解码钢铁行业（四）：产业链全解之废钢

2022年11月29日 解码钢铁行业（四）：产业链全解之废钢 供给：主要来自折旧废钢，未来回收量大幅增长。1）按来源、用途、含碳 固定收益定期报告 证券研究报告 量可分为多个品种。①按来源分：自产废钢，取决于钢材成材率，当前自产废钢总收得率约5%，约占废钢供应的20%；加工废钢，与钢材消费量和加工收得 率直接相关，当前加工废钢收得率在5%左右，约占废钢供应的20%；折旧废钢， 我国钢铁制品的平均使用寿命约20-27年，废钢折旧率约1.5%-1.6%，是废钢的主要来源，占比约60%；社会废钢，回收难度大。②按用途分为熔炼用废钢铁、非熔炼用废钢铁。③按含碳量分为废铁、废钢。2）国内回收，折旧废钢 是主要来源。1990以来废钢回收量涨幅较慢，2011-2016年间基本在8000-9000 万吨左右，主要源于大量地条钢未纳入统计。2017年发改委明令“依法取缔‘地条钢’产能”，随后废钢回收量持续上升至2021年的2.9亿吨。我国废钢以国内回收为主，2019年7月明确限制废钢进口、2021年已全面禁止废钢进口。从来源来看，2021年自产废钢、加工废钢产量在5000-5500万吨，剩余基本来自折旧废钢，规模约1.8亿吨。折旧废钢是废钢最主要供应来源，根据 测算预计2030年折旧废钢回收量将突破3亿吨、2040年突破5亿吨。3）地 域分散，产钢大省相对较多。废钢来源分散、质量差异较大、生产地域分布不 均匀，2012年以来工信部共公告了10批706家废钢加工企业，加工产能超1.5亿吨，江苏、山东、湖北、辽宁、河南等产钢大省相对较多。 需求：集中投向长流程转炉炼钢，关于与螺纹钢价差表现。1）主要用于长流程转炉和短流程电炉。约90%的废钢用于炼钢，包括长流程转炉和短流程电炉炼钢。转炉炼钢中废钢主要作为冷却剂和铁水补充，废钢比一般不低于8%，钢厂利润好转则会加大废钢添加比，2015年以来行业供给侧改革钢厂盈利有所好转，转炉废钢比由2015年的6.6%升至2020年的15.7%。电炉炼钢中废钢 作为原材料，我国废钢资源较少且价格较高，全废钢电炉生产成本较高，电炉钢的废钢添加比一般在70%-90%，剩余由铁水替代，添加了30%铁水的电炉炼钢生产成本要低于全废钢200-300元/吨。从初始投资、能耗和污染排放来看，短流程电炉生产普遍优于长流程转炉，初始投资基本是转炉的三分之一左右。 2）当前电炉炼钢产量仍明显较低。我国废钢消耗集中用于转炉炼钢，占废钢 总回收量的比重在70%左右，电炉废钢消耗量占比30%。电炉钢产量不高，2020年为亿吨左右，约占粗钢产量的10%，明显低于美国、欧美等地区水平。尽管电炉钢投资成本较低，但我国废钢价格加高、工业电费也偏高，导致电炉钢生产成本通常高于长流程300-600元/吨左右，电炉炼钢意愿不强。工信部发文“到2025年电炉钢产量占比将提升至15%-20%”，未来电炉炼钢占比将会提升。 3）可通过关注长短流程钢厂电炉开工率跟踪废钢需求，开工率明显受到废钢 与螺纹钢价差影响。转炉高频数据较少，市场主要通过电炉开工率跟踪废钢需 求，当前钢铁下游需求持续低迷，长短流程钢厂的电炉开工率均明显低于历史水平。电炉炼钢主要产品为长材螺纹钢，废钢与螺纹钢价差对电炉生产盈利至关重要，电炉开工率与价差走势基本呈正相关。当前螺纹钢、废钢价格持续下跌，二者价差约为1200元/吨，电炉产螺纹钢的毛利润压降至不到百元左右，价差不高、毛利润较低，电炉开工率整体处于历史低位。 风险提示：下游需求改善不及预期，环保政策超预期收紧等。 池光胜分析师 SAC执业证书编号：S1450518100003 chigs@essence.com.cn 高文君分析师 SAC执业证书编号：S1450521080001 gaowj@essence.com.cn 相关报告政策发力，地产链转债知多 2022-11-27 少——可转债市场周报（7）郑州土拍零距离（19／22）： 2022-11-26 三拍凉意依旧，城投仍为拿地主力深圳土拍零距离（4/22）：四 2022-11-26 拍热度一般，国企参与度有所提升金融资源盘点与省内城投支 2022-11-24 持（10）：广东篇22城土拍零距离：三拍凉意 2022-11-23 明显，城投成拿地主力 内容目录 1.