高端特種石墨成行業趨勢,一體化規模企業更具競爭力
編輯:2024-05-28 17:31:14
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部分國家對高端特種石墨進行技術封鎖,我國特種石墨進口量增長緩慢:由于高端特種石墨技術壁壘較高、具備一體化生產能力的規模以上企業相對較少,加上特種石墨材料的生產周期較長、周轉速度慢,以及生產設備價格昂貴、投資回報周期較長,我國特種石墨產量增長較慢。
國內特種石墨長期處于供給不足狀態:盡管當前國內特種石墨的產能已經大幅上升,但高端產品仍較少,尤其是大規格細顆粒的高端特種石墨產品目前主要還是依賴國外進口,存在國產替代空間。
國內特種石墨企業與國際先進企業相比還存在差距:中國特種石墨行業由于起步晚,對產品應用技術及相關基礎理論研究不夠深入,部分企業的生產技術及裝備水平與國際先進企業相比還存在一定的差距,產品使用性能尚不能滿足部分行業的要求。
中國特種石墨企業規模普遍較小,一體化生產能力不強:從整體來看,目前我國特種石墨行業的上游企業產業集中度相對較低,規模以上企業數量相對較少;下游特種石墨深加工企業數量較多但規模普遍較小,一體化生產能力仍有進步的空間。
下游需求增長與供不應求的行業現狀推動特種石墨發展:特種石墨下游應用中,鋰電、光伏、稀土、冶煉、核電等行業對特種石墨的需求量相對較大。但行業供應產能不足導致特種石墨市場呈現供不應求的狀態。同時,供不應求導致的行業缺口也為國內特種石墨材料生產廠家的發展提供了機會和空間。
我國特種石墨行業有望實現高質量發展:特種石墨的高純度、高強度和高導熱性能將成為關鍵材料,推動電子信息和高端裝備行業的技術進步和產品升級。通過加強技術創新、提升產品質量、拓展應用領域和深化國際合作,我國特種石墨行業有望實現高質量發展,并在全球市場中占據重要地位。
一、特種石墨產業發展基本情況
(一)特種石墨定義與分類
碳素制品根據生產工藝特點和產品特性可分為石墨制品類、炭制品類和碳素新材料三大類。
而特種石墨是一種高強度、高密度、高純度的石墨制品,通常被稱為三高石墨。這種材料以其優異的物理和化學特性而聞名,包括優異的導電性、導熱性、耐腐蝕性和高溫穩定性。
特種石墨的生產使用優質石油焦作為原料,煤瀝青或合成樹脂作為粘結劑。生產過程包括原料制備、配料、混捏、壓片、粉碎、再混捏、成型、多次焙燒、多次浸漬、純化和石墨化,以及*后的機加工處理。
從材料組織結構上特種石墨可以分為中粗粗顆粒結構石墨和細顆粒結構石墨和特細顆粒結構石墨;按成型方法可分為振動成型石墨、擠壓成型石墨、模壓成型石墨和等靜壓成型石墨;中粗結構石墨在成型方式上以擠壓成型和振動成型為主,細結構顆粒石墨成型方法主要是為模壓成型和等靜壓成型。
(二)特種石墨企業發展格局
1、全球特種石墨行業企業現狀
特種石墨作為現代工業不可或缺的重要物料和工業材料,伴隨著全球工業產業的快速發展,其需求量逐年增長。數據顯示,2023年,全球特種石墨市場規模約17.4億美元,預計到2028年,全球特種石墨市場規模將達到20.5億美元,2023—2028年年復合增長率(CAGR)為3.3%。目前海外知名制造商主要有德國西格里、法國美爾森、英國摩根、美國步高、美國尤卡、日本東海碳素、日本東洋碳素。
2、中國特種石墨行業企業現狀
中國在特種石墨行業起步較晚,前期的發展主要是依賴進口。截至目前,中國雖然有較多特種石墨材料生產企業,但產業集中度相對較低,規模以上企業主要有五星新材、成都炭材、寧新新材、新成新材和公司等,數量相對較少;下游特種石墨深加工企業數量較多但規模普遍較小,而恒圣石墨是為數不多的能做到材料利用率行業第一,成本管控能力強,具備規模效應的深加工企業。
從整體來看,目前我國特種石墨行業的企業主要可分為以下三類:
①特種石墨材料生產商
這類企業一般擁有從磨粉、混捏、焙燒、浸漬和石墨化等一體化全工序的生產能力,且通常具備年產量千噸以上的生產能力。特種石墨行業中,具備一定規模、擁有一定知名度和影響力的主要是這類企業,總體數量約為十幾家,行業集中度相對較高。
②特種石墨制品加工商
這類企業的主要經營模式為:根據訂單需求向特種石墨材料生產商采購原材料進行機加工,并向各行業的終端客戶進行銷售,其主要產品為特種石墨制品。由于其加工過程主要為物理機械加工,工藝流程相對簡單,因此這類企業通常規模不大,行業競爭較為充分,行業集中度相對較低,但由于其主要是為終端大客戶進行配套生產,其生產、銷售策略比較靈活,往往與終端客戶的合作歷史較長,并與之建立了較為穩定的合作關系。
其中,恒圣石墨是國內集等靜壓石墨材料生產一體化和石墨器件加工的龍頭企業,具備大尺寸、超細結構石墨材料供應能力,主要應用于光伏、半導體、航空航天等領域,目前已導入高景太陽能、雙良節能、美科、晶科、隆基等光伏、半導體領域,并在光伏領域市場占有率行業第一。
③特種石墨受托加工企業
這類企業一般只有部分生產工序的生產能力,大多體現為焙燒、浸漬或石墨化環節,主要經營模式系為行業內其他企業提供受托加工服務。
(三)我國特種石墨被國外封鎖
由于高昂的進口成本及部分國家對高端特種石墨(如大規格、細粒度的核石墨、航空航天石墨)進行技術封鎖,我國特種石墨進口量增長緩慢。
根據海關總署的數據顯示,2019—2021年中國從海外進口的特種石墨約為2.55、2.2、2.8萬噸;其次,由于高端特種石墨技術壁壘較高、具備一體化生產能力的規模以上企業相對較少,加上特種石墨材料的生產周期較長、周轉速度慢,以及生產設備價格昂貴、投資回報周期較長,我國特種石墨產量增長較慢。
根據石墨邦的數據,2019—2021年國內特種石墨實際產量約為6.0/6.6/8.9萬噸。與此同時,受下游光伏、半導體、新能源電池、核電等領域快速發展的影響,我國的特種石墨需求量已從2019年的11.5萬噸增至2021年度15.7萬噸,供需缺口擴大。
國內特種石墨長期處于供給不足狀態,盡管當前國內特種石墨的產能已經大幅上升,但高端產品仍較少,尤其是/大規格細顆粒的高端特種石墨產品(如核石墨、光伏、半導體用石墨)目前主要還是依賴國外進口,存在國產替代空間。
