觀點：

行業(yè)壁壘明顯，石墨電極未來擴產動能不足。一方面，石墨電極行業(yè)屬于高耗能行業(yè)，生產單噸超高功率石墨電極約消耗 1.17t 標準煤，另一方面，超高功率石墨電極的生產工藝繁瑣復雜，且石墨電極生產企業(yè)需要擁有至少 5萬噸產能，才能在行業(yè)內具有一定的競爭力，單噸石墨電極的投資成本約為2 億元，投建這樣規(guī)模的產能約需 10 億人民幣，因而石墨電極行業(yè)較難再有新進企業(yè)。此外，在當前日漸趨嚴的能耗雙控大背景下，各省市嚴控高能耗行業(yè)的產能擴張，行業(yè)內原有企業(yè)難有產能擴張。未來幾年內，石墨電極行業(yè)缺乏擴產動能。

“雙碳”刻不容緩，石墨電極行業(yè)迎歷史性發(fā)展機遇。鋼鐵行業(yè)是中國制造業(yè)中碳排放最高的門類，2020 年 CO2排放量約為 18.64t，占全國排放總量的 18.84%，為確?！半p碳”目標順利實現(xiàn)，鋼鐵行業(yè)碳減排刻不容緩?！岸塘鞒獭彪姞t煉鋼相較傳統(tǒng)“長流程”在碳減排上優(yōu)勢較大，全廢鋼下碳減排達 48%，工信部在《指導意見》中指出，爭取 2025 年末電爐鋼產量占比達20%。預計 2025 年我國電爐鋼產量達 2.41 億噸，電爐煉鋼對石墨電極需求量約為 60.15 萬噸。預計 2022 年石墨電極將出現(xiàn) 4.38 萬噸的供需缺口，石墨電極價格有望步入上行通道。

高原料自給疊加顯著規(guī)模優(yōu)勢，公司牢牢把握產品定價權。方大炭素是國內石墨電極行業(yè)龍頭，擁有石墨電極產能 29.5 萬噸（權益產能 22.36 萬噸），石墨電極生產基地分布在我國西北、西南、東北等地。公司通過內生外延向上游延伸產業(yè)鏈，擁有 26 萬噸高質量煅后焦及針狀焦產能（權益產能 15.10萬噸），原材料自給率高達 67.80%。通過技術領先與優(yōu)質原材料配套，公司石墨電極產品質量達國際先進水平，且產能充足，產品保供能力居國內石墨電極行業(yè)第一，在當前鋼鐵企業(yè)高度重視產品保供能力背景下，公司能牢牢把握產品定價權。

方大炭素是國內石墨電極行業(yè)的龍頭企業(yè)。方大炭素新材料科技股份有限公司的前身為蘭州炭素有限公司、蘭州炭素廠，是國內大型炭素制品生產基地之一，屬于 60 年代國家“三線建設”的企業(yè)，籌建于 60 年代，71 年全面投產，1999 年改為蘭州海龍新材料科技股份有限公司，2002 年 8 月于上交所上市。公司主要從事石墨及炭素制品生產與銷售，主要產品有石墨電極、高爐炭磚、炭素新材料和炭素用原料。截止目前，公司擁有石墨電極產能 29.5 萬噸（權益產能為 22.36 萬噸），高爐炭磚產能 3 萬噸（權益產能為3 萬噸），鐵精粉產能 100 萬噸（權益產能為 98.00 萬噸），炭素用原料產能 52 萬噸（權益產能為 26.71 萬噸）。公司石墨電極產能水平居全國第一，乃至亞洲第一。

公司主導產品有超高功率、高功率、普通功率石墨電極；高爐用超微孔、微孔、石墨質、半石墨質、高導熱炭磚，鋁用普通陰極、大截面半石墨質陰極，石墨化陰極和鎂電解用石墨陽極以及各種礦熱爐用內襯炭磚、高檔炭糊；特種石墨制品（等靜壓石墨、冷壓石墨）、核電用炭材料（高溫氣冷堆炭堆內構件）、生物炭制品、鋰離子電池用負極材料、石墨烯口罩和炭/炭復合材料等炭素新材料產品。公司目前已成為世界前列的優(yōu)質炭素制品生產供應基地，國內涉核炭材料科研生產基地。公司產品廣泛應用于冶金、能源、化工、機械、醫(yī)療、生物等行業(yè)和高科技領域，產品暢銷全國 30 多個省、市、自治區(qū)，并遠銷歐美、俄羅斯、東南亞、中東等 60 多個國家和地區(qū)。

1.1 內生擴張并行外延并購，立體發(fā)展炭素制品產業(yè)鏈業(yè)務

方大炭素成立于 1999 年，并于 2002 年 8 月于上交所上市，是國內石墨電極行業(yè)的龍頭公司。發(fā)展至今，公司主要經歷了起步階段、轉折階段、快速發(fā)展階段三大階段。公司自 2002 年登陸資本市場以來，不斷通過資本市場融資進行“擴能提效”，通過大股東資產注入，實現(xiàn)甘肅蘭州、四川成都、安徽合肥、遼寧撫順四地石墨電極生產基地布局。此外公司于 2008 年和 2013 年分別定增助力內生擴張并行外延并購，橫向發(fā)展炭素產業(yè)鏈，在蘭州、成都兩地建設炭素新材料研究與生產基地，縱向向上延伸產業(yè)鏈，在江蘇邳州建設石墨電極上游材料針狀焦及軟瀝青供應基地，截止目前公司已成為國內石墨電極行業(yè)的龍頭企業(yè)。

? 起步階段：蘭州炭素廠創(chuàng)建于 1960 年，投產于 1971 年，設計炭素制品的綜合生產能力為 4 萬噸，后經過“七五“、”八五“期間的多次技術改造和擴建，炭素制品的綜合生產能力提高到了 7.6 萬噸。蘭州炭素廠擁有居全國行業(yè)前列的生產技術裝備水平，還創(chuàng)建了國內炭素行業(yè)規(guī)模大、科研力量雄厚的炭素材料研究所，為未來公司的技術實力奠定了堅實的基礎。

