在2017年之前，石墨电极并不为人知，而随着2017年“第一妖股”方大炭素火爆全球，石墨电极这个小品种才开始进入人们的视野。自2017年下半年电弧炉的逐渐上马，电炉产钢开始在钢铁生产中占据地位，石墨电极这个细分行业值得我们关注。

炭素的分类

石墨电极是炭素材料中的一个分支，炭素材料是指以碳元素为主要成分的材料的总称。炭素材料包括炭素原料和炭素制品两大类，其中炭素原料是指炭素工业所使用的石油焦、针状焦、无烟煤和天然石墨原材料；而炭素制品是指炭素原料经过加工处理得到的具有一定形状和物化性质的产品，如炭质电极、石墨电极、碳纤维和碳复合材料等。而炭素制品又可以根据是否经过石墨化，可以分为炭制品和石墨制品，按照产品用途，石墨制品又可分为石墨电极和特种石墨等；炭制品可分为预焙阳极、炭电极、炭糊、炭块等。

根据中国炭素工业协会的数据，2016年我国炭素制品产量达378.11万吨，其中炭制品325.90万吨，占比高达86.19%；石墨制品产量为50.97万吨，占比13.48%。而在石墨制品中，我国的石墨电极占到97%；在碳制品中，预焙阳极产量产比79%。

炭素在钢铁冶炼中的作用

炭素制品具有优良的物化性能，因此炭素制品不仅广泛应用于钢铁、冶金、化工等传统工业领域，也在电子、光伏半导体、航空航天以及核工业等新兴产业有着重要的应用。

在钢铁用炭素中，电炉用石墨电极用量占85%，高炉用炭块用量占15%。应用于钢铁冶炼工业的炭素制品可分为两类：一是应用于普通/高/超高功率电弧炉石墨电极；二是应用于高炉炉底、炉缸、炉身内衬炭块。其中，石墨电极里的超高功率类主要用于电弧炉冶炼，高功率类主要用于炼钢精炼。

来源：中国炭素行业协会、《索通发展首次公开发行股票招股说明书》、广发证券、扑克财经

从炼钢的流程来看，我国的炼钢主要分成长流程和短流程炼钢两种，前者的程序为高炉—转炉—连铸—轧制，后者为电炉—连铸—轧制。长流程高炉炼钢的原料是铁矿石，添加的碳素制品是炭块；短流程电弧炉炼钢的原料是废钢，添加的碳素制品则是石墨电极。

按废钢的使用再细分的话，电弧炉又可分为长流程钢厂的电弧炉和独立的电弧炉。两者的区别在于前者拥有高炉，便可以根据铁水和废钢的价差来调整废钢和铁水的使用比例，而独立电弧炉长没有铁水因此100%使用废钢作为原料。根据我们搜集的数据，目前市场上长流程钢厂的电弧炉占比为55%，独立的电弧炉比例为45%。理解两者的区别，一是有助于测算铁矿、废钢和石墨电极的需求量，二是便于了解不同类型钢厂的成本概况，三是测算石墨电极的需求。

2017年电弧炉生产情况

2017年我国开始彻底清除“地条钢”产能，并要求在当年 6月30日前全部取缔。假设按照中钢协统计的数据，已清除的中频炉产能有1.4亿吨来测算，全国中频炉消耗废钢量约在8000万吨左右。而在清除地条钢的过程中，不少企业就已经开始将设备由中频炉转向电弧炉，即“中改电”。但中改电的具体产能有多少，还没有具体的统计数据，并且此种置换的合规性也没有定论。

根据Mysteel的统计，2017年新增和复产的电炉产能约3700万吨；据此Mysteel推算的当前全国电弧炉粗钢产能可达到1.4亿吨，但受环保、淘汰落后产能、设备改造等多方面影响，在产产能累计9600万吨左右；全国53家独立电弧炉钢厂样本中，平均开工率为75.76%，产能利用率为63.61%。

