敬请阅读末页的重要说明 证券 研究报告 |行业 深度报告 原材料 |钢铁 推荐 （ 维持 ） 探析 废钢需求 ：钢铁总需求与流程替换 2018年 12 月 27 日 废钢 深度研究 （ 二 ） 上证指数 2498 行业规模 占比 % 股票家数（只） 56 1.6 总市值 （亿元） 6484 1.5 流通市值（亿元） 5844 1.7 行业指数 % 1m 6m 12m 绝对表现 -10.9 -22.1 -26.9 相对表现 -6.9 -6.9 -1.5 资料来源： 贝格数据 、招商证券 相关报告 1、钢铁行业周报 检修效果在库存上体现 2018-12-23 2、钢铁行业周报 检修增多，钢价走强 2018-12-16 3、钢铁行业周报 限产不抱幻想，维持钢价筑底 2018-12-09 杨件 yangjian7cmschina S1090517090004 倪文 祎 niwenyicmschina S1090517090005 研究助理 马晓晴 maxiaoqingcmschina 废钢需求为电炉、转炉此类炼钢环节，实际终端需求为粗钢表观需求量。我国经济从 2015 年进入工业化后期后半阶段，工业动能有所转换，我国粗钢需求量也在波动中大概率企稳。因此废钢未来的需求增量主要来自于添加比例高的电炉（废钢添加比可达 100%）对转炉（废钢添加比上限为 30%）的替换 。 废钢需求对应转炉 /电炉，实际取决于粗钢表观需求： 理论上废钢为炼钢原材料， 下游为不同的粗钢生产方式（高炉 /转炉，电炉） ， 而 总的 钢产量 主要 取决于钢材终端总需求 （基建、地产、机械、家电、汽车等） ，因此废钢需求取决于总需求及电炉炼钢占比 。 国外 经验 工业化后半段时，粗钢总需求基本见顶 ： 美国 1970 年代完成工业化，伴随着粗钢总需求见顶，而后期由于产业结构调整，成为粗钢净进口国家、粗钢产量下降并稳定至目前 0.81 亿吨左右的水平；日本于上世纪70 年代左右进入工业化后期，近年来粗钢表观消费量波动下降至 0.7 亿吨左右的水平，后因为中国经济的腾飞实现粗钢净出口 （外需） 的增长， 弥补其内需的下滑；韩国于近年进入工业化后半段，国内需求见顶，同样寻求中国市场作为外需增长的发力点，从而实现总产量在 0.7 亿吨左右的波动。美、日均已完成工业化，韩国处于工业化后半段，内需均已见顶，日、韩受益于中国经济发展成功找到外需、但总需 求近年也已趋稳。 国内 现实 工业拉动的快速增长时代结束，对应钢铁终端需求（内需）企稳甚至下降 ，外需量小且不确定性高 ： 社科院研究显示我国目前已进入工业化后期后半阶段，并预计 2020 将基本实现工业化 、 2030 年将全面实现工业化 。而从钢铁下游各项指标来看 ，固定资产投资 、 基建投资 增速均已降至个位数， 制造业固定资产投资 、 汽车产量 等制造类下游 同比增速 持续下滑 。 对应至钢产量 2010、 2011、 2013 年增速超 10%，并在 14 年出现阶段性高点，随后钢产量开始波动。 同时外需来看占比不足 10%、与国内需求存在跷跷板效应，因 此综合来看我国粗钢总需求大概率见顶。 探析 废钢需求 电炉、转炉并存，未来将 表现为存量替换。废钢需求主要分为 高炉 /转炉中添加 、电炉原料两类 。 其中高炉 /转炉添加 取决于废钢与铁水的价差 以及 钢材利润，添加 量 上限是 30%。 电炉分为复产产能与新增产能，复产产能主要取决于废钢与螺纹价差 ， 新增产能主要取决于其经济性 ，这部分添加量可达到 70%-100%。 因此废钢需求增量主要来自于电炉对高炉 /转炉的存量替换。 投资建议： 废钢产业链变迁大背景下关注两类投资机会： 1）废钢供给增加带来的成本红利，关注 高弹性、高 电炉比的 优质 冶炼企业 st 抚钢、三钢闽光 、柳钢股份、马钢股份 等； 2）废钢加工处理环节的华宏科技 风险提示： 宏观经济下滑导致下游需求不及预期、原材料价格上涨过快等 -30-20-1001020Dec/17 Apr/18 Aug/18 Nov/18(%) 钢铁 沪深 300行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 2 正文目录 前言 . 3 一、国外：工业化后半段时，粗钢总需求基本见顶 . 3 二、国内：经 济发展已步入工业化后期，粗钢总需求大概率见顶 . 5 三、废钢需求：电炉、转炉并存，未来将表现为存量替换 . 8 图表目录 图 1：废钢产业链 . 3 图 2：美国实际 GDP 增速及工业贡献 . 4 图 3：美国粗钢产量及表观 消费量变迁（千吨） . 4 图 4：日本工业化率与粗钢表观消费（千吨） . 4 图 5：日本粗钢产 量变迁（千吨） . 4 图 6：韩国工业化率与粗钢表观消费（千吨） . 5 图 7：韩国产量及净出口率变化（千吨） . 5 图 8：分产业对 GDP 的贡献及 GDP 增速 . 6 图 9：建筑业各指标走势 . 6 图 10：制造业下游走势 . 6 图 11：粗钢产量及同比（万吨） . 