? 轉折階段：2002 年公司在上交所掛牌上市。2006 年，遼寧方大拍下公司 51.62%股權成為公司控股股東，遼寧方大將旗下合肥炭素 52.11%股權、成都蓉光 35.39%股權、撫順炭素 65.54%股權注入公司，公司炭素制品產能擴張到 14 萬噸。

? 快速發(fā)展階段：①蘭州本部：公司于 2008 年定增 11.5 億元投資高爐炭磚產線和特種石墨產線；②合肥炭素：公司于 2019 年投資 11 億元分兩期建設遷建技改建設 5萬噸炭素制品項目；③成都蓉光：公司于 2018 年投資 14 億建設 5 萬噸超高功率石墨電極及炭素制品項目；④寶方炭材：公司于 2018 年與上海寶鋼合資設立寶方炭材，建設 10 萬噸/年超高功率石墨電極項目；⑤成都炭素：公司于 2010 年收購成都炭素 100%股權，獲得 3000 噸/年特種石墨產能，并于 2011 年投資建設 3 萬噸特種石墨項目；⑥方大高新：公司于 2008 年設立方大高新，擁有 20 萬噸煅后焦產能，保障原材料供應能力；⑦喜科墨（江蘇）：公司于 2016 年收購（喜科墨）江蘇51%股權，獲得國際先進水平的優(yōu)質針狀焦產能 6 萬噸；⑧江蘇方大：公司于 2019年收購考伯斯（江蘇）46.73%股權，將產業(yè)鏈延伸到針狀焦上游。

量價齊升助推公司業(yè)績重回高增。2021 年上半年受到政策導向支撐、國外疫情、國際局勢復雜多變、環(huán)保趨嚴，大宗商品漲價，下游市場需求好轉，公司石墨電極產品相比去年同期量價齊升，上半年經營業(yè)績同比大幅增長。2021 年上半年公司實現(xiàn)營業(yè)總收入23.64 億元，同比增長 44.57%；實現(xiàn)歸母凈利潤 5.02 億元，同比增長 153.01%。

炭素制品是公司的主要產品，近 5 年來公司炭素制品產量保持平穩(wěn)增長。僅在 2020 年受疫情影響，產量稍有下滑，2020 年公司炭素制品產量達 18.66 萬噸，同比下降 5.18%。公司炭素制品產銷率總體保持平穩(wěn)狀態(tài)，2017 年受石墨電極需求大增影響，炭素制品產銷率達到歷史高位 108.78%，之后逐漸回落，2020 年公司炭素制品產銷率達 98.82%。公司鐵精粉產品全部來源于子公司撫順萊河，由于公司在戰(zhàn)略層面上并未將鐵精粉產品作為公司的主推產品，鐵精粉產量逐年下降，但由于鐵精粉銷量主要受下游行業(yè)影響，因此公司鐵精粉業(yè)務產銷率波動劇烈。

當前公司營收及盈利水平均處于周期底部向上回升的階段。2016-2017 年受國家供給側改革的影響，石墨電極行業(yè)的供需格局發(fā)生劇烈改變，石墨電極的價格迅速攀升，公司業(yè)績也隨之迅速走高。2017 年下半年公司實現(xiàn)營業(yè)收入 65.37 億元，環(huán)比增長 260.56%，實現(xiàn)毛利 43.03 億元，環(huán)比增長 721.18%，實現(xiàn)歸母凈利潤 32.08 億元，環(huán)比增長678.64%，實現(xiàn)扣非歸母凈利潤 30.87 億元，環(huán)比增長 654.77%。2017 年后隨著下游鋼鐵行業(yè)需求趨緩，石墨電極價格逐漸回落，公司業(yè)績也隨之一路下降，約在 2020 年上半年達到底部。自 2020 年下半年開始，受鋼鐵行業(yè)的產能臵換影響，石墨電極價格稍有回升，公司業(yè)績也隨之抬頭，2021 年上半年公司實現(xiàn)營業(yè)收入 23.64 億元，環(huán)比增長 24.16%，實現(xiàn)毛利 6.08 億元，環(huán)比增長 985.71%，實現(xiàn)歸母凈利潤 5.02 億元，環(huán)比增長 43.84%，實現(xiàn)扣費歸母凈利潤 4.58 億元，環(huán)比增長 116.04%。

得益于公司精細化管理，公司期間費用率逐漸走低。近 7 年來公司銷售費用率和管理費用率波動走低，2021 年上半年公司銷售費用率僅為 2.72%，管理費用率僅為 9.39%。此外，公司將研發(fā)創(chuàng)新優(yōu)勢作為公司長期發(fā)展的核心競爭力之一，重視研發(fā)投入的重要性，逐年增加研發(fā)投入，研發(fā)費用率也隨之提高。對于 2017 年行業(yè)高度景氣帶來的大量貨幣資金，公司采取合理的管理方式，使得公司利息收入增長較高，從而降低財務費用率水平。綜合來看，公司憑借多年的炭素企業(yè)生產經營優(yōu)勢，通過對生產經營管理的不斷創(chuàng)新，不斷完善新的管理機制，將“精細化管理”貫穿于采購、生產、質量、銷售、財務管理等一系列環(huán)節(jié)，成功實現(xiàn)期間費用率的持續(xù)降低。

受石墨電極價格回落影響，公司盈利能力自 2017 年后一路下降。得益于 2017 年石墨電極價格猛增至約 10 萬元/噸，2017 年公司毛利率達到歷史高位 76.59%，之后隨著石墨電極的價格回落，一路下滑。由于公司的期間費用率在持續(xù)得到改善，因此公司凈利率晚于毛利率達到歷史高位，2018 年公司凈利率達歷史高位 51.40%。盡管公司盈利水平自 2017 年后一路下滑，但相對于 2017 年之前，提高較為明顯。同樣的，公司 ROE與扣非 ROE 均在 2018 年達到頂點，分別達到 44.30%和 43.77%，之后一路走低，2020年公司 ROE 與扣非 ROE 分別為 3.51%和 2.47%。

