炭素行业分析

炭素行业分析第一章行业概况第一节炭素行业产品概述一产品概述炭素制品按产品用途可分为石墨电极类、炭块类、石墨阳极类、炭电极类、糊类、电炭类、炭素纤维类、特种石墨类、石墨热交换器类等。一炭素制品分类炭素制品按产品用途可分为石墨电极类、炭块类、石墨阳极类、炭电极二主要产品介绍1、石墨电极类根据允许使用电流密度大小，可分为普通功率石墨电极、高功率电极、超高功率电极。石墨电极以石油焦、针状焦为原料，煤沥青作结合剂，经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成，是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化的导体。普通功率石墨电极是允许使用电流密度低于17A／厘米2的石墨电极，主要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电炉。高功率石墨电极是允许使用电流密度为18～25A／厘米2的石墨电极，主要用于炼钢的高功率电弧炉。超高功率石墨电极允许使用电流密度大于25A／厘米2的石墨电极，主要用于超高功率炼钢电弧炉。图一电炉炼钢产耗比图二石墨电极工艺流程2、炭块按用途可分为高炉炭块、铝用炭块、电炉块等。炭素制品按加工深度高低可分为炭制品、石墨制品、炭纤维和石墨纤维等，炭素制品按原料和生产工艺不同，可分为石墨制品、炭制品、炭素纤维、特种石墨制品等。炭素制品按其所含灰分大小，又可分为多灰制品和少灰制品（含灰分低于1%）。第二节行业产业链分析一行业上游分析原材料分析图三石墨电极原材料结构分析1、针状焦针状焦是制造高功率和超高功率电极的优质材料，用针状焦制成的石墨电极具有耐热冲击性能强、机械强度高、氧化性能好、电极消耗低及允许的电流密度大等优点。目前生产的针状焦根据使用的原料可分为石油系和煤系两类。以石油渣油为原料生产的针状焦为油系针状焦；以煤焦油沥青及其馏分为原料生产的针状焦为煤系针状焦。两种针状焦生产工艺不完全相同，但用途基本相同。现在全球只有美国、英国和日本能生产石油系针状焦。煤系针状焦只有日本能生产，且已形成油系、煤系生产针状焦共存局面。日本的三菱化成和新日化公司的生产装置于20世纪70年代末和80年代初投产。美国大湖炭素公司却在1950年首先开发成功。1964年美国联合碳化物公司成功地以针状焦为原料制造出超高功率电极。目前全球针状焦产量约120万t左右，而我国产量只有5万t，我国每年针状焦需求量约30～40万t，80％～90%依赖进口。目前国产针状焦价格波动在1.5～1.8万元/t,比去年上涨了40%。加大投入开发研究生产针状焦及引进先进技术，扩大产量是发展方向。因进口的针状焦数量有限，锦州石化公司的产量也只有3万t/a。因此国内超高功率电极的产量只好由针状焦的数量来决定。2、煤沥青在石墨电极生产中作为粘结剂，主要分中温沥青与改质沥青。中温沥青是焦油蒸馏残液部分，产率占焦油的54~56%。改质沥青是以中温沥青为原料制取的。国内煤沥青价格在年后呈先稳后扬的趋势，其上涨的主要原因仍是原料价格的上涨，加之下游接货较为积极，使得煤沥青价格小幅走高。中温沥青主流成交价在2400-2500元/吨，改质沥青主流成交价在2500-2750元/吨。西北地区受地域的影响，煤沥青价格相对较低。华北、华东地区原料煤焦油市场年后持上涨的势头，焦油深加工企业在成本的压力下，纷纷上调煤沥青价格，上涨幅度100-150元/吨。3、石油焦：在石墨电极生产中作为骨料。石油焦是以原油经蒸馏后的重油或其它重油为原料，以高流速通过500℃加热炉的炉管,使裂解和缩合反应在焦炭塔内进行，再经生焦到一定时间冷焦、除焦生产出石油焦。普通焦用于制造电极、绝缘材料，碳化硅和冶炼工业燃料。优质焦主要用作炼钢高功率和超高功率的石墨电极。特种焦是生产反应堆用核石墨套管原料。