1.日本钢铁行业发展回顾
1.1 经济发展下的城市化是钢铁需求的内因
城镇化伴随工业化发展，是钢铁行业发展的内生动力。 参考日本钢铁行业产量的增加，其和日本城镇化发展的速度高度相关，1946-1973 日本钢铁产能加速发展的阶段也正是其城市化率快速攀升的这一阶段。作为钢铁技术和设备领先全球的钢铁强国，日本的钢铁工业发展可以分为三个阶段:
1)1900-1945 初期发展：
日本资本主义工业发展较晚，并且作为资源匮乏的岛国，铁矿石和煤炭大量依靠进口，其钢铁工业从 1900 年萌芽发展。二战前期日本大量生产和储备战略物资，粗钢的产量阶段性达到高点 765 万吨/年，但由于二战战败，日本经济和工业受到重创，粗钢产量在 1946年跌至 56 万吨。
2）1946-1973 加速发展：
第二次世界大战后日本的经济受到了严重的打击。战后初期日本采取“倾斜生产方式”政策。在这一阶段，日本确定了煤炭、钢铁作为优先发展的产业。政府通过贷款优惠和补贴两大措施使得这两个基础工业部门快速发展，进而逐步带动整个工业已经整体经济恢复和增长。从 1956 开始，日本政府明确提出了“贸易治国”，一方面对国民经济有影响但缺乏国际竞争力的产业实行保护，同时对于有较大生产潜力但是尚处于发展过程中的基础产业继续实行扶植政策。日本经济在 1945-70 年代初维持了高速增长，GDP 快速增长。 在此期间日本的城镇化率从 1950 年的 53%快速攀升至 1975 年的 76%，从而催生大量的地产和基建需求，另一方面城镇化的提升同时拉动了汽车等耐用消费品的需求，进一步催生了钢材的需求。
与需求相匹配的，1950 年至 1970 年，日本钢铁产业在政府的扶持之下先后推行了三次大规模生产设备投资计划，产能迅速增加，这使得日本国内的粗钢产量从 1946 年的 56万吨增至 1970 年的 9332 万吨，复合增速 24%。
1）第一次“合理计划”：1950 年日本制定《钢铁工业和煤炭工业的合理化实施纲要》是第一个钢铁产业“合理化计划”，在 1950-1955 的五年中日本钢铁产业计划总投资达到1282 亿日元，比上一个五年多 8 倍以上。投资主要的重点是增加新设备和对已有的设备、工厂进行改造，从而增加生产能力。这一时间段设备的更新主要依靠进口机械。这一轮的“合理计划”使得日本的钢铁生产能力快速恢复至战前。2）第二次“合理计划”：1956-1960日本实施第二个“合理计划”，总投资 6253 亿日元，是第一次“合理计划”的 4.8 倍。其核心是建设氧气顶吹转炉和大高炉。期间日本从奥地利引进氧气顶吹转炉新技术，新建了11 座 1000m³以上的大高炉。一大批现代化的大型钢厂开始建设。同时从美国引入先进的大型钢厂管理制度。3）第三次“合理计划”：1961—1970 年日本实施第三个“合理计划”，总投资 32566 亿日元。重点在于建设现代化的大型钢铁企业，日本各大钢铁集团在这一时 期争相建厂，进一步扩大生产能力。形成了八个最先进的、年产能在 1000 万吨以上的钢铁联合企业。在这一阶段，日本钢铁工业的竞争力有了根本性的提高。
3）1974-1985 见顶后震荡：
这一时期日本经济经历了贸易摩擦，日元升值、石油危机，国内通胀等一系列的事件冲击，GDP 增速明显放缓。受经济影响，日本钢产量和消费量从高点回落后进入平稳波动。日本的产业结构逐步向技术密集型转型，城市化进程放慢，基础设施建设基本完成，汽车、造船和家用轻工产品的需求下降。
1.2 市场化并购解决震荡期产能过剩问题