7 图 12：国内外钢铁产品价差 . 7 图 13：我国钢材净出口及占比产量（万吨） . 7 图 14：长流程和 短流程炼钢图 . 8 图 15：废钢消耗流向（ 2017 年） . 10 图 16：废钢消耗流向（ 2018 年） . 10 表 1：电炉炼钢与转炉炼钢比较 . 9 行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 3 前言 理论上废钢为炼钢原材料，对应下游需求为钢产量，而钢产量一方面取决于总产能即供给，另一方面取决于钢材终端总需求。从产能来看政府目前设定了产能的政策红线，从需求来看我国终端总需求或随着工业化进入后半段见顶。 图 1：废钢产业链 资料来源：招商证券 一、国外：工业化后半段时， 粗钢 总需求基本见顶 国外经验一 美国 内需： 19521980 年间，工业对 GDP 的贡献剧烈波动，高点仍可达到 45%， 1977 年开始工业对美国 GDP 的贡献开始波动下降，最新值不到 15%。可理解为美国在 1970年代年就完成工业化，对应粗钢产量在 19601980 年间剧烈波动，随后粗钢产量随工业化率的下降而下降，到目前仍有波动下滑趋势 外需： 美国从完成工业化开始，随着期产业结构的转变，变为钢铁净进口国，净进口达30%，因此美国为贡献外需的国家。 综合来看美国的粗钢总需求量（内需 +外需）已经稳定在 0.81.1 亿吨的范围，甚至有一定波动下滑。 行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 4 图 2：美国实际 GDP 增速及工业贡献 图 3：美国粗钢产量及表观消费量变迁（千吨） 资料来源： wind，招商证券 注：本文注重趋势研究，采取 5 年滚动平均平滑波动。根据其公布数据，工业 =采掘 +公用 +建筑 +制造 资料来源： wind，招商证券 国外经验二 日本 内需： 日本在二战后经济迅速复苏，工业化基本在上世纪七八十年代完成，工业化率从90 年代开始一直下降。对应至粗钢产量可看到在 1970 年达到顶点，随后一直处于波动。近年来粗钢表观消费量处于波动下降的趋势。 外需： 90 年代以后，主要受益于中国经济的起飞，日本钢材净出口大增，外需迅速增长，弥补其内需下滑带来的产量过剩。 综合来看，日本粗钢产量从 1970 年代以后，就一直在 1.1 亿吨左右波动，外需在 2009年达到顶峰，随后由于韩国钢铁产品竞争力的增强，外需有所下滑、从而钢材总产量有所下滑。 图 4：日本工业化率与粗钢表观消费（千吨） 图 5：日本粗钢产量变迁（千吨） 资料来源： wind， world bank，招商证券 资料来源： wind，招商证券 0%10%20%30%40%50%60%0123456719521956196019641968197219761980198419881992199620002004200820122016实际 GDP-% 工业贡献 -右轴020,00040,00060,00080,000100,000120,000140,000160,00019001906191219181924193019361942194819541960196619721978198419901996200220082014产量 表观消费2527293133353750,00055,00060,00065,00070,00075,00080,00085,00090,00095,000100,00019901992199419961998200020022004200620082010201220142016粗钢表观消费 工业化率 -%，右轴0%5%10%15%20%25%30%35%40%020,00040,00060,00080,000100,000120,00019001907191419211928193519421949195619631970197719841991199820052012日本 净出口占比行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 5 国外经验三 韩国 内需： 韩国作为发展中国家，目前尚处于工业化后期的后半段，工业化率在 1990 年代见顶之后，处于波动状态， 2008 年以后工业对 GDP 贡献率中枢再次上行但是粗钢表观消费在 08 年以后开始波动，并未出现增长。 外需： 08 年以后韩国国内的浦项钢铁加大国际化市场战略，开始增加出口，其钢材净出口大幅上升，对应产量快速增加，随后趋于平稳。 图 6：韩国工业化率与粗钢表观消费（千吨） 图 7：韩国产量及净出口率变化（千吨） 资料来源： wind，招商证券 工业 =采掘 +制造 +电力、天然气、水供应 +建筑业 资料来源： wind，招商证券 二、国内：经济发展已步入工业化后期，粗钢总需求大概率见顶 工业拉动的快速增长时代结束，第三产业拉动增长的新经济时代来临，对应钢铁终端需求（内需）企稳甚至下降： 根据中国社科院工业经济研究所发布的工业化蓝皮书：中国工业化进程报告，到“十一五”末的 2010 年我国刚刚进入工业化后期前半阶段 (工业化综合指数为 66)，到“十二五”末的 2015 年我国已经进入了工业化后期后半阶段 (工业化综合指数为 84)，并预计到 2020 年，我国将基本实现工业化，到 2030 年将全面实现工业化，进入工业化国家行列。