2023石墨行業(yè)發(fā)展分析及石墨行業(yè)進出口市場分析

• 黃文玉 2023年8月30日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 381 18
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石墨是碳的一種同素異形體，為灰黑色、不透明固體，化學性質(zhì)穩(wěn)定，耐腐蝕，同酸、堿等藥劑不易發(fā)生反應。天然石墨來自石墨礦藏，也可以以石油焦、瀝青焦等為原料，經(jīng)過一系列工序處理而制成人造石墨。

一、石墨行業(yè)概況

石墨是碳的一種同素異形體，為灰黑色、不透明固體，化學性質(zhì)穩(wěn)定，耐腐蝕，同酸、堿等藥劑不易發(fā)生反應。天然石墨來自石墨礦藏，也可以以石油焦、瀝青焦等為原料，經(jīng)過一系列工序處理而制成人造石墨。石墨在氧氣中燃燒生成二氧化碳，可被強氧化劑如濃硝酸、高錳酸鉀等氧化。可用作抗磨劑、潤滑劑，高純度石墨用作原子反應堆中的中子減速劑，還可用于制造坩堝、電極、電刷、干電池、石墨纖維、換熱器、冷卻器、電弧爐、弧光燈、鉛筆的筆芯等。

石墨又可分為天然石墨和人造石墨兩大類，天然石墨來自石墨礦藏，天然石墨還可分成鱗片石墨、土狀石墨及塊狀石墨。天然開采得到的石墨含雜質(zhì)較多，因而需要選礦，降低其雜質(zhì)含量后才能使用，天然石墨的主要用途是生產(chǎn)耐火材料、電刷、柔性石墨制品、潤滑劑、鋰離子電池負極材料等，生產(chǎn)部分炭素制品有時也加入一定數(shù)量的天然石墨。在炭素工業(yè)中生產(chǎn)量最大的是各種人造石墨制品，人造石墨制品一般用易石墨化的石油焦、瀝青焦為原料，經(jīng)過配料、混捏、成型、焙燒、石墨化(高溫熱處理)和機械加工等一系列工序而制成，生產(chǎn)周期長達數(shù)十天。

石墨是原子晶體、金屬晶體和分子晶體之間的一種過渡型晶體。在晶體中同層碳原子間以sp2雜化形成共價鍵，每個碳原子與另外三個碳原子相聯(lián)，六個碳原子在同一平面上形成正六邊形的環(huán)，伸展形成片層結(jié)構(gòu)。在同一平面的碳原子還各剩下一個p軌道，它們互相重疊，形成離域π鍵電子在晶格中能自由移動，可以被激發(fā)，所以石墨有金屬光澤，能導電、傳熱。由于層與層間距離大，結(jié)合力(范德華力)小，各層可以滑動，所以石墨的密度比金剛石小，質(zhì)軟并有滑膩感。

二、石墨行業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀分析

近年來，耐火材料工業(yè)中兩個重要的變化是鎂碳磚在煉鋼爐 內(nèi)襯中被廣泛應用，以及鋁碳磚在連續(xù)鑄造中的應用。使石墨耐火材料與煉鋼業(yè)緊密相連，全世界煉鋼業(yè)約消耗的耐火材料。目前來看負極材料市場已形成三大四小格局，尚未走出絕對龍頭，“三大”企業(yè)間無絕對差距，“四小”市占相近，追趕“三大”意愿強烈。天然石墨雖然具備成本和比容量的優(yōu)勢，但是人造石墨在循環(huán)性能、安全性能、充放電倍率表現(xiàn)更為優(yōu)秀，市占率目前穩(wěn)定在80%以上。

