铜与宏观经济及其余大类资产息息相关，被称为“铜博士”。本文介绍了铜产业链及其供给核心要素。
铜上游供给高度集中：矿山产能集中于智利、秘鲁等，矿山多为海外矿业巨头控制。而精炼产能集中于中国，大型炼厂多为中国企业所有。中国作为最大的精炼铜消费国，严重依赖海外进口，海外矿企具有较强的话语权。
矿山勘探开发缺乏弹性和精炼、下游需求富有弹性会造成铜精矿供需矛盾，这是影响铜价的核心变量。精炼铜价格主要由铜精矿决定，铜精矿的供求关系变化可以通过TC/RC观察。结合TC/RC、精炼铜库存和铜价，可以推断市场的交易逻辑。
尽管精炼铜的供需波动幅度较小，但是铜价的历史波幅巨大。这是由于精炼铜供给曲线是“S”形曲线，当需求曲线位于供给曲线两端时，需求的变动必然引发铜价的剧烈波动。
铜，供给
铜被广泛应用于现代工业的各个领域，主要包括电力电子、家用电器、建筑材料、汽车等。铜的生产和消费与宏观经济运行密切相关，铜价被视为宏观经济的“晴雨表”之一，因而市场又称其为“铜博士”。作为大宗商品中最为重要的品种之一，今年以来对贵金属走势产生了显著影响。本系列报告旨在对“铜博士”的各主要影响因素加以分析，并尝试厘清铜与宏观经济的关系。作为系列第一篇报告，我们首先从铜的供给切入。
一、铜产业链简介
在对供给展开具体分析前，我们首先需要对铜产业链有大致的认识。和大多数行业一样，铜产业链分为上、中、下游。上游主要是采选、冶炼，中游是铜材加工，下游是终端消费（见图表 1）。
1、上游
铜产业链的上游主要是将铜矿石或废铜制成电解铜（含铜99.95%~99.99%）或精铜（含铜99%~99.7%）的过程。原生铜（以矿石为原料）和再生铜（以废铜为原料）的全球产量比例约为8:2。从生产工艺而言，电解铜是火法冶炼的产品，约占全球铜产量85%；精铜则是湿法冶炼（SX-EX）的产品。
火法炼铜将矿山生产的硫化铜矿石经过浮选之后制成铜精矿，再经过熔炼、吹炼、火法精炼、电解精炼后最终制成电解铜，又称电铜、阴极铜（见图表 2）。
湿法冶炼一船适于低品位的氧化铜矿石，利用置换原理萃取滤液中的铜单质（见图表 3）。湿法冶炼较火法冶炼的成本更低，但由于氧化铜矿分布少于硫化铜矿，因而湿法冶炼的应用受到制约。经过近年的技术改进，湿法冶炼得到推广，产量有所增加。
再生铜主要利用铜材加工的边角屑末、废仪器设备部件和生活用品等为原料。废铜直接熔炼后再次利用被称为直接利用；废铜拆解后再精炼成再生铜被称为间接利用（见图表 4）。海外以直接利用为主，主要因其废铜材料品位高。国内则以间接利用为主，主要是回收体系不成熟、废铜品位低所致。
2、中游
铜产业链中游主要是将精铜加工为各种铜材，以便下游终端消费使用。铜材类型主要包括铜板带、铜管、铜棒、铜箔、铜杆等（见图表 5）。不同的形制适用于不同的终端需求。
3、下游
国内外的铜下游终端消费存在较大差异（见图表 6），我国铜下游消费中电力占据半壁江山，主要因我国电网的快速建设，此外则是以制造业应用为主。海外电网建设已较为成熟，铜下游消费以建筑、电力电子应用为主。
二、供给核心因素——铜精矿
精炼铜供给的瓶颈在于铜精矿产能而非精炼产能。从产能周期而言，铜矿从勘探到开采需要约5-7年甚至更长时间，而精炼厂的建设只需2年左右的时间。若铜价长期低迷，矿企会关停矿山，同时减少或停止新矿山的勘探和开发。在长期投资缺乏投资后，若需求突然增长，炼厂产能可以在较短时间提高，但矿山产能瓶颈会导致铜精矿供给紧张，进而带动铜价上涨。相反，在铜价持续上涨后，矿企会提高现有矿山产能利用率，同时加大新矿山勘探、开发力度。在铜矿产能释放期，若需求滑坡，矿山和炼厂都不会立即停止生产，铜精矿和精炼铜过剩导致铜价进入漫长熊市，进入新一轮产能去化。因此精炼铜供需分析的核心在于矿山产能周期（铜精矿供给缺乏弹性）和精炼产能、终端需求（精炼和下游需求相对更有弹性）间的矛盾。
1、供给高度集中
铜的上游供给高度集中。在铜精矿生产方面，主要体现为大型铜矿地理分布上的集中和寡头企业垄断。全球前20大铜矿可以提供超过全球40%的矿产铜，这些铜矿大多集中在智利和秘鲁，所有权集中在英美资源、必和必拓、智利国家矿业等少数矿业巨头手中。
而在铜冶炼方面，前20大炼厂产能同样可以提供超过全球40%的精铜产量。全球主要的精炼产能分布于中国，且炼厂多为中国企业所有。但我国境内并无矿山入围全球前列，也未能掌握全球超大型矿山的所有权。因而铜冶炼严重依赖海外铜精矿进口，海外矿企在上游环节具有更强的话语权。
2、精铜本质上由铜精矿定价
全球有三大期铜交易所，伦敦金属交易所（LME），芝加哥商品交易所（COMEX）和上海期货交易所（SHFE）。三大交易所的期铜价格是现货定价的依据，定价方式为“现货价格=期货价格+升贴水”。那么期货价格的定价依据又是什么？由于火法炼铜是精铜生产的最主要方式，精铜本质上是由铜精矿定价。
