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Mysteel:碳税下中国电弧炉发展可能性分析

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一、中国电弧炉发展现状及问题

2020年,根据世界钢协数据全球64个国家粗钢产量总计 13.73亿吨,其中全球电弧炉产量约为4.94亿吨,平均产能占比约26.3%。其中中国电弧炉产量9790万吨,但是产量占比仅9.2%。目前来说,中国电弧炉发展水平在全球仍处于极低的水平当中。

图一、主要产钢地区电弧炉产量占比

数据来源:世钢协、世界回收局

但是我国电弧炉产能新增速度一直在稳步提高。但是相对于其他国家而言,中国的电弧炉产能仍然处于极低水平。中国电弧炉发展主要受到废钢资源、电价水平、电弧炉发展水平各方面因素制约。

1、废钢社会库存不高

数据来源:钢联数据

2020年,我国钢铁积蓄量达114亿吨,废钢资源总量为2.6亿吨。2017年开始,电炉粗钢产量占比快速增加,电炉产能加速释放。据不完全统计,2017年电炉新增产能2500万吨,随后2018年和2019年分别新增产能2044万吨和1500万吨,2020年电弧炉产能新增600万吨,4年共计新增产能近7000万吨。而中国废钢供应年综合增幅为7%,增速无法满足中国电炉产能增加的需求。

2、过高的电费成本制约电弧炉发展

中国总体电价水平较高,尤其是工业用电。与转炉炼钢相比,全废钢电炉炼钢需增加300千瓦·时/吨钢左右的用电量,造成电炉炼钢成本偏高,按照0.6元/(千瓦·时)电价粗略估算,仅电费成本就高出180元/吨钢。

3、电炉设备与发达国家仍有一定差距

 目前国内电炉产能中,国产电炉设备占85%,进口电炉占15%。2017年以前,全国95%的电炉为开盖顶加料式;自2017年以来,企业的新上电炉设备85%以上为连续水平加料系统。虽然目前目前国内已能够自主研发全套电炉装备,但在绿色、节能、智能等方面仍存在差距,置换新建项目的市场普及率不如国外成套设备公司,仍需进一步加大研究开发力度。

目前我国废钢供应和价格原未达到充沛低廉,外加电费的原因,电炉成本很难控制。基于以上原因,电炉发展在我国十分缓慢。2021年初,虽然再生钢铁原料放开进口,但是由于海关检测严苛,仅优质废钢得以通关进口。以及今年海外产量修复,带高废钢价格,进口进程十分缓慢。截止9月,今年再生钢铁原料进口仅48.9万吨。

二、未来5-10年电弧炉发展的可能性

我国钢铁行业平均碳排放量约1.7吨/吨粗钢—1.8吨/吨粗钢,但是生产技术差别大,不同钢厂碳排放量不一,电炉厂和高炉厂的碳排放量也相差过大,高炉—转炉工艺碳排放量约为1.8吨/吨粗钢—2.2吨/吨粗钢,电炉工艺碳排放量约为0.4吨/吨粗钢—0.8吨/吨粗钢。根据宝钢《2020可持续发展报告》披露,2019年宝钢股份四基地的二氧化碳排放总量为9379万吨,平均碳排放量约为1.94吨/吨粗钢。

从欧盟各钢厂的碳排放量来看,我国头部钢铁企业与欧盟大型钢铁制造商高炉碳排放量并无明显差别,吨钢碳排量甚至少于塔塔、安赛乐米塔尔。但是,我国钢铁行业碳排放量占了全球钢铁碳排放总量的50%,2020年我国钢铁行业碳排放量14.8亿吨,主要问题还是炼钢以长流程为主。

表一:部分高炉厂碳排放对比

数据来源:各企业官网

去年我国在联合国大会宣布 “3060”碳排放目标。中国钢铁碳排放量占全球钢铁碳排放总量60%以上,钢铁行业碳排放量约占全国总排放量15%。“碳达峰”目标下,钢铁将成为重要的试点行业。在此情况下,发展低碳绿色炼钢技术刻不容缓。

目前非高炉减碳路径主要有电炉和氢能冶炼。但是氢能冶炼有两点限制,一是,前期投资巨大,尤其是氢储能技术和其相关固定资产投资;二是,需要定制无碳化球团矿。尽管这一技术在海外已经有成功试点,但配套氢储能和运输仍然尚未达到商业化和规模化,氢环节的制约,决定了短期内我国还无法使用该技术能够替代的高炉冶炼。相对来说,大力发展电炉更符合我国国情,进入高速发展时代。

1、废钢供应增速加快

一般来说,建筑行业钢材的寿命周期达50年,汽车、机械、造船、家电等行业平均使用年限为10年~15年。通过对废钢资源产生量与钢铁积蓄量之间关系研究,并结合近年废钢实际增长情况测算,未来随着我国社会钢铁积蓄量持续快速增长,废钢资源产出量将进一步增加,预计2025年我国社会废钢资源产生量将达到3.3亿吨以上。此外,再生钢铁原料进口已于2021年初放开,国内废钢资源将进一步得到补充,虽然目前由于海关检验条件的严格以及价格倒挂,再生钢铁原料进口进程缓慢。但若之后政策放宽,海外价格下行,再生钢铁原料的进口将会弥补目前我国废钢的缺口。据有关机构表示,乐观预计2025年废钢进口量在1000万吨左右。综上,预计2025年我国废钢资源总量废钢供应总量将达3.4亿吨,按照铸造、机械行业消费废钢3000万吨/年估算,2025年可供钢铁行业的废钢资源总量为3.1亿吨。

2、政策扶持

10月24日,国务院下达就关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知,并且表示关于十四五规划期间,推动钢铁行业碳达峰需要促进钢铁行业结构优化和清洁能源替代,大力推进非高炉炼铁技术示范,提升废钢资源回收利用水平,推行全废钢电炉工艺。结合近期政府限电政策大部分只限高炉轧机生产,以及政府目前积极推进电价改革,不难相信之后政策优惠红利会越来越倾向于电弧炉企业。

3、电炉成本与高炉成本不断缩小

2020年以来矿石价格大起大落,废钢价格趋稳,短流程电炉企业盈利与长流程企业的差距逐步缩小。1-10月国内废钢平均价格 2340 元/吨,废钢铁矿石价格比由 2018 年的 3.5 下降到 2.6。短流程电炉企业平期盈利与长流程企业的差距逐步缩小,从 2018 年、2019 年的 400-500 元/吨水平下降到 2021年10月元/吨。部分地区电炉钢厂谷期盈利甚至已经好于长流程钢厂。此外,未来我国对钢铁征收碳税势在必行。目前我国碳税价格大约在20-50元/吨,按照此价格推算,届时我国高炉成本价格会抬升100-200元/吨。


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