铁合金供需情况分析

　　导读

　　铁合金是钢铁冶炼与机械铸造行业不可缺少的重要原料。随着我国的持续、高速发展，钢的品种不断扩大和质量的提升，对铁合金的需求日益增加。铁合金是由一种或几种元素与铁元素组成的合金，其用途是作为炼钢时的脱氧剂、还原剂、合金剂以及铸造晶核孕育剂，但最主要是用作炼钢过程中的脱氧剂与合金剂，以此消除钢水中过量的氧和硫，改善钢的质量和性能。在钢铁生产中主要在电炉、转炉以及精炼环节添加。目前已经在期货市场上市的铁合金品种是硅铁和锰硅的期货合约。

　　本文会主要对硅铁和锰硅(铁合金)的供需面进行梳理分析。全球铁合金的供给和需求主要集中在中国，我国铁合金的产地主要集中在西北和西南地区，但消费区域主要集中在华东和华北地区。硅铁的需求中有约60%用来炼钢，约20%用来冶炼金属镁，而锰硅90%以上的需求都是用于炼钢。铁合金的原料基本都产自国内，但对于锰硅的原料锰矿而言，由于国内的锰矿品位较低，因此对海外主产区中高品矿的依赖度很大。

　　报告正文

　　1、铁合金概述

　　(一)铁合金用途

　　铁合金是由一种或几种元素与铁元素组成的合金，是钢铁冶炼当中不可缺少的原料。按其所含主要元素分类，铁合金可分为硅系、锰系、铬系等不同系列。由于目前上市的品种只有硅铁和锰硅，且硅铁和锰硅是铁合金中最主要的品种，因此，本篇文章会围绕着硅铁和锰硅进行讨论。

　　铁合金不是直接使用的金属材料，它的主要用途是作为炼钢时的脱氧剂和合金剂，用以消除钢水中过量的氧和硫，改善钢的质量和性能。

　　硅铁是由硅、铁以及少量锰、铬和碳通过电炉冶炼制成的铁合金，主要生产原料是硅石，兰炭和铁屑。硅能够显著的提高钢的弹性和导磁性，因而在冶炼结构钢、工具钢、弹簧钢和变压器用硅钢时，都要使用硅系合金。在黑色金属产业中，硅铁主要作为钢铁行业粗钢冶炼中的脱氧剂，是粗钢冶炼中必不可少的铁合金冶金原料。在金属镁的冶炼过程中同样需要用到大量的硅铁作为还原剂，是硅铁的另一个重要用途。此外，硅铁还可作为铸铁的球化剂和孕育剂，以及生产低碳铁合金的还原剂。

　　锰硅合金是铁合金中最重要的品种，产量约占国内铁合金总产量的1/3.锰硅合金是由锰、硅、铁及少量碳和其它元素组成的合金，它是以锰矿(含富锰渣)、硅石、焦炭、白云石及萤石为原料，用矿热炉冶炼制成的，是一种用途较广、产量较大的铁合金。锰硅合金既是炼钢常用的复合脱氧剂，又是生产中低碳锰铁和电硅热法生产金属锰的还原剂。由于锰能在脱氧的同时降低钢的脆性，改善钢的热加工性能，提高钢的强度、硬度和抗磨损度，因此，锰是生产优质钢铁不可缺少的基础原材料，其用作脱氧剂的用量占比也逐渐高于硅铁。

　　(二)铁合金的交割品级及种类细分

　　硅铁应用最广的是72#硅铁(硅含量≥72%，国标号：FeSi75-B)，FeSi75-B硅铁也是期货硅铁合约所对应的交割品。此外，还有75#(硅含量≥75%)、65#(硅含量：65%-72%)和45#(硅含量：40%-47%)硅铁。交割品级：硅含量≥72%、磷含量≤0.04%、硫含量≤0.02%、碳含量≤0.2%，粒度为10-60mm的硅铁。