日本钢铁企业并购经历了政府主导时期（1934 年—1970 年）和市场主导时期（1976年—2012 年）。
政府主导时期（1934 年—1970 年）：
第一个时期内日本在二战前通过企业合并实现由政府主导的钢铁产业。1934 年以官营八幡制铁所为中心，联合釜山制铁、三菱制钢、轮西制铁、九州制钢、富士制钢、东洋制钢六家民营的钢铁公司，成立日本制铁股份公司，公司为半民营半国有性质。主要是为了保障战时的钢铁供应，解决民营钢厂经营不善的问题以及增强日本钢铁产业的国际竞争力。当时日本制铁股份公司几乎掌控了日本国内的钢铁市场，生铁产量占全国总产量 96%，粗钢产量占全国总产量 53%，钢材产量占全国总产量 44%。1950 年日本制铁股份公司受《战后盟军消除经济力量过度集中法》的规定被拆分为八幡制铁和富士制铁两家钢铁企业，其半民营半国有性质也转变为了两家民营企业。
1950 年处于日本第一次“合理计划”，钢铁企业间的竞争逐步激烈，许多钢铁公司通过合并小型钢企，使得自身向联合钢企转型。1953 年，住友金属工业股份有限公司合并了拥有高炉的九州小仓制钢公司。1961 年前六大公司（八幡制铁、富士制铁、日本钢管、川崎制铁、神户制钢、住友金属）粗钢产量占全国 68.3%。1965 年，神户制钢以购买股票的方式合并了尼崎制铁公司。由于此时国际钢铁公司之间的合并愈演愈烈，国际上大型钢铁集团的出现会威胁日本钢铁企业的国际地位。1970 年，八幡制铁与富士制铁在政府的政策扶持和帮助下，合并成新日本制铁有限公司，其规模再次掌控日本国内钢铁市场。
市场主导时期（1976 年—2012 年）：
这一时期的合并往往是由于钢铁企业的经营发生困难，从而寻找合适的标的进行合并以求协同效应。这一时期的合并市场主导，而政府起到辅助作用。
新日铁成立后，日本拥有新日铁、川崎制铁、住友金属工业、日本钢管、日新制钢五大钢铁企业。部分小型钢厂通过合并扩大规模求生存。1976 年，本特殊钢铁、大同制钢、特殊制钢三家企业合并而成的大同特殊钢是当时世界上规模最大的特殊钢生产企业。90 年代日本国内经济泡沫破裂，以及金融危机，使得日本国内需求大幅下滑，钢铁行业亏损严重。不少钢厂在这一时期将旗下的小型钢厂进行合并，从而达到控制成本减少损失的目的。2002 年日本钢管公司与川崎钢铁合并成为 JFE 钢铁公司，从而在规模上足以抗衡新日铁。2012 年新日铁与住友金属合并成为新日铁住金公司，成为日本规模最大的钢铁企业。
日本钢铁行业经历初步发展，加速发展以及见顶震荡的阶段。在这些阶段日本钢铁产业不断结构调整，其产业合理化和集中度都得到了优化。在经历国内经济和城市化降速的过程中，日本钢企通过合并的方式不仅降低了钢企的生产成本，同时控制了产量输出，较好解决了产能过剩问题。
2. 我国粗钢生产短流程占比将稳步提升
2.1 城市化稳步上升，预计国内粗钢总产量短期仍有增长空间
纵观发达国家如美国、日本、德国、法国均在 40、50 年代至 70 年代有快速的发展。一方面，战后经济复苏，各国产业结构调整，工业化快速发展扩大钢铁需求，钢铁工业成为许多国家重点发展行业。另一方面，城市化伴随工业化崛起，从而进一步催生建筑、基础设施等对于钢材的需求。同时，钢铁行业技术发展，氧气顶吹转炉与连铸等技术广泛应用使得钢铁生产能力得以加强。