(四)行業主要政策
近年來,國家各主管部門出臺諸多支持和鼓勵新材料產業的政策,對特種石墨行業的發展起到積極促進作用。而下游光伏、半導體、新能源電池、機械、電子、航空航天、軍事工業、核工業等行業的利好政策將持續拉動特種石墨行業的市場需求,行業內企業或將從相關政策中受益。
二、特種石墨行業市場規模及壁壘
(一)特種石墨的應用領域
現階段,特種石墨已經滲透到各個工業領域當中,其在生產制造中的應用越來越廣泛。
隨著下游行業應用領域的不斷擴展,光伏、半導體、新能源電池、冶金、化工、機械、電子等行業快速發展帶動特種石墨產品市場需求不斷增長。
(二)特種石墨市場規模情況
特種石墨下游應用中,鋰電、光伏、稀土、冶煉、核電等行業對特種石墨的需求量相對較大。據億渡數據估算,2022年中國對特種石墨的需求量約為20.62萬噸,同比增長32.46%。2022年,我國特種石墨需求量為20.57萬噸,同比上漲了32.50%;產量為10.78萬噸,較2021年增長了21.74%。
1、下游行業高速發展推動特種石墨的市場需求
①光伏行業
在光伏領域,特種石墨主要運用在單晶硅生長爐用石墨熱場相關部件,光伏級單晶硅生長爐是光伏級單晶硅片的核心生產設備,光伏太陽能產業的快速發展直接帶動特種石墨行業需求的持續增長。2022年,光伏行業對特種石墨的需求量約為81426噸,同比增長51.80%。2023年,按照光伏新增裝機量進行計算需求量為10.1萬噸至11.9萬噸,同比增長24.69%—46.91%。目前,光伏市場開爐總數在1000GW左右,而等靜壓石墨的使用體量在45億-50億人民幣左右。
目前來看,光伏行業中,恒圣石墨產品市占率較高,為主流光伏企業一供,并與龍頭光伏廠商建立了長期穩定的合作關系。
②新能源電池行業
特種石墨在鋰電行業中主要作為負極材料碳化燒結用的坩堝。負極材料在鋰電池中主要是作為儲鋰的主體,在充放電的過程中實現鋰離子的嵌入和脫嵌,伴隨鋰電行業的快速發展,特種石墨的需求顯著提升。
在全球各國加大重視可再生資源的發展背景之下,全球鋰電池市場需求高速增長中國作為全球鋰電池負極材料的主要生產國,受益于下游新能源汽車、3C及儲能等領域的旺盛需求,近年來負極材料產銷量逐年提升。2022年,鋰電行業對特種石墨的需求量約為54800噸,同比增長90.28%。
③鑄造行業
在鑄造行業,特種石墨是制作結晶器不可替代的材料,運用在大規模連鑄生產純銅、青銅、黃銅的過程中,是結晶器中的關鍵部件。
根據國家統計局數據統計,2023年中國銅加工材產量為2085萬噸,同比增長3.0%。根據行業慣例,按照每噸銅材約消耗特種石墨0.24kg的口徑測算(數據來源:石墨邦),2023年度金屬連鑄行業對特種石墨的需求量約為5004噸。
④稀土行業
特種石墨主要用于稀土行業永磁材料燒結時使用的石墨坩堝,根據相關數據,2023年中國稀土永磁材料產量約為26.7萬噸,根據行業慣例,按照每噸永磁材料對應消耗特種石墨約30kg的口徑測算(數據來源:石墨邦),2023年度稀土行業對特種石墨的需求量約為8010噸。
⑤核工業領域
在高溫氣冷堆中,石墨是中子的慢化劑和優良的反射劑,其自身很多優良特性確立了它在核工業領域中屬于關鍵材料之一。此外,特種石墨可以用來制作熱結構件,各向同性石墨材料用于制作石墨球、堆芯材料、電極等核石墨制品。
2023年度我國新增裝機容量為289萬千瓦,按照目前中國石島示范堆的設計方案,高溫氣冷堆每萬千瓦需使用60噸核石墨,則2023年度核電行業特種石墨的年新增需求量約為17340噸。
2、供不應求的行業現狀推動特種石墨發展
隨著下游光伏、新能源電池、航空航天等行業的快速發展,中上游石墨新材料的市場需求持續加大。而在供給端,行業內具備一體化生產能力的規模以上企業相對較少,供應產能不足導致特種石墨市場呈現供不應求的狀態。目前特種石墨市場仍需通過進口彌補市場缺口,根據海關統計數據,2021年從海外進口人造石墨為2.84萬噸,較2020年增長28.51%。
上述情況在一定程度上有助于加快特種石墨材料的國產化進程,提升行業技術自主化水平,同時,供不應求導致的行業缺口也為國內特種石墨材料生產廠家的發展提供了機會和空間。
3、行業技術現狀
由于不同應用領域的客戶對特種石墨的性能提出的要求各有側重,特種石墨的產品指標呈現差異化特點;且特種石墨生產周期較長,燒制過程的穩定性要求高,生產工藝對制造特種石墨至關重要。
特種石墨制造的工藝流程一般為原料破碎、配料混捏、壓型、焙燒、浸漬、石墨化提純等工序,其中焙燒和浸漬環節容易產生裂紋廢品,要緩慢升溫;浸漬關鍵在于浸透,高密度石墨制品要經2—4次浸漬,每次浸漬后均需要焙燒一次。反復浸漬、焙燒工藝處理周期長,一般在2~3個月左右。
但從整體來看,中國特種石墨行業由于起步晚,對產品應用技術及相關基礎理論研究不夠深入,部分企業的生產技術及裝備水平與國際先進企業相比還存在一定的差距,產品使用性能尚不能滿足部分行業的要求,一些高性能、高技術的產品,如核石墨、航空航天用石墨等還需要從國外進口。因此,我國特種石墨行業在產品穩定性、生產周期、應用性能等方面需要進一步改善。
4、行業壁壘
①技術壁壘
特種石墨生產具有工序復雜、技術要求高的特點。如對產品性能指標有較高要求,則需經過多次浸漬、焙燒等工序,工序之間環環相扣,每道工序對技術、工藝和操作人員經驗都有著較高要求,同時產品標準和性能要求也較高,任何一道工序出現差錯都會影響*終產品的質量甚至出現廢品,因此成品率是體現該行業競爭實力的一個重要指標。行業內企業均需要進行較長時間的技術儲備和經驗積累,才能不斷提高產品成品率。對于新進入者來說,特種石墨行業存在較高的技術壁壘。
②資金壁壘
特種石墨材料的生產周期較長,周轉速度慢,因此特種石墨行業一般采用連續性大批量的生產模式,需要特種石墨生產企業具備較大的投資規模。特種石墨的生產設備價格昂貴,投資回報周期較長,屬于資金密集型行業,對企業的資金實力和資金流動性要求高。對于新進入者來說,前期投入和后期經營需要耗費大量資金,存在一定的資金壁壘。
