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作者 Harry Fisher

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2017年来,在一系列金融市场和环保政策驱动下,部分针状焦和石墨电极生产企业停产,针状焦和石墨电极在多重压力下愈发稀缺,价格急剧上涨,预计至少将在中期内保持结构性高价。


在进行充分调研及与大型针状焦企业负责人及消费者进行访谈后,CRU发现了针状焦用途变化的趋势。

石墨电极生产中针状焦使用情况的变化

石墨电极制造中的针状焦的使用量和质量1取决于所需要的石墨的规格和直径2。针状焦的关键属性是导电性和热膨胀系数(CTE)。

一般来说,由于在电弧炉炼钢时对炉料内电荷传输的要求,超高功率石墨电极(UHP)以及电极接口需要有极低的电阻率和热膨胀系数,因此针状焦的含量较高(超过95%)。高功率石墨电极(HP)对针状焦的含量相对较低(仅20%~30%),因为钢包精炼这样的二次炼钢过程对电极质量的要求并不严苛,例如有时电极仅用于重新加热钢水。石墨电极的另一个重要原材料是石油焦3,石油焦是一种焦煤制品,质量低于针状焦。

近年来,中国生产的石墨电极中平均针状焦含量有所下降,下图显示了当前的状况。针对针状焦供给不足和价格快速上涨的情况,厂商的应对方式是是用石油焦替代针状焦。

这一举措对中国生产的石墨电极质量以及国内外石墨电极长期需求带来了影响。

为何对石墨电极市场如此重要?

针状焦的含量越低,石墨电极的质量和性能也越低,这也解释了为什么超高功率石墨电极对针状焦含量的要求较高。

此外,中国厂商用石油焦替代针状焦的方式往往是将石油焦与低质量的(煤系)针状焦混合在一起。质量的下降可能会对电极的最终用户产生巨大影响——中国制造的电极消耗率较日本制造的电极消耗率高50%。此外,较低的原材料品质会导致高损坏率、延长生产停工时间、增加生产成本。由于这些原因,中国生产的石墨电极被认为质量较差4,特别是在超高功率石墨电极方面。

质量上的差距使得中国在国际市场上被区别看待。超高功率石墨电极(UHP)消费者倾向于非中国地区生产的电极,因为这些电极本身的质量以及其中针状焦的质量都更高。然而,绝大部分新增针状焦和石油焦产能都来自中国。这种状况下,中国作为大型出口国,能满足国内和国际高功率石墨电极(HP)的需求,但是,随着全球电弧炉比重上升,国际市场对超高功率石墨电极(UHP)需求正在不断增加,这将对于国际超高功率石墨电极(UHP)使用者带来一定风险

因此,CRU预计市场将会出现分化,高质量针状焦和超高功率石墨电(UHP)极市场将收紧,至少会持续几年,这为价格提供了支撑。与此同时,由于预期有额外产能,低质量针状焦和高功率石墨电极(HP)价格将快速下调。

锂电池需求是一个风险因素

非中国电极生产商预计不会像中国一样将针状焦和石油焦混合,因为世界其他地区的电弧炉对电极的规定更为严格。尽管在中国电极生产使用针状焦的方式有所改变,但产品的可替代性有限,因此需求变化较小。

然而,针对锂离子电池(LIB)行业的针状焦需求增长的前景更加不确定,这对于针状焦和石墨电极市场的长期前景十分关键。

锂电池和电动汽车需求如期加速上涨,并对包括石墨在内的各种商品市场产生重大影响。锂电池中的阳极一般使用天然或人造石墨材料5。因此,我们预计石墨需求将从2020年初开始大幅增加,因为它是目前唯一商业上可行的阳极材料。人造石墨可靠性高、性能良好,因此更受欢迎,这为针状焦需求上涨提供了可能。

如下图所示,从长期来看,用于生产锂电池阳极的针状焦需求预计将增加至2018年水平的8倍以上。相比之下,电极需求相比2018年的水平将增加约50%。到2028年,全球针状焦需求中将有超过30%来自于锂电池阳极生产,而这一比例在2018年仅为不到10%。

随着锂电池需求的增长,其与石墨电极市场用针状焦的竞争将会加剧。品位是一个重要的考虑因素,只有高性能的电动车需要高质量的针状焦,正如超高功率(UHP)石墨电极使用高质量针状焦。预计中国以外地区生产的的优质针状焦的供应量有限,锂电池的需求增加可能会加剧市场紧张,并进一步将市场拆分为若干细分市场。CRU密切关注高速发展的锂电池市场以及阳极原材料需求的一切变化征兆。然而,阳极技术仍处于发展初期,并且新技术正在不断开发当中,这意味着该市场的需求弹性明显高于电极市场。比如,在一些锂电池应用中,已经开始测试使用石油焦对针状焦的可替代性,这对长期针状焦需求构成显著下行风险。未来几年无疑是这些相互密切关联的市场的关键时期,在结束了近两年的波动后,将为未来的市场情形铺平道路。

注:

1. 针状焦是一种高纯度煅烧焦,因外观似针状得名。针状焦可以由石油残渣(油系针状焦)生产,用于生产高质量电极;也可由煤焦油沥青生产(煤系针状焦)。

2. 石墨电极品位:UHP=超高功率,HP =高功率,RP=常规功率。

3. 石油焦是一种半纯化的无定形焦炭,电性能相对针状焦较差。

4. 中国大型知名企业能够生产优质石墨电极,但中国生产的石墨电极平均质量偏低。

5. 人造石墨是一种人造产品,由针状焦其他碳基原料的高温加工而成。

欲了解更多信息,欢迎您与我们联系

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