城镇化伴随工业化发展，是钢铁行业发展的内生动力。 参考日本钢铁行业产量的增加，其和日本城镇化发展的速度高度相关，1946-1973 年日本钢铁产能加速发展的阶段也正是其城市化率快速攀升的这一阶段。根据世界城镇化发展普遍规律， 30%-70%这一阶段一般是城镇化率的快速发展区间，对于钢材需求的拉动也十分明显。全球主要发达国家美国、日本、德国、法国均符合这一特点。而在城市化率迈过 70%向更高占比提升时对钢材需求的拉动却不明显。我们认为可能是城市化的前期伴随着工业化，第二产业包括制造业和建筑业是城市化的主要拉动，从而拉动钢材需求。而城市化后期主要由第三产业拉动，对于钢材需求的拉动有限。
对比中国，我国的城镇化率经过第一阶段( 1949—1978 年) 的起步徘徊时期，第二阶段( 1979—2000 年)稳定快速发展时期。当前正处于第三阶段( 2000 年至今)加速型发展时期的后期，大中型中心城市规模不断扩大，城市经济活跃，城市综合发展水平得到极大提高。截至 2018 年，国内的城市化率达到 59%，这一阶段平均每年城市化率增加 1.29 个百分点。参考国外发达国家经验，我们认为我国城市化率大概率在短期内仍能提升从而拉动我国钢材需求。
2.2 钢铁储蓄量加大，进口放开有望加大废钢供给
2.2.1 需求快速增加，国内废钢供给紧平衡
废钢铁作为一种可循环再生利用的宝贵资源，主要应用于炼钢和铸造生产。国内废钢铁资源按其来源统计，可分为自产废钢、社会废钢和进口废钢。自产废钢来源于钢厂生产过程中产生的报废材，这部分废钢通常只在本钢厂内部循环利用，其产生量与国内钢厂钢铁产量成正比。社会废钢有两个来源：一是钢铁制品制造业中产生的加工废钢，包括冲压边角料、车屑、料头等，通常在较短时间内就能返回钢铁工业；二是各种报废设备、汽车、船只、建筑结构等所获得的废钢，称为折旧废钢或老旧废钢，折旧废钢进入社会大循环，经历的时间跨度大。
废钢铁全流通环节是指废钢铁从产生到最后使用的整个过程，即废钢从原始状态经零星回收（散户）—集中储存（回收站）—加工分选（加工企业）—成品销售（贸易商或钢厂）的整个过程。
在回收环节，据统计，2019 年我国有资源再生回收企业 9 万多家，年资源回收量达 3.7亿吨，其中废钢铁数量占 70%以上。商务部发布的《中国再生资源回收行业发展报告（2019）》显示，从回收数量来看，我国废钢资源的回收量在 2015 年见底后开始回升，2018 年国内10 大类别的再生资源回收总量为 3.20 亿吨，其中废钢回收量约2.13 亿吨，同比增加22.3%，占总回收量 66.51%。2018 年，我国十大品种再生资源回收总值为 8704.6 亿元，其中废钢 3925.4 亿元，同比增加 28.98%。可见废钢在我国再生资源回收中占据非常重要的位置。回顾过去几年，我国废钢资源的回收量在 2015 年见底后开始回升。
在加工环节，根据中国废钢铁应用协会数据，由于各方面的原因，废钢加工企业的数量未能有确切的统计数量。自 2015 年工信部开展废钢铁加工企业准入活动后，至 2018 年共有 252 家企业成为工信部准入企业，加工能力 7000 万吨，2019 年各省区市又上报 187家企业，加工能力 4000 万吨。预计入围企业(已入围及待入围)合计加工能力超过 1.2 亿吨，如果按入围企业能力占总能力 60%计算，整个废钢加工企业加工能力接近 2.0 亿吨。2019年，我国废钢供给 2.4 亿吨，其中钢铁企业自产废钢 0.5 亿吨、社会回收废钢 1.9 亿吨，进口量忽略不计。将废钢加工企业产能和社会回收废钢相比较，2019 年我国废钢加工企业产能利用率为 95%，供给偏紧。
