（报告出品方/作者：国金证券，倪文祎）

一、公司系优质炭素制品国内龙头

改制后方大集团控股，现已成为世界前列的优质炭素制品生产供应基地，国内涉核炭材料科研生产基地，国内石墨烯等新材料研发生产基地。

方大炭素新材料科技股份有限公司前身为兰州炭素厂，始建于年；年发起设立兰州海龙新材料科技股份有限公司，年上交所上市；年，辽宁方大集团通过拍卖获得海龙科技51.62%的股权，公司更名为方大炭素新材料科技股份有限公司。通过引入方大集团先进的企业文化及管理体制机制，投入巨资对设备进行升级换代，重装上阵，公司发展步入快车道。改制后的当年，公司即实现扭亏为盈。

公司主营石墨及炭素制品。公司炭素产品种类齐全，综合生产能力达到33.5万吨，产能亚洲第一，世界第二。主导产品有超高功率、高功率、普通功率石墨电极；高炉用微孔炭砖、半石墨质炭砖，铝用普通阴极炭砖、大截面半石墨质阴极炭砖，石墨化阴极炭砖，各种矿热炉用内衬炭砖；高档炭糊；特种石墨制品、生物炭制品、炭毡和炭/炭复合材料等炭素新材料产品。产品广泛应用于冶金、化工、机械、医疗、生物等行业和高科技领域。

盈利筑底回升，炭素制品贡献主要收入。-年，受供给侧结构性改革的积极影响，钢铁行业去产能、取缔地条钢、加强环保等因素影响。电炉炼钢比快速上升，使得电炉炼钢用石墨电极需求量出现快速增长，而供应端在过去几年连续亏损后关停产能较多，使得石墨电极价格和盈利创下历史新高。对应公司此前两年盈利创上市以来最高水平，净利润分别为36亿元、56亿元。年，宏观经济增速放缓，国内炭素行业产能恢复扩张，市场竞争激烈，加之中美贸易摩擦，国内外炭素市场持续下行，产品销售价格同比出现较大幅度下跌。

年，受疫情影响，国内石墨电极市场整体表现为先跌后涨。公司炭素制品、铁精粉营收分别为30.12亿元、4.20亿元，同比下降47.4%、55.1%，分别占比85.1%、11.8%。炭素制品毛利率24.2%，铁精粉毛利率60.5%，炭素制品对主营业务收入和毛利的贡献占比长期稳定在85%以上。前三季度，受政策导向支撑，下游市场需求好转，公司实现营业收入35.68亿元，同比增长37.23%，实现归母净利润8.73亿元，同比增长.13%。

二、碳中和背景下石墨电极需求向好，行业集中度提升

2.1石墨电极是主要用于钢铁行业的导电材料

石墨电极是采用石油焦、针状焦为骨料，煤沥青为粘结剂，经过混捏、成型、焙烧、浸渍、石墨化、机械加工等一系列工艺过程生产出来的一种耐高温石墨质导电材料。生产过程对设备的要求很高，生产周期通常持续三至五个月，且电能消耗大。在电弧炉中用作以电弧形式放电对炉料进行加热融化的导体，根据质量指标可分为普通功率石墨电极、高功率石墨电极和超高功率石墨电极。

电弧炉炼钢是石墨电极最大下游需求，国内占比80%，国外占比90%。石墨电极第一个特点是可以传导电流及发电，从而产生高温熔化高炉中的废铁或其他原材料以生产钢铁及其他金属产品；第二个特点是电阻率低并耐受电弧炉内热梯度，因此被广泛用于钢铁行业。

目前电炉炼钢主要使用超高功率石墨电极。近年来，超高功率交流电炉在设计和制作方面取得了很大的进步和发展，例如变阻抗和高阻抗交流技术的开发使得电炉操作条件有了明显地提高，在电炉炼钢中占据着重要的角色。超高功率石墨电极可用于大容量电弧炉和特殊钢用电弧炉。