　　锰硅应用最广的是6517#锰硅(锰含量≥65%，硅含量≥17%，国标号：FeMn68Si18)，FeMn68Si18锰硅也是期货锰硅合约所对应的交割品。此外，还有6014#(锰含量≥60%，硅含量≥14%)和6025#(锰含量≥60%，硅含量≥25%)牌号的锰硅。交割品级：锰含量≥65%、硅含量≥17%、碳含量≤1.8%、磷含量≤0.25%、硫含量≤0.04%，粒度为10-60mm的锰硅。

　　(三)铁合金冶炼工艺

　　铁合金的生产根据生产设备来区分可分为电炉法、高炉法、炉外法、氧气转炉法和真空电阻炉法。其中，电炉法是生产铁合金的主要方法，其产量约占铁合金总产量的80%。

　　硅铁和锰硅合金是通过电炉冶炼而成的，具体操作方法是还原电炉(矿热炉)法，以碳作还原剂，将炉料加入炉内并将电极插埋于炉料中，依靠电弧和电流通过炉料而产生的电阻电弧热，进行埋弧还原冶炼操作。

　　锰硅合金可以在大中小型矿热炉内采取连续式操作进行冶炼。由于锰硅产量很大，因此其合金电炉正在向全封闭、大型化的方向发展。同时，锰硅的生产工艺也在向长流程循环利用发展。

　　(四)铁合金成本构成

　　1.硅铁

　　硅铁产业分布主要与当地原材料资源供应有着巨大的联系，硅铁属于能源和矿产资源密集型的行业。其中电力成本占总生产成本的比重最高(50%-60%)，稳定和充足的电力供应是硅铁生产的根本，因此其产区具有电力资源丰富且价格低廉的特点。其次是兰炭消耗(25%-30%)，而作为主要生产原料的硅石只占到总成本的2%，硅铁的生产成本相对比较稳定。

　　中国是硅最大的生产国，我国硅石矿主要分布在陕西、甘肃、宁夏等西北地区。目前全国最大的硅石基地在宁夏石嘴山市，已探明硅石储量达43亿吨。我国的兰炭主要分布在陕西、内蒙古、山西、宁夏四省区接壤地带。其中，陕西榆林神府地区和内蒙古市的伊旗、准旗最多，陕西榆林的神木县是全国最大的兰炭生产基地。

　　2.锰硅

　　从成本上看，锰矿成本占生产成本比重最大(60%)，其次是电力成本(20%-25%)，因此锰硅同样对当地电力资源有着较高要求。据不完全统计，锰矿品位每降低1%，锰硅合金电耗升高135KWh，因此，尽可能提高入炉锰矿石的品位，是提高锰回收率、降低电耗，改善其他各项指标的重要手段。

　　全球锰矿资源总量丰富，但分布不均，主要分布在南非、巴西、澳大利亚、乌克兰等国。2021年全球已探明的锰矿储量约为15亿吨，其中南非占比最大，占到全球储量约43%，我国储量占比约4%，有6000万吨左右的储量，居世界第六位。我国锰矿资源主要分布在广西、湖南、云南、贵州、重庆等地，其中，碳酸锰矿占56%，氧化锰矿(含松软锰矿)占25%，其它类型锰矿占19%。

　　焦炭也是锰硅成本中占比较高的一项，在锰硅成本中所占的比重仅次于锰矿和电力成本。我国的焦炭主要分布在山西、河北和陕西，其中山西的焦炭占比全国总量的55.4%，锰硅所用的焦炭主要选用冶金二级焦。

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　　供应端

　　国内的铁合金生产主要集中在西北和西南地区，我国铁合金行业已经基本实现了向具有资源和能源优势地区的转移。铁合金产业集中度在逐渐增强。以往铁合金企业数量多，单个企业产能较小，产业集中度整体而言比较低。但近年来随着国家能耗双控政策的推进，铁合金产业不断升级，单体小炉型、实力较弱的小企业退出市场，逐步呈现冶炼炉型大型化、产业集中度向龙头企业集中的趋势。

(一)硅铁

　　从产能上看，2021年全球的硅铁产能在1110万吨左右，同年我国硅铁的产能约为850万吨，是全球硅铁产能最大的国家。从产量上看，我国硅铁产量占全球产量的74%左右，同样也是硅铁产量最大的国家。