受益于 2017 年業(yè)績大幅上漲，公司貨幣資金水平較高，資產負債率得到有效改善。由 于 2017 年業(yè)績大漲，公司貨幣資金自 2018 年開始快速增長，由于收入的賬期問題，公司貨幣資金于 2019 年大幅達到歷史高位 98.92 億元，同比增長 53.54%。公司將閑臵資金多用于投資證券以提高收益，因此公司投資收益也于 2019 年出現(xiàn)了較明顯的提升。得益于貨幣資金的快速上漲，2017 年后公司流動比率逐年提升，資產負債率逐年下降，公司長短期償債能力均得到了大幅增強，充足的償債能力解決了公司擴張時的后顧之憂，給公司提供了充足的擴張動能。

公司存貨水平主要隨石墨電極需求波動，產能建設節(jié)奏平穩(wěn)，固定資產穩(wěn)步增長。2016-2018 年公司存貨水平逐年走高，主要是由于 2016-2017 年鋼鐵行業(yè)的供給側結構性改革引致石墨電極需求大增，公司為保障石墨電極供應能力，逐漸增加原材料采購量，另一方面這段時期內原材料價格也在逐漸上漲，因此公司存貨水平逐漸提高，2018 年后，石墨電極需求下滑，公司放緩原材料采購量，同時清理庫存商品，存貨水平隨之下滑。近年來，公司產能建設節(jié)奏平穩(wěn)，固定資產基本以 3%左右的速度穩(wěn)定增長，2020 年受公司收購考伯斯影響，固定資產出現(xiàn)較大幅度增長。

有序推進產能擴張，公司在產業(yè)鏈中的競爭能力逐漸提升。近年來公司投資建設成都蓉光 5 萬噸石墨制品項目、合肥炭素的產能搬遷與擴張項目以及寶方炭材 10 萬噸超高功率石墨電極項目，不斷擴張石墨電極產能，同時將產業(yè)鏈向上游延伸，收購江蘇喜科墨和江蘇方大，擴大原料自給，經營活動現(xiàn)金凈流量始終為正，投資活動現(xiàn)金凈流量僅在公司投建項目時為負。得益于公司規(guī)模的不斷擴張，公司應收賬款與預付賬款呈逐年走低之勢，應付賬款與預收賬款呈逐年走高之勢，這表明公司在與上下游企業(yè)間的競爭能力正逐漸增強。此外，應付賬款和預收賬款形成公司的無息負債，給公司帶來了可觀的利息收入，有助于增強公司業(yè)績韌性。

“雙碳”政策進行時，石墨電極行業(yè)迎歷史性機會

石墨電極上下游：石墨電極（又稱為人造石墨電極）是一種耐高溫的石墨質導電材料，由電極本體和電極接頭兩部分組成。石墨電極主要以石油焦、針狀焦、瀝青焦為骨料，煤瀝青作結合劑，經過煅燒、配料、混捏、壓型、焙燒、石墨化、機加工等一系列工序制成。石墨電極具有實用溫度范圍廣，耐高溫，機械強度高，熱膨脹系數(shù)低，導熱系數(shù)高，電阻率較低等特性，它是電冶煉工業(yè)中重要的導電材料，廣泛應用于電弧煉鋼爐、礦熱電爐、電阻爐，已經成為當代原材料工業(yè)的重要組成部分。根據(jù)使用時功率和電流的不同，采用不同原材料和生產工藝生產，可分為普通功率石墨電極（general power graphite electrode，縮寫為 RP）、高功率石墨電極(high power graphite electrode，縮寫為 HP)和超高功率石墨電極（ultrahigh power graphite electrode，縮寫為 UHP）。

普通功率石墨電極允許使用電流密度低于 17A/cm2 的石墨電極，主要用于煉鋼、煉硅、煉黃磷等的普通功率電爐；高功率石墨電極允許使用電流密度為 18～25A/ cm2的石墨電極，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電流密度大于 25 A/ cm2的石墨電極，主要用于超高功率煉鋼電弧爐。在電阻率、抗折強度、彈性模量、體積密度、熱膨脹系數(shù)及灰分等物理性質上，相對于普通功率和高功率石墨電極，超高功率石墨電極均提出了更高的要求，且隨著公稱直徑的提升，其要求會進一步提高，進而提高生產難度。國家產業(yè)政策明確指出，發(fā)展超高功率電弧爐是大勢所趨，超高功率石墨電極作為超高功率電弧爐的主要材料之一，將是石墨電極的未來發(fā)展方向。

中國多生產普通功率石墨電極，未來新增產能不足

 石墨電極供給缺乏彈性，且多為低質量產品

海外企業(yè)是超高功率石墨電極的主要供應商。從全球市場上來看，由于受到 2020 年新冠疫情的影響，2020 年全球石墨電極產量僅有 120.5 萬噸，同比下降 22.16%，下降幅度較大。早年受制于行業(yè)景氣度降低以及利潤下降等影響，海外巨頭自 2012 年以來進行了多次減產與合并，直到 2017 年海外石墨電極產能才逐漸趨于穩(wěn)定，2020 年海外石墨電極產能為 81 萬噸。從全球供給結構上來看，90%的優(yōu)質 UHP 產量都來源于海外企業(yè)，全球第一大 UHP 供應商為 Showa Denko K.K.（昭和電工株式會社），前五大企業(yè)占據(jù)了 UHP40%的市場份額。

中國是全球最大的石墨電極生產國，但產品以低端為主。受到 2017 年石墨電極高景氣行情影響，中國石墨電極產能產量在 2018-2019 年間增速較快，行業(yè)開工率也有一定程度提高，從而提高了中國的石墨電極在全球市場上的產量占比。2019 年中國石墨電極產量達到 80.13 萬噸，2017-2019 年的年復合增長率達 16.99%；2019 年中國石墨電極產能達到138.2萬噸。2020年受到行業(yè)虧損和新冠疫情的影響，石墨電極的產量稍有降幅，同比下降 4.39%，但產能保持增長至 15.57 萬噸。然而，中國生產的石墨電極以低端的普通功率石墨電極為主，在高技術含量、高附加值的大規(guī)格超高功率石墨電極上，我國產量僅占全球市場的 10%左右。