③人才壁壘
特種石墨材料制造行業由于生產步驟較多、工藝復雜,并對產品不斷更新和研發的需求較大,需要擁有專業技術水平高、實踐工作經驗豐富、協作能力強的研發生產技術團隊,能夠把握行業發展趨勢,不斷研發新的石墨材料,適應下游石墨制品行業對高質量原材料的需求,因此人才構成進入本行業的壁壘。
④渠道壁壘
由于特種石墨在不同用途的針對性強,這就要求企業對各種產品有精準的客戶定位。特種石墨在下游的生產環節通常處于關鍵地位,導致了下游客戶對特種石墨供應商的穩定性和持續性提出了很高的要求,一旦特種石墨生產企業成為下游客戶的合格供應商,雙方將形成穩定的供需關系,更換頻率較低。而客戶資源的開發、維護都需要消耗大量人力、物力和時間成本,這對行業新進者形成了較為明顯的渠道壁壘。此外,行業內發展較好的企業已經樹立起了良好的品牌效應,在市場競爭中占有先機,這也對行業新進者搶占市場形成了一定的障礙。
三、等靜壓特種石墨
(一)等靜壓石墨行業基本情況
【等靜壓成型技術】是指將待壓試樣粉體置于高壓容器中,利用液體或氣體介質不可壓縮的性質和均勻傳遞壓力的性質從各個方向對試樣進行均勻加壓,當液體或氣體介質通過壓力泵注入壓力容器時,根據流體力學原理,其壓強大小不變且均勻地傳遞到各個方向。此時高壓容器中的粉體在各個方向上受到的壓力是均勻的和大小一致的,因此等靜壓石墨又被稱為各向同性石墨。
等靜壓石墨具有以下一些優異的性能:
①耐熱性好,在惰性氣氛下,隨溫度的升高其機械強度升高,在2500℃左右時達到*大值;
②與普通石墨相比,均勻性好,而且結構精細致密;
③熱膨脹系數低,抗熱震性能好;
④各向同性,在各個方向上性能一致;
⑤耐化學腐蝕性強,能經受住熔融金屬和玻璃的滲透侵蝕;
⑥導電性、導熱性良好;
⑦具有優異的機械加工性能,幾乎可以加工成任意形狀的物品。
因此等靜壓石墨被廣泛應用于制作CZ型單晶直拉爐熱場石墨部件(坩堝、加熱器、導流筒、保溫罩等),多晶硅熔煉爐,化合物半導體制造用加熱器、坩堝等部件,火箭點火極、激勵極、噴嘴和舵板、核反應堆堆芯結構、放電加工用電極、連鑄金屬用石墨結晶器等。
隨著單晶、多晶硅產品向更大尺寸、更高性能、更優質量發展,對等靜壓石墨也有了更高的要求,需要其具備向更大規格、更高強度、更高純度等方向發展的能力。
(二)等靜壓石墨行業競爭格局
目前我國特種石墨行業生產企業眾多,產業集中度相對較低,但等靜壓石墨作為特種石墨的細分領域,具備一定生產規模的企業較少。目前等靜壓石墨廠家主要分為三類:
第一類是擁有磨粉、混捏、壓型、焙燒、浸漬、石墨化處理和機械加工等重要工序生產能力的國產等靜壓石墨企業,同時具備年產量千噸以上的產能,主要為成都炭材、中鋼新材、五星新材等。
第二類是等靜壓石墨精加工廠家,采購等靜壓石墨坯料進行機械加工成異形件,該類企業本質是加工商,主要根據訂單情況組織生產,廠商數量較多但普遍體量偏小,國內企業主要為恒圣石墨。
第三類是國際等靜壓石墨巨頭,比如法國美爾森、德國西格里、日本東洋碳素等,其在國內的相關業務主要集中于半導體石墨和核石墨領域,光伏領域應用的石墨亦有所涉及但業務體量偏小。
海外等靜壓石墨企業的優勢是進入中國市場較早,部分高端產品仍然具有明顯技術優勢,目前在國內半導體石墨和核石墨領域仍具有一定競爭地位;劣勢主要是其在國內均沒有全工序產能,供給國內市場的實際產能規模偏小,且無成本優勢,目前正面臨國產等靜壓石墨企業的替代競爭。
由于目前等靜壓石墨在光伏領域的應用規模較大,還應考慮光伏行業內的替代競品生產企業,即炭炭復合材料生產企業。光伏產業鏈近年來降本訴求較強,而大尺寸硅片由于具備更高的轉換效率,同時可以有效降低非硅成本,成為光伏實現平價上網的重要依托。
(三)等靜壓石墨行業存在的問題
1、等靜壓石墨痛點
①高成本:等靜壓石墨的制造和加工過程較為復雜,需要高溫高壓等特殊設備和工藝。這使得生產等靜壓石墨制品的成本相對較高,導致產品價格較高。
②能耗大:制造等靜壓石墨需要經過高溫和高壓處理,這會消耗大量的能源。由于能源消耗較大,制造過程中可能會對環境造成一定的影響。
③重量較大:等靜壓石墨通常具有較高的密度,這意味著在一些應用場景中,其重量可能成為限制因素。比如在航空航天領域中,輕量化是一個重要的考慮因素,而等靜壓石墨的重量相對較大可能不利于使用。
④材料脆性:盡管等靜壓石墨具有優異的機械強度,但它仍然是一種脆性材料。在受到劇烈沖擊或扭曲力時,它可能容易發生斷裂和破損。
⑤有限的尺寸和形狀:等靜壓石墨在制造過程中通常受到模具的限制,使得其成型尺寸和形狀相對有限。這可能會限制一些特殊應用場景的需求。
2、影響等靜壓石墨行業發展的因素
①環境影響:等靜壓石墨生產過程中會涉及一些化學物質和能源的使用,并可能產生廢水、廢氣和固體廢棄物。適當的環境管理和處理措施是必要的,以減少對環境的負面影響。
②資源依賴:石墨是等靜壓石墨的主要原料之一,而全球石墨資源供應可能受到限制。行業需要尋找可持續的石墨采購途徑,并探索材料替代品的開發,以降低對有限資源的依賴性。
③技術挑戰:制備高質量的等靜壓石墨產品需要精密的工藝和設備。技術上的挑戰包括材料配方的優化、坯體成型和加熱壓制過程的控制等。解決這些技術難題需要不斷地研究和創新。
④市場需求波動:等靜壓石墨產品的市場需求可能受到行業應用領域的波動和變化的影響。行業需要密切關注市場趨勢,并靈活調整產品組合和開發新的應用領域,以適應不斷變化的需求。
⑤國際競爭:等靜壓石墨行業是一個全球競爭激烈的行業,來自其他國家和地區的競爭對手可能具有成本優勢或技術優勢。行業需要提高競爭力,通過技術創新、質量控制和市場開拓等方面的努力來保持競爭優勢。
(四)我國等靜壓石墨行業面臨的市場
生產高品質等靜壓石墨需要相當高的生產技術和操作工人技能水平。目前,國外主流企業的等靜壓石墨年產量已超過6萬噸,而我國大部分企業的年產量僅在1萬噸及以下,差距明顯。而且一些企業在生產過程中面臨著成品率低和品質不達標等問題,這使得它們的實際產能受到進一步限制。因此,提高生產技術和操作工人技能水平,以及優化生產過程,是提升我國等靜壓石墨產能和品質的關鍵。