在需求环节，根据中国废钢铁应用协会数据， 2019 年钢铁企业用废钢 2.16 亿吨，铸造企业用 2000 万吨，其它企业用 500 万吨，合计约 2.4 亿吨。近几年废钢需求的快速增加主要来自于钢铁企业需求的快速攀升。近几年钢铁企业废钢应用量在 2015 年到达阶段性低谷，从 2016 年开始明显增加，2018 年我国主要钢铁企业（转炉+电炉）废钢使用量约1.88 亿吨，较 2015 年增长了 125%。
综上，我们认为当前国内废钢供需总体偏紧，当前随着短流程产量的增加以及长流程废钢添加量增长，使得我国从 17 年开始废钢需求量陡增。而在供给端，由于在废钢加工环节目前国内废钢加工产能增加不及需求。导致整体供需偏紧，废钢价格较高。
2.2.2 储蓄量增加，加工能力提升，进口放开，废钢供需有望边际宽松
对于废钢产生量的测算方式主要有两种：基于钢铁蓄积量的测算和基于钢铁产品生命周期的测算。（1）基于钢铁蓄积量的测算，是以国内历年钢铁积蓄作为分析的基础，乘以废钢折旧比例的测算方法，其中：钢铁蓄积量=钢铁生产量+钢铁进口量-钢铁出口量-钢铁消耗量。（2）基于钢铁产品生命周期的测算，是依据不同类型钢材的使用量与回收周期为依据的测算方法。美国、日本等钢厂量相对稳定的国家通常采用钢铁蓄积量测算，但由于这一方法没有考虑到钢铁制品的使用寿命相对不适用于中国，主要原因是中国国内的社会 钢铁储蓄量绝大部分是近十几年产生的，导致折旧废钢生成系数远低于美国和日本这样的国家。
根据中国电炉炼钢科学发展论坛上发表的《中国废钢资源状况及未来电炉流程趋势》，中国的钢铁蓄积总量预计到 2020 年将接近 100 亿吨，到 2030 年将接近 130 亿吨，中国废钢铁产生量预计 2020 年为 2.09~2.14 亿吨，2030 年达到 3.22~3.46 亿吨。目前看这一预测由于低估了近两年国内粗钢产量从而低估了 2020 年相应的钢铁储蓄量和废钢资源产生量。而根据中国废钢铁应用协会预测，我国废钢供给将在 2025 年、2030 年、2035 年分别达到 2.9 亿吨、3.4 亿吨、3.9 亿吨。
近几年，为了更好地规范废钢产业，以及促进产业发展，国家出台了一系列的政策标准和支持。
2012 年工业和信息化部发布《废钢铁加工行业准入条件》和、《废钢铁加工行业准入公告管理暂行办法》，意在规范行业发展。2015 年 7 月商务部等 5 部门印发《再生资源回收体系建设中长期规划（2015-2020）》，鼓励各类资本进入再生资源回收、分拣和加工环节，积极推进跨地区、跨行业、跨所有制资产重组，促进产业集聚和整合。2016 年 12 月，中国废钢铁应用协会发布了《废钢铁行业“十三五”发展规划》，规划中确立了未来五年我国废钢铁行业发展目标。
支持钢企与废钢回收企业合作，建设一体化废钢铁加工配送中心。2020 年 7 月，工业和信息化部印发《京津冀及周边地区工业资源综合利用产业协同转型提升计划(2020~2022年)》，其中提到统筹区域内资源配置，发挥现有产能优势，引导废旧金属资源向优势企业集聚。推进钢铁企业短流程炼钢技术应用，支持一批钢铁生产企业与废钢回收加工企业合作，建设一体化大型废钢铁加工配送中心。以精细拆解、清洁提取、高效富集为导向，以智能化和数字化管理为手段，在区域内培育一批再生铜、再生铝高值化利用标杆企业。2020 年 10 月生态环境部、海关总署、商务部、工业和信息化部发布关于规范再生黄铜原料、再生铜原料和再生铸造铝合金原料进口管理有关事项的公告，称符合相应标准的再生黄铜原料、再生铜原料和再生铸造铝合金原料，不属于固体废物，可自由进口，自 2020年 11 月 1 日起实施。再生铜的恢复进口，给废钢的再进口起到了积极地指导作用。目前《再生钢铁原料》国家标准有望不久后正式发布实施，废钢的再进口越来越近。