石墨質(zhì)軟，為黑灰色，有油膩感，可污染紙張。硬度為1～2，沿垂直方向隨雜質(zhì)的增加其硬度可增至3～5。比重為1.9～2.3。比表面積范圍集中在1-20m2/g，在隔絕氧氣條件下，其熔點在3000℃以上，是最耐溫的礦物之一。它能導電、導熱。石墨的導電性比一般非金屬礦高一百倍。導熱性超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。導熱系數(shù)隨溫度升高而降低，甚至在極高的溫度下，石墨成絕熱體。石墨能夠?qū)щ娛且驗槭忻總€碳原子與其他碳原子只形成3個共價鍵，每個碳原子仍然保留1個自由電子來傳輸電荷。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國石墨行業(yè)發(fā)展前景戰(zhàn)略及投資風險預測分析報告》顯示：

天然石墨礦石是天然石墨唯一的原材料來源，據(jù)資料顯示，截至2021年底，全球天然石墨累計探明可開采儲量為32480萬噸，在已探明的儲量中,石墨資源最豐富的國家是土耳其，儲量約為9000萬噸，全球占比約為27.7%;其次為中國，約為7300萬噸，占比約為22.48%。從市場需求結(jié)構(gòu)來看，天然石墨在冶金鑄造、耐火材料的需求占比有較為明顯的減少，密封材料、負極材料導電材料等領(lǐng)域占比持續(xù)提升。具體來看，我國天然石墨需求占比前三分別為耐火材料、導電材料和密封材料，占比分別為23.1%、21.5%和13.5%。

人造石墨的種類也很多，如單晶石墨、多晶石墨、熱解石墨、高定向熱解石墨、聚酰亞胺合成的石墨、石墨纖維等，多數(shù)人造石墨制品屬于多晶石墨一類。人造石墨中的主要產(chǎn)品是電弧煉鋼爐及礦熱電爐使用的石墨電極，石墨電極是一種耐高溫、耐腐蝕的導電材料。人造石墨在其他許多工業(yè)部門也有廣泛的用途，如機械工業(yè)中電機用電刷、精密鑄造模具、電火花加工的模具及耐磨部件，化學工業(yè)中的電解槽使用的導電體或耐腐蝕器材，高純度及高強度人造石墨是核工業(yè)部門的反應堆結(jié)構(gòu)材料和用作導彈火箭的部件等。

人造石墨成本較低、安全性能較好同時用途廣泛，已經(jīng)成為主要的負極材料，市場快速擴張，到2021年出貨量為60.5萬噸，占比負極材料84%。就負極材料市場結(jié)構(gòu)情況而言，隨著人造石墨成本下降，人造石墨市占率提升，行業(yè)競爭加劇。從負極材料結(jié)構(gòu)來看，2021年人造石墨占比由2019年的79%提升至84%，占據(jù)絕大部分市場。人造石墨比容量大、價格便宜，大部分動力電池和部分中高端消費電池，均選用人造石墨負極材料。

石墨還可制取散熱材料、密封材料、隔熱材料、和防輻射材料等，石墨功能材料廣泛應用于冶金、化工、機械設(shè)備、新能源汽車、核電、電子信息、航空航天和國防等行業(yè)。歐盟委員會發(fā)布的《對歐盟生死攸關(guān)的原料》報告中，將石墨列入14 種緊缺礦產(chǎn)原料。

三、石墨行業(yè)進出口市場分析

根據(jù)中國海關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2017-2022年，我國天然石墨的進口數(shù)量和出口數(shù)量呈上下波動的發(fā)展態(tài)勢，其出口數(shù)量長期高于進口數(shù)量。2022年，我國天然石墨的進口數(shù)量為17.1萬噸，同比上升185.95%;出口數(shù)量為27.03萬噸，同比下降5.32%。2017-2022年，我國人造石墨的進口數(shù)量整體呈現(xiàn)上升趨勢，出口數(shù)量相對平穩(wěn)，其出口數(shù)量遠高于進口數(shù)量。2022年，我國人造石墨的進口數(shù)量為2.63萬噸，同比下降7.25%;出口數(shù)量為27.03萬噸，同比上升4.73%。

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