本文来自“中债资信”微信公众号，作者为中债资信钢铁行业研究团队。
摘要
铁矿石作为钢铁行业上游主要原材料，其价格变动对钢铁行业影响至深。当前以四大矿山为首的主流矿山仍处于扩产周期，全球需求或已见顶，呈现供过于求格局。未来铁矿石供需格局如何变化，铁矿石价格中枢和区间又会在哪里?
本文重点从供需预测和矿山成本角度出发研究铁矿石未来价格走势、价格波动区间和中枢，主要观点如下：
(1)供需格局主导价格，对未来新增产能和需求进行分析，预计未来供过于求格局仍将持续，从而预判铁矿石价格将进入下行通道。
(2)多维度梳理四大矿山铁矿石成本，通过四大矿山现金成本位和国内矿山复产价位，判断铁矿石价格区间。当铁矿石价格跌至四大矿山现金成本位时，我们认为四大矿山会通过寡头垄断减产来抑制价格的进一步下跌，届时铁矿石价格有望获得一定支撑，因此我们以四大矿山现金成本位作为铁矿石价格底部。同时，考虑到四大矿山不会让国内大量高成本矿山复产，我们用国内矿山平均完全成本作为复产价位来估计未来铁矿石价格的顶部，从而给出铁矿石22~80美元/吨价格波动区间。
(3)通过绘制全球铁矿石完全成本曲线、结合需求预测来判断铁矿石价格中枢，我们预计未来1~2年铁矿石价格中枢为60美元/吨左右。未来随着低成本矿山投产取代高成本矿山，铁矿石成本曲线变得更加平坦，价格中枢会下移。
一、全球铁矿石资源分布
(一)初识铁矿石
1、铁矿石定义及常见分类
地球上的铁，都以铁的化合物形式存在，是由含有铁的岩石，经过风化分解，里面的铁元素被氧化，在水流和生物的作用下，逐渐沉淀堆积，形成铁较为丰富的矿层。铁矿层形成后，经过多次地壳运动，铁矿层变质形成大规模的铁矿。
铁矿石指存在利用价值的，含有铁元素或铁化合物的矿石，经过破碎。磨碎、磁选、浮选、重选等程序逐渐选出铁，几乎只作为钢铁生产原材料使用。根据物理形态不同，铁矿石分为原矿、块矿、粉矿、精矿和烧结矿、球团矿等。块矿是可以直接入炉的高品位矿;粉矿和精矿需人工造块后才能投入高炉，其中，粉矿是生产烧结矿的主要原料，精矿是生产球团矿的主要原料。铁矿物种类繁多，在当前技术条件下，具有工业利用价值的主要是磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。
2、铁矿石品位
矿石品位(tenorof ore)，指金属矿床和部分非金属矿床中有用成分的富集程度及单位含量，是衡量矿产资源质量优劣的主要标志。通常以%、克/吨、克/米3、克/升等表示，%为通常使用较多的单位。矿石品位高低决定矿产资源开发利用价值大小、加工利用方向与生产技术工艺流程等。根据有用矿物含量多少，将矿产品分为3类：
1边界品位。划分矿与非矿界限的最低品位，即圈定矿体的最低品位，凡未达到此指标的称岩石或矿化岩石;
2平均品位。矿体、矿段或整个矿区达到工业储量的矿石总平均品位，以衡量矿产的贫富程度;
3工业品位，或称临界品位。工业上可利用的矿段或矿体的最低平均品位，即在当前技术经济条件下，开发利用在技术上可能、经济上合理的最低品位。一般将品位高的矿石称富矿，反之称贫矿。矿产品位愈高，利用价值愈大，各项生产技术指标愈好;品位愈低，利用价值愈小，各项生产技术指标愈差。
(二)资源储量及地区分布
1、原矿储量分布
2016年全球铁矿石原矿储量为1700亿吨，较2015年的1900亿吨减少200亿吨。全球原矿储量主要集中在澳大利亚、巴西、俄罗斯和中国，原矿储量分别为520亿吨、230亿吨、250亿吨和210亿吨，合计占比共计71.18%。