　　1. 历年产量

　　硅铁近六年的产量整体上呈现逐步上升的状态，2018年以来产量稳定在500万吨以上。

　　2. 产量地域分布

　　我国是硅铁的生产大国，硅铁产量近几年整体上是稳步增长的，2021年全国产量为586.02万吨，达到了历史的最高峰。硅铁产地分布较为集中，内蒙古、青海、陕西、宁夏和甘肃是我国目前硅铁生产的五大产区，五省总产量在2021年全国硅铁总产量中占比98%。由于巨大的电费优势，硅铁生产有逐渐向内蒙古转移的趋势，2021年内蒙古硅铁产量为179.23万吨，约占总产量的31%，是全国产量最多的产区。

　　内蒙古的两家企业西金矿冶和乌海君正的年产量大幅领先其他硅铁冶炼厂。

　　3. 进口情况

　　硅铁进口量只占到了国内总产量的0.7%，因此可以看出硅铁供应对于进口的依赖程度很低。

(二)锰硅

　　从产能上看，中国的产能占全球产能的比重约为56%，是全球锰硅产能最大的国家，过去几年国内锰硅的产能一直在增加，2020年我国锰硅的产能约为2086万吨，2021年产能增加54万吨至2140万吨。从产量上看，通过粗钢产量推算，2021年我国锰硅产量约占全球锰硅产量的53%，是全球锰硅产量最大的国家。

　　1. 历年产量

　　从锰硅近六年的情况来看，最近三年的平均产量相比前三年有了100 多万吨的提升，但是近三年的产量是在小幅下降的，2019年以来产量稳定维持在1000万吨以上。

　　2. 产量地域分布

　　我国同样也是锰硅的生产大国，宁夏、内蒙古、广西、贵州四个省份是我国目前锰硅的主产区，2021年四大主产区占了全国82%的锰硅产量。其中内蒙古的锰硅产量为351.7万吨，占了全国产量的35%，是全国产量最高的地区，除了这几个主产区之外，还有很多不同产区的产量占比非常接近，在2%左右，因此锰硅的产业集中度相对硅铁较低。

　　60%-70%的锰硅产量集中在北方地区，而其中的35%集中在内蒙古产区，内蒙古产区主要集中在丰镇和乌兰察布，其产量占内蒙古的80%左右。除了内蒙古以外，第二大产区在宁夏，占了全国22%的产量，这两大产区企业集中化程度最高。

　　3. 进口情况

　　锰硅进口量比上国内锰硅产量只有0.27%，因此可以看出锰硅供应对于进口的依赖程度同样很低。

　　虽然锰硅的生产端对进口依赖度低，但是主要原料锰矿却对于进口依赖度高。我国锰硅的高产量使得中国成为了全球最大的锰矿消费国，虽然我国有着丰富的锰矿资源，储量在世界排名第六，但锰矿却是我国的劣势矿产，贫矿多、富矿少，贫锰矿储量占到全国总储量的93.6%，平均品位在20%左右，属于低品矿。而全球主要锰资源国的锰矿石平均品位在40%左右，我国锰矿品位相较之下低了将近一半。除此之外，本土锰矿资源开采难度大，运输成本高，且低品矿渣量多，需要选矿处理，加工难度大且成本高。而国外进口矿石品位高，渣量少，成本低，对环境污染小，因此我国锰矿主要依赖进口，每年约有70%的锰矿需要从海外进口。

　　我国主要从南非、澳大利亚、加纳、加蓬和巴西进口锰矿，主流进口品种为澳块Mn45%、南非半碳酸Mn36%、南非高铁Mn30Fe22、加蓬块Mn44.5%和巴西矿Mn45%，国内主要进口港口为和钦州港。

