天然石墨 - 产业百科

摘要:2013-2022年,我国天然石墨行业产需整体呈增长态势,产量从79.1万吨增长至116.1万吨,需求量从60.86万吨增长至108.68万吨。我国天然石墨产地主要分布在黑龙江、四川和山东等地,天然石墨主要通过开采石墨矿获得,所以不存在断供等风险。中国石墨深加工技术走在世界前列,高温提纯、石墨烯生产等加工产品在国际市场具有优势。

一、定义及分类

天然石墨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。天然石墨应用于动力电池领域面临的主要问题是循环性能差,而经过石墨化工序的人造石墨晶体结构稳定性较好,体积膨胀系数较低,循环寿命最高可达到5000次以上,同时与电解液的兼容性能、低温性能、倍率性能以及快充性能较好,各项核心性能指标均衡,更加适用于动力和中高端消费电池领域,市场渗透率逐步提升,人造石墨是当前主流的负极材料技术路线。

天然石墨、人造石墨与硅碳复合材料性能对比

二、商业模式

1、矿产开采与加工

天然石墨作为一种重要的非金属矿产资源,其商业模式的核心是矿产的开采和加工。这包括矿山勘探、矿石开采、石墨矿石的精选、磨碎、浮选等加工环节。

2、产品生产与加工

石墨产品的生产与加工是整个产业链中至关重要的一环。这包括对石墨粉末、石墨烯等原材料的加工,以及各种石墨制品的生产,如石墨电极、石墨粉末、涂料、润滑剂等。

3、销售与市场推广

销售渠道和市场推广对于石墨行业的商业模式至关重要。这包括建立销售网络、开发客户、参与行业展会、进行市场推广和品牌建设等活动。

4、技术研发与创新

随着科技的进步,石墨行业也需要不断进行技术研发与创新,以提高产品品质、降低生产成本,并开发新的应用领域。这包括对石墨材料的性能改进、生产工艺的优化、新产品的开发等方面的工作。

三、行业政策

我国是一个石墨资源储存大国,也是石墨产量大国。我国石墨矿产资源的开发大致可以分为三个阶段,第一阶段为2012年以前,我国对于石墨资源的开采强度高,石墨采选以中小型企业为主,生产规模小而分散,技术设备落后,导致长期过度消耗的石墨资源;第二阶段为2012-2016年,工业和信息化部提出《石墨行业准入条件》, 开始遏制石墨开采低水平重复建设,对石墨项目建设、生产规模、产品质量进行规划,改变多、小、散、乱的市场格局,我国石墨开采进入整顿时期;第三阶段为2016年以后,2016年11月,国务院批复同意由国土资源部等六部门共同发布实施《全国矿产资源规划(2016—2020年)》,将石墨列入战略性矿产资源目录,进一步加强对石墨资源的开采利用管理。2023年自然资源部发布的《关于深化矿产资源管理改革若干事项的意见》进一步规范天然石墨等行业的开采情况。

中国天然石墨行业相关政策梳理

四、行业壁垒

1、资源约束

天然石墨矿产资源的分布不均,部分地区资源丰富,但大多数地区资源匮乏,这限制了行业的整体发展。同时,一些矿产资源受到环境保护政策的限制,加大了开采的难度和成本。

2、技术壁垒

天然石墨的加工技术对设备、工艺和人才要求较高,尤其是一些高附加值产品,如石墨烯等,技术含量更高。技术壁垒导致了一些中小型企业难以进入高端市场,从而限制了行业的整体竞争力。

3、环保压力

天然石墨开采和加工过程中产生的废水、废气等污染物排放,受到环保法规的严格限制,需要企业投入大量成本进行治理和减排。环保压力加大了企业的生产成本,也加剧了行业内竞争的激烈程度。

4、市场竞争

国内天然石墨行业竞争激烈,市场饱和度高,价格波动较大。同时,国际市场上也存在一些竞争对手,中国企业需要在技术、品质、价格等方面保持竞争优势。

5、产业链整合

天然石墨行业涉及到矿产开采、加工、生产、销售等多个环节,产业链较长,各环节之间的协同作用不足,整合难度较大。缺乏完整的产业链整合导致资源浪费、生产效率低下等问题。

6、知识产权保护

在天然石墨相关产品的研发和创新中,知识产权的保护尤为重要。缺乏有效的知识产权保护导致技术被侵权复制,降低企业的创新积极性和竞争优势。

五、产业链

天然石墨行业产业链上游主要为石墨矿石的勘探和开采环节;中游为天然石墨生产供应环节,主要产品有晶质石墨和隐晶质石墨两种;下游广泛用于电池、冶金、化工、机械、电子、新能源、航天航空、军事工业、核工业及耐火材料等领域。