2、含铁铁矿石储量分布
从铁矿石含铁量来看，2010年以后，全球含铁铁矿石储量已达到800亿吨以上，近年储量稍有波动。2015年全球含铁铁矿石储量达到850亿吨。从国别层面看，澳大利亚、巴西、俄罗斯含铁铁矿石储量较高，分别为240亿吨、120亿吨、140亿吨，合计占比58.82%。
3、四大矿山资源分布
从企业层面看，由于四大矿山淡水河谷(ValeS.A.)、力拓(RioTinto Plc)、必和必拓(BHP Billiton Plc)和FMG(FortescueMetals Group Ltd)的铁矿石产量占比全球产量过半，因此铁矿石行业呈现出以四大矿山为主寡头垄断的格局。截至2016年末，淡水河谷、力拓、必和必拓和FMG铁矿石原矿储量分别为184.42亿吨、58.88亿吨、40.02亿吨和21.73亿吨，合计占全球总储量的17.94%。含铁量方面，淡水河谷、力拓、必和必拓和FMG铁矿石含铁储量分别为98.85亿吨、37.09亿吨、24.45亿吨和12.42亿吨，合计占全球总储量的20.3%。
4、品位分布
全球铁矿石平均品位为44.74%，四大矿山中淡水河谷的平均品位稍低，为53.60%，力拓铁矿石品位为最高，平均品位为62.05%;必和必拓和FMG平均品位则分别在56%和57.2%。四大矿山平均品位57.21%，较全球平均品位高12.47%。而中国铁矿石铁总产量虽然大，但总体矿山含铁量仅为25%-40%，只有1.6%的矿山为高品级，平均品位仅为34.29%，较全球平均品位低10.45%。
二、铁矿石供给
(一)全球铁矿石供给
根据国际钢铁协会数据，全球铁矿石产量从2000年后显著提升，在2009年有所回落之后，2010年至今基本保持了每年20亿吨左右的产量。截至2015年末，全球铁矿石产量为20.06亿吨。从国别层面来看，巴西、澳大利亚、中国、印度四国的铁矿石产量分别为4.23亿吨、8.11亿吨、1.23亿吨和1.43亿吨，合计已占全球铁矿石产量的74.78%。
(二)四大矿山寡头垄断
由于矿产相对较为丰富的俄罗斯、印度受到国家政策限制，产量大多供国内需求;中国铁矿石储量较高但是品位较低，开采成本高，国内需求尚未能满足。从铁矿石产量来看，澳大利亚以及巴西成为铁矿石主要供应国家，其中四大矿山控制了超过70%的铁矿石海运市场，因此，全球铁矿石主要来自澳洲和巴西，澳巴铁矿石主要来自四大矿山。
根据四大矿山2016年年报显示，淡水河谷2016年产量为3.49亿吨、力拓为2.81亿吨、必和必拓为2.26亿吨，FMG为1.69亿吨，合计总产量为10.25亿吨，占全球铁矿石产量的51.10%。此外由于四大矿山品位高，折合为铁元素产量实质要高于50%的占比。从铁矿石产量增量来看，全球铁矿石产量增加基本上来源于四大矿山产量的增量，2015年由于铁矿石价格大跌，全球铁矿石产量甚至出现负增长，但2015年四大矿山产量仍同比增加1.02亿吨。
2011~2014年，在中国高需求提振下，铁矿石行业出现高利润，尽管2013~2015年，铁矿石价格进入下降通道，但各大矿山仍然投入大量资本支出进行产能扩张。由于铁矿石项目从投资到产能投放至少需要两年以上时间，因此2013~2016年是将新产能投放密集期。通过梳理四大矿山的在建和计划新增产能(见表3)，若四大矿企扩产计划顺利完成，我们预计2017年产能将较上年增加0.4亿吨，到2020年铁矿石产能有望提升至12.40亿吨，较2016年增加1.19亿吨(见表4)。