2.2短期小企业亏损减产+高能耗限电限产，电极价格稳中有升

需求端：我国钢铁工业仍以长流程高炉炼钢为主，短流程电弧炉炼钢发展缓慢

根据国际回收局（BIR）统计，年世界平均电炉钢比29.0%，除中国外其他国家和地区电炉钢比为50.3%，而我国电炉钢比约10.4%，远低于平均水平。目前，国外发达国家钢铁工业多采用短流程电炉炼钢生产工艺，长流程炼钢工艺仍然是我国钢铁工业的主流。

废钢铁是电炉炼钢的重要原料。根据中国废钢铁应用协会数据，年我国废钢资源总量为2.6亿吨，占全球废钢资源总量的50%以上，但是我国电炉钢产量全球占比仅为20%左右，且电炉废钢比仅为70%左右，我国的废钢资源大量流向长流程炼钢。

年下半年以来，全球废钢价格普遍上涨，导致全废钢电炉的成本升高，钢铁企业更愿意购买铁矿石。而且我国废钢加工回收企业布局很分散，单体规模小，生产效率低，不利于废钢加工成本和质量控制。我国粗钢产量基数大、废钢流向问题和废钢成本问题严重制约了短流程电炉炼钢的发展。

年我国石墨电极出口33.47万吨，同比下降15.86%

我国石墨电极主要出口到俄罗斯、马来西亚、土耳其、欧盟国家以及日韩等电炉钢生产大国。年受全球新冠疫情影响，海外钢厂开工率较低，第一、四季度受海外备货和补库存影响，出口量同比有所增长，而二、三季度需求低迷，同比出现明显回落，而年中国石墨电极价格也以下跌态势为主。

据ICC鑫椤资讯预测，海外疫情尚未有效控制，加上去年下半年以后国际海运费的暴涨，今年上半年中国石墨电极出口形势依旧较为严峻，进入下半年后，将视海外疫情的发展及当地钢厂开工情况等因素而定，总体出口情况将好于年，逐步恢复至年水平。

供给端：行业产能盲目扩张，产能利用率不足50%

年之前，由于下游需求低迷，石墨电极价格处于低位。随着年石墨电极厂商因跌破制造成本线产能出清，社会库存达到低点，年政策端取消地条钢中频炉，大量废铁流入钢厂电炉，致使石墨电极在年下半年需求突增，供需关系发生重大变化，价格达至最高点，由买方市场迅速变为卖方市场，巨大的利润空间让很多企业急于新建或扩大产能。

年下半年，石墨电极已经形成的产能为万吨，产能利用率仅在49%。如果再加上尚未投产的在建产能、规划建设产能，以及停产多年的企业又复产、扩产的产能，总产能合计将达到万吨。同时，铝用预焙阳极、矿热炉用炭（石墨）电极的产能利用率分别在65%、45%左右。

-年，因出现过度投资、生产及购买，造成市场存库过多，石墨电极价格年平均售价暴跌。年上半年，疫情导致石墨电极平均售价进一步下跌。随着经济复苏，8月开始石墨电极产销情况好转，钢厂采购意愿增加，出口市场也逐步向好。

年全球石墨电极产量下降22%，国内石墨电极产量下降4.4%。根据百川盈浮数据，由于行业长期亏损以及疫情影响海外石墨电极生产，年全球石墨电极总产量.5万吨，同比下降22%。中国石墨电极产量从年57万吨减少到年50万吨，之后产量高速增长，年复合增长率达到20.4%。年国内石墨电极平均开工率为49.20%，较上年同期下降了18.06%，产量76.6万吨，较去年整体下降4.4%。

短期限电因素与原材料价格上涨抬升行业平均成本，中小企业面临大面积亏损状况

石墨电极行业普遍存在着一些问题，低水平设施重复建设，低端产品占比大，结构不合理，而且产品质量与国际先进水平存在差距，难以形成长久竞争力。区域发展不平衡，布局不够合理，创新意识不够强，对高新技术研发投入不足。盲目扩张带来了严重的供大于求，市场出现无序竞争，甚至恶性竞争。

除了产能过剩之外，石墨电极生产的原料多数依赖进口，从年初开始，生产高功率、超高功率电极的原料石油焦价格上涨约60%，针状焦价格上涨约65%，仍有较强上调预期，煤沥青价格上涨约70%，石墨电极成本面压力明显。