隨著下游半導體和光伏等行業的持續繁榮,對等靜壓石墨的市場需求也在不斷增加。然而,令人遺憾的是,目前國產等靜壓石墨與國外產品在規格和性能方面還存在一定的差距。盡管國內企業近年來已開始按照單晶熱場用石墨的標準生產等靜壓石墨,但光伏行業,尤其是單晶石墨熱場領域,所需的高品質、大規格等靜壓石墨的生產量仍然嚴重不足。因此,我們仍然需要依賴進口大量的單晶熱場用等靜壓石墨。這種情況導致2022年中國等靜壓石墨的供需缺口達到了1.52萬噸,而且這個缺口還在不斷擴大。
在2021年,我國等靜壓石墨的產能達到了5.4萬噸。其中,產能較為突出的企業有大同新成新材料、方大炭素、寶豐縣五星石墨、煙臺美爾森石墨和中鋼集團(浙江)有限公司等。由于國產廠商如成都炭材等企業的崛起,已經打破了國外企業在華的壟斷局面,且通過不斷地自主研發和技術突破,使得部分主要產品的性能指標達到或超過國外同類產品水平。
根據數據預測,我國2029年中國等靜壓石墨行業市場規模223.5億元。2023—2029年中國等靜壓石墨行業市場規模及預測如下:
四、大尺寸、高純度特種石墨景氣上行
(一)行業發展面臨的機遇
1、國家產業政策支持
特種石墨是我國戰略新興產業新材料行業的重要一環。在《產業結構調整指導目錄2019年本》中,將特種石墨(高強、高密、高純、高模量)列為鼓勵類產業。《新材料產業發展指南》等政策文件強調發展新材料、加大研發投入的重要性,鼓勵發展符合環保要求的、資源*利用的高端制造業,*推行循環生產方式;公司的下游應用產業鋰電、光伏等亦受到國家產業政策的大力支持,如2021年2月國務院發布的《國務院關于加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系的指導意見》中提出,要提升可再生能源利用比例,大力推動風電、光伏發電發展。在這樣的政策大背景下,發展特種石墨行業具有重大的時代意義。
2、符合綠色經濟、循環經濟潮流
隨著社會經濟的發展,人們對環境保護的要求越來越高,改善生態環境、提高生活質量,已成為落實科學發展觀、構建社會主義和諧社會的重要內容。近年來,各地區、各部門相繼出臺多項環保制度與規劃,為淘汰高耗能高污染的落后生產力、實現資源綜合利用、發展循環經濟提供制度保障。
3、下游行業需求持續增長
特種石墨被廣泛應用于光伏、半導體、新能源電池、人造金剛石、冶金、化工、機械電子等行業,是戰略新興產業不可替代的重要資源之一,終端應用行業的技術升級和新興應用領域的不斷拓展,帶動了特種石墨市場需求的不斷增長。一方面,國家對光伏、半導體、鋰電等新興產業的政策支持帶動下游行業快速發展,保障特種石墨市場的持續穩定增長;另一方面,特種石墨憑借其優質的產品性能,特種石墨在航空航天、核工業等方面獲得了越來越多的應用。特種石墨材料在戰略新興行業的廣泛應用為高技術含量、高附加值產品市場提供新的增長點。
(二)行業發展面臨的挑戰
1、行業發展時間短,生產工藝與國外先進水平尚有一定差距
中國的特種石墨行業起步較晚,無論是技術、管理還是人員素質與世界先進水平都存在一定的差距。主要表現為以下幾個方面:行業內具有國際先進生產水平、掌握先進生產技術的大型企業數量較少,大部分企業資金實力不足,設備、工藝的改造和升級速度偏慢,技術水平落后、產品品質不高,不具備自主研發能力。
但近年來,隨著特種石墨下游行業的興起,高端特種石墨產品不斷涌現,國內特種石墨生產企業生產技術和研發水平不斷提高,與國外先進水平差距不斷縮小,國內同行業公司中,在光伏、半導體、電火花等領域已經有部分產品實現了海外進口產品的替代。
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2、專業人才供給不足
特種石墨材料下游應用領域眾多,部分終端產品更新換代速度較快,為快速響應市場需求變化,特種石墨企業需不斷提高技術水平,對專業人才的需求較大,但特種石墨行業專業技術研發及管理人才缺乏,僅靠企業內部培養,耗時長、投入大,且培養周期長,在一定程度上阻礙了行業發展。
(三)特種石墨行業發展前景
隨著可再生能源的快速發展,以等靜壓石墨為代表的特種石墨作為*導熱、導電材料,將在太陽能電池、風力發電機等新能源設備中發揮重要作用,提高能源轉換效率和設備性能。
其次,在電子信息和高端裝備領域,特種石墨的需求將持續增長。隨著電子產品的不斷更新換代和高端裝備的制造升級,特種石墨的高純度、高強度和高導熱性能將成為關鍵材料,推動電子信息和高端裝備行業的技術進步和產品升級。
同時,隨著全球環保意識的提高和可持續發展的呼聲日益高漲,特種石墨行業也將面臨更高的環保要求和更嚴格的能耗限制。這將推動行業向綠色、低碳、循環發展的方向轉型,加強節能減排和資源綜合利用,推動特種石墨行業的可持續發展。
此外,隨著國內外市場的不斷擴大和需求的持續增長,特種石墨行業也將面臨更多的競爭和挑戰。然而,通過加強技術創新、提升產品質量、拓展應用領域和深化國際合作,我國特種石墨行業有望實現高質量發展,并在全球市場中占據重要地位。
五、總結
下游多個終端領域的快速發展對特種石墨性能提出不同程度的要求。隨著科技的不斷進步,特種石墨的品質和性能不斷提高,特種石墨產品的附加值也將不斷增加。此外,隨著新能源的快速發展和可再生能源的廣泛應用,特種石墨在電動車、光伏等領域的需求將會持續增長。
而各國追求能源獨立步伐加速,光伏熱場、半導體、新能源電池、核能安全等需求的激增將帶動特種石墨市場快速增長新型特種石墨材料在半導體(集成電路)領域的應用進一步拓寬。
然而,特種石墨產業也面臨著原材料供應和環境壓力等挑戰。為了保持特種石墨產業的持續發展和創新,政府、企業以及科研機構需要加強合作和技術創新,推動特種石墨產業朝著高品質、高附加值的方向發展。
在目前特種石墨市場呈現供不應求的狀態下,具備一體化生產能力的規模以上,并且能夠穩定供應的特種石墨企業將會搶占更多的市場份額。
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高端特種石墨成行業趨勢,一體化規模企業更具競爭力