从供给端来看，受限于当前产能数据的缺乏，由于全球产能增量主要来自于四大矿山，我们基于现有的四大矿山产能(11.21亿吨)+剔除四大矿山后全球铁矿石产量(10.42亿吨)和四大矿山产能增量测算未来1~2年铁矿石供给保守估计约为22.43亿吨。实际上，由于四大矿山平均产能利用率为90%左右，考虑到其他高成本矿山普遍存在开工率不足情况，全球实际铁矿石产能将远高于其产量数据，未来铁矿石潜在供给量将大于22.43亿吨。
三、铁矿石需求
(一)国际需求
由于铁矿石唯一下游需求是炼钢，因此，我们可以通过分析粗钢需求来预测铁矿石需求。从粗钢表观消费量来看，2015年全年，全球粗钢表观需求量约为16.17亿吨，中、美、日、韩、印度是铁矿石需求大国，五国合计粗钢表观消费量占比全球的63.33%。而其中，中国的粗钢表观需求达7亿吨，占比全球达43.29%。由于美、日、韩三国均为发达国家，工业化进程完成，钢铁需求较为稳定，从图8可以看出，美国和韩国2009之后粗钢表观需求量基本回升至2008年之前的稳定水平，日本较之前水平略有下降，我们假设未来一段时期内，美日韩三国粗钢需求量稳定，对铁矿石需求维持在当前水平。同时，从废钢替代角度来看，发达国家废钢累积量大，短流程炼钢工艺较发达，或将削减对铁矿石的需求。
而印度的粗钢需求量虽然基数不大(2015年粗钢需求量为0.89亿吨)，但从1999年之后其需求量呈波动上升增长，平均增长率约7%，虽然近年增长率有所下降，但长期来看仍有增长空间。因此我们假设其增长率仍保持在7%不变，则未来1~2年，印度粗钢需求量区间为1.02~1.17亿吨。值得一提的是，除了常规的长、短流程炼钢以外，印度存在第三种炼钢工艺，即感应电炉炼钢，且印度是目前全球唯一采用感应电炉大规模炼钢的国家，电炉(包括电弧炉和感应电炉)钢产量占比68.4%。感应电炉炼钢工艺本应用废钢作为入炉料，但印度能开发的废钢资源有限，为解决废钢短缺的问题，印度将直接还原铁(直接还原铁是精铁粉或氧化铁在炉内经低温还原形成的低碳多孔状物质，主要用作电炉炼钢的原料，也可作为转炉炼钢的冷却剂，主要原材料为铁矿石)作为感应电炉入炉料。因此印度粗钢生产入炉料为生铁和直接还原铁，未来对铁矿石需求依然较大。
(二)国内需求
短期来看，国内铁矿石需求可以通过国内粗钢需求进行简单测算。由于钢铁下游主要应用于房地产、基建、工程机械以及汽车制造等，我们通过分析其主要下游用钢量来测算粗钢需求。
房地产方面，从历史表现来看，2012~2015年，房地产方面各项投资增速放缓，新开工面积出现负增长情况。2016年投资增速、施工面积增速和新开工面积增速均有所回升，但2017年初，全国各地房地产出台最严苛调控，预计今年的房地产新开工面积和施工面积均将比2016年有所下降，因此房地产方面对粗钢需求拉动将小幅下降。基础设施建设方面，近年基建投资均保持较大的增速，虽然2016全年基建投资增速15.71%，较上年下降1.58%，但受“一带一路”等政策红利提振，预计基建投资增速仍将保持一定的增速，对粗钢需求量形成正向拉动。工程机械方面，各项大型机械近年产量增速有所分化，且波动较大，整体看，2014年之后，工程机械行业增速明显放缓，2017年以来增速有所回升，预计机械行业整体对钢材的需求或微升。汽车方面，近年汽车产量增速呈现一定波动，2016年，受益于车辆购置税减半及新能源推广政策等多重利好政策因素，汽车行业增速明显提升。预计2017年随着政策利好趋弱，汽车产量增速将较2016年下降较大，对钢铁需求提振有限。