9月中旬以来，各省逐步落实限电政策，石墨电极企业生产受限。叠加秋冬季环保限产及冬奥会环保要求限制，预计石墨电极企业生产受限状态或持续到22年3月，高端石墨电极市场供应或持续收缩。钢厂限产压力影响下，对石墨电极需求以刚需为主，出口市场稳中偏好。

行业整体产能过剩，但限电限产导致年内供需偏紧，带动价格上行。同时，近期中小企业面临环保与能耗问题，亏损加剧，或引发进一步减产停产。当前石墨电极价格处于历史底部区间，受此影响，预计价格仍有稳步上涨空间。

预计21年在限电限产因素下，石墨电极供给收缩，产能释放滞后，叠加成本压力下，行业整体利润不足，企业惜售意愿显现。下游钢厂以存量需求为主，石墨电极整体供需趋紧，价格有望提升。

截至目前，超高功率石墨电极达到2.15万元/吨，从年初至今上涨幅度接近50%。一方面，下游钢厂限产压力较大，钢厂开工受制约，但部分地区限电力度放松，对石墨电极采购需求少量增加，出口稳中向好。另一方面，受原材料成本上涨及国家环保政策影响，行业供给收缩，石墨电极产品生产周期至少要4个月以上，叠加备货周期，短期很难放量，成本压力下，预计石墨电极价格稳中上行。

今年由于供给紧张，供需缺口预估为2.87万吨，但行业整体产能仍过剩，产能利用率不足50%，若剔除外部限制因素，行业依旧是供大于求的状态，预计23年供给过剩1.4万吨。（报告来源：未来智库）

2.3双碳背景下中长期的集中度提升+需求提升

双碳背景下我国电弧炉炼钢占比将提升

我国钢铁行业每年碳排放量位居前列，促进钢铁行业节能降碳，将是实现“碳中和”的重要路径。年12月31日，工业和信息化部发布的《关于推动钢铁工业高质量发展的指导意见》（征求意见稿）提出，到年，我国电炉钢产量占粗钢总产量比例提升至15%以上，力争达到20%，废钢比达到30%。

目前中国粗钢产量为10亿吨左右，过去十五年以来钢铁积蓄达到亿吨左右。未来10年，我国钢铁积蓄量仍将以年均6亿吨左右的增速增长。雄厚的钢铁积蓄资源将有效支撑废钢产量持续增长，随着大量积蓄钢铁进入回收期，折旧废钢产量将迎来加速攀升，根据工信部估计，未来几年废钢供给增长速率为10%-15%。

电炉炼钢由于直接使用废钢作为原料，短流电炉炼钢工艺直接消除了许多造成污染的环节。根据环保专家的估计，废钢直接炼钢炼铁可减少86%的废气，76%的废水和97%的废渣，加强废钢铁的综合利用，提高电弧炉炼钢占比将是钢铁工业减少碳排放量的重要途径之一。同时，中国开放废钢进口增加了电炉炼钢原料的供应，废钢的进口限制减小，对电炉钢生产利好。中长期看，电炉钢市场前景向好。

催生对超高功率石墨电极的需求

废钢铁是唯一可大量替代铁矿石的铁素原料，是可无限循环利用的绿色再生资源。“十二五”期间我国炼钢综合废钢比为11.3%，“十三五”期间综合废钢比为18.8%，比“十二五”提高7.5个百分点。“十三五”期间炼钢累计消耗废钢铁8.74亿吨，与用铁矿石炼钢相比累计节约14.86亿吨铁精粉，节能亿千克标煤，减少13.98亿吨二氧化碳和26.2亿吨固体废弃物排放，节能减排效果显著。

双碳背景下电炉炼钢的需求持续上升，废钢供给量也会逐年释放，给电炉炼钢的发展提供了很好的利好条件。超高功率石墨电极作为电弧炉的主要材料之一，其需求量会持续向好。

预计年国内高端石墨电极需求40万吨，5年CAGR=11.29%

根据规划，到25年，我国电炉钢产量占粗钢总产量比例提升至15%以上，力争达到20%，废钢比达到30%。实际中石墨电极在炼钢中的消耗与所用电弧炉、炉料、冶炼水平、使用的石墨电极规格均有关系。一般情况下，吨钢消耗石墨电极1-3kg，取均值2kg。