國內石墨電極市場較為分散，方大炭素龍頭地位顯著。截止 2020 年底，國內有 59 家企業(yè)擁有石墨電極的生產能力，但其中絕大多數(shù)產能均不超過 5 萬噸/年。行業(yè) CR5 為 35.86%，整個行業(yè)格局較為分散。方大炭素擁有 29.5 萬噸/年的石墨電極產能，市占率達 17.18%，是擁有行業(yè)第二大產能的遼寧丹炭的近三倍，龍頭地位十分顯著。

石墨電極行業(yè)壁壘明顯，未來新增產能有限

石墨電極行業(yè)具有一定的技術壁壘。石墨電極行業(yè)的技術壁壘體現(xiàn)在兩方面： 

? 行業(yè)人才較為匱乏：石墨電極行業(yè)除了于 2017 年進入一段超景氣行情之外，其它時間基本處于較為低迷的狀態(tài)，使得新人才缺乏進入石墨電極行業(yè)的動力，行業(yè)內原有的人才也逐漸向其它行業(yè)流失，行業(yè)內專業(yè)人才的匱乏使得新進企業(yè)面臨較大的人才壓力；

? 石墨電極對生產工藝與設備均提出了較高的要求：超高功率石墨電極是鋼鐵工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，其生產工藝在很大程度上決定了其性能，目前國內外生產超高功率石墨電極主要采用一次浸漬二次焙燒工藝，該工藝屬于國內外先進炭素企業(yè)多年的成熟經驗，流程繁瑣復雜，且需要盡量采用全自動控制系統(tǒng)進行生產過程控制與管理以保障產品質量，此外該工藝需要搭配國外的先進設備諸如全自動配料立搗臥式壓機等設備才能實現(xiàn)規(guī)模化生產，新進企業(yè)需要在研發(fā)上花費較大的時間與財力才有可能掌握該工藝并配套相應設備。

石墨電極行業(yè)具有較高的政策壁壘和環(huán)保壁壘。石墨電極屬于典型的高能耗行業(yè)，以超高功率石墨電極的生產為例，其生產過程主要包括生制品制造（破碎、配料、混捏、成型）、焙燒、浸漬（一次浸漬、二次浸漬）、再焙燒（二、三、四焙燒）、石墨化、機械加工等工序，其中一次焙燒、浸漬及再焙燒等工序主要消耗天然氣，石墨化工序則是耗電量最大的工序。據(jù)張送來與王學武在《超高功率石墨電極生產能源消耗量計算與節(jié)能措施》中測算，單噸超高功率石墨電極生產所耗天然氣量為 0.39m3，耗電量為 5.67kWh，總能耗為 1.17t 標準煤，其中天然氣能耗占總能耗的 40.60%，電力能耗占總能耗的59.35%。

正是由于石墨電極屬于高能耗行業(yè)，國家控制行業(yè)內現(xiàn)存企業(yè)的開工情況，實行錯峰生產，能耗水平低的企業(yè)能獲得更高的開工時間，近幾年行業(yè)開工率水平基本在 50%左右震蕩，而行業(yè)龍頭企業(yè)方大炭素開工率卻基本穩(wěn)定在 80%，顯著高于行業(yè)平均水平。新進企業(yè)受限于能耗控制能力，在新建產能達產方面也將大打折扣，相比行業(yè)內的成熟企業(yè)缺乏競爭力。此外，受當前國家能耗雙控政策影響，石墨電極行業(yè)作為高能耗行業(yè)，其新建產能將受到國家的嚴格管控，2021 年 2 月 25 日內蒙古發(fā)改委發(fā)布《關于確保完成“十四五”能耗雙控目標若干保障措施（征求意見稿）》，提出從 2021 年起，不再審批超高功率以下的石墨電極的新增產能項目。較高的政策壁壘與環(huán)保壁壘使得新進企業(yè)難以進入石墨電極行業(yè)。

石墨電極行業(yè)具有較高的規(guī)模壁壘。自 2017 年后下游鋼鐵行業(yè)開始逐漸重視石墨電極企業(yè)的保供能力，目前對于有足夠的產品保供能力的石墨電極生產企業(yè)，鋼鐵企業(yè)愿意將定價方式從過去的長單定價改到周定價?？紤]到我國石墨電極行業(yè)的開工率情況，一般具有 5 萬噸/年的石墨電極產能的生產企業(yè)才有能力進入大型鋼鐵廠的供應鏈體系，而投產一萬噸石墨電極產能至少需要投入資金近 2 億元，即建設投產一條 5 萬噸/年的石墨電極生產線需要至少 10 億元，新進企業(yè)較難突破這樣的規(guī)模壁壘。

當前行業(yè)盈利水平不佳，新建產能有限，影響行業(yè)未來供給能力。據(jù)百川數(shù)據(jù)，在2021-2025 年內，中國石墨電極有 41 萬噸的產能建設計劃，目前已完成 25.5 萬噸產能建設。其中，鳳城寶新炭素已完成 4 萬噸產能達產，寶方炭材已完成 10 萬噸產能達產，雞西龍鑫碳素已完成 3 萬噸產能達產，內蒙古鷹翔碳素已完成 2 萬噸產能達產，吉蒙內蒙古炭素已完成 4 萬噸產能達產。此外，昇瑞炭材已完成 2.5 萬噸產能達產，預計將于2021 年底再完成 4 萬噸產能建設，實現(xiàn)產能總擴增 6.5 萬噸。未來，吉林中溢炭材、龍昌新能源、嘉鑫炭材均將于 2022 年 12 月分別完成 3.5 萬噸、4 萬噸、4 萬噸地石墨電極產能擴張。預計全部產能建設計劃完成后，中國石墨電極產能將達到 212.7 萬噸。