此外，废钢替代方面，从炼钢流程来看，主流的炼钢流程分为长流程炼钢和短流程炼钢。长流程炼钢主要原材料是铁矿石，经过高炉转化成铁水、转炉炼成钢。而短流程炼钢则省略了高炉之前的步骤，直接利用废钢经电弧炉炼钢。因此，废钢成为铁矿石有利替代。由于我国仍在工业化进程，废钢产出较少，短流程炼钢比例不足10%，而世界平均水平为25%。但长期来看，随着废钢的回收率提高，装备升级等因素拉动，短流程炼钢占比将逐渐提升，铁矿石需求长期或有下降。
基于上述分析，我们用下游需求回归分析法，选取房地产新开工面积增长率、基础设施建设投资增长率、机械产量增长率(四种大型机械平均产量增长率)、汽车产量增长率的历史数据，拟合出国内粗钢需求增速曲线，同时结合下游需求的定性分析，我们预计2018年国内粗钢需求量增速区间为-3%~1%，粗钢需求量在6.49~7.07亿吨区间内波动，增量约为-0.51亿吨~0.07亿吨。
四、铁矿石价格
(一)供需主导价格
从前文的分析中我们可以得到，四大矿山在全球铁矿石供给端呈现寡头垄断格局，其生产计划是影响全球铁矿石供给的主要因素，从对其产能扩建梳理可以看到，由于四大矿山目前仍处于产能投放周期，预计未来一段时期全球铁矿石供给端将持续扩张。假设铁矿石增量符合前文预期，则预计未来1~2年全球铁矿石供给保守估计约为22.43亿吨。从需求端来看，随着经济发展引擎逐渐由传统的固定资产投资拉动转向扩大内需拉动转变，工业化进程将从高速发展向平稳发展过度，单位GDP钢材消费强度将下降，未来钢铁需求或已见顶，进而带动铁矿石需求走低。同时，短流程炼钢占比提升也将成为制约铁矿石需求的因素之一，未来铁矿石需求或将进入下行通道。根据前文的需求端预测，假设美日韩以及前五国外的国家和地区铁矿石需求维持当前水平，全球粗钢需求量15.79~16.52亿吨。按全球平均标准换算，粗钢炼制过程中生铁使用比例为70%，而每吨生铁制造需使用1.6吨铁矿石。因此，铁矿石需求=粗钢需求*粗钢制造生铁使用比例*1.6，预计未来1~2年全球铁矿石需求17.68~18.50亿吨之间，铁矿石供大于求格局将持续。
长期来看，供需格局主导铁矿石价格，在目前明显供过于求的情况下，四大矿山的产能仍将持续释放。随着产能不断释放，低成本的铁矿石逐渐取代高成本铁矿石，铁矿石供给曲线将右移，并将原来在(P1，Q1)处的产能挤出，在(P2，Q2)处达到新的平衡。此外，随着全球钢铁需求趋弱，需求曲线也将从左移，(P3，Q3)将成为新的盈亏平衡点，整体来看未来铁矿石价格中枢将承压。我们后续将通过分析四大矿山和国内矿山的铁矿石成本，以此来判断在供过于求的环境下，铁矿石价格的价格区间和中枢。
短期来看，钢铁价格、国际海运价等因素都会对铁矿石价格形成一定影响。一般来说钢价波动对铁矿石价格存在及时同向传导，通常钢厂会储备20天左右的铁矿石库存，因此铁矿石价格反应的是20天后的钢价预期，由于当前钢价走势对未来钢价具有指导意义，因此铁矿石往往对目前钢价跟涨跟跌。此外，由于铁矿石贸易以海上运输为主，因此运费是铁矿石到岸价的重要组成部分，其价格的高低将直接影响到铁矿石的价格。以中国进口铁矿石为例，澳洲和巴西铁矿石到中国的海运价占铁矿石到岸价的比例分别为5%~10%和10%~30%左右。