中长期石墨电极行业集中度将提升

石墨电极属于高耗能行业，用电量大、环保问题严重，双碳下限电因素和原材料价格上涨抬升行业平均成本，行业产能过剩，部分中小企业在成本压力下面临亏损状态，因此逐渐被淘汰。随着中小企业数量将持续减少，综合实力强大、生产技术水平相对较高，成本控制能力强的大型企业盈利能力提升，并通过并购重组不断扩大市场份额，中长期行业集中度将进一步提升。

三、石墨电极纵向一体化布局，成本控制能力强

3.1产品布局完善，在建项目稳步推进

公司目前拥有炭素制品产能33.5万吨，在建项目15.5万吨

石墨电极29.5万吨，权益产能22.4万吨。兰州本部12万吨，合肥炭素2万吨，抚顺炭素3.5万吨（持股65.54%），蓉光炭素2万吨（持股58.11%），宝方炭材料10万吨（持股49%）。公司石墨电极产品中约80%为超高功率石墨电极，会根据市场需求情况灵活调整产品结构。客户主要为国内大型国企钢厂如首钢、鞍钢、宝钢等，和大型民营钢厂如沙钢等。

炭砖产能3万吨。炭砖材料紧紧围绕高炉大型化、长寿化的发展趋势，开展高炉用半石墨质炭砖、高炉用微孔炭砖、高炉用超微孔炭砖、高炉用高导热炭砖、高炉用超高导石墨砖、高炉用高耐蚀性炭砖、高温气冷堆用加硼炭砖的研制与生产，提升质量水平。重点瞄准国内核能发展需求，研发和生产核反应堆专用炭砖、复合型炭砖。

炭素新材料1万吨。包括负极、等静压石墨等材料。

在建项目15.5万吨。在建工程包括3万吨特种石墨项目、蓉光炭素2.5万吨、合肥炭素5万吨（今年年底投产）以及眉山炭素5万吨（明年投产）。

公司石墨电极在市场占有率超过20%

年12月21日，宝方炭材料10万吨超高功率石墨电极项目投产，中国宝武集团和辽宁方大集团强强联合，促进了双方混合所有制改革和融合发展。宝方炭材料成立于年8月，由公司和中国宝武集团旗下宝武炭材联合组建。宝武炭材作为冶金煤化工领域的龙头企业，承担着中国宝武碳基新材料战略发展任务，定位于从冶金煤化工到新型炭材料的转型和石墨材料等新型炭材料产业链的构建，目前已形成万吨/年焦油加工能力。

公司是目前拥有世界单体产量最大的炭素企业，根据百川资讯数据，年国内石墨电极产量约为77万吨，公司石墨电极产量约为17万吨，市场占有率约为22%。“十四五”期间公司将通过并购重组持续扩张石墨电极产能，进一步提高石墨电极产业知名度。

3.2降本要素为针状焦与石墨化，一体化布局稳固龙头地位

高端石墨电极产品盈利空间下降，企业惜售情绪显现

石墨电极成本分四大部分，一是石油焦、针状焦和煤沥青等原料成本，二是焙烧、石墨化、机加工等生产工序的能源成本，三是加工制造中的人力成本，四是制造成本。

不同等级石墨电极的原料配比不同，1吨普通功率石墨电极需石油焦1.02吨，1吨高功率石墨电极需石油焦0.71吨、针状焦0.31吨，1吨超高功率石墨电极需针状焦1.02吨。根据公司年炭素制品成本拆分，原材料占据65.04%，因此假设石墨电极生产成本为原材料成本/65.04%。

根据wind数据，.1.1-.11.3，抚顺石化二厂1#A石油焦、宝泰隆新材料针状焦、华东地区煤沥青平均单价分别为元/吨、元/吨、元/吨，则计算可得普通功率、高功率和超高功率石墨电极成本分别为元/吨、元/吨、元/吨；普通功率、高功率和超高功率石墨电极主流平均市场价格分别为元/吨、元/吨、元/吨，单吨毛利分别为元/吨、元/吨、元/吨。

