对我国石墨电极出口反倾销调查不断。由于我国石墨电极价格低廉且品质逐步上升，出口量逐年提升，成为石墨电极出口大国。在我国石墨电极出口攀升的同时，自1998年起，印度、巴西、墨西哥及美国先后对我国石墨电极进行反倾销调查并征收反倾销税。2022年1月1日起，欧亚经济委员会对我国石墨电极征收反倾销税。目前，我国主要出口为俄罗斯、马来西亚、土耳其、意大利等国家和地区，2021年9月欧亚经济委员会（成员国包括俄罗斯、哈萨克斯坦、白俄罗斯、吉尔吉斯斯坦和亚美尼亚）执委会决定对原产自中国，圆形横截面直径不超过520毫米的石墨电极征收反倾销税。海外石墨电极产能主要集中程度较高。2017年，德国SGL公司将旗下全部石墨电极业务出售给日本ShowaDenko公司，2021年海外前五大产能公司分别为HEG、ShowaDenko、东海炭素、Graftech、以及GraphiteIndia，总产能为71.4万吨。2017-2018年，海外电炉钢产量大幅攀升，带动出口需求回升。2017-2018年，除国内废钢冶炼性价比提升外，海外电炉钢产量也大幅增加，而海外石墨电极产能则逐步退出，美国GRAFTECH、德国西格里SGL均不断缩减产能、关闭国外工厂各3家，彻底停产，减少约20万吨产能，海外供需缺口加剧，带动我国石墨电极出口需求回升。发达国家龙头企业产能逐步退出，发展中国家产能有小幅提升。印度HEG自2015年起产能维持在8万吨，公司公告称计划在2022年提升至10万吨水平；2021年1月底，日本ShowaDenko关停了德国的Meitingen工厂，降低产能至21万吨，相比2020年产能（25万吨）大幅下降16%。各国工业生产逐渐从疫情中恢复，海外粗钢产量创1989年以来最高水平。2021年，除中国以外其他国家粗钢产量为9.18亿吨，创1989年以来最高水平。百川盈孚数据显示，2021年国内石墨电极出口量为42.62万吨，同比大幅增长27%，创近5年同期最高水平。短期，海外钢铁需求仍在增长。世界钢铁协会预计2021年海外钢铁需求为8.7亿吨，同比增长11.5%，2022年预计增长4.7%至9.11亿吨，与此同时中国需求则保持不变。2021年，我国出口钢材6690万吨，由于未来国内钢铁行业产能、产量控制将成为新常态，自中国出口的钢材将逐步减少，这一部分钢材出口缺口或将由其他国家补足。预计未来，我国石墨电极出口将逐步回升。且海外石墨电极产能受环保政策影响，导致产能以退出为主且产能利用率持续下降。在供给和需求双重因素影响下，预计海外对石墨电极需求将逐步提升，这一部分可能还会通过中国出口石墨电极来解决。假设我国出口占海外电炉钢需求比例逐步提升，预计2025年我国石墨电极出口量有望达到49.85万吨，较2021年增长17%。4、需求弹性大于供给，易致错配（1）生产周期长易出现供需错配，下游对价格涨幅不敏感石墨电极生产周期在3-5个月之间。生产过程主要包括生制品制造（破碎、配料、混捏、成型）、焙烧、浸渍（一次浸渍、二次浸渍）、再焙烧、石墨化、机械加工等工序，其中主要工序焙烧生产周期较长（一焙22-30天，二焙依炉型5-20天），普通功率石墨电极本体的生产周期需要3个月，超高功率石墨电极生产周期则长达5个月。下游商品对石墨电极产品价格并不敏感。对于冶炼产品来说，单吨耗石墨电极较少，成本占比较低。以不同商品消耗石墨电极量及2021年均价进行计算，冶炼过程中石墨电极成本占金属硅比例2.2%，占黄磷比例1.85%，占短流程炼钢比例1.2%，占电石和长流程冶炼钢铁比例约0.1%。