据中国废钢铁应用协会统计，2017年1-10月份，我国重点钢企废钢消耗量达1.14亿吨，较去年同期上涨58.6%，预计全年全国重点钢企废钢消耗量将超过1.4亿吨，当然这其中不仅全是独立电弧炉的使用量，还包含了长流程炼钢中添加的废钢量，因为今年上半年由于中频炉的取缔造成了废钢价格的大幅下滑，长流程钢厂调整增加废钢比例降低成本。因此预计的全年1.4吨的废钢消耗量并不等于电弧炉消耗用量。

对电弧炉产钢量的测算，我们测算的方式跟市场不同。用今年预计的14000万吨的电炉产能减去新增的3700万吨产能，2016年电弧炉产能约10300万吨。而今年之前上马的电弧炉大部分都为老旧电弧炉，多为2012年前购置的设备，生产效率较低，基本一炉钢水的出钢时间在100分钟，仅仅为理论产能的40%。由于不知道2012年之后升级了多少电弧炉，我们认为按照70%的产能利用率来计算比较合理，这一部分的电弧炉产钢量约为7210万吨。而今年新上的3700万吨电弧炉大部分是在下半年投放，我们用85%的产能利用率来计算，这部分的电弧炉产钢量约在1570万吨。因此我们计算的2017年电弧炉理论产钢量为8780万吨。

我们的算法与市场上的普遍算法差值较大，比市场上很多算法的值要少，因我们认为有的算法没有考虑到电炉的实际产能和设计产能的差异，并且没有考虑到新增的电炉进入投产实际上已经到了今年的下半年。

2017-2018年石墨电极的供需情况

中频感应炉与电弧炉尽管都属电炉，但两者原理完全不同，中频感应炉并不采用石墨电极。而由于电炉炼钢由于工艺不同，添加的石墨比例也会不同。我们在这里就采用市场主流的算法，1吨钢需3公斤超高功率石墨为条件，以此来估算今年的供需平衡情况。我们的计算显示今年全年的电弧炉产钢量约8780万吨，折合石墨电极的需求约26.34吨。

石墨电极下游主要包括电弧炉炼钢、黄磷工业、磨料和工业硅等，其中电弧炉炼钢占比石墨电极需求一半以上，而电炉生产是要使用超高功率石墨电极。而根据百川资讯的数据：2017年中国石墨电极总产能约为150万吨，有效产能为122.7万吨。2017年1-11月产量约为50.8万吨，其中，普通功率石墨电极产量11.45万吨，高功率石墨电极产量16.65万吨，超高功率石墨电极产量22.7万吨。

理论上来看，全年的超高功率石墨电极略有短缺。但这是理论的供给平衡，没有考虑到的因素为：电弧炉的实际上马情况，以及冬季时的限产影响了多少电弧炉的产量。

根据百川资讯统计的石墨电极月度产量数据来看，下半年尤其是第三季度，电弧炉的上马提升了石墨电极的需求，价格大幅上涨，石墨电极生产随之放量。进入冬季，由于供暖季限产的要求，石墨电极产量又有所下降。

从价格走势来看，第二季度石墨电极价格大幅上涨，其中超高功率石墨电极涨幅较大，因下游电炉钢需求较好，采石墨电极资源紧张，产品供不应求。第三季度，超高功率石墨电极价格继续大幅上涨，而高功率石墨电极、普通功率石墨电极价格稳定。进入第四季度，石墨电极价格在10月、11月以下降为主，原因是企业放量生产，造成市场供大于求的局面。12月石墨电极价格开始反弹，因 11月15日，炭素行业进入错峰生产，石墨电极供应量有所下降，加之去库存效果明显。

百川预计2018年石墨电极的产量或超过60万吨，比2017年约增长9%。我们据此测算2017年超高功率石墨电极的产量约25万吨，即使按照9的增速来计算，明年的新增超高功率石墨电极产量约2.25万吨。而2018年新增电弧炉产量为1500万吨，即这部分新增的超高功率石墨电极需求为4.5万吨。理论上明年超高功率石墨电极供给紧张。