在上游环节，供给方是矿山，需求方是炼厂，铜精矿供给的相对变化通过铜精矿价格和综合加工费反映在精铜价格。根据铜精矿定价公式：
可以反推出：
注：一般假定铜精矿含量30%，回收率96.5%。
综合加工费即将铜精矿转化为精铜的总费用，习惯上以TC/RC（Treatment Charge and RefiningCharge）为缩写表示，可以分为粗炼费和精炼费两部分。惯例上TC单位是美元/干吨，RC单位是美分/磅，TC=10*RC。综合加工费是矿产商 (卖方)向冶炼厂 (买方)支付的、将铜精矿加工成精炼铜的费用。目前通行的做法是，铜精矿加工完毕后，矿产商或贸易商与冶炼厂商事先谈好TC/RC费用，然后从基于LME基准价确定的售价中扣除TC/RC费用，就是铜精矿的销售价格。
TC／RC决定了炼厂的收益，若TC/RC走高则将刺激炼厂增加生产，反之炼厂将减少生产。决定TC／RC水平高低的重要因素是铜精矿的供求关系。一般而言，当铜精矿供应短缺时，矿山在对冶炼厂商的谈判中占据主动，其支付的TC／RC就会下降；反之，当铜精矿供应充裕时，TC／RC就会上涨。换言之，TC／RC与铜精矿的供应量具有正向关系。正因为如此，一般可以将TC／RC的变化称之为铜精矿供需的晴雨表。但由于TC/RC绝对值小，决定精铜价格的主要还是铜精矿价格。
3、铜矿产能释放滞后于铜价
矿企的资本支出（CAPEX）增速与铜价保持一致，即只有在铜价上涨时矿企才会增加CAPEX。而铜矿产能释放滞后于CAPEX增加，从历史上看，铜矿产能释放滞后于CAPEX约2年。这意味着在过去两年铜价上涨后，矿企CAPEX增加有望在2018年和2019年逐渐转化为产能释放。
三、从TC/RC和库存理解铜交易逻辑
理论上，铜价在牛、熊轮回的各个阶段TC/RC和库存都会有相应的特征。我们复盘了过去近20年的铜价，发现交易逻辑的切换并不如理论顺畅。
2000年初，精炼铜需求爆发、铜精矿供给瓶颈是铜长达十年牛市的核心驱动因素。
2001年开启的牛市行情的背景是此前十多年铜价低迷、矿企投资严重不足，而恰逢中国经济起飞，精炼铜需求大增。TC/RC自400美元/吨降至不足100美元/吨足以反映铜精矿供给的紧张，精炼铜大幅去库存反映了下游需求的强劲，放大了铜精矿供给不足的矛盾。2004年后矿山扩产使得铜精矿供需矛盾有所缓解，但炼厂也随之扩张且产能释放速度远快于矿山，很快铜精矿再次供给不足。这一时期精铜库存一直维持在低水平，强化了下游需求强劲的逻辑。
2007年至2009年初的短暂熊市中，次贷危机突如其来的打击令市场预期精炼铜需求将断崖式下跌，铜价被腰斩。次贷危机后，不少矿山和炼厂停产，精炼需求大幅萎缩，精铜库存累积，TC/RC上涨，市场立即进入典型的熊市逻辑。然而，矿山的产能瓶颈并未解决，为后续的牛市延续埋下伏笔。
2009年中国祭出“四万亿”刺激计划，欧美经济体也以“量化宽松”和财政扩张双管齐下刺激经济。精炼铜需求迅速复苏，而矿山产能瓶颈再度凸显，TC/RC迅速走低，铜价重返牛市。2010年后矿山产能逐渐释放，铜精矿市场逐渐回归平衡，TC/RC走高，精铜库存累积，牛市进入后期。
2011年至2016年铜价进入熊市，矿山产能释放、精铜需求滑坡是核心因素。
2011年至2012年库存下降、TC/RC下跌但铜价也下跌已经发出了进入熊市的预警。随着中国地产投资增速放缓，2012年后，TC/RC走高、精铜库存累积、铜价下跌是典型的熊市逻辑。尽管熊市期间有出现阶段性的精铜去库存，但铜精矿供给过剩（TC/RC不断走高）仍是熊市的核心逻辑。
2016年后市场逻辑快速切换，牛熊难辨。2016年至2017年初颇有牛市初期的迹象，TC/RC走低、精铜库存在长期保持低水平后增加、全球经济同步复苏。但过去5年熊市的上游产能出清显然不及上世纪80年后期至90年代彻底，TC/RC在2017年后不仅未能再创新低，反而出现反弹，精铜库存开始出现累积，俨然牛市末期征兆。2018年5月后铜价大跌，尽管期间库存持续下降，但TC/RC走高似乎表明精矿供给无虞，更重要的是市场对于中国需求的担忧占了主导。
四、成本曲线决定了价格高弹性
精炼铜供给和需求的波动均相对较小，90年代以来供给和消费同比变动在-3%至10%之间，但期间铜价却出现了非常大幅度的波动。为何供需的微小变化会引起铜价如此剧烈的波动？
铜价的高弹性与其成本曲线有很大关系。从精炼铜现金成本曲线看，绝大部分产量集中在成本曲线较平坦的区间，仅有少部分产量的成本大幅低于或高于主要产量区间，这使得成本曲线的两端斜率均陡然增大。这表明精炼铜的供给曲线是“S”形曲线而非直线，当需求曲线在供给曲线两端端变动时，理论上的均衡价格急剧变动，必然导致铜价的剧烈波动；而当需求曲线在供给曲线中段变动时，铜价变动将相对较小。