編輯:2024-05-28 17:31:14
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部分國家對高端特種石墨進行技術封鎖,我國特種石墨進口量增長緩慢:由于高端特種石墨技術壁壘較高、具備一體化生產能力的規模以上企業相對較少,加上特種石墨材料的生產周期較長、周轉速度慢,以及生產設備價格昂貴、投資回報周期較長,我國特種石墨產量增長較慢。
國內特種石墨長期處于供給不足狀態:盡管當前國內特種石墨的產能已經大幅上升,但高端產品仍較少,尤其是大規格細顆粒的高端特種石墨產品目前主要還是依賴國外進口,存在國產替代空間。
國內特種石墨企業與國際先進企業相比還存在差距:中國特種石墨行業由于起步晚,對產品應用技術及相關基礎理論研究不夠深入,部分企業的生產技術及裝備水平與國際先進企業相比還存在一定的差距,產品使用性能尚不能滿足部分行業的要求。
中國特種石墨企業規模普遍較小,一體化生產能力不強:從整體來看,目前我國特種石墨行業的上游企業產業集中度相對較低,規模以上企業數量相對較少;下游特種石墨深加工企業數量較多但規模普遍較小,一體化生產能力仍有進步的空間。
下游需求增長與供不應求的行業現狀推動特種石墨發展:特種石墨下游應用中,鋰電、光伏、稀土、冶煉、核電等行業對特種石墨的需求量相對較大。但行業供應產能不足導致特種石墨市場呈現供不應求的狀態。同時,供不應求導致的行業缺口也為國內特種石墨材料生產廠家的發展提供了機會和空間。
我國特種石墨行業有望實現高質量發展:特種石墨的高純度、高強度和高導熱性能將成為關鍵材料,推動電子信息和高端裝備行業的技術進步和產品升級。通過加強技術創新、提升產品質量、拓展應用領域和深化國際合作,我國特種石墨行業有望實現高質量發展,并在全球市場中占據重要地位。
一、特種石墨產業發展基本情況
(一)特種石墨定義與分類
碳素制品根據生產工藝特點和產品特性可分為石墨制品類、炭制品類和碳素新材料三大類。
而特種石墨是一種高強度、高密度、高純度的石墨制品,通常被稱為三高石墨。這種材料以其優異的物理和化學特性而聞名,包括優異的導電性、導熱性、耐腐蝕性和高溫穩定性。
特種石墨的生產使用優質石油焦作為原料,煤瀝青或合成樹脂作為粘結劑。生產過程包括原料制備、配料、混捏、壓片、粉碎、再混捏、成型、多次焙燒、多次浸漬、純化和石墨化,以及*后的機加工處理。
從材料組織結構上特種石墨可以分為中粗粗顆粒結構石墨和細顆粒結構石墨和特細顆粒結構石墨;按成型方法可分為振動成型石墨、擠壓成型石墨、模壓成型石墨和等靜壓成型石墨;中粗結構石墨在成型方式上以擠壓成型和振動成型為主,細結構顆粒石墨成型方法主要是為模壓成型和等靜壓成型。
(二)特種石墨企業發展格局
1、全球特種石墨行業企業現狀
特種石墨作為現代工業不可或缺的重要物料和工業材料,伴隨著全球工業產業的快速發展,其需求量逐年增長。數據顯示,2023年,全球特種石墨市場規模約17.4億美元,預計到2028年,全球特種石墨市場規模將達到20.5億美元,2023—2028年年復合增長率(CAGR)為3.3%。目前海外知名制造商主要有德國西格里、法國美爾森、英國摩根、美國步高、美國尤卡、日本東海碳素、日本東洋碳素。
2、中國特種石墨行業企業現狀
中國在特種石墨行業起步較晚,前期的發展主要是依賴進口。截至目前,中國雖然有較多特種石墨材料生產企業,但產業集中度相對較低,規模以上企業主要有五星新材、成都炭材、寧新新材、新成新材和公司等,數量相對較少;下游特種石墨深加工企業數量較多但規模普遍較小,而恒圣石墨是為數不多的能做到材料利用率行業第一,成本管控能力強,具備規模效應的深加工企業。
從整體來看,目前我國特種石墨行業的企業主要可分為以下三類:
①特種石墨材料生產商
這類企業一般擁有從磨粉、混捏、焙燒、浸漬和石墨化等一體化全工序的生產能力,且通常具備年產量千噸以上的生產能力。特種石墨行業中,具備一定規模、擁有一定知名度和影響力的主要是這類企業,總體數量約為十幾家,行業集中度相對較高。
②特種石墨制品加工商
這類企業的主要經營模式為:根據訂單需求向特種石墨材料生產商采購原材料進行機加工,并向各行業的終端客戶進行銷售,其主要產品為特種石墨制品。由于其加工過程主要為物理機械加工,工藝流程相對簡單,因此這類企業通常規模不大,行業競爭較為充分,行業集中度相對較低,但由于其主要是為終端大客戶進行配套生產,其生產、銷售策略比較靈活,往往與終端客戶的合作歷史較長,并與之建立了較為穩定的合作關系。
其中,恒圣石墨是國內集等靜壓石墨材料生產一體化和石墨器件加工的龍頭企業,具備大尺寸、超細結構石墨材料供應能力,主要應用于光伏、半導體、航空航天等領域,目前已導入高景太陽能、雙良節能、美科、晶科、隆基等光伏、半導體領域,并在光伏領域市場占有率行業第一。
③特種石墨受托加工企業
這類企業一般只有部分生產工序的生產能力,大多體現為焙燒、浸漬或石墨化環節,主要經營模式系為行業內其他企業提供受托加工服務。
(三)我國特種石墨被國外封鎖
由于高昂的進口成本及部分國家對高端特種石墨(如大規格、細粒度的核石墨、航空航天石墨)進行技術封鎖,我國特種石墨進口量增長緩慢。
根據海關總署的數據顯示,2019—2021年中國從海外進口的特種石墨約為2.55、2.2、2.8萬噸;其次,由于高端特種石墨技術壁壘較高、具備一體化生產能力的規模以上企業相對較少,加上特種石墨材料的生產周期較長、周轉速度慢,以及生產設備價格昂貴、投資回報周期較長,我國特種石墨產量增長較慢。
根據石墨邦的數據,2019—2021年國內特種石墨實際產量約為6.0/6.6/8.9萬噸。與此同時,受下游光伏、半導體、新能源電池、核電等領域快速發展的影響,我國的特種石墨需求量已從2019年的11.5萬噸增至2021年度15.7萬噸,供需缺口擴大。
國內特種石墨長期處于供給不足狀態,盡管當前國內特種石墨的產能已經大幅上升,但高端產品仍較少,尤其是/大規格細顆粒的高端特種石墨產品(如核石墨、光伏、半導體用石墨)目前主要還是依賴國外進口,存在國產替代空間。