當前原料成本逐漸走高，抑制石墨電極產能產量擴張

石墨電極的主要生產原料是石油焦、針狀焦和煤瀝青。石油焦是石油渣油、石油瀝青經焦化后得到的可燃固體產物，生產石墨電極時所用的石墨電極一般為含硫 0.5%以下的低硫石油焦；針狀焦是外觀具有明顯纖維狀紋理、熱膨脹系系數(shù)特別低和很容易石墨化的一種優(yōu)質焦炭，也是生產高功率和超高功率石墨電極時所必須的原料；煤瀝青是由煤干餾得到的煤焦油再經蒸餾加工制成的瀝青，做石墨電極用的煤瀝青軟化點一般在 75～ 90℃之間，其在石墨電極的生產過程中作為粘結劑的作用。

目前原材料價格已上漲至歷史高位，影響石墨電極產能產量增長。石油焦方面，2021年中開始，煉廠焦化裝臵進行常規(guī)檢修，國家開始全年排查地煉進口原油流向以及焦化裝臵突發(fā)故障臨時停工/檢修等原因導致焦化裝臵停工、檢修、減產家次增加，全國石油焦產量同比往年減產明顯，而進口焦方面貨源緊張，因此整體上市場石油焦供應偏緊，石油焦價格一路走。針狀焦方面，2021 年行業(yè)開工率保持在 50%左右，庫存持續(xù)消耗，同時針狀焦生產原料煤瀝青和優(yōu)質低硫油漿價格上行導致針狀焦成本落于高位，支撐針狀焦價格向上增長。目前針狀焦下游負極材料有所上漲，為針狀焦價格向上提供動能。受制于當前較高的原材料價格，石墨電極生產商大多處于虧損運營狀態(tài)，缺乏提升產能產量的動力。

鋼鐵行業(yè)是中國制造業(yè)中碳排放最高的行業(yè)門類，政策紅線迫使行業(yè)轉型升級。據(jù) worldsteel 數(shù)據(jù)，2020 年中國粗鋼產量達 10.53 億噸，同比增長 5.72%，占全球粗鋼總產量的 56.49%。按當前噸鋼 CO2 排放量為 1.77t 計算，2020 年中國鋼鐵行業(yè) CO2總排放量約為 18.64 億噸，占全國碳排放總量的 18.84%，占全球鋼鐵行業(yè)碳排放總量的 60%以上。我國鋼鐵行業(yè)亟需通過低碳轉型升級實現(xiàn)碳減排，進而降低全社會碳排放量，確保國家“雙碳”目標順利實現(xiàn)。

目前全球鋼鐵的生產工藝大體可以分為長、短兩大流程：從礦石到鋼鐵的“長流程”和從廢鋼到鋼鐵的“短流程”?！伴L流程”是以生鐵、鐵水及焦炭等為原料，經焦化、燒結、球團、高爐煉鐵及轉爐煉鋼等工序生產鋼鐵的過程；“短流程”則是以廢鋼為主要原料，采用電爐(電弧爐、中頻爐等)設備，進行廢鋼重熔精煉的工藝過程，其中電弧爐的應用最廣泛，因此“短流程”通常指電弧爐煉鋼。

石墨電極是電弧爐煉鋼的關鍵耗材，將受益電爐煉鋼帶來的需求空間增長

石墨電極的需求主要為電弧爐煉鋼。石墨電極的下游行業(yè)需求主要集中在電弧爐煉鋼、礦熱爐冶煉黃磷、磨料及工業(yè)硅 4 個行業(yè)，其中電弧爐煉鋼需求最大，據(jù)百川數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2020 年鋼鐵行業(yè)對石墨電極的需求量占總需求量的 50.27%，若只考慮國內需求，則電弧爐煉鋼所消費的石墨電極占總消費量的 80.72%。此外，國外采購我國石墨電極主要用于電弧爐煉鋼，因此從全球范圍來看，電弧爐煉鋼亦是石墨電極最大的需求來源，占比接近 88%。

石墨電極是電弧爐煉鋼的關鍵耗材，超高功率石墨電極是發(fā)展趨勢。電弧爐在煉鋼時以石墨電極為導電材料，以電能和化學能為熱能源，通過弧光放電將熱能傳遞到爐料上將爐料熔化。普通的電弧爐一般有 3 根石墨電極，每根均有 3～4 根電極以錐形接頭連接到一起組成，電極由專門的夾放裝臵夾住。目前國內外電爐生產單噸鋼的電極消耗在0.91～4.0kg。石墨電極的尺寸需要與電弧爐的容量大小配套，一般越大容量的電弧爐，需要用到越大公稱直徑的石墨電極。據(jù)姜周華等人在《電弧爐煉鋼技術的發(fā)展趨勢》介紹，大型電弧爐的生產率和能源利用率均高于中小型電弧爐，成為目前的發(fā)展趨勢。我國自 20 世紀 90 年代開始便逐步淘汰小電爐，向電路大型化發(fā)展，目前新上電爐容量大多在 100～150t，隨著電爐容量的大型化發(fā)展，超高功率石墨電極成為當前的發(fā)展趨勢。

伴隨鋼鐵行業(yè)產業(yè)改革，石墨電極需求穩(wěn)健增長。自 2016 年以來，我國石墨電極基本保持增長態(tài)勢，其中 2019 年出現(xiàn)的小幅下跌主要是源于鐵礦價格上升壓縮鋼鐵行業(yè)利潤水平，進而影響到了石墨電極的消費量，但在 2020 年隨著下游行業(yè)復蘇拉動鋼鐵行業(yè)回暖，石墨電極的消費量重回增長趨勢，2020 年石墨電極實際消費量達 43.90 萬噸，同比增長 14.59%，2016-2020 年的年復合增長率達 10.12%?！半p碳”政策背景下，預計鋼鐵行業(yè)供給側改革將持續(xù)進行，帶動石墨電極行業(yè)需求增長。