超高功率石墨电极由于价格处于低位，主要原材料针状焦、煤沥青价格居高不下，导致盈利空间变窄，单吨毛利仅为元/吨左右，市场整体利润不足，为避免成本倒挂，石墨电极企业也多存稳价意愿。叠加限电因素影响，部分石墨化产能向盈利能力更强的负极线转移，石墨化产能紧张，加工费用持续上涨，随着需求稳步回升，市场惜售情绪已经显现，石墨电极价格将进一步上调。

我国针状焦高度依赖进口，国内产能稳步增长

生产石墨电极的原料有石油焦、针状焦和煤沥青，其中针状焦为热膨胀系数低且易石墨化的优质焦炭，其平行于颗粒长轴方向具有良好的导电导热性能，是高功率和超高功率石墨电极的关键材料。针状焦按工艺可以分为煤制和油制两种类型，其中煤制以精制煤沥青为原料生产，油制以石油渣为原料。针状焦下游主要为石墨电极和锂电池负极材料。由于中国针状焦生产工艺和技术相对美日等国家仍存在较大差距，国产针状焦的品质难以保证，因此中国对优质针状焦的进口依赖度仍然较高。

目前国内针状焦产能万吨以上，油系针状焦90%来源于进口，国产企业仅有三家，分别是中石油的锦州石化、京阳石化和益大新材。煤系针状焦80%来源于进口，分别为日本的新日铁和日本三菱公司，国产企业仅有几家，分别是鞍山开炭新材、上海宝钢化工、宝泰隆新材、方大喜科墨、山西宏特煤化工。

年以来，针状焦价格上涨，主要原因是针状焦上游原材料石油、煤焦油等大宗商品的价格上涨。随着近年来国内针状焦产能的增长，国内生产企业技术水平的逐步提高，对进口针状焦依赖性的逐渐降低，未来针状焦价格也会逐渐趋于平稳。

公司拥有原材料产能20.4万吨，针状焦自给率达到70%

原材料端，公司拥有煤系针状焦6万吨、低硫煅后石油焦14.4万吨。

公司与新日铁住金化学株式会社合作建设方大喜科墨6万吨针状焦项目，于年11月产出第一批针状焦吨，目前针状焦自给率达到70%。煤系针状焦基本不用进口，油系针状焦正在努力寻求突破的方向。公司通过并购延伸了企业上下游产业链，改变了优质针状焦依赖进口的局面。

年9月，公司完成收购考伯斯（江苏）炭素，保障针状焦原材料软沥青供应。公司实际控制考伯斯，全权负责考伯斯的生产经营管理，享有考伯斯80%的表决权和利润分配权利。

石墨化是炭素行业高耗能核心工艺，受限电影响工序成本增加

石墨化是指在高温电炉内保护介质中把炭制品加热到℃以上，使无定形乱层结构炭转化成三维有序石墨晶质结构的高温热处理过程。石墨化工艺主要分为三种：艾奇逊炉、内热串接炉、连续式石墨化炉。其中内热串接炉是一种不用电阻料，电流直接通过数根焙烧品纵向串接的电极柱所产生的高温使其石墨化的电加热炉，适用于生产大规格石墨电极。

石墨化电耗大，电费占据约60%加工成本。受限于双碳政策，石墨化作为高能耗行业，在内蒙、四川等地区的开工、新建项目扩张受限，造成石墨化产能紧张，今年加工费上涨50%左右。

公司与宝钢合作的宝方炭材料10万吨超高功率石墨电极石墨化产线已经投入运行，公司石墨化厂制定详细的增产保障措施，通过充分挖掘现有炉室潜能，从提高每一吨装炉量入手，在保证需求的情况下，进一步细化产品装炉结构，根据炉室特点合理搭配内串炉和艾奇逊炉装炉产品的规格，增加单炉产量，力保各炉室稳定高产运行。（报告来源：未来智库）