(四)行業主要政策
近年來,國家各主管部門出臺諸多支持和鼓勵新材料產業的政策,對特種石墨行業的發展起到積極促進作用。而下游光伏、半導體、新能源電池、機械、電子、航空航天、軍事工業、核工業等行業的利好政策將持續拉動特種石墨行業的市場需求,行業內企業或將從相關政策中受益。
二、特種石墨行業市場規模及壁壘
(一)特種石墨的應用領域
現階段,特種石墨已經滲透到各個工業領域當中,其在生產制造中的應用越來越廣泛。
隨著下游行業應用領域的不斷擴展,光伏、半導體、新能源電池、冶金、化工、機械、電子等行業快速發展帶動特種石墨產品市場需求不斷增長。
(二)特種石墨市場規模情況
特種石墨下游應用中,鋰電、光伏、稀土、冶煉、核電等行業對特種石墨的需求量相對較大。據億渡數據估算,2022年中國對特種石墨的需求量約為20.62萬噸,同比增長32.46%。2022年,我國特種石墨需求量為20.57萬噸,同比上漲了32.50%;產量為10.78萬噸,較2021年增長了21.74%。
1、下游行業高速發展推動特種石墨的市場需求
①光伏行業
在光伏領域,特種石墨主要運用在單晶硅生長爐用石墨熱場相關部件,光伏級單晶硅生長爐是光伏級單晶硅片的核心生產設備,光伏太陽能產業的快速發展直接帶動特種石墨行業需求的持續增長。2022年,光伏行業對特種石墨的需求量約為81426噸,同比增長51.80%。2023年,按照光伏新增裝機量進行計算需求量為10.1萬噸至11.9萬噸,同比增長24.69%—46.91%。目前,光伏市場開爐總數在1000GW左右,而等靜壓石墨的使用體量在45億-50億人民幣左右。
目前來看,光伏行業中,恒圣石墨產品市占率較高,為主流光伏企業一供,并與龍頭光伏廠商建立了長期穩定的合作關系。
②新能源電池行業
特種石墨在鋰電行業中主要作為負極材料碳化燒結用的坩堝。負極材料在鋰電池中主要是作為儲鋰的主體,在充放電的過程中實現鋰離子的嵌入和脫嵌,伴隨鋰電行業的快速發展,特種石墨的需求顯著提升。
在全球各國加大重視可再生資源的發展背景之下,全球鋰電池市場需求高速增長中國作為全球鋰電池負極材料的主要生產國,受益于下游新能源汽車、3C及儲能等領域的旺盛需求,近年來負極材料產銷量逐年提升。2022年,鋰電行業對特種石墨的需求量約為54800噸,同比增長90.28%。
③鑄造行業
在鑄造行業,特種石墨是制作結晶器不可替代的材料,運用在大規模連鑄生產純銅、青銅、黃銅的過程中,是結晶器中的關鍵部件。
根據國家統計局數據統計,2023年中國銅加工材產量為2085萬噸,同比增長3.0%。根據行業慣例,按照每噸銅材約消耗特種石墨0.24kg的口徑測算(數據來源:石墨邦),2023年度金屬連鑄行業對特種石墨的需求量約為5004噸。
④稀土行業
特種石墨主要用于稀土行業永磁材料燒結時使用的石墨坩堝,根據相關數據,2023年中國稀土永磁材料產量約為26.7萬噸,根據行業慣例,按照每噸永磁材料對應消耗特種石墨約30kg的口徑測算(數據來源:石墨邦),2023年度稀土行業對特種石墨的需求量約為8010噸。
⑤核工業領域
在高溫氣冷堆中,石墨是中子的慢化劑和優良的反射劑,其自身很多優良特性確立了它在核工業領域中屬于關鍵材料之一。此外,特種石墨可以用來制作熱結構件,各向同性石墨材料用于制作石墨球、堆芯材料、電極等核石墨制品。
2023年度我國新增裝機容量為289萬千瓦,按照目前中國石島示范堆的設計方案,高溫氣冷堆每萬千瓦需使用60噸核石墨,則2023年度核電行業特種石墨的年新增需求量約為17340噸。
2、供不應求的行業現狀推動特種石墨發展
隨著下游光伏、新能源電池、航空航天等行業的快速發展,中上游石墨新材料的市場需求持續加大。而在供給端,行業內具備一體化生產能力的規模以上企業相對較少,供應產能不足導致特種石墨市場呈現供不應求的狀態。目前特種石墨市場仍需通過進口彌補市場缺口,根據海關統計數據,2021年從海外進口人造石墨為2.84萬噸,較2020年增長28.51%。
上述情況在一定程度上有助于加快特種石墨材料的國產化進程,提升行業技術自主化水平,同時,供不應求導致的行業缺口也為國內特種石墨材料生產廠家的發展提供了機會和空間。
3、行業技術現狀
由于不同應用領域的客戶對特種石墨的性能提出的要求各有側重,特種石墨的產品指標呈現差異化特點;且特種石墨生產周期較長,燒制過程的穩定性要求高,生產工藝對制造特種石墨至關重要。
特種石墨制造的工藝流程一般為原料破碎、配料混捏、壓型、焙燒、浸漬、石墨化提純等工序,其中焙燒和浸漬環節容易產生裂紋廢品,要緩慢升溫;浸漬關鍵在于浸透,高密度石墨制品要經2—4次浸漬,每次浸漬后均需要焙燒一次。反復浸漬、焙燒工藝處理周期長,一般在2~3個月左右。
但從整體來看,中國特種石墨行業由于起步晚,對產品應用技術及相關基礎理論研究不夠深入,部分企業的生產技術及裝備水平與國際先進企業相比還存在一定的差距,產品使用性能尚不能滿足部分行業的要求,一些高性能、高技術的產品,如核石墨、航空航天用石墨等還需要從國外進口。因此,我國特種石墨行業在產品穩定性、生產周期、應用性能等方面需要進一步改善。
4、行業壁壘
①技術壁壘
特種石墨生產具有工序復雜、技術要求高的特點。如對產品性能指標有較高要求,則需經過多次浸漬、焙燒等工序,工序之間環環相扣,每道工序對技術、工藝和操作人員經驗都有著較高要求,同時產品標準和性能要求也較高,任何一道工序出現差錯都會影響*終產品的質量甚至出現廢品,因此成品率是體現該行業競爭實力的一個重要指標。行業內企業均需要進行較長時間的技術儲備和經驗積累,才能不斷提高產品成品率。對于新進入者來說,特種石墨行業存在較高的技術壁壘。
②資金壁壘
特種石墨材料的生產周期較長,周轉速度慢,因此特種石墨行業一般采用連續性大批量的生產模式,需要特種石墨生產企業具備較大的投資規模。特種石墨的生產設備價格昂貴,投資回報周期較長,屬于資金密集型行業,對企業的資金實力和資金流動性要求高。對于新進入者來說,前期投入和后期經營需要耗費大量資金,存在一定的資金壁壘。