供给：主要来自折旧废钢，未来回收量大幅增长3 2.需求：集中投向长流程转炉炼钢，关于与螺纹钢价差表现5 图表目录 图1.2017年起废钢回收量大幅增长（亿吨）4 图2.折旧废钢是废钢的主要来源（亿吨）4 图3.折旧废钢未来回收量将大幅增长（万吨）5 图4.废钢回收企业集中于江苏、山东、湖北等产钢大省5 图5.加工企业主要为非钢厂准入基地5 图6.转炉炼钢和电炉炼钢的废钢比例6 图7.废钢主要用于转炉炼钢，电炉废钢消耗量规模不大（万吨）6 图8.我国电炉钢产量占比明显较低6 图9.短流程钢厂电炉开工率明显低于历史水平（%）7 图10.长流程钢厂电炉开工率明显低于历史水平（%）7 图11.电炉开工率与废钢螺纹钢价差高度相关（元/吨）7 图12.当前电炉炼刚毛利水平明显较低（元/吨）7 表1：熔炼用废钢主要分类3 表2：高炉-转炉长流程与电炉短流程投资、能耗等对比5 1.供给：主要来自折旧废钢，未来回收量大幅增长 废钢是指钢厂生产过程中产生的废料，以及报废的设备、构件中的材料，其成分为钢或生铁，被统称为废钢。 1）按来源，可划分为四类废钢。①自产废钢，来自金属材料在炼钢过程中生成的边角料，通常只在钢厂内部循环。自产废钢量的多少取决于钢材成材率的多少，成材率越高、自产废钢量就越少。据冶金工业信息标准研究院测算，连铸工艺发展之前，我国钢材成材率较低、 自产废钢收得率超20%，随着连铸连轧技术的成熟，当前我国自产废钢收得率稳定在4%左右，再加上钢厂其他废钢如渣钢等收得率，自产废钢总收得率约为5%。②加工废钢，来自制造业在钢材及机械加工环节生成的边角料，质量较高，通常会在较短时间内返炉。加工废钢与钢 材消费量和加工收得率直接相关，钢材消费量越大、加工收得率越低，加工废钢产量就越大，随着钢铁生产自动化水平的提升，加工废钢收得率逐渐降低，据冶金工业信息标准研究院测算，当前在5%左右。③折旧废钢，来自汽车、飞机、建筑材料等金属制品使用后报废的废钢， 折旧废钢产量取决于钢铁积蓄量和钢铁回收周期。房屋、建筑物最低折旧年限是20年，一 般认为30年；生产设备折旧5-10年，一般认为10-15年；汽车最低折旧年限是5年。根据 中国钢铁工业协会测算，我国钢铁制品的平均使用寿命通常在20-27年，废钢折旧率（折旧废钢产生量/钢铁积蓄量）约为1.5%-1.6%，折旧废钢的回收难度相对较大、回收周期较长， 但是废钢的主要来源。④社会废钢，来自生活用品产生的废钢，回收难度大、质量差异也较大。 2）按用途分，可划分为两类：①熔炼用废钢铁，不能按照原用途使用可以熔炼回收使用的钢铁制品，按照外形尺寸和重量可进一步分为重型废钢、中型废钢、小型废钢、轻薄料废钢、打包块、破碎废钢、渣钢以及钢屑；②非熔炼用废钢铁，不能按照原用途使用又不能熔炼回收和轧制钢材使用而该做他用的钢铁制品，非熔炼用废钢铁不再分类，而是由供需双方协议 确定。 3）按含碳量，可分为两类：①废铁，含碳量大于2%,I类废铁的硫、磷不大于0.07%、0.4%，II类不大于0.12%、1%；②废钢，含碳量小于2%，硫、磷含量一般不大于0.05%。 