我国石墨矿产资源丰富,石墨储量、产量和出口量均居世界首位; 我国晶质石墨查明资源储量2.3亿t,隐晶质石墨查明资源储量0.35亿t,其中60%以上可开采利用; 我国石墨资源分布广泛,主要分布在黑龙江、山东、内蒙古、河南、四川、湖南等地; 目 前,我国已经形成山东平度、湖北宜昌、黑龙江鸡西、内蒙古兴和等生产加工基地,近几年,我国石墨行业受宏观经济放缓及国内石墨资源整合等影响,但产量依然保持稳定。
1 产业体系构成
1.1 选矿
提纯作为深加工重要环节,是发展石墨新材料的基础环节,通过对高碳石墨、中碳石墨和低碳石墨提纯出高纯石墨,是石墨新材料的主要来源。
1.2 新能源材料类石墨产业链
石墨是锂离子电池、燃料电池等重要原材料,该产业市场前景广阔。主要产品有球形石墨、锂离子负极材料、燃料电池双极板等。
1.3 冶金、耐火类石墨产业链
作为石墨传统的应用领域,冶金、耐火材料及制品领域用量大,需求稳定,一直是石墨应用重要市场之一。主要产品包括坩埚、镁碳砖、增碳剂和渗硅石墨等。
1.4 电碳石墨材料
利用石墨材料导电性特点,开发的系列化电力、电气、冶炼等行业需求的石墨类配套产品。包括石墨电极、碳素制品、电刷类制品等。
1.5 新兴材料产业链
利用石墨独有的特性,开发高科技含量的石墨材料与产品,作为产业创新突破发展的方向。产品包括石墨红外电热材料、石墨高分子材料添加剂、氟化石墨、石墨烯材料等。
2 市场前景分析
目前我国每年对石墨的消费量基本保持在 90~100万t左右,其中晶质石墨的消费量基本保持在60万t左右,隐晶质石墨的消费量基本保持在近40万t。总体而言,在石墨消费结构中,耐火材料和铸造依然是石墨最大的消费领域,高新技术产业的发展强力带动石墨产业发展,新能源产业发展为石墨 产业发展带来了新的机遇。
2.1 耐火材料和铸造行业仍将是石墨消费的重要市场
耐火材料是我国石墨传统消费领域,占石墨消费总量的40%左右,石墨在耐火材料领域主要应用在钢铁行业。近年来,虽然钢铁行业受到国家化解产能过剩等相关政策的影响,但钢铁产量和消费量仍然保持平稳增长态势,据工信部发布的数据,2014年我国粗钢产量为8.2亿t、同比增长0.9% ,粗钢 表观消费7.4亿t,钢材(含重复材)产量 11.3亿t,同比增长4.5% ; 预计2020年我国钢铁产量暂不会出现较大增幅,将保持在 7.7~ 8.7亿t,消耗晶质石墨在28万t左右。同时,下游产业升级将对耐火材 料提出更高要求,利用石墨优异耐火性能,加上高科技技术支撑,开发新型高性能石墨耐火材料将会创造新的市场空间。
铸造业也是我国石墨传统消费领域,近年来铸造行业发展稳定,2015年-2020年,我国铸造业总产能保持在每年5000万t左右,预计2020年晶质石墨消耗约20万t。
2.2高新技术产业发展为石墨新兴材料带来广阔
市场空间随着科技发展,石墨应用领域越来越广泛,不但用于重化工业领域,在电子工业和清洁能源等高新技术产业的应用也逐渐增加,从新能源到航空航天材料,石墨产品都发挥着必不可少的作用。
柔性石墨制品随着新材料的发展,尤其是发动机等行业具有良好应用前景,2015年柔性石墨板材达到3万t,2020年柔性石墨板材将达到4万t。
特种石墨制品方面,至2020年预计消费石墨6万t左右。
在合成金刚石上,据有关统计2001年人工合成金刚石16亿克拉,2011年人工合成金刚石达110亿克拉,年均复合增长率 21.3% ,2011年共计所消费的石墨精粉约 0.3万t左右。按年复合增长率预计2020年生产470亿克拉,年预计消费1.5万t石墨。
随着石墨乳产品的升级换代,预计2020年石墨乳及石墨润滑剂等消费晶质石墨 1.25万t。预计2020年在制动衬片、密封涂层材料等其他行业消耗石墨10万t。
2.3 新能源产业或将成为石墨产业新的经济增长点
2.3.1电动汽车的发展将极大促进石墨产业发展
石墨是生产电动汽车锂离子电池负极材料的主要原料之一。据业内专家预测,在未来 10年,石墨作为生产负极材料主要原料很难被其他材料替代,电动汽车行业的发展将直接影响石墨产业增长。按照国家提出的目标,2020年电动汽车数量占所有交通车辆 10% 。届时,我国汽车年产量将达到4000万辆,其中电动汽车及混合动力汽车为400 万辆,将需要16万t以上的石墨负极材料。
2.3.2 燃料电池的发展将带动石墨产业发展
燃料电池作为新能源,具有广阔市场发展前景,虽然目前没有进入大规模商业化应用阶段,但燃料电池中一些关键元件都由石墨制成,这些材料包括燃料电池堆中的机加工或模压双极板、编制或非编制碳纤维布( 织物)、高孔隙率天然石墨片、以及膜电极组中气体扩散层或气体扩散介质中所用的碳纤维纸,这些应用在燃料电池领域的石墨材料,仅在燃料电池开发阶段就会有较大用量,预计在燃料电池实现产业化生产、大规模应用的时期,将会为石墨产业带来广阔的市场前景。
3 结 语
从上述分析,可以看出耐火材料、冶金行业是石墨应用的主要领域,但受到这些行业压减过剩产能、发展缓慢的影响,对石墨的需求量逐渐减少,即使在新兴领域锂电池负极材料行业,目前同样面临着产能过剩问题。因此,为了提高石墨的资源利用率,提升石墨的附加值,建议我国石墨及深加工企业应从以下几方面入手。
1 开展技术创新,提高石墨附加值
充分发挥产学研用的整体优势和集成联动效应,以大企业或龙头企业和科研院所为主导,建立石墨采选企业、加工企业、下游用户(钢铁、冶金、铝业、化工、轻工、建材等)、科研院所、高校、工程设计单位共同参与的技术创新战略联盟,实现上下游企业间、相关行业间的协作,降低企业技术创新成本,重点解决石墨新材料产业链中共性、基础性、前瞻性关键技术难题,推进石墨新材料企业开展技术创新,延伸完善产业链,开发深加工产品和技术,提升石墨 深加工产品的附加值。
3. 2 鼓励企业兼并重组,提升行业集中度
树立大产业、现代化的企业发展观,鼓励龙头企业通过并购、产业链垂直一体化等方式的资产联合重组,以及参与跨地区、跨行业的并购活动,通过资本运作增强企业实力,实现低成本扩张,以形成规模优势,整合本地市场并有序参与市场竞争。在这一过程中,政府、行业机构需要做好产业整合过程中的引导、监管工作,促进企业之间合作,执行政策,坚持市场化原则,作好中介服务工作。
3.3 引入金融资本,开展产业融合
我国石墨深加工企业缺乏国家的资金支持,而在高新技术领域,由于资金投入量大、产业周期长、盈利模式不明晰,在缺乏国家资金投入的情况下,企业出于自身风险考虑,很难投入大量资金开展技术创新和新产品研发。因此我石墨生产加工企业应学习国外的成功经验,创新投融资方式,引入金融资 本,通过与投融资机构合作,开展股权结构的调整,缓解企业资金压力,推进石墨新材料行业的技术创新。