③人才壁壘
特種石墨材料制造行業由于生產步驟較多、工藝復雜,并對產品不斷更新和研發的需求較大,需要擁有專業技術水平高、實踐工作經驗豐富、協作能力強的研發生產技術團隊,能夠把握行業發展趨勢,不斷研發新的石墨材料,適應下游石墨制品行業對高質量原材料的需求,因此人才構成進入本行業的壁壘。
④渠道壁壘
由于特種石墨在不同用途的針對性強,這就要求企業對各種產品有精準的客戶定位。特種石墨在下游的生產環節通常處于關鍵地位,導致了下游客戶對特種石墨供應商的穩定性和持續性提出了很高的要求,一旦特種石墨生產企業成為下游客戶的合格供應商,雙方將形成穩定的供需關系,更換頻率較低。而客戶資源的開發、維護都需要消耗大量人力、物力和時間成本,這對行業新進者形成了較為明顯的渠道壁壘。此外,行業內發展較好的企業已經樹立起了良好的品牌效應,在市場競爭中占有先機,這也對行業新進者搶占市場形成了一定的障礙。
三、等靜壓特種石墨
(一)等靜壓石墨行業基本情況
【等靜壓成型技術】是指將待壓試樣粉體置于高壓容器中,利用液體或氣體介質不可壓縮的性質和均勻傳遞壓力的性質從各個方向對試樣進行均勻加壓,當液體或氣體介質通過壓力泵注入壓力容器時,根據流體力學原理,其壓強大小不變且均勻地傳遞到各個方向。此時高壓容器中的粉體在各個方向上受到的壓力是均勻的和大小一致的,因此等靜壓石墨又被稱為各向同性石墨。
等靜壓石墨具有以下一些優異的性能:
①耐熱性好,在惰性氣氛下,隨溫度的升高其機械強度升高,在2500℃左右時達到*大值;
②與普通石墨相比,均勻性好,而且結構精細致密;
③熱膨脹系數低,抗熱震性能好;
④各向同性,在各個方向上性能一致;
⑤耐化學腐蝕性強,能經受住熔融金屬和玻璃的滲透侵蝕;
⑥導電性、導熱性良好;
⑦具有優異的機械加工性能,幾乎可以加工成任意形狀的物品。
因此等靜壓石墨被廣泛應用于制作CZ型單晶直拉爐熱場石墨部件(坩堝、加熱器、導流筒、保溫罩等),多晶硅熔煉爐,化合物半導體制造用加熱器、坩堝等部件,火箭點火極、激勵極、噴嘴和舵板、核反應堆堆芯結構、放電加工用電極、連鑄金屬用石墨結晶器等。
隨著單晶、多晶硅產品向更大尺寸、更高性能、更優質量發展,對等靜壓石墨也有了更高的要求,需要其具備向更大規格、更高強度、更高純度等方向發展的能力。
(二)等靜壓石墨行業競爭格局
目前我國特種石墨行業生產企業眾多,產業集中度相對較低,但等靜壓石墨作為特種石墨的細分領域,具備一定生產規模的企業較少。目前等靜壓石墨廠家主要分為三類:
第一類是擁有磨粉、混捏、壓型、焙燒、浸漬、石墨化處理和機械加工等重要工序生產能力的國產等靜壓石墨企業,同時具備年產量千噸以上的產能,主要為成都炭材、中鋼新材、五星新材等。
第二類是等靜壓石墨精加工廠家,采購等靜壓石墨坯料進行機械加工成異形件,該類企業本質是加工商,主要根據訂單情況組織生產,廠商數量較多但普遍體量偏小,國內企業主要為恒圣石墨。
第三類是國際等靜壓石墨巨頭,比如法國美爾森、德國西格里、日本東洋碳素等,其在國內的相關業務主要集中于半導體石墨和核石墨領域,光伏領域應用的石墨亦有所涉及但業務體量偏小。
海外等靜壓石墨企業的優勢是進入中國市場較早,部分高端產品仍然具有明顯技術優勢,目前在國內半導體石墨和核石墨領域仍具有一定競爭地位;劣勢主要是其在國內均沒有全工序產能,供給國內市場的實際產能規模偏小,且無成本優勢,目前正面臨國產等靜壓石墨企業的替代競爭。
由于目前等靜壓石墨在光伏領域的應用規模較大,還應考慮光伏行業內的替代競品生產企業,即炭炭復合材料生產企業。光伏產業鏈近年來降本訴求較強,而大尺寸硅片由于具備更高的轉換效率,同時可以有效降低非硅成本,成為光伏實現平價上網的重要依托。
(三)等靜壓石墨行業存在的問題
1、等靜壓石墨痛點
①高成本:等靜壓石墨的制造和加工過程較為復雜,需要高溫高壓等特殊設備和工藝。這使得生產等靜壓石墨制品的成本相對較高,導致產品價格較高。
②能耗大:制造等靜壓石墨需要經過高溫和高壓處理,這會消耗大量的能源。由于能源消耗較大,制造過程中可能會對環境造成一定的影響。
③重量較大:等靜壓石墨通常具有較高的密度,這意味著在一些應用場景中,其重量可能成為限制因素。比如在航空航天領域中,輕量化是一個重要的考慮因素,而等靜壓石墨的重量相對較大可能不利于使用。
④材料脆性:盡管等靜壓石墨具有優異的機械強度,但它仍然是一種脆性材料。在受到劇烈沖擊或扭曲力時,它可能容易發生斷裂和破損。
⑤有限的尺寸和形狀:等靜壓石墨在制造過程中通常受到模具的限制,使得其成型尺寸和形狀相對有限。這可能會限制一些特殊應用場景的需求。
2、影響等靜壓石墨行業發展的因素
①環境影響:等靜壓石墨生產過程中會涉及一些化學物質和能源的使用,并可能產生廢水、廢氣和固體廢棄物。適當的環境管理和處理措施是必要的,以減少對環境的負面影響。
②資源依賴:石墨是等靜壓石墨的主要原料之一,而全球石墨資源供應可能受到限制。行業需要尋找可持續的石墨采購途徑,并探索材料替代品的開發,以降低對有限資源的依賴性。
③技術挑戰:制備高質量的等靜壓石墨產品需要精密的工藝和設備。技術上的挑戰包括材料配方的優化、坯體成型和加熱壓制過程的控制等。解決這些技術難題需要不斷地研究和創新。
④市場需求波動:等靜壓石墨產品的市場需求可能受到行業應用領域的波動和變化的影響。行業需要密切關注市場趨勢,并靈活調整產品組合和開發新的應用領域,以適應不斷變化的需求。
⑤國際競爭:等靜壓石墨行業是一個全球競爭激烈的行業,來自其他國家和地區的競爭對手可能具有成本優勢或技術優勢。行業需要提高競爭力,通過技術創新、質量控制和市場開拓等方面的努力來保持競爭優勢。
(四)我國等靜壓石墨行業面臨的市場
生產高品質等靜壓石墨需要相當高的生產技術和操作工人技能水平。目前,國外主流企業的等靜壓石墨年產量已超過6萬噸,而我國大部分企業的年產量僅在1萬噸及以下,差距明顯。而且一些企業在生產過程中面臨著成品率低和品質不達標等問題,這使得它們的實際產能受到進一步限制。因此,提高生產技術和操作工人技能水平,以及優化生產過程,是提升我國等靜壓石墨產能和品質的關鍵。
