首先，以螺纹钢为首的黑色系商品与国内宏观经济关系密切。过去十几年投资为主导的经济发展方式带动了我国钢铁产业的快速发展，螺纹钢、热轧卷板等钢材品种的产量和消费量都出现了大幅的提升。螺纹钢是我国最重要的钢材品种之一，主要用于房屋、桥梁、道路等土建工程建设中，大到高速公路、铁路、桥梁、涵洞、隧道、防洪、水坝等公用设施，小到房屋建筑的基础、梁、柱、墙、板，螺纹钢都是不可或缺的结构材料，其与基建投资、房地产投资关系密切，因此人们常将螺纹钢价格视作观察国内经济运行状况的指标之一（详见图表 1）。
其次，钢铁产业链日趋金融化，与其余大类资产联动性增强。伴随着2009年3月27日螺纹钢期货、2011年4月15日焦炭期货、2013年3月22日焦煤期货，2013年10月18日铁矿石期货的成功上市，我国钢铁产业链日趋金融化，这其中又以螺纹钢期货价格的变化为核心。伴随着钢铁产业链的金融化，螺纹钢价格与国内其余资产，如国债期货的相关性也在增强，其在2016年成交极其火爆之时还被业内称为国内的“大宗商品之王”（详见图表 2）。而铁矿石则是钢铁行业第一个国际化的品种，与国际大宗商品关联密切。黑色系商品的研究是整个宏观经济以及商品研究中不可或缺的一环。
本系列报告计划涵盖以下几方面内容：钢铁产业链简介、钢铁行业供需格局分析、螺纹钢定价因子、钢铁产业与国内宏观经济、螺纹钢价格与其他资产价格的联动等。作为系列第一篇报告，我们首先从钢铁产业链切入。
螺纹钢是整个钢铁产业最主要的制成品之一。除此之外，线材和板材也是常见的钢铁制成品。钢铁行业的上游主要涵盖煤炭采选（焦煤）、焦化（焦炭）以及黑色金属矿采选（铁矿石）三个行业，中游是黑色金属冶炼及压延，下游则是各种轧钢制品的应用（详见图表 3）。
钢铁行业的上游涵盖煤炭采选（焦煤）、焦化（焦炭）以及黑色金属矿采选（铁矿石）三个行业。直接开采出的原煤经过洗选成为动力煤或者焦煤，而焦煤通过进一步焦化形成焦炭，冶金焦在高炉冶炼过程中起着还原剂、燃料和料柱骨架的作用。我国煤炭储量丰富，钢铁行业所消耗的焦炭基本都来自国产。
而铁矿石方面，直接开采出的铁矿石根据粒度不同，通常需要经过烧结或者球团工艺处理后才能进入高炉冶炼。这主要是为了增加入炉后炉料的透气性、融化性和品位。入炉原料主要为烧结矿，同时还会添加一定的球团矿和块矿[1]。目前烧结矿占入炉含铁原料的73%左右（其中90%左右来自进口，10%为国产），其余20%多分别为球团和块矿（详见图表 4）。后两者中球团部分国产，块矿则基本都是进口。我国钢铁冶炼所需要的铁矿石原料严重依赖进口，国际上铁矿石主要集中在四大矿山手中。
经过加工处理的冶金焦和铁矿石以0.5:1.6的比例投入高炉进行冶炼，则进入钢铁生产的中游。根据所用原料以及加工流程的不同，中游可以区分为长流程以及短流程两种工艺。长流程工艺涵盖上游的煤焦焦炭以及铁矿石行业，而短流程工艺则不涵盖。长流程通过高炉炼铁、转炉炼钢、精炼和连铸等工艺产出钢坯（粗钢），加工流程长、设备要求高，一般只有大型钢厂拥有此技术。
以废钢为原料的电炉加工工艺，并不直接涉及上业。废钢加入电炉后，经过精炼和连铸等工艺即产出钢坯（粗钢）。除了大型钢厂拥有此生产工艺外，独立的小钢厂也能够采用电炉来生产钢坯。电炉炼钢的成本主要取决于废钢，如果废钢价格足够低，则电炉炼钢的成本低于转炉炼钢，否则高于转炉炼钢。
2016年供给侧改革前，钢铁行业较为低迷的几年，电炉法和转炉法炼厂成本差异较小，电炉法产量占比降至历史最低位。2016年，焦化行业供给侧改革率先启动，焦炭价格的大幅上涨带动了转炉生产工艺成本的快速上涨，并迅速超过电炉工艺成本。2017年钢铁行业供给侧改革后，炼钢行业利润大幅提升，刺激了以废钢为原料的电炉加工规模的提升，带动了废钢以及石墨电极价格的抬升。电炉法炼钢成本快速抬升，并反超转炉工艺成本（详见图表 5和图表 6）。
粗钢经过轧钢后成为外观各异的各种终端钢材。根据形状和性能不同，用途也存在差异。螺纹钢和线材等长材被用于建筑业。螺纹钢主要用于房屋、桥梁、道路等土建工程建设的结构件，而线材则作为配筋和焊接结构件以及拉丝原料。热轧卷板等扁平材则广泛用于船舶、汽车、桥梁、建筑、机械、压力容器等的制造。无缝钢管、焊管等管材则多用于输送流体的管道或结构零件等。2018年，我国钢材下游总计有约66%用于房地产以及基础建设，此外家用电器、汽车以及机械设备也是主要的用途（详见图表 7）。
钢铁工业作为国民经济的基础产业，是衡量一个国家综合国力和工业化程度的重要标志。全球百年钢铁工业发展，往往伴随着钢铁产业地区格局的演变和大国的变迁。英国、美国、日本这三个工业化强国依次经历了钢铁工业的峰值点，具备了完整的钢铁产业生命周期。