海外碳中和目標亦將支撐中國石墨電極外需。我國為石墨電極凈出口國，2016-2019 年石墨電極出口量持續(xù)上升，2020 年受到疫情影響石墨電極出口量出現(xiàn)回落，2020 年我國出口石墨電極 33.47 萬噸，同比下降 15.86%。從出口國家上來看，我國石墨電極主要出口到俄羅斯、馬來西亞、土耳其、歐日韓等電爐鋼生產大國。據(jù) Worldsteel 數(shù)據(jù)，2019 年全球電爐鋼產量達 5.23 億噸，占比 27.92%。北美地區(qū)產量達 8103.3 萬噸，占比 67.70%；歐盟國家電爐鋼產量達 6493 萬噸，占比 41.32%。北美絕大部分國家及地區(qū)、歐盟、日本、韓國也均加入了《巴黎協(xié)定》，設定了碳中和目標，他們將使用更高比例的電弧爐煉鋼來完成節(jié)能減排，助力碳中和目標的實現(xiàn)。

預計 2025 年電爐煉鋼對石墨電極的需求量達 60.15 萬噸

根據(jù)前述分析，做出如下合理假設：

（1）考慮到國家政策當前嚴禁鋼鐵行業(yè)新增產能，而產能臵換需要一定時間才能達產，合理假設未來中國鋼鐵產量增長速率以逐年 1.5%的速率遞減

（2）考慮到政策指出要在“十四五”末(2025)實現(xiàn)電爐鋼產量占粗鋼總產量的 20%左右，合理假設國家政策能夠得到貫徹落實，該目標能夠得以完成，并假設 2021-2025 年電爐鋼產量占粗鋼總產量比例為 12%、14%、16%、18%、20%。 

（3）據(jù)王國軍、朱青德、魏國立等人在《電爐鋼與轉爐鋼成本比較》中指出：目前國內外電爐石墨電極消耗為 0.91～4.0kg/t。合理假設噸電爐鋼消耗石墨電極 2.5kg/t。由此可計算出 2025 年電爐煉鋼對石墨電極的需求量約為 60.15 萬噸。

供需分析：預計 2022 年出現(xiàn)供需缺口，價格將有望步入上行通道

預計 2022 年將出現(xiàn)石墨電極的供需缺口，石墨電極有望迎來價格上漲。假設 2021-2025年中國石墨電極產量按照 5%的速度增長，則 2021-2025 年中國石墨電極產量為 80.44萬噸，84.46 萬噸，88.68 萬噸，93.11 萬噸，97.77 萬噸；假設出口量按照 10%的速度增長，則 2021-2025 年中國石墨電極出口量為 36.82 萬噸，40.50 萬噸，44.55 萬噸，49.00 萬噸，53.90 萬噸；假設電爐鋼對石墨電極的需求占石墨電極的需求比重每年提高2%。未來隨著需求的加速增長，預計 2022 年石墨電極會出現(xiàn)供需缺口，且缺口將逐漸擴大。目前石墨電極市場庫存量僅為 3.91 萬噸，同比去年同時段降低了 10.14%，與 2019年 5 月中旬的石墨電極庫存水平相當，當時普通石墨電極價格為 2.9 萬元/噸，高功率石墨電極價格為 3.9 萬元/噸，均高于當前石墨電極價格水平。盡管自 2021 年以來，石墨電極庫存量下行趨勢趨緩，但隨著未來石墨電極缺口逐漸打開，石墨電極庫存水平將持續(xù)降低，價格有望上漲。

高原料自給構筑成本優(yōu)勢，產品保供能力助力公司定價權提升

作為國內最大的石墨電極生產商，公司通過控股形成本部、寶方炭材、成都蓉光、合肥炭素、撫順炭素等五大石墨電極生產基地，分布在我國西北、東北、西南等地區(qū)。截止2021 年 8 月，公司擁有石墨電極產能 29.5 萬噸，分別為本部原蘭州炭素廠（12 萬噸產能，100%權益）、寶方炭材（10 萬噸產能，49%權益）、合肥炭素（2 萬噸產能，100%權益）、撫順炭素（3.5 萬噸產能，65.54%權益）、成都蓉光（2 萬噸產能，58.11%權益）。，共計權益產能達 22.36 萬噸。此外公司還擁有高爐炭磚產能 4 萬噸以及鐵精粉產能 100萬噸。

在建項目方面，公司子公司成都蓉光有“年產 5 萬噸超高功率石墨電極及特種石墨項目”二期工程在建，預計達產后成都蓉光的石墨電極產能將增至 5 萬噸/年，且還有 0.6 萬噸/年的石墨化加工能力；全資子公司合肥炭素的搬遷項目石墨化廠房工程順利通過竣工驗收，目前焙燒爐已開始試產，后期將完成成型工序搬遷，預計達產后合肥炭素的石墨電極產能將增至 5 萬噸/年；全資子公司成都炭素有“3 萬噸/年特種石墨制造與加工”項目在建。

公司目前已形成五大石墨電極生產基地

炭素制品是公司的主要收入來源，公司生產的炭素制品中絕大部分均為石墨電極。2017年以來，公司炭素制品收入占營收占比均超過 80%，是公司主要的收入來源，2020年公司炭素制品業(yè)務實現(xiàn)營收 30.12 億元。公司的炭素制品主要是石墨電極和炭磚，而其中石墨電極產量占比在過去 5 年內基本維持在 88%左右，僅在 2020 年小幅下滑到了83.07%。

截止目前，方大炭素擁有五大石墨電極生產基地，分別為位于甘肅蘭州的公司本部（產能 12 萬噸），位于甘肅蘭州的寶方炭材（10 萬噸），位于四川成都的成都蓉光（產能 2萬噸），位于安徽合肥的合肥炭素（產能 2 萬噸），位于遼寧撫順的撫順炭素（產能 3.5萬噸）。