生产过程主要辅料分析1、电力：“十一五”国家电网建设规划：建立稳固的电网三道防线；继续加强城乡配电网的建设改造，不断提高供电可靠性；全面建成三峡输变电工程；抓紧新建一批跨区输电工程，大幅提高跨区配置资源的能力；及早建成交流1000千伏试验示范工程，在成熟基础上加快推广；开工建设溪洛渡、向家坝水电站和锦屏水电站外送的±800千伏直流输电工程；西北750千伏网架将初具规模；继续加强和拓展500千伏与330千伏网架；促进电网与电源、输电网与配电网、一次系统与二次系统、有功与无功协调发展，全面提高中国的电网效率。2、天然气：由于国际油价长期居高不下，全球对更清洁能源天然气的需求增长强劲。天然气是21世纪消费量增长最快的能源，占一次性能源的比重将越来越大。预计2010年全球天然气消费量为3110亿立方英尺，天然气在一次性能源消费比例为25%，2050年将达到30%，届时天然气将完全取代石油或与石油持平成为第一能源。我国在天然气的利用方面远低于世界平均水平。全球天然气占总能源消费的24%，而这一比重在我国只有3%，甚至低于印度的8%。未来几年内，我国天然气需求增长将快于煤炭和石油，天然气市场在全国范围内将得到发育。二行业下游分析石墨电极的下游行业需求主要集中在电弧炉炼钢、矿热炉冶炼黄磷、磨料及工业硅4个行业，其中电炉炼钢需求最大，占80%左右。1、电弧炉炼钢2005年以来，中国粗钢产量已居全球第一，但因优质钢、特种钢的比例极少，提高优特钢比例已成为中国由产钢大国转变为产钢强国的必然需求。生产优质钢、特种钢必须使用电弧炉冶炼，而电弧炉冶炼必须使用石墨电极。发达国家电弧炉炼钢比例多为70％以上，而中国不足15%。十一五期间，国家出台一系列政策，加快推动我国钢铁产业结构调整和优化升级，加快钢铁产业由大到强的转变，增加电炉炼钢在钢铁行业中的比重。钢铁产业的结构调整必将带动石墨电极行业的结构调整和发展。2、黄磷主要用于生产磷肥、磷酸、磷酸盐以及磷化产品。目前，大型的磷化工企业纷纷向上游发展，争取更多的磷矿、电力资源以取得成本优势，增强竞争能力。目前，国内较大的磷化工企业资源一体化进程已经进入尾声，一些没有资源优势的企业未来将难以盈利，被迫停产或关闭，产能过剩的情况将得到缓解，行业集中度将进一步提高，行业竞争更加有序。3、磨料磨料行业是国家基础产业。磨料磨具俗称机械工业的“牙齿”，离开了磨料磨具，机械工业就无法进行精细加工，整个行业都将陷入瘫痪状态。同时，由于磨料具有耐高温、耐冲刷、耐腐蚀等特性，其产品也广泛应用于冶金、钢铁、汽车、电子、石油化工、有色金属、陶瓷、建材等众多领域，具有其他产品不可替代的功能。4、工业硅工业硅又称结晶硅或金属硅，是非金属元素。主要用于生产有机硅、制取高纯度的半导体材料以及配制有特殊用途的合金等，有“魔术金属”之美称。被广泛应用于化工、冶金、电子信息、机械制造、航空航天、船舶制造、能源开发等领域，是现代工业尤其是高科技产业必不可少的材料。从世界范围看，工业硅的消费量仍在持续增长。汽车等交通工具的不断轻量化，使冶金用硅不断增长；有机硅可合成的产品种类达5000多种。三行业壁垒分析行业壁垒指企业进入该行业的一系列障碍。炭素行业的进入壁垒主要由以下方面组成。1、政府政策石墨电极行业受政府宏观调控影响巨大。如2005年12月2日，发改委发布《产业结构调整指导目录(2005年本)》：①淘汰类：交流石墨化炉、3340千伏安以下石墨化炉及其并联机组、最大输出电流5万安以下的石墨化炉；②限制类：普通功率和高功率石墨电极生产线，直径550毫米以下及2万吨/年以下的超高功率石墨电极生产线；③鼓励类：直径550毫米以上超高功率石墨电极生产。2、规模经济规模经济是指随着企业规模的扩大而使单位产品成本降低、收益增加的一种经济特性。新进入者必须以大规模生产的方式进入市场，否则将不得不面对成本劣势的现实。3、品牌及客户转换成本对下游客户尤其是钢铁厂来说，石墨电极仅占其总成本的极小部分，但石墨电极的质量及稳定程度对其连续生产产生重大影响，因石墨电极质量问题造成的停产、死炉将产生大量的间接成本，故下游客户对质量稳定品牌的忠诚度相当高。故新进入者不得不耗费大量的时间、运营、资金成本来克服下游客户的品牌忠诚度所带来的不利影响。