政策升级,下游需求激增:中国天然石墨产业链解析

发布时间: 2023年02月22日

标签: 行业干货


近期我国致力于通过设立监管机制改善和升级石墨行业。2020年工业和信息化部发布关于《石墨行业规范条件》的公告,在加工技术、产品质量及资源保护方面对石墨行业提出更高要求。主要由石墨制造的石墨及尖端石墨烯材料广泛应用于新一代信息技术、节能及新能源汽车、电力设备、新型材料等许多领域,是《中国制造2025》支持的关键发展领域。

 

受到政策刺激及技术进步的驱动,电动汽车领域的石墨应用市场需求将会进一步提高。由于天然石墨耐火的特性,也使石墨需求与冶金及炼钢、化学工程、石油化工、机器制造、酸盐、电力及其他工业领域紧密关联。

图.天然石墨(百度百科)

.天然石墨(百度百科)

石墨产业链结构分析

天然石墨依其结晶形态可分成晶质石墨(鳞片石墨)和隐晶质石墨(土状石墨)两种类型,晶质石墨根据固定碳含量又可分为高纯石墨(固定碳含量≥99.9%)、高碳石墨(固定碳含量94%-99.9%)、中碳石墨(固定碳含量80%-94%)及低碳石墨(固定碳含量50%-80%)。我国是石墨资源大国,是世界少数几个既有晶质石墨又有隐晶质石墨的国家。

 

天然石墨产业链包括矿产开采、加工制造、应用市场3个主要环节。工艺上,天然石墨生产流程主要分为提纯、改性、混合、碳化四大环节,相较于人造石墨,由于不需要石墨化这一环节,因此天然石墨的生产成本要低于人造石墨。

 

图.天然石墨产业链及产品链图谱

.天然石墨产业链及产品链图谱

目前,中国天然石墨产业链的结构比较完整,但存在矿产开采和加工制造环节的生产能力过剩,而应用市场需求增长较为迅速的问题。同时,近年来随着环保意识的增强和政策的加码,天然石墨行业也在逐步推进环保、高效、低耗的发展方向着可持续性方向发展。未来,随着新兴产业的不断涌现和传统产业的升级,工业互联网、人工智能、5G通信、新能源汽车等技术和领域将为天然石墨产业的发展带来新的机遇和挑战。

天然石墨开采

天然石墨,顾名思义就是自然界天然形成的石墨,一般以石墨片岩、石墨片麻岩、含石墨的片岩及变质页岩等矿石出现。据资料显示,截至2021年底,全球天然石墨累计探明可开采储量为32480万吨;在已探明的储量中,中国仅次于土耳其,约为7300万吨,占比约为22.48%。。

 

目前,我国天然石墨资源中晶质石墨储量过半,主要分布在黑龙江、山东、内蒙古、山西、河南等地。其中黑龙江晶质石墨矿石储量占比为47%,是最大的晶质石墨矿石资源分布区;内蒙古储量占比为19%,两省占全国储量的66%

 

矿产开采环节包括矿山开采和矿石加工,其中矿山开采是指将天然石墨矿石从地下开采出来,矿石加工则是将矿石经过多道工艺流程加工成为可用于制造天然石墨产品的石墨粉末或石墨块。

石墨加工制造

石墨初加工是以石墨精矿为原料,经过物理或化学方法制备的、需要再加工才可以作为材料应用的加工过程。石墨初加工产品包括高碳石墨、高纯石墨、可膨胀石墨、球形石墨、炼钢增碳剂等。石墨深加工是以石墨精矿或者初加工产品为原料,经过较复杂工艺制备的,为终端设备、器件、工艺等提供材料的加工过程。

 

在石墨初加工方面,我国是石墨初加工产品的主要生产国,产量约占全球总产量的80%,初加工企业生产规模较大、技术较为先进,可膨胀石墨、球形石墨等的制备技术处于世界领先水平。

 