? 公司本部：公司本部石墨電極生產基地前身為蘭州炭素廠，建設初期設計生產能力為 4 萬噸，經過二期、三期改造后，于 90 年形成了高功率石墨電極 1 萬噸、普通功率石墨電極 3.5 萬噸、炭磚 0.4 萬噸、炭糊 2.7 萬噸的生產能力。在公司 2002 年完成 A 股上市之后，又利用募集資金進行工程建設改造，并引進國外先進設備，迅速擴大產能水平，截止目前，本部已經擁有 12 萬噸的石墨電極產能水平。

? 寶方炭材：2018 年蘭州市紅古區(qū)人民政府與上海寶鋼化工有限公司簽訂《10 萬噸/年超高功率石墨電極生產線項目投資建設框架協(xié)議》，協(xié)議約定寶鋼化工與方大炭素共同出資設立寶方炭材作為工程建設主體，其中寶鋼化工持股 51%，方大炭素持股49%，項目投資 27 億分兩期實施建設 10 萬噸/年超高功率石墨電極生產線項目，建設周期為 2 年。目前，該項目已經完成建設并順利達產。

? 成都蓉光：成都蓉光成立于 1992 年，于 2004 年 6 月被遼寧方大控股。2006 年遼寧方大成為方大炭素控股股東，為避免關聯(lián)方同業(yè)競爭問題，遼寧方大將所持成都蓉光股份全部 35.39%的股權賣給方大炭素，自此成都蓉光成為方大炭素的子公司。成都蓉光目前擁有 2 萬噸/年的石墨電極產能，2005 年出口創(chuàng)匯列成都經濟技術開發(fā)區(qū)第一名，是成都市委、市政府確定的重點出口型企業(yè)。2018 年方大炭素批準成都蓉光全資子公司眉山方大蓉光炭素有限責任公司，在甘眉工業(yè)園區(qū)投資建設 5 萬噸超高功率石墨電極及特種石墨項目，項目分為兩期進行建設，本項目為二期項目，將利用原一期工程建設 5 萬噸/年超高功率石墨電極生產線，投資概算總額為 14 億元，該項目目前仍在有序推進過程中。

? 合肥炭素：合肥炭素成立于 1989 年，于 2005 年 7 月被遼寧方大控股。為避免同業(yè)競爭問題，遼寧方大將所持合肥炭素 52.11%股權賣給方大炭素。2017 年方大炭素為擴大石墨電極的權益產能，又以 6454.34 萬元的對價受讓中心投資控股有限公司持有的合肥炭素 47.89%股權，合肥炭素成為方大炭素的全資子公司。合肥炭素擁有 2 萬噸/年石墨電極產能，2019 年合肥炭素于 2019 年 4 月與長豐縣下塘鎮(zhèn)政府簽訂《長豐縣招商引資投資合作協(xié)議》，將整體搬遷至長豐縣下塘工業(yè)園，此次搬遷項目計劃總投資 11 億元，項目計劃總用地約 285 畝，一期用地 230 畝，擬選址位于下塘工業(yè)園風湖東路與橫五路交口。項目建成達產后，預計可年產炭素制品約 5萬噸，目前石墨化廠房工程順利通過竣工驗收，焙燒爐已開始試產。

? 撫順炭素：撫順炭素于 2002 年由遼寧方大成立并控股，后為避免關聯(lián)方同業(yè)競爭問題，被遼寧方大賣給方大炭素。撫順炭素擁有 3.5 萬噸/年石墨電極產能，其中80%出口國外企業(yè)，經濟效益排在行業(yè)前列。

把控核心原材料，構建成本優(yōu)勢

公司通過內生外延方式向上延伸石墨電極產業(yè)鏈，原材料自給率達 67.8%。2009 年 1月公司發(fā)布公告，其控股子公司撫順方大高新材料有限公司將建設 20 萬噸煅后焦生產基地，項目總投資 1.53 億元，分二期建設。該項目煅后焦的生產選用的罐式煅燒爐具有工藝先進、成本低、效益高等特點，是當時國內比較先進的煅燒裝臵。2016 年公司變更募集資金投資項目，將“10 萬噸/年油系針狀焦工程“項目變更為喜科墨（江蘇）針狀焦科技有限公司收購及后續(xù)增資項目。江蘇喜科墨擁有全球最大煤系針狀焦生產企業(yè)的產品技術工藝，目前其針狀焦產能達 6 萬噸/年。目前公司擁有石墨電極原材料煅后焦與針狀焦產能總計 26 萬噸（合權益產能 15.10 萬噸），約可以保障公司 20 萬噸石墨電極的原材料供應，公司原材料自給率達 67.80%。此外，公司于 2020 年收購考伯斯（江蘇）炭素化工有限公司 46.73%股權，將產業(yè)鏈進一步向上延伸，滿足江蘇喜科墨生產針狀焦對高品質軟瀝青的需求。

原材料的導電性以及成型密度能直接決定石墨電極的導電性，生產高功率、超高功率石墨電極必須使用線膨脹系數(shù)特別低的優(yōu)質針狀焦。由于我國生產的針狀焦大多在熱膨脹、針狀性能、顆粒度等主要指標上達不到超高功率石墨電極的生產要求，因此石墨電極生產商所需的針狀焦原料目前主要依賴進口。新日化是世界煤系針狀焦的主要生產企業(yè)之一，產品廣泛運用于超高功率電極的制造，江蘇喜科墨的針狀焦生產工藝和設備工藝完全承自新日化，產品質量達到國際領先水平，優(yōu)質的原材料供應實現(xiàn)了為方大炭素的石墨電極品質保駕護航。

石墨電極的生產成本可以分為四大部分：第一部分為石油焦、針狀焦和煤瀝青等原料成本；第二部分為焙燒、石墨化、機加工等生產工序的能源成本；第三部分為加工制造中的人力成本；第四部分為制造成本。其中，原料成本和能源成本是石墨電極生產時的主要成本，2020 年方大炭素這兩項成本合計占比總成本比例高達 80.62%。