我们认为随着国内钢铁储蓄量的增加，以及政策规范和支持下，我国废钢产业将健康发展，产能将逐步提高。同时废钢再进口的临近也能够进一步增加国内废钢的供给，使得国内废钢供给可以跟得上快速发展的需求，供需改善下废钢价格有望具备性价比。
2.3 废钢成本下降将有利于我国点流程占比提升
钢铁制造过程中，从炼钢工艺的角度分为“长流程”和“短流程”。从矿石到钢铁的“长流程”和从废钢到钢铁的“短流程”。“长流程”是以铁矿石、焦炭等为原料，采用烧结炉、高炉和转炉等设备生产钢铁的过程；“短流程”则是利用废钢为主要原料，采用电炉（电弧炉、中频炉等）设备，进行废钢重熔精炼的工艺过程。我们通过相应公式，可以模拟出五大钢材以及长短流程钢材的成本，再计算吨钢毛利来跟踪行业的盈利情况。
由于国内废钢供给偏紧，因而其市场价格较高，使用废钢炼钢的成本一般高于铁水炼钢成本。 2015 年之前，短流程电弧炉由于成本过高，钢厂通常将电炉“转炉化”，原料以铁水为主，以短流程方式生产的电炉几乎没有。2017 年之后去产能和淘汰中频炉见效显著，行业盈利提升，同时由于淘汰中频炉使得废钢需求下降，废钢价格下跌，电弧炉废钢冶炼相较于长流程一度具备成本优势。另外，对于长流程企业来说，废钢作为铁水的替代品可以一定程度上提高钢厂产量，这使得长流程企业在行业盈利较好的阶段，大量的添加废钢，以追求产量的最大化。
发达国家和地区钢产量达到顶峰后，电炉工艺出现了高速发展；但短流程生产是否具有成本优势才决定行业长期趋势。美国在粗钢产量达到峰值后，电炉比（电炉工艺产量占钢产量的比例）开始快速上升，目前达到 68%。德国的发展过程中也有相似的情况，目前电炉比在 30%。日本在 1971—1996 年也出现类似增长，但在 1996 年后电炉比反而下降，目前在 25%。我们判断日本电炉没有持续发展的原因首先是日本的电费昂贵，电弧炉相较于长流程没有成本优势，其次日本的产品结构以汽车、家电用的扁平材为主，电炉工艺暂时无法替代。
国内而言，同样由于成本劣势，我国电炉产粗钢增长一直低于总产量增长，电炉产量占比整体下降。得益于供给侧改革带来的整体行业盈利的回暖，电炉作为边际产能在近几年快速复产，产量占比得以提升，2019 年达到 11%。我们认为如果国内废钢价格未来下降，那么未来国内短流程粗钢占比将有明显提升。我们分别假设 2021-2025 年粗钢产量的不同复合增速，结合中国废钢应用协会 2025 年废钢产量 2.9 亿吨的预测，假设其中 2.5亿吨用于钢铁冶炼,分别预测不同粗钢增长率下到 2025 年我国短流程粗钢占比将处于13%-33%。
根据 2019 年我国转炉粗钢和电炉粗钢产量以及相应的铁水单耗，我们估算 2019 年我国铁水产量约 8.86 亿吨，结合 2020 年行业产量同比增长情况，预计 2020 年铁水产量 9.30亿吨。我们将不同假设下 2025 年转炉粗钢和电炉粗钢产量与其铁水单耗对应，测算出不同假设下 2025 年我国钢铁行业需要铁水的量较 2020 年同比变动范围为-27%—10%。由此我们判断，如果未来我国粗钢产量停止明显的增长，同时电炉产量占比提升的情况下，废钢将一定程度替代铁水，相应的铁矿石的需求将会下降。
（本报告观点及版权属于原作者，仅供参考。报告来源：申万宏源）