从我国的工业化率走势来 看， 19902010 年的 20 年间一直处于波动下降走势， 2017 年降至 36%，且服务业贡献接近 60%并加速上升。从GDP 增长率来看，从第二产业对 GDP 增加值贡献率下滑速度大于 GDP 增速的下降速度，我国 GDP 增长的主要拉动力量转为第三产业。而第二产业（即工业）为钢铁需求的主要来源，其贡献率的下滑意味着增速下降从而钢材需求企稳甚至会出现下滑。 30354045505560657001000020000300004000050000600007000019601963196619691972197519781981198419871990199319961999200220052008201120142017粗钢表观消费 工业对 GDP贡献 -%，右轴-0.2-0.100.10.20.30.4010,00020,00030,00040,00050,00060,00070,00080,0001980198219841986198819901992199419961998200020022004200620082010201220142016粗钢产量 净出口占比行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 6 图 8：分产业对 GDP 的贡献及 GDP 增速 资料来源： wind，招商证券 钢铁下游各项指标呈下降趋势： 从下游各项指标来看， 2010 年以后，固定资产投资累计同比波动走低，并降至个位数。基建投资累计同比 2010 年 2012 年快速下滑， 12年受益于“四万亿”的滞后效应迅速回升，但随后的六年却逐渐下降，今年降至个位数。从制造业来看，制造业固定资产投资同比增速经历 11 年下半年短暂的回升后，也为逐年走低的趋势。工程机械受设备更换影响 17 年同比大增（但绝对值仍低于 2008 年高点），汽车产量同比增速持续下降至不足 1%。 图 9：建筑业各指标走势 图 10：制造业下游走势 资料来源： wind，招商证券 资料来源： wind，招商证券 -1135791113150102030405060701990199119921993199419951996199719981999200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017第一产业 第二产业 第三产业 GDP增长率 -右轴0102030405007/1 07/10 08/7 09/4 10/1 10/10 11/7 12/4 13/1 13/10 14/7 15/4 16/1 16/10 17/7 18/4固定资产投资完成额 :累计同比 %基础设施建设投资 :累计同比 %房地产开发投资完成额 :累计同比 %-15-5515253545-500501001502008/01 2008/11 2009/09 2010/072011/05 2012/03 2013/01 2013/11 2014/092015/07 2016/05 2017/03 2018/01产量 :挖掘机 :累计同比产量 :汽车 :累计同比固定资产投资 -制造业累计同比 -右轴行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 7 以上钢铁下游数据反映至钢产量上， 2010、 2011 年房地产投资同比增速处于高位（ 30%+）、制造业产品产量高速增长（工程机械 50%+、汽车 10%+）带动钢产量增速超 10%， 2013 年由于基建、房地产投资同比增速处于高位（超 20%）钢产量增长超10%，并在 14 年出现阶段性高点，随后钢产量开始波动。 图 11：粗钢产量及同比（万吨） 资料来源： wind，招商证券 我国经济从 2015 年进入工业化后期后半阶段，工业不可能出现前期的高速增长，拉动新经济增长的动能很难再是高固定资产投资拉动的基建、房地产。综合判断，我国粗钢需求量（内需）在波动中企稳。 外需只是调节剂，占比低且不确定性高： 从外需的角度看，我国钢材净出口量波动较大。20142016 年由于内需不足，国内钢价低于国外超过 100 美元 /吨，出口大幅增加，即使如此钢材净出口占比产量仅为 12%，而 2017年随着国内钢价的回升国内外价差缩小，当年净出口占比下滑至 7.5%，因此综合来看外需仅起到调节作用，且受关税等影响，不确定性较大。 