(二)铁矿石成本支撑位
我们根据四大矿山近年年报披露信息，采用矿山通用的成本指标和计算方法，梳理了四大矿山铁矿石板块的成本构成，通过对比不同维度的成本指标和62%CFR价格指数、产量的关系，我们判断只要铁矿石价格未跌破四大矿山现金成本支撑位，四大矿山仍有扩产动机、联合成本较高，因此可以现金成本作为铁矿石的成本支撑位。
1、成本指标及计算方法
首先，四大矿山通用的铁矿石成本分析指标主要有C1、到岸现金成本、到岸总成本(实际湿度)、到岸总成本(62%CFR)。
2、成本结构及表现
四大矿山不同维度的成本表现：从C1来看，四大矿山的C1成本处于15.4~16.1美元/吨之间，相互之间相差不大。得益于扩产降成本的策略，FMG的C1生产成本最低，为15.43美元/吨，根据FMG的降本计划，其C1计划于2017年降至13美元/吨。从到岸现金成本来看，四大矿山到岸现金成本大致在21.6~26.12美元/吨之间浮动，受海运费差距影响，成本相差较大;其中到岸现金成本最低的为必和必拓，其C1成本、资源税都处于较低水平，力拓次之。尽管淡水河谷拥有较低的C1成本以及资源税，但受到高海运费的影响，到岸现金成本最高。按实际湿度的到岸总成本来看，由于FMG之前采取了激进的扩张计划，现仍有较大的债务压力，利息支出费用较高，加之设备机械的折旧摊销较高，使得FMG到岸总成本最高。必和必拓受益于其较低的折旧、利息支出和资本支出，到岸总成本最低。按折算成62%CFR品位的到岸总成本来看，由于力拓矿石品味最高，所以折算成62%CFR品位的到岸总成本变低，为25.81美元/吨;淡水河谷受到矿石品味较低因素的影响，到岸总成本由29.81美元/吨上升到34.48美元/吨。经过调整之后四大矿山的总成本在27.82~35.49美元/吨之间，整体来看四大矿山铁矿石成本仍有一定差距。
3、铁矿石成本支撑位
2014~2015年，当铁矿石价格出现较大降幅时，四大矿山均没有因为铁矿石价格下跌而做出减产计划，而是通过继续扩产来压缩成本。目前四大矿山的现金成本支撑位在22~27美元/吨之间，在铁矿石价格跌破支撑位之前，公司仍会通过降低资本支出，提高生产效率来降低成本。
从图12和图13可以看出，虽然2013~2015年62%CFR快速下跌，但四大矿山产量仍小幅增加。2015年62%CFR跌破了淡水河谷的总成本位，但淡水河谷并未减产，仍旧维3.4亿吨的持铁矿石产量目标不变，通过低成本矿山产能的释放来替代2500万~3000万吨高成本铁矿石产量，从而使其铁矿石平均生产成本进一步降低，2015年淡水河谷吨现金成本从2014年的43.17美元降至29.42美元，降本效果显著。力拓在2015年上半年也进行了成本控制，资本支出降低14亿美元，达到25亿美元，包括12亿美元的可持续资本支出，其吨现金成本从2014年的38美元降低到23.8美元;必和必拓在铁矿石价格下跌前已做出相应预判，一直致力于提高生产率，降本速度较预期更快，2015年其吨现金成本降至24.8美元，较上年下降近5美元。FMG从2010年起就开始疯狂扩张产能，吨现金成本也呈现逐年降低的趋势，从2014~2015财年，吨现金成本从51.55美元降低到37.9美元且未来其成本还有下降的区间。