世界上最先完成工业的英国在19世纪全球钢铁产业中占据主导地位。进入20世纪，伴随着美国工业生产的崛起以及国际领导地位的切换，美国占据了20世纪前70年全球钢铁生产的首位，并在1945年创下占当时全球粗钢产量63.92%的历史峰值，此后伴随美国经济结构愈发趋向第三产业为主导，以及同时期追赶国前苏联和日本工业化的崛起，前苏联和日本分别是20世纪七八十年代和九十年代全球钢铁产量最大的经济体。
此后我国开启工业化进程，1997年起，我国粗钢产量超过当时全球排名第一的日本，并在2003年超过了日本和美国产量之和，此后一直保持上升态势。目前我国是全球最大的粗钢生产国，粗钢产量占全球产量一半以上。2018年全球粗钢产量达到18.086亿吨，同比增长 4.6%。我国粗钢产量为9.283亿吨，同比增长6.6%。我国粗钢产量占全球粗钢产量的份额，由2017年50.3%上升到2018年的51.3%。美国、日本粗钢产量占比已经下降至4.8%和5.8%（详见图表 8至图表 10）。
钢铁工业伴随所在经济体工业现代化的推进而高速发展，在其工业化达到顶峰时粗钢产量往往也达到占比峰值。以美国为例，由于较难找到1947年之前美国农业、工业和服务业增加值占比数据，考虑到美国的高度金融化，在此我们用可以找到的1929年起非金融行业与金融行业增加值的关系来侧面说明举例。
美国非金融部门增加值占比几乎与美国粗钢产量占比同步见顶，两者于20世纪40年代中期见顶后，在此后70年稳步下降。同时我们发现1947年迄今，美国非金融部门增加值占比与制造业占比分别下降了8.8%与14.4%，表明在制造业占比下降的同时，金融部门与非金融部门服务业占比都在提升。综合三者数据，我们认为美国粗钢产量的变化确实能够在一定程度表明制造业所发生的变化，也能够表征一个国家内部产业占比的变化（详见图表 11）。
从公开可得的最早分项数据来看，1947年时美国服务业占比已基本达到50%左右，远超制造业的25%。由于我们认为在2年内完成服务业与制造业占比的扭转几乎不可能，所以这表明美国粗钢产量占比的见顶（1945年）大概率发生在服务业占比已经明显超过制造业占比之后。
从主要发达国家整体情况来看，1973 年大部分发达经济体粗钢产量几乎同时达到峰值，绝大多数在此后几十年未再超过此峰值。整体工业化进程完成之后，发达国家在未来10年粗钢产量都会出现不同程度的下降（详见图表 12）。
具体到我国而言，我国服务业占比于2012年超过制造业，目前仍处于工业化进程的中后期阶段。参展发达国家经验，一旦工业化完成之后，我国粗钢产量可能也将步入下行通道。而届时，服务业占比将进一步提升，同时金融业的占比可能也会进一步提升。
我国钢铁工业在经历了21世纪前十年的蓬勃发展之后，于2011年进入全面过剩阶段，这也几乎是当时所有大宗商品的共同特点。我国钢铁行业集中度在2011年之后经历了数年的下降，导致行业效率以及竞争力的下降。2016年我国启动供给侧改革之后，钢铁行业产能集中度有所提升。产业集中度的提升是中国钢铁工业走向高质量发展的关键，有助于整体行业效率以及竞争力的提升。
从国外成熟市场来看，钢铁工业在后工业化时代都会经历产业集中度大幅提升的过程，但过程并不是一蹴而就。美国、日本的钢铁行业均是在1973 年达到阶段性产量峰值，不过两国的钢铁集中度在之后20 年内并没有出现提升，钢铁集中度的大幅提升发生在产量峰值后的25至30年。目前美国和日本的CR4[2]集中度都接近80%，而我国刚刚超过20%，还有很大的提升空间。而且除了发达国家，从目前全球产量排名前20企业产量占所在经济体产量占比来看，除我国外其余经济体均呈现出大的钢铁集团占所在经济体粗钢产量比例较高的特点（详见图表 13）。展望未来，我国钢铁行业的兼并重组仍将继续，组建大型的钢铁集团、淘汰落后产能是增强我国钢铁行业国际竞争力的必由之路。
2009年3月27日螺纹钢期货上市，成为我国钢铁产业链第一个上市的期货品种。自此之后2011年4月15日焦炭期货、2013年3月22日焦煤期货、2013年10月18日铁矿石期货以及2014年3月21日热轧卷板期货的成功上市，我国钢铁产业链条的金融化日趋完善。
市场规模方面，黑色品种名义持仓金额整体呈现稳步上升态势。从上市之初的不足百亿元上升至目前的3700亿元左右，2017年底时一度达到4500亿元左右。名义成交金额也呈现持续上升态势，并在2016年4月连续几日超过万亿元大关（名义）（详见图表 14和图表 15）。
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