图 12：国内外钢铁产品价差 图 13：我国钢材净出口及占比产量（万吨） 资料来源： mysteel，招商证券 资料来源： wind，招商证券 -5%0%5%10%15%20%25%30%01000020000300004000050000600007000080000900002001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017粗钢产量 YOY-150-100-50-50100热轧价差（中国 -东南亚 /韩国 /中东 /美国 /日本）螺纹价差（中国 -东南亚 /韩国 /中东 /土耳其）-5%-3%-1%1%3%5%7%9%11%13%15%-4,000-2,00002,0004,0006,0008,00010,00012,000200420052006200720082009201020112012201320142015201620172018M9净出口 占比产量行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 8 三、废钢需求：电炉、转炉并存，未来将 表现为存量替换 目前我国比较典型的钢铁生产流程分为两类：一类为高炉 转炉 连铸 轧制工艺流程，即长流程；另一类为电炉 连铸 轧制工艺流程，即短流程。 长流程工艺 是从铁矿石、焦炭、石灰石等原燃料开始，分为炼铁和炼钢两个步骤。铁矿石等原料入高炉经还原冶炼得到液态铁水，铁水经预处理进入转炉，经吹炼去除杂质，将钢水倒入钢包中，经二次精炼使钢水纯洁化，然后钢水经凝固成型（连铸）成为钢坯，再经轧制工序最后成为钢材。 短流程工艺 将废钢经破碎、分选加工后，经预热加入到电弧炉中，电弧炉利用 电能熔化废钢，去除杂质后出钢，再经二次精炼获得合格钢水，后续工序同长流程工艺。其中 ,短流程又分为电炉炼钢和中频炉炼钢， 小钢厂以废钢为原料通过中频炉产出的通常被称为地条钢 ， 2017 年上半年国家全面强制清除中频炉，因此目前短流程工艺只有电炉炼钢。 图 14：长流程和短流程炼钢图 资料来源：招商证券 直接还原铁也可代替废钢，但国内受制于天然气供应，几乎可以忽略不计： 从原料来看，电路中同时可以加入 30%50%的直接还原铁（ DRI）。直接还原铁是由天然气与铁精粉在炉内经低温还原形成的低碳多孔状物质，在电炉中作为原料添加可有效降低电耗、节约炼钢时间，但由于其原料除高品矿以外就是天然气，而我国天然气匮乏，工业应用成本高昂，因此目前几乎没有直接还原铁。 废钢 /电炉产品以长材、特钢为主，国外已扩展至板材： 由于电炉钢炉型小、冶炼时间行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 9 长，因此相对更适合长材冶炼，同时由于各种入炉料可灵活调节，也更适用于特钢（合金钢）的冶炼，目前国内大部分电炉钢产品以长材和特钢为主，板材几乎没有。而国外纽柯钢铁早在 1989 年就开始电炉连轧小型板材。 废钢 /电炉建 设成本 铁合金及气体（如氧气） 吨钢成本结构 0.70.9 废钢 +0.10.3 铁水 +能源（ 350450kWh 电力） +0.002 石墨电极 +其他费用 0.71 铁水 +00.3 废钢 +其他费用=1.6 铁矿石 +0.43 焦炭 +电力（ 100150kWh） +其他费用 主要原理 通过电加热，使炉中原料熔化、精 炼制成钢 通过铁液本身的物理热和组分间 化学反应产生热量完成炼钢 投资成本（不包括轧钢线） 150200 美元 /吨 5001000 美元 /吨（考虑烧结厂、焦化厂、炼铁厂） 建设周期 6 个月 1 年 2 年 3 年 炉体规模 50100 万吨 100300 万吨 停产成本 可以随时关停 高炉关停，焖炉、重新点火等成本 较高 冶炼时间 /炉 12 小时（全废钢要 34 小时） 一般为连续生产 资料来源：废钢 /电弧炉与高炉 /转炉流程投资和成本的比较，招商证券 因此核心来看，废钢国内需求主要是两部分： 1）高炉 /转炉中添加的部分废钢。 这部分 以短期扰动影响为主， 一方面取决于废钢与铁水的价差，另一方面取决于 钢材利润，若钢材利润较好（吨钢毛利达到 800-900）、为保证量的增加，也会通过废钢添加增加钢材产量 。 但是这部分添加的上限是 30% 2）电炉。 这部分又分为复产产能与新增产能，复产产能 为短期影响因素，主要 取决于废钢与螺纹价差、即中间的利润（考虑到我国目前电炉生产以长材为主），当价差达到电炉钢厂利润能达到 500 以上时（即使低于高炉），会复产；新增产能短期受废钢价格的影响，长期来看主要取决于其与高炉之间的经济性（受投资成本、生产成本，技术，环保等综合因素的影响）。 行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 10 图 15：废钢消耗流向（ 2017 年） 图 16：废钢消耗流向（ 2018 年） 资料来源： mysteel，招商证券 资料来源： mysteel，招商证券 而从以上结构来看，由于电弧炉废钢添加比例为 70%-100%，因此未来废钢的需求增量主要来自于电炉对于转炉的结构性替换。 4%33%62%1%中频炉 电弧炉 转炉 出口42%58%0%电弧炉 转炉 出口