综上可知，在这场铁矿石产量与价格的博弈中，只要铁矿石价格未跌破四大矿山现金成本支撑位，四大矿山是不会减产的，其将选择通过扩产、降低资本支出、改善生产结构、提高生产效率等方式来降本增效;暂时不会有联合减产以控制铁矿石价格的情况出现，若有短暂联合出现，其稳定性亦较弱，联合成本高。但是当未来铁矿石价格跌至其现金成本区间22~27美元/吨时，四大矿山将会开始亏现金流，我们预计四大矿山将通过寡头垄断共谋减产等措施来抑制价格下跌，届时铁矿石价格将获得一定支撑。
(三)国内矿山复产价位
从前文的分析中可以得知，国内矿山原矿储量高，2015年铁矿石储量达207.60亿吨，但近年呈产量下降趋势，2016年产量为13.81亿吨，但由于国内矿石品位低，根据国际钢铁协会公布的中国铁矿石转化率8.94%来计算，国内铁矿石转化为世界平均含铁量仅1.15亿吨。从矿山开工率来看，2013年以来，国内矿山开工率呈下行趋势，2016年平均开工率仅为42.88%，主要由于进口铁矿石近年价格不断下行，导致国内高成本铁矿石需求被一再挤压。根据《冶金矿山动态》公布，2016年国内重点矿山的完全成本均值在67.85美元/吨。对比四大矿山平均32.18美元/吨的完全成本，国内铁矿石成本是四大矿山完全成本两倍有余。
目前国内很多大型钢企均备有自有矿山，根据调研我们了解到，包钢集团铁矿石自给率达到50%，自有矿山的开采成本在人民币100元/吨左右，但由于自有矿山铁矿石品位仅为30%，在选矿及加工过程中，需进一步加工成铁精粉入炉，因此从开采到入炉，整个流程的完全成本约600元/吨，按目前美元兑人民币约6.7的汇率水平看，包钢集团的铁矿石完全成本约为89.56美元/吨。此外，马钢集团的自给铁矿石品位加工到64%品位左右的完全成本为510元/吨，约为76.12美元/吨。综上，国内铁矿石平均品位仅34.29%，较世界平均矿石品位低13.95个百分点，加之国内矿山开采难度大，仅矿石开采部分的成本就比四大矿山的完全成本要高，同时选矿加工流程复杂，导致选矿成本几乎和开采成本持平。因此，国内铁矿石综合成本约为四大矿山平均完全成本的两倍，在当前铁矿石价格70美元/吨情况下，国内铁矿石企业多处于亏损状态。
根据前文分析，国内铁矿石平均完全成本67.85美元/吨，矿山开工率不足50%，若考虑未开工矿山成本，预计全国平均矿山成本在80美元/吨左右。结合在产和关停的国内矿山成本数据看，若普氏价格指数大于80美元/吨左右，国内大量持观望态度的矿山将陆续复产，为了防止国内大量矿山复产，四大矿山或将牢守80美元/吨的价格线。结合四大矿山现金成本支撑位，我们大致判断铁矿石价格区间为22美元/吨~80美元/吨。
(四)铁矿石价格中枢
由于铁矿石生产企业不会长期通过恶性竞争将价格持续压低至现金成本位，其长期供给曲线将至少维持正常生产经营，因此我们根据测算的四大矿山、国内矿山以及淡水河谷披露的其他主要矿山的完全成本数据绘制铁矿石供给曲线。根据前文需求部分预测，预计2018年全球铁矿石需求或将在17.68~18.50亿吨之间，对应在供给曲线上的铁矿石完全成本在60美元/吨左右。因此，我们预计未来1~2年铁矿石价格中枢为60美元/吨左右。
静态来看，成本曲线是一条倾斜向上的曲线，铁矿石价格越高，将吸引更高成本的企业投入生产。然而企业的成本曲线并不是绝对静态的，未来随着新增低成本矿山投产取代高成本矿山，成本曲线将变得更加平坦，在需求不变情况下会将原来高成本位产能挤出。此外，随着全球钢铁需求趋弱，需求曲线或将左移，整体来看未来铁矿石价格中枢将下移。（编辑：何钰程）