型号类别外形尺寸及重量要求供应形状典型举例 表1：熔炼用废钢主要分类 重型废钢 I类 II类 200mmX600mm以下，厚度>12mm，单重块、条、板、型10kg~2000kg 800mmX400mm以下，厚度26mm,单重块、条、板、型23kg 钢锭和钢坯、切头、切尾、中包铸余、冷包、重机解体类、圆钢、板材、型钢、钢轨头、铸钢件、扁状废钢等 圆钢、型钢、角钢、槽钢、板材等工业用料、螺纹钢余料、纯工业用料边角料,满是厚度单重要求的批量废钢 中型废钢- 600mmX400mm以下，厚度>4mm,单块、条、板、型重>lkg 角钢、槽钢、圆钢、板型钢等单一的工业余料各种机器零部件、铆焊件、大车轮轴、拆船废、管切头、螺纹钢头/各种工业加工料边角料废钢 小型废钢- 400mmX400mm以下，厚度块、条、板、型 >2mm 螺栓,螺母、船板、型钢边角余料、机械零部件农家具废钢等各种工业废钢、无严重锈蚀氧化废钢及其他符合尺寸要求的工业余料 轻薄料废钢-300mmX300mm以下，厚度C2mm 块、条、板、型薄板机动车废钢板、冲压件边角余料各种工业废 钢、社会废钢边角料但无严重锈蚀氧化 打包块- 700mmX700mmx700mm以块下，密度之1000kg/m 各类汽车外壳、工业薄料、工业扁丝、社会废钢薄料、扁丝、镀锡板、镀锌板冷轧边料等加工(无锈蚀,无包芯什)成型 破碎废钢 I类150mmx150mm以下，堆比重1000kg/m-各种汽车外壳，箱板，摩托车架，电动车架，大桶， 电器柜壳等经破碎机加工而成 II类200mmX200mm以下,堆比重2800kg/m-各种龙骨,各种小家电外壳,自行车架,白铁皮等经 破碎机加工而成 渣钢-500mmX400mm以下或单重800kg 块炼钢厂钢包、翻包罐内含铁料等加工而成(含渣≤10%) 钢屑---团状,碎切屑及粉状 资料来源：《废钢铁》，安信证券研究中心 我国废钢以国内回收为主，随着地条钢的取缔，近年来废钢回收量明显增长，折旧废钢为主要回收来源。1990年以来，废钢回收量持续增长但涨幅较慢，2011-2016年间废钢回收规模稳定在8000-9000万吨左右，主要源于大量中频炉地条钢使用的废钢规模未纳入统计。由于 地条钢利用率较低、产成品质量较差且污染环境严重，2017年在供给侧改革的背景下，发改委明令“依法取缔‘地条钢’产能”，随后地条钢使用废钢规模明显下降，废钢回收量回归钢铁行业，规模持续上升至2021年的2.9亿吨。我国废钢以国内回收为主，2011年以前进口废钢占比较高，2012年后环保政策收紧废钢进口规模明显下降，占比降至1%附近，2019年7月开始政策明确限制废钢进口，当年进口规模仅18万吨，2021年已全面禁止废钢进口。 从来源来看，自产废钢、加工废钢2021年产量在5000-5500万吨之间，占废钢回收量的比重在20%左右，剩余基本全部来自折旧废钢，规模在1.8亿吨左右，占比在60%附近，折旧废钢是我国废钢回收量的最主要来源。 图1.2017年起废钢回收量大幅增长（亿吨）图2.折旧废钢是废钢的主要来源（亿吨） 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 国内废钢回收量 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% 0% 2011/122013/122015/122017/122019/122021/12 折旧废钢,1.8, 63.4% 自产废钢,0.5, 17.9% 加工废钢,0.5,18.6% 资料来源：WIND，安信证券研究中心资料来源：WIND，安信证券研究中心 未来废钢供应将持续增长，折旧废钢是主要回收来源。当前市场普遍通过废钢回收来源测算后续供应情况，其中自产废钢、加工废钢取决于生产收得率、粗钢产量和钢材消费量，当前钢铁生产技术成熟稳定，自产废钢收得率和加工废钢收得率基本稳定在5%附近，粗钢产量和钢材消费量也在2021年见顶回落，在“双碳目标”的背景下未来将持续呈下行趋势，未来自产废钢、加工废钢回收规模预计下降。折旧废钢将成为废钢最主要供应来源，当前业内主流测算方法为中国工程院院士翁宇庆（2006）模型，主要包括两种测算方法：（0.34-0.4） *20年前钢产量或0.32*15年前钢产量+0.6*50年前钢产量。由于模型二所使用的50年前数据较少，我们采用模型一进行测算，2021年折旧废钢约6300万吨，与上文提及的1.8亿吨 差异较大的主要原因可能是，翁庆宇模型测算时未考虑地条钢1亿吨左右的表外消耗。未来 我国折