因而石墨电极价格上涨，对下游产品成本影响不大，从过往历史来看，石墨电极价格弹性较大。（2）需求弹性高于供给，乐观需求预期下行业供需缺口将达到6.87%在“双碳”政策大背景下，未来行业产能利用率两极分化情况将延续。如若现有规划建设石墨电极产能均能如期投产，假设：a.2025年方大炭素、吉林炭素、丹炭均维持80-90%的产能利用率；b.其他大型企业维持75%产能利用率;c.小型企业产能利用率可达到38%（与2018年最高水平相同），则对应石墨电极行业总产量为117万吨。保守预计下，“十四五”末石墨电极行业将呈现供需缺口。展望2025年，由于海外石墨电极产能稳定，而需求仍有增加带动缺口持续扩大，我国石墨电极出口量有望回升至49.85万吨水平；“双碳”政策的大背景下，2025年国内电炉钢比例有望提升至15%，对应钢铁行业石墨电极需求为54万吨，与此同时工业硅、黄磷、电石对石墨电极的需求保持稳定不变。“十四五”末，在较为保守的需求预期下，国内石墨电极总需求将达到117万吨，届时供需缺口将达到3.7%。5、石墨电极：行业龙头，产品优势显著5.1、2021年针状焦及石油焦产能达到20.4万吨，自给率高石墨电极常见的原料包括骨料石油焦、针状焦，并用煤沥青作为粘结剂与浸渍剂。其中普通功率石墨电极以一般质量的石油焦为主，而高功率石墨电极的生产则需要选用优质石油焦和部分针状焦。超高功率石墨电极的原料必须采用优质针状焦,这是因为越高质量的石墨电极所要求的电阻率更低，允许通过更大的电流密度，线膨胀系数更小，且需要更优良的抗热震性能。原材料在超高功率石墨电极占成本比例高达50%以上。2017-2020年，公司普通炭素材料成本中，原料占比在50-80%之间。据我们监测的石墨电极成本数据来看，2019年以来，针状焦在超高功率石墨电极产品成本中占比达到53.17%。2021年公司拥有炭素原料生产能力20.4万吨。为保障公司主导产品大规格

（超）高功率石墨电极的优质原材料供应，公司积极延伸布局上游产业链。公司拥有江苏方大炭素化工、喜科墨、抚顺方大高新材料等多家子公司，煤系针状焦年产能为6万吨，低硫煅后石油焦年产能为14.4万吨，其中多项产品为国内首创并打破国外企业垄断，自给率高，为公司生产炭素制品提供优质原料。江苏方大炭素化工拥有年产30万吨焦油处理项目。截至2021年7月29日，公司已合计支付收购考伯斯（江苏）炭素化工有限公司股权转让款项3.4亿元，并在11月完成更名的工商变更登记手续，更名为江苏方大炭素化工有限公司。此次收购有助于延伸公司上游产业链，增强公司在软沥青材料领域的技术实力，保障主导产品优质原材料的稳定供应。喜科墨针状焦公司拥有6万吨煤系针状焦产能。公司于2017年10月完成了方大喜科墨（江苏）针状焦科技有限公司51%股权的收购。该公司前身是世界500强日本制铁集团旗下煤炭化学株式会社独资企业，煤系针状焦质量达到日本日铁化学材料同级产品质量水平，是中国产煤系针状焦质量最优产品。抚顺方大高新材料有限公司拥有14.4万吨低硫煅后石油焦产能。子公司抚顺方大高新材料以抚顺石化公司生产的优质石油焦为原料，生产出的煅烧焦具有高真密度、低硫分、低热膨胀系数等特点，非常适合制造超高功率、高功率、高体密石墨电极和某些同种炭素制品，同时适用于炼铝、化工生产、制造电石、碳化硅、作为金属铸造等用的燃料等。5.2、石墨电极技术优势显著，盈利能力大幅高于行业平均拥有国际先进水平的炭素制品生产设备。公司先后从美国、日本、德国引进了电热混捏机、二次焙烧隧道窑、电极清理机、高压浸渍、振动成型机等国际先进水平的关键性设备，特别是从日本引进的全自动配料、40MN立捣卧式压机设备，是当今世界最先进的大规格电极生产装备，还拥有国内先进水平的内串石墨化炉和20000KVA直流石墨化炉。具有世界一流的生产技术水平优势。工业应用表明，方大炭素