4、能源及原料获取能力进口针状焦作为生产高附加值的高功率、超高功率石墨电极的主要原料，其供给量远远小于需求量，能否获取稳定、大量的原料供应决定了石墨电极生产厂家的产品结构及利润率。石墨电极生产的焙烧工序需要消耗大量的天然气资源，石墨化工序需要充足的电力支持，能否获得充沛低价的天然气、电力资源决定了石墨电极生产厂家产能及单位成本的高低。5、资本需求炭素业是资金密集型行业，无论是研发、建厂、购置生产线及3-6个月生产周期等方面都存在着一般生产性行业所无法比拟的资金壁垒。同时资金实力还会对客户的信任、渠道的信心等方面构成很大的影响。6、人才准备炭素业也是人才密集型行业，需要生产、运营、营销各方面优秀人才的强力加盟。实际上，部分中国石墨电极生产商设备的先进程度已远超全球顶尖石墨电极生产商，但产品质量却有较大差距。7、竞争对手反击国内炭素行业经过数十年的发展，现有的前10大生产商已占据了80％以上的总市场份额（超高功率市场份额98.5％，高功率市场份额86％），并形成了相对稳定的竞争事态，新进入者易遭到现有生产商的共同反击。四行业替代性分析电炉炼钢是利用电极向炉内导入电流，强大的电流在电极下端通过气体产生电弧放电，同时放出大量热量进行冶炼。石墨具有其它成份电极无法比拟的优质特性：1．热稳定性好，石墨在3550℃才会出现升华，此高温下常见金属早已熔化。2．电阻极低，仅数欧姆，冶炼时能源损耗少。3．重量轻，密度不足铜的1/4，易于运输及使用，安全性好，上炉冶炼时容易夹持。4．原料为易获取的沥青、石油焦等。5．可加工性好，加工速度较普通金属快3-5倍。基于以上数点，在可预见的数十年内，没有替代品。五行业发展前景炭素行业属于基础原材料产业，在国民经济发展不可或缺的基础材料。炭素行业是对石化和煤化工行业的废渣进行深加工再利用，是一项能源二次利用、符合循环经济理念的新兴产业；同时，由于炭素材料的理化性能和机械性能在一定条件下优于金属材料和高分子材料，具有良好的导电性、热稳定性和化学稳定性，并具有较高的耐腐蚀性、高温状态下的高强度、自润滑性等特征，因此，炭素行业也是一项高科技产业。炭素材料及其制品现已广泛应用于冶金、电子、化工、机械、体育器材、医疗、能源、航空航天、核工业和军事等领域，在国家历次发布的技术发展政策中均被列为重点发展内容。虽然目前中国已是炭素产品生产和出口大国，但高端产品在国际市场上难有话语权，高科技含量的炭素制品，以及部分领域特殊炭素制品，我们与炭素强国相比还有差距。推进高附加值产品开发是今后行业的发展要务。高科技含量炭素制品的研制、开发、应用领域非常广阔。在核工业中，原子反应堆中子减速剂、反射剂，生产同位素用热柱石墨、高温气冷堆石墨、火箭和导弹的喷管喉衬、燃气舵、燃烧室，头锥和防护罩等都是特种石墨制品。去年我国炭素制品产量为800多万吨，而特种石墨制品产量仅为3万吨左右，还有大量靠进口。等静压石墨是近年新涌现出的一种新型炭素材料，在电阻率、弯曲强度、压缩强度等方面都优于高纯石墨，而且由于其特有的各向同性，被广泛用于单晶硅制造、高温气冷堆、机械密封、块孔式热交换器、精密电子仪器加工等新兴领域，吸引了许多炭素企业的目光。上海东洋炭素有限公司高级顾问程鸿申指出，高纯石墨的平均价格为2万元/吨，利润仅2000元/吨，而等静压石墨的价格在10万元/吨以上，利润至少在2万元/吨以上，极具吸引力。目前中国每年等静压石墨产品的消费量约占全球的1/4，但每年要从国外进口约3/4的产品，受控于国外企业。而且目前这种材料被国际社会认为是战略物资，限制对华出口，自力更生开发等静压石墨材料已成为迫切所需。碳纤维复合材料应用领域更广。在航天、航空、核工业、高能物理、医疗、交通运输、建筑方面等多领域广泛使用。运动器材中的自行车架、赛艇、皮划艇、滑雪板、滑水板、冲浪板、高尔夫球棍、网球拍、标枪、撑杆跳杆、钓鱼竿、冰球杆等等，都是碳纤维复合材料制作。目前上述运动器材，大量靠进口。炭素行业要强化产学研相结合，增加科研力量，防止资金与技术相脱节；适当引进国外关键生产设备