隨著下游半導體和光伏等行業的持續繁榮,對等靜壓石墨的市場需求也在不斷增加。然而,令人遺憾的是,目前國產等靜壓石墨與國外產品在規格和性能方面還存在一定的差距。盡管國內企業近年來已開始按照單晶熱場用石墨的標準生產等靜壓石墨,但光伏行業,尤其是單晶石墨熱場領域,所需的高品質、大規格等靜壓石墨的生產量仍然嚴重不足。因此,我們仍然需要依賴進口大量的單晶熱場用等靜壓石墨。這種情況導致2022年中國等靜壓石墨的供需缺口達到了1.52萬噸,而且這個缺口還在不斷擴大。
在2021年,我國等靜壓石墨的產能達到了5.4萬噸。其中,產能較為突出的企業有大同新成新材料、方大炭素、寶豐縣五星石墨、煙臺美爾森石墨和中鋼集團(浙江)有限公司等。由于國產廠商如成都炭材等企業的崛起,已經打破了國外企業在華的壟斷局面,且通過不斷地自主研發和技術突破,使得部分主要產品的性能指標達到或超過國外同類產品水平。
根據數據預測,我國2029年中國等靜壓石墨行業市場規模223.5億元。2023—2029年中國等靜壓石墨行業市場規模及預測如下:
四、大尺寸、高純度特種石墨景氣上行
(一)行業發展面臨的機遇
1、國家產業政策支持
特種石墨是我國戰略新興產業新材料行業的重要一環。在《產業結構調整指導目錄2019年本》中,將特種石墨(高強、高密、高純、高模量)列為鼓勵類產業?!缎虏牧袭a業發展指南》等政策文件強調發展新材料、加大研發投入的重要性,鼓勵發展符合環保要求的、資源*利用的高端制造業,*推行循環生產方式;公司的下游應用產業鋰電、光伏等亦受到國家產業政策的大力支持,如2021年2月國務院發布的《國務院關于加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系的指導意見》中提出,要提升可再生能源利用比例,大力推動風電、光伏發電發展。在這樣的政策大背景下,發展特種石墨行業具有重大的時代意義。
2、符合綠色經濟、循環經濟潮流
隨著社會經濟的發展,人們對環境保護的要求越來越高,改善生態環境、提高生活質量,已成為落實科學發展觀、構建社會主義和諧社會的重要內容。近年來,各地區、各部門相繼出臺多項環保制度與規劃,為淘汰高耗能高污染的落后生產力、實現資源綜合利用、發展循環經濟提供制度保障。
3、下游行業需求持續增長
特種石墨被廣泛應用于光伏、半導體、新能源電池、人造金剛石、冶金、化工、機械電子等行業,是戰略新興產業不可替代的重要資源之一,終端應用行業的技術升級和新興應用領域的不斷拓展,帶動了特種石墨市場需求的不斷增長。一方面,國家對光伏、半導體、鋰電等新興產業的政策支持帶動下游行業快速發展,保障特種石墨市場的持續穩定增長;另一方面,特種石墨憑借其優質的產品性能,特種石墨在航空航天、核工業等方面獲得了越來越多的應用。特種石墨材料在戰略新興行業的廣泛應用為高技術含量、高附加值產品市場提供新的增長點。
(二)行業發展面臨的挑戰
1、行業發展時間短,生產工藝與國外先進水平尚有一定差距
中國的特種石墨行業起步較晚,無論是技術、管理還是人員素質與世界先進水平都存在一定的差距。主要表現為以下幾個方面:行業內具有國際先進生產水平、掌握先進生產技術的大型企業數量較少,大部分企業資金實力不足,設備、工藝的改造和升級速度偏慢,技術水平落后、產品品質不高,不具備自主研發能力。
但近年來,隨著特種石墨下游行業的興起,高端特種石墨產品不斷涌現,國內特種石墨生產企業生產技術和研發水平不斷提高,與國外先進水平差距不斷縮小,國內同行業公司中,在光伏、半導體、電火花等領域已經有部分產品實現了海外進口產品的替代。
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2、專業人才供給不足
特種石墨材料下游應用領域眾多,部分終端產品更新換代速度較快,為快速響應市場需求變化,特種石墨企業需不斷提高技術水平,對專業人才的需求較大,但特種石墨行業專業技術研發及管理人才缺乏,僅靠企業內部培養,耗時長、投入大,且培養周期長,在一定程度上阻礙了行業發展。
(三)特種石墨行業發展前景
隨著可再生能源的快速發展,以等靜壓石墨為代表的特種石墨作為*導熱、導電材料,將在太陽能電池、風力發電機等新能源設備中發揮重要作用,提高能源轉換效率和設備性能。
其次,在電子信息和高端裝備領域,特種石墨的需求將持續增長。隨著電子產品的不斷更新換代和高端裝備的制造升級,特種石墨的高純度、高強度和高導熱性能將成為關鍵材料,推動電子信息和高端裝備行業的技術進步和產品升級。
同時,隨著全球環保意識的提高和可持續發展的呼聲日益高漲,特種石墨行業也將面臨更高的環保要求和更嚴格的能耗限制。這將推動行業向綠色、低碳、循環發展的方向轉型,加強節能減排和資源綜合利用,推動特種石墨行業的可持續發展。
此外,隨著國內外市場的不斷擴大和需求的持續增長,特種石墨行業也將面臨更多的競爭和挑戰。然而,通過加強技術創新、提升產品質量、拓展應用領域和深化國際合作,我國特種石墨行業有望實現高質量發展,并在全球市場中占據重要地位。
五、總結
下游多個終端領域的快速發展對特種石墨性能提出不同程度的要求。隨著科技的不斷進步,特種石墨的品質和性能不斷提高,特種石墨產品的附加值也將不斷增加。此外,隨著新能源的快速發展和可再生能源的廣泛應用,特種石墨在電動車、光伏等領域的需求將會持續增長。
而各國追求能源獨立步伐加速,光伏熱場、半導體、新能源電池、核能安全等需求的激增將帶動特種石墨市場快速增長新型特種石墨材料在半導體(集成電路)領域的應用進一步拓寬。
然而,特種石墨產業也面臨著原材料供應和環境壓力等挑戰。為了保持特種石墨產業的持續發展和創新,政府、企業以及科研機構需要加強合作和技術創新,推動特種石墨產業朝著高品質、高附加值的方向發展。
在目前特種石墨市場呈現供不應求的狀態下,具備一體化生產能力的規模以上,并且能夠穩定供應的特種石墨企業將會搶占更多的市場份額。
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