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石墨,全球第一之下的隐忧

文章出处:本站 人气:115 发表时间:2023-10-23

作为碳元素一种重要的同素异形体,石墨是原子晶体、金属晶体和分子晶体之间的一种过渡型晶体,因此具备许多特殊的性质。石墨具有耐高温性、抗热震性、导电性、润滑性、化学稳定性以及可塑性等众多特性,因此广泛的应用在新能源、冶金、机械、化学、电气等众多工业领域中。石墨既具有非金属矿物的普通性能,又兼有金属和有机塑料的某些特性,因此是顶尖军工和现代工业发展中不可或缺的战略资源。

石墨也是中国的优势资源,产量也占到了全球的一半以上。不过,中国石墨行业依然存在着“以采代购、低出高进”的问题,特种石墨的国产替代依然任重道远。

01新能源车的东风吹到了石墨

石墨是一种既古老又新潮的材料,人类很早就发现石墨具有良好的绘画性能,早在2000年前东汉时期,石墨已经被用于绘画和刻制印章。18世纪,石墨优良的导电能力和耐腐蚀性开始被人类发现并重视,石墨开始广泛用于电极。2004年,英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃消洛夫用胶带撕开石墨获得了石墨烯,二人也获得了2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯可以由石墨直接制备,具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种可以改变世界的革命性的材料。

近几年来,新能源汽车的蓬勃发展大幅提升了对石墨负极的需求。2022年全球负极材料出货量达到155.6万吨,同比增长71.9%,其中中国负极材料出货量同比增长84.0%达到143.3万吨,同比增速创历史新高。去年年初,石墨的价格也有了较大幅度的增长。不过,好景不长,相比于前两年的快速增长势头,锂电池负极材料行业2023年上半年的增长趋平缓,加之下游客户消化库存策略影响,石墨价格恢复到了上涨之前的水平。不过,虽然石墨价格出现了一定程度的下降,但石墨的下游需求依然稳定且持续增长。

02天然石墨供给的扛把子

石墨可分为天然石墨与人造石墨,二者结构相近,物理化学性质一致,但用途有较大的差异。天然石墨来自于石墨矿,是大自然的恩赐,而人造石墨则是通过有机物炭化再经石墨化高温处理后得到的人造材料。天然石墨的晶体发育完善,具有较好的润滑性和可塑性,导电性能好,且价格相对便宜,可用于耐火材料、润滑油添加剂等领域;人造石墨则具有耐腐蚀、导热性好、渗透率低等特点,在锂电池负极领域具有明显优势。天然石墨和人造石墨的应用领域有一定的重叠,同时也错位竞争。

天然石墨是重要的战略资源,也是我国的优势资源,根据USGS数据,2022年中国已探明石墨矿储量约为5200万吨,占全球已探明储量的16%,仅次于土耳其和巴西。另外,地球上还有大量未被探明的石墨矿藏,实际的石墨矿藏数量可能是已探明储量的2倍以上。

和储量相比,中国石墨的产量更是惊人。

2022年,中国以全球16%的储量,供应了全球65%的产量,超过了全球其他地区的总和。这其中,约有24%是隐晶质石墨,76%是鳞片状石墨,另外,中国还加工了世界上大部分球形石墨。在天然石墨领域,中国具有举足轻重的地位。

03开采无罪,贱卖有罪

随着技术发展和应用领域不断拓展,天然石墨的战略地位越来越受重视。

2010年,欧盟将石墨列为14种紧缺矿产资源之一;2013年,美国将石墨列为难以获得的战略性矿产之一;2016年,我国将晶质石墨列入战略性矿产目录,很多人也意识到了中国在石墨储存和生产的不对称地位。一方面,中国石墨储量仅为全球第三,但产量却占全球一半以上;另一方面,许多发达国家也有丰富的石墨矿藏,但这些国家却选择捂着不生产。

首先,中国石墨的储量确实足够丰富,即使按照当前的已知储量和开采量来算也够用60年,同时相信未来也会不断发现新矿藏;其次,天然石墨和人造石墨之间虽然互有比较优势,但大部分领域可以相互替代;再次,全球天然石墨储量丰富且分布广泛,各大洲基本都有,不太会出现被少数几个国家卡脖子的情况。

相比起来,石墨的贱卖是更加不可接受的。初级石墨产品出口报关价格最低每吨不到3000元人民币,而经过深加工高端特种石墨进口的报关价格,每吨达到约10万美元(70万元)。低端丰富、高端不足的情况也在石墨行业存在。

中国石墨选矿和加工技术单一,大量细鳞片石墨被浪费,采富弃贫情况严重;

除了黑龙江、山东等少数几个产业链较完善的地区以外,其他石墨产区多以原矿出售,附加值很低,其他国家公司进口并深加工后就可获得数倍甚至数十倍的利润;

有很多中小企业只顾眼前利益,私挖滥采,并大量使用酸、碱、煤等辅助材料,从而产生大量污染。

石墨作为中国的优势资源,开采出口并赚取外汇并无不妥,但要从战略资源的角度管理石墨生产,加强科技创新和技术进步,重在可持续发展。

04特种石墨,依然任重道远

令人遗憾的是,中国虽然是石墨出口量最大的一个国家,但同时又是高端石墨进口最多的一个国家。当前,中国在特种石墨领域面临着美日德等国家的技术封锁,依然存在多个卡点,发展水平良莠不齐。有些领域,如等静压石墨,已经打破国外的垄断格局,突破了卡脖子壁垒,在光伏热场等领域已经具备了明显的竞争力;然后有些领域,如大规格细颗粒的高端特种石墨产品(如核石墨、航空航天用石墨)目前依然依赖进口,国产替代依然十分艰巨。(本文提供的信息来源于互联网、微信公众号等信息平台,版权归原出处所有。仅供客户决策参考