據(jù)母公司遼寧方大集團債券募集說明書，方大炭素生產單噸普通功率石墨電極需 1.3 噸石油焦，生產單噸高功率石墨電極需 0.39 噸針狀焦和 0.91 噸石油焦，生產單噸超高功率石墨電極需 1.3 噸針狀焦。據(jù)《國產針狀焦生產超高功率石墨電極的研究》，石墨電極的基礎配方是 78%的骨料（石油焦、針狀焦）和 22%的粘結劑（煤瀝青），因此可計算得生產單噸石墨電極需 0.37 噸煤瀝青。

按照 2021 年 1-9 月石油焦均價 2253 元/噸，針狀焦（生焦）價格 8307 元/噸，煤瀝青價格 4402 元/噸計算，生產 1 噸普通功率石墨電極原材料價格為 4557.64 元，生產 1 噸高功率石墨電極原材料價格為 6918.7 元，生產 1 噸超高功率石墨電極原材料價格為12427.84 元。

規(guī)模優(yōu)勢并行技術優(yōu)勢，公司定價權日益提升

國內石墨電極市場上，方大炭素居優(yōu)勢地位。截至目前，方大炭素甘肅本部擁有 12 萬噸石墨電極產能，占全國石墨電極總產能的 6.99%，若加上公司子公司撫順炭素、合肥炭素、成都蓉光以及寶方炭材的石墨電極產能，公司合計產能可占全國總產能的17.18%，若以產量口徑計，2020 年公司在石墨電極的市場份額達 20.23%，處于國內領先地位。

技術研發(fā)配套先進設備引進，奠定堅實技術優(yōu)勢。方大炭素立足自身 50 多年的炭素制品的研發(fā)與生產經驗，在甘肅建立了甘肅省炭素新材料工程（研究）重心、甘肅省興貿創(chuàng)新基地，成為國家高新技術企業(yè)、國家級技術創(chuàng)新示范企業(yè)、國家科技興貿創(chuàng)新基地龍頭企業(yè)和甘肅省戰(zhàn)略新興產業(yè)骨干企業(yè)。公司與清華大學、北京科技大學、蘭州大學、湖南大學、中科院山西煤化所、蘭州理工大學等國內知名科研院所共建“中科院山西煤化所〃方大炭素研發(fā)中心”、“北京科技大學〃方大炭素高爐炭磚聯(lián)合研究中心”等研發(fā)平臺，進行研發(fā)合作，形成了以前沿新材料產品研發(fā)為主、傳統(tǒng)產品升級換代為輔，原材料研發(fā)為補充和支撐的研發(fā)體系及多元化產業(yè)體系，具備新產品持續(xù)開發(fā)和快速產業(yè)化、轉型升級的條件。受益前沿科研體系優(yōu)勢。公司在高爐炭磚、核電用炭/石墨材料、石墨烯制備及應用技術的研究和生產保持國內領先地位，同時掌握了一系列課題成果和技術秘密等知識產權，成為國內涉核炭材料科研生產基地。另一方面，公司先后從美日德等工業(yè)強國引進了電熱混捏機、二次焙燒隧道窯、電極清理機、高壓浸漬、震動成型機等國際先進水平的關鍵性設備。在一定的工藝條件下，設備性能的優(yōu)良，直接影響石墨制品的各項質量指標。憑借強技術實力配套國際先進設備，公司能夠實現(xiàn)大規(guī)格電極和接頭生產線、核級炭/石墨材料生產線建設，裝備技術達到了國內一流、世界領先。

受益先進工藝、裝備水平及完善的管理體系，公司產品處于國際先進水平。公司核電重大專項“炭堆內構件制造技術研究”通過國家能源局的正式驗收。得益于公司處于國際先進水平的工藝技術能力和國際一流的設備裝備技術水平，公司生產的ψ700mmUHP 石墨電極與世界著名 UHP 石墨電極生產企業(yè)諸如德國的 SGL 炭素公司、美國 UCAR 集團炭素公司和日本 NCK 炭素公司同類產品質量相當，此外公司部分出口到美國等西方發(fā)達國家和地區(qū)的產品的各項技術指標達到國際先進水平。

立體化產業(yè)鏈布局，形成完善的產品體系。公司將甘肅和遼寧作為鋼鐵產業(yè)上游產品供應基地：公司本部主要供應鋼鐵行業(yè)所需的石墨電極和高爐炭磚，遼寧撫順地區(qū)主要供應鋼鐵行業(yè)所需的石墨電極和鐵精粉，通過甘肅和遼寧兩地輻射京津冀鄂滬等鋼鐵主產地；公司將江蘇作為石墨電極的原材料供應基地：子公司方大喜科墨具有 6 萬噸針狀焦產能，參股公司江蘇方大具備 30 萬噸年處理焦油能力，能滿足方大喜科墨生產針狀焦對高品質軟瀝青的需求；公司把成都作為炭素新材料業(yè)務基地：公司在成都還設立了成都方大炭素研究院有限公司，聚焦特種石墨的研發(fā)，為公司特種石墨的發(fā)展奠定基礎。

石墨電極是電弧爐煉鋼時不可或缺的耗材，且石墨電極成本僅占電爐鋼成本的 5%以內，因此相對于石墨電極的價格而言，鋼鐵生產企業(yè)更關注石墨電極生產商的產品保供能力。2017 年石墨電極出現(xiàn)高度的供不應求，盡管鋼鐵生產企業(yè)付出了 5 倍于以前的價格，仍難以保障石墨電極的充足供應。此后，鋼鐵生產企業(yè)在與石墨電極企業(yè)在商定價格時，愿意對有能力保障石墨電極充足供應的企業(yè)采取周定價的模式。從產品的質量保證上，方大炭素具有幾十年生產經營積累而來的技術經驗，引進了國際領先水平的工藝設備，同時擁有高比例的高質量上游原材料配套，公司產品的各項技術指標能夠達到國際領先水平，能滿足國內鋼鐵生產企業(yè)的生產要求；從產品的規(guī)模上，方大炭素是國內最大的石墨電極生產商。得益于擁有行業(yè)內最為領先的產品保供能力，方大炭素能牢牢掌握產品定價權，并有望持續(xù)提升。