六、行业现状

2013-2022年,我国天然石墨行业产需整体呈增长态势,产量从79.1万吨增长至116.1万吨,需求量从60.86万吨增长至108.68万吨。我国天然石墨产地主要分布在黑龙江、四川和山东等地,天然石墨主要通过开采石墨矿获得,所以不存在断供等风险。中国石墨深加工技术走在世界前列,高温提纯、石墨烯生产等加工产品在国际市场具有优势。

2013-2022年中国天然石墨行业供需情况

七、发展因素

1、有利因素

(1)丰富的石墨资源

中国拥有丰富的天然石墨资源,分布广泛,主要集中在东北、西南等地区。其中,质量较高的石墨矿床也比较常见。这种资源丰富性为中国天然石墨行业提供了重要的原材料保障,有利于企业稳定生产,降低生产成本,提升竞争力。此外,中国政府积极推动资源开发利用,通过加强矿产勘查、技术改造等措施,进一步挖掘石墨资源的潜力,为行业发展提供了持续的动力。

(2)技术创新与产业升级

中国天然石墨行业在技术创新和产业升级方面取得了显著成就。通过引进国外先进技术、加大科研投入、培养专业人才等手段,中国企业不断提升生产工艺,改进产品质量,拓展产品应用领域。特别是在石墨烯等高附加值产品领域,中国企业已经取得了一定的技术突破和市场份额,为行业带来了新的增长点。这种技术创新和产业升级有利于提高行业附加值,促进企业持续发展。

(3)政策支持与市场需求

中国政府出台了一系列支持石墨行业发展的政策,包括加大环保治理力度、提高资源综合利用效率、鼓励技术创新和产业升级等。这些政策为企业提供了政策保障和市场导向,有利于行业规范化、健康发展。

2、不利因素

(1)环境保护压力

天然石墨的开采和加工过程会产生大量的废水、废渣和废气,对周围环境造成污染。中国政府对环境保护的要求越来越严格,加大了石墨企业的环保压力。企业需要投入大量成本进行环境治理,包括建设污水处理设施、粉尘处理设备等,这增加了企业的生产成本和运营压力。此外,一些地方政府为了保护环境会限制或关闭一些矿山,导致企业的原材料供应受到影响,制约了行业的发展。

2)技术与创新能力不足

虽然中国天然石墨行业在一些领域取得了一定的技术突破,但整体上与国际先进水平还存在差距,特别是在高端产品的研发和生产方面。技术落后不仅影响了产品质量和生产效率,还限制了行业的竞争力和市场份额。此外,由于石墨属于战略性新兴材料,相关的技术研发需要大量的资金投入和长期的积累,一些中小型企业面临技术创新能力不足的困境,难以在行业中立足。

(3)国际市场竞争

中国天然石墨行业在国际市场上面临激烈的竞争,主要来自于一些发达国家的企业。这些企业拥有先进的技术和管理经验,产品质量和品牌影响力较高,具有一定的竞争优势。随着国际贸易保护主义抬头和贸易摩擦加剧,中国石墨产品出口受到一定影响。同时,一些国际市场对中国产品存在技术壁垒和质量门槛,增加了中国企业进入国际市场的难度。

八、竞争格局

中国天然石墨行业存在大量的企业,主要集中在一些石墨资源丰富的地区,如东北、西南等地。这些企业包括矿山开采企业、石墨加工企业以及石墨制品生产企业,覆盖了整个产业链。但是,由于资源分布不均,一些地区的石墨企业数量较少。目前,我国天然石墨行业产业集中度较高,呈现“一家独大”的市场格局。行业中主要企业为乌兰察布市大盛石墨新材料股份有限公司、深圳市翔丰华新能源材料有限公司、宁波杉杉股份有限公司、贝特瑞新材料集团股份有限公司等。

中国天然石墨行业领先企业概述

贝特瑞是一家以技术创新为引领,以技术领先、产品及产业链布局完善、国际与国内主流客户并重为特色,以锂离子电池负极材料、正极材料及新型材料为核心产品,行业地位突出的新能源材料研发与制造商。公司年报显示,2023年上半年公司天然石墨业务收入为0.5亿元。

2021-2023年上半年贝瑞特天然石墨业务收入变化

九、发展趋势

天然石墨既是重要的战略资源又是不可再生的矿物资源。实现天然石墨的高价值开发与利用关键是用好天然石墨导电、导热、轻质等独特物性。此外还应该根据石墨的种类、杂质含量、粒径等特点规划适宜的下游产品。对于杂质含量低,粒径10~20μm的晶质石墨,建议开发锂电池负极用球形石墨。对于杂质含量偏高的晶质石墨,则应优先考虑开发热管理相关材料,包括高导热石墨块、高导热薄膜、导热聚合物材料等。尤为值得一提的是,近年来在建筑节能采暖领域出现一批跟石墨有关的新材料和新产品,包括石墨聚苯板、导热石膏、石墨辐射制冷板等。二次电池电极材料、热管理材料、建筑节能领域市场容量大,发展前景广阔,是天然石墨高价值开发和利用的重要方向。

未来中国天然石墨行业发展趋势

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