Φ700mmUHP石墨电极与世界著名UHP石墨电极生产企业德国的SGL炭素公司、美国UCAR集团炭素公司和日本NCK炭素公司同类产品质量相当。2020年，公司超高功率Φ750mm石墨电极的成功下线，打破中国炭素行业超大规格、超高功率石墨电极的技术瓶颈，在国内石墨电极产品领域实现了新突破。公司产品远销海外。公司部分石墨电极产品出口到美国等西方发达国家和地区，用户反映良好，各项技术指标达到国际先进水平，2017-2019年，公司出口产品的营业收入在20-40亿元，2020年受疫情影响出口产品的营业收入降至8亿元，出口占营收比重降至24%。与国内钢企保持合作关系、销售稳定，与宝武集团开展深层次合作。公司与钢铁行业龙头企业宝武集团、鞍钢、沙钢、德龙、建龙集团均有长期合作关系，并与全球最大的钢铁企业宝武集团建立深层次多元化合作，方大炭素产品在中国宝武旗下各使用企业中实现了全覆盖，2018年方大炭素与宝武集团共同出资建立了宝方炭材已于2021年建成。公司石墨电极产品具有龙头溢价优势。2019年以来，公司石墨电极产品价格高于行业平均价格900元/吨左右，较行业平均价格约高2.5%，显示公司作为行业龙头企业，产品质量优势显著，具有溢价优势。公司石墨电极产品盈利能力大幅优于行业均值水平。除2018年行业盈利最高点外，方大炭素普通炭素制品吨材毛利均高于行业平均水平，且在2020-2021年行业处于亏损状态下，方大炭素产品毛利水平仍有3000-6000元/吨。公司坚持多措并举挖潜增效。根据公司官网披露，2020年公司焙烧厂总成本累计节约1350余万元；2021年8月14日，方大炭素在该公司文体中心召开2021年二季度降本增效项目研讨交流会，对来自基层一线的9个降本项目进行了交流，其中新二烧火道插板孔防变形装置项目，按照火道大小制作不锈钢框架结构放入火道孔内防止变形，推广后每年可节约炉墙修复费用约11.8万元，显示公司持续推进挖潜增效，提升产品盈利能力。5.3、公司实行高股权和薪酬激励，生产积极性强2021年2-8月，高管增持均价为8.35元。公司于2021年2月23日披露了《方大炭素关于部分董事及高级管理人员增持股份计划的公告》，截至2021年8月25日，公司部分董事及高级管理人员累计增持公司股份34.17万股，占公司总股本的0.0090%，累计增持总金额折合人民币285万元，对应股价均值为8.35元。目前，高管人均持股市值超过1200万元。截至2021年12月31日，公司市值为412亿元，根据高管持股情况测算，人均持股市值超过1200万元。普通员工人均年薪超过12万元。2017年方大炭素普通员工人均薪资高达19.6万元，2018-2020年薪资也均超过12万元，在公司生产基地所在地颇具竞争力，一定程度提高了员工生产积极性。6、炭素新材料：蛰伏已久，迎来新机遇6.1、炭素产品优势显著，隆基系公司第五大客户等静压石墨是采用等静压成型方法（在各个方向对经过密封的物料同时施加相等压力）生产的石墨材料，具有各向同性、耐高温腐蚀、高强度、电导率和热导率良好、热膨胀系数低和高温仍保持良好强度等性能，广泛应用于光伏、电火花加工、高温气冷堆等领域。根据石墨邦测算2020年等