石墨深加工产品种类多样主要包括石墨化学品、石墨制品、石墨电极三个方面,石墨化学品主要包括天然石墨颗粒、石墨烯、石墨烯氧化物、碳纳米管等产品,这些产品主要应用于高分子材料、涂料、油墨、橡胶、陶瓷等领域。石墨制品主要包括石墨轴承、石墨密封件、石墨加热体、石墨石化设备等,这些产品主要应用于机械、化工、电力、电子等领域。石墨电极主要应用于冶金工业中的电弧炉冶炼钢铁。

图.柔性石墨纸(广运石墨)

.柔性石墨纸(广运石墨)

石墨应用市场

天然石墨产品的应用市场主要包括电子、新材料、冶金、机械等领域。其中,电子行业应用最广泛,主要用于锂电池负极材料、导电膜、石墨电极等;新材料领域主要应用于石墨烯、碳纳米管等高新材料;冶金领域主要应用于石墨电极、石墨耐火材料等;机械领域主要应用于石墨密封件、石墨轴承等产品。

 

从国内市场需求结构来看,天然石墨在冶金铸造、耐火材料的需求占比有较为明显的减少,密封材料、负极材料导电材料等领域占比持续提升。具体来看,我国天然石墨需求占比前三分别为耐火材料、导电材料和密封材料,占比分别为23.1%21.5%13.5%

图.中国天然石墨需求结构分布情况(数据:华经情报网)

.中国天然石墨需求结构分布情况(数据:华经情报网)

石墨产业链预测性维护应用

东智PreMaint是聚焦于工业设备预测性维护的智能管理平台,可以利用先进的数据分析技术、人工智能技术和物联网技术对设备运行状态进行实时监测、预测和诊断,从而减少设备故障率和维修成本,提高生产效率和安全性。

 

在天然石墨产业链中,PreMaint可以应用于矿山开采和加工制造环节:

1. 矿山开采PreMaint可以用于天然石墨矿山设备的运行监测和维护,例如矿山机械、输送设备等,通过实时监测和分析设备数据,可以预测设备的故障和维护需求,提高设备的稳定性和生产效率。

 

2. 加工制造PreMaint可以应用于天然石墨制品和石墨电极等设备的预测性维护,例如石墨加热体、石墨轴承等,通过实时监测设备数据,可以预测设备的劣化趋势,及时维修和更换零部件,避免因设备故障造成的停产和安全事故,提高设备运行效率和生产效率。

 

PreMaint可以为天然石墨产业链中的企业提供更加可靠和高效的设备维护方案,同时降低企业的维修成本和设备故障率,增强企业的竞争力和生产效益。

石墨产业链未来发展

在面对新的发展机遇和挑战的同时,中国天然石墨产业链需要加强创新和协同,推进产业链上下游协同发展,提高产业链的附加值和整体竞争力,同时加强环保和资源可持续利用,推动产业向着低碳、环保、可持续的方向发展。

 

PreMaint在天然石墨产业链的低碳、环保、可持续发展过程中可以起到重要的作用,主要表现在以下几个方面:

1. 降低能耗和碳排放:通过实现设备的预测性维护,PreMaint可以降低设备故障率,减少设备停机维修时间,提高设备的稳定性和运行效率,从而降低设备的能耗和碳排放。

 

2. 提高资源利用效率:通过对设备运行状态的实时监测和预测,PreMaint可以帮助企业准确掌握设备的使用情况,及时维修和更换老化设备,避免因设备损坏而造成的资源浪费,提高资源利用效率。

 

3. 降低环境污染风险PreMaint可以帮助企业及时识别设备故障和风险隐患,采取预防和控制措施,避免设备故障引起的环境污染风险,从而降低企业的环境风险和责任。

 

4. 提高生产效率和可持续发展水平:通过实现设备的预测性维护,PreMaint可以帮助企业提高设备的稳定性和生产效率,降低维修成本和停机时间,提高企业的盈利能力和可持续发展水平。

占位图

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