　　3、供应端

　　由于铁合金的主要作用是用来炼钢，因此铁合金主要消费区域跟钢铁行业的分布是一致的，主要集中在华北和华东地区。

　　(一)总体情况

　　1. 硅铁的需求量总体上逐渐扩大

　　通过测算，硅铁需求主要来自于钢厂和金属镁厂，这部分需求占到总需求的80%，剩余需求中约10%用于出口，10%左右用作铸造。

　　从下游钢厂端来看，钢厂对硅铁的需求量最大，钢厂占到硅铁需求的60%，按照冶炼1吨粗钢需要约4公斤的硅铁来计算，2021年我国钢铁行业对硅铁的需求量约为414万吨，除了因2021年严格的控能耗和限产政策使得需求量较2020年有所降低以外，硅铁的需求量从2015年开始一直是在稳步上升的，2021年的需求量相比10年前增加了约50%。除了冶炼粗钢以外，还有一小部分会用来冶炼不锈钢

　　从下游金属镁厂来看，金属镁厂的需求占到总需求的20%，按照生产1吨金属镁约消耗1.1吨硅铁来计算，2021年我国金属镁行业对硅铁的需求量约为70.82万吨。从2019年开始，硅铁的需求量持续缩小，两年时间里跌幅达到25%。

　　2021年，国产硅铁的产量中约有13%是出口到海外的，因此出口情况是硅铁需求端的一个重要考虑因素。硅铁一直是我国出口规模最大的铁合金产品，同时中国硅铁的出口量在全世界也位居前列。2020年中国硅铁出口量为27.64万吨，仅次于全球硅铁第一大出口国俄罗斯出口的36万吨，为全球硅铁第二大出口国，但在2021年，中国的出口量较2020年多了1倍，为54.67万吨，而俄罗斯的出口量仅为42.54万吨，中国成为了硅铁出口量第一的国家。我国硅铁的主要进口国为日本和韩国，两国2021年累计出口量达27.08万吨，占了我国近一半的硅铁出口量。另外，用作铸造的需求量每个月大约在5万吨，年需求量达到60万吨左右。

　　2. 锰硅的需求量总体上同样是逐渐扩大的

　　锰硅的下游需求主要是用来炼钢，通过测算，炼钢需求占到其总需求的90%以上。生产1吨粗钢，需要约14公斤的锰硅，锰硅最常见的作用是作为冶炼钢铁时的复合脱氧剂。2021年我国钢铁行业对锰硅的需求量约为1449万吨，除了因2021年严格的控能耗和限产政策使得需求量较2020年有所降低以外，需求量总体上呈上升趋势，和硅铁一样，需求量同样较10年前增加了近50%。从出口需求来看，锰硅2021年的出口量仅为10.87万吨，占比总产量约1.08%，相比钢铁行业的总需求只有其约0.75%，因此出口需求基本可以忽略不计。国产锰硅的进口地区以中国台湾、越南和日本为主，因此生产出来的锰硅主要供给国内。

(二)全球粗钢产量

　　2021年全球粗钢产量为19.5亿吨，其中，中国粗钢产量为10.35亿吨，占全球粗钢产量的53%，位居全球第一。同时，从中国铁合金产量全球最大，且主要供给国内可以看出，中国是铁合金需求量最大的国家，这也和粗钢产量全球第一所对应最大的铁合金需求量相吻合。印度和日本的粗钢产量紧随其后，分别为1.18亿吨和0.96亿吨，占比全球的6.05%和4.92%。从前文可以看出，日本对铁合金的需求量处于世界前列，而印度对铁合金的需求量同样很大，俄罗斯作为硅铁出口量排在世界前两名的国家，在2021年1-11月出口到印度的硅铁达到1.12万吨，在俄罗斯硅铁出口量占比中排在第三。由下图可以看出，下游粗钢的产量跟铁合金的产量是呈正相关的关系，特别是用量最大的锰硅的产量，证明粗钢产量越大，对铁合金的需求量也越大。

　　(三)金属镁产量

　　中国是全球镁资源最丰富的国家之一，陕西则是全国金属镁产量最大的省份，约占全国产量的50%。金属镁的产量近年来处于一个震荡下行的趋势，原因主要是金属镁原料煤炭和硅铁价格的上涨，同时金属镁产业作为高耗能产业，近几年的环保限产政策也对金属镁的生产造成了一定的影响。

（文章来源：广发期货）