四、炭素新材料业务进展迅速，打造业绩增长第二曲线

公司在做好传统炭素产品的同时，也加快了炭素新材料的开发，在石墨负极材料、碳碳复合材料、核级炭素等领域也取得了突破。公司目标成为复合型炭材料研发生产基地，随着新型材料的应用越来越广，新材料的全面布局将给公司带来多个业绩增长点。

4.1核级炭素已在山东石岛湾高温气冷示范堆调试完毕

核电审批重启，政策利好迎来发展机遇

三年“零核准”后，年核电审批重启。年7月。国家能源局明确表态山东荣成、福建漳州和广东太平岭核电项目核准开工。这是继年核准了田湾5、6号机组和防城港3、4号机组后，三年半以来，官方首次确认新的核电项目获得开工核准。

“十三五”期间，中国新投入商运核电机组20台，新增装机容量.7万千瓦，总装机容量为万千瓦，装机容量位列全球第三,仅次于美国、法国；新开工核电机组11台，装机容量.4万千瓦，在建机组数量和装机容量多年位居全球首位。

炭材料是核反应堆不可缺少的慢化、反射和结构材料。核石墨为代表的新型材料是发展高温气冷堆等第四代核电技术中最稳定、安全的堆芯材料，其开发和研制是决定核电站建设的关键。

公司是国内唯一具有核级炭素制品资质的生产企业

年，公司与清华大学（核能与新能源技术研究院）联合成立“核石墨研究中心”。在高温气冷堆核石墨领域，充分利用清华大学核研院核能科学与核材料的创新技术能力和研究基础，同时结合方大炭素的资金和在石墨材料方面产业化优势，推动高温气冷堆核石墨国产化进程。公司与中国科学院先进核能创新研究院签署战略合作协议，在先进核石墨与碳基材料、高端熔盐及其应用等方面开展多层次多形式的紧密技术合作。

目前，公司已获得了国家核安全局颁发的《民用核安全机械设备制造许可证》，是国内唯一具有生产核级炭素制品资质的企业。

公司核级产品已逐步参与到商用阶段核电项目中

根据公司投资者交流纪要，公司已提供给山东石岛湾高温气冷示范堆的炭堆内构件已经在山东石岛湾安装调试完毕，预计年内并网发电；商业堆已在福建、山东等地选址，正在推行后续工作。公司已逐步参与到商用阶段核电项目中。

4.2具备电池负极材料技术能力和扩产能力

负极主要以天然石墨、人造石墨为主，硅基是新型技术路线

在数码电池领域，锂电池负极材料主要以天然石墨为主；在动力电池领域，人造石墨的综合性能更为优异，一直是电池企业的首选，年国内人造石墨出货在负极占比达84%。

硅基负极理论克容量高，能够满足高能量密度的需求，但由于硅导电性差、体积膨胀等原因，产业化时一般与碳材料复合使用，目前主流硅基负极路线有硅碳负极（纳米硅）和硅氧负极（一氧化硅），整体处于发展初期，渗透率仅为2%左右。

负极行业集中度较低，龙头企业一体化布局

根据GGII数据，预计年全球负极材料出货量在万吨左右，5年CAGR接近40%。全球来看，负极行业整体格局较为分散，CR3=38%，CR5=57%。TOP3企业为贝特瑞、璞泰来、杉杉，均占据10%-15%左右的份额。贝特瑞为天然石墨绝对龙头，璞泰来主打中高端人造石墨。未来，头部企业扩产加速，向动力市场渗透，布局石墨化与针状焦等原材料，一体化降本优势显著。

负极工艺与石墨电极工艺有重叠，公司具备产能转换基础

人造石墨负极的生产工艺和石墨电极有重叠部分，如原料粉碎、石墨化等工艺都是传统炭素行业的核心成熟工艺。石墨电极石墨化主要采用坩埚和内串，坩埚主要用于生产高功率的石墨电极，对应高端负极产品。生产负极需要将石墨电极石墨化的内串工艺改成负极的厢式炉，一般需要2-3个月的建设周期。

公司负极产品研发已久，具备产业化能力，扩产值得期待

研发石墨类负极材料历程。根据公司

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