2023年全球及中國針狀焦行業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展規(guī)模前景預(yù)測(cè)及投資建議規(guī)劃評(píng)估咨詢

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1、針狀焦及其下游應(yīng)用領(lǐng)域概述：針狀焦是一種具有導(dǎo)電率高、易石墨化、低熱膨脹系數(shù)等特點(diǎn)的優(yōu)質(zhì)材料，其外觀為銀灰色、有金屬光澤的多孔固體，有明顯纖維紋理走向，孔大而少且略呈橢圓形，是制造生產(chǎn)鋰電池負(fù)極材料、優(yōu)質(zhì)石墨電極等的重要原料，廣泛應(yīng)用于新能源行業(yè)、鋼鐵行業(yè)以及國防、醫(yī)療、航空航天、原子能等領(lǐng)域。針狀焦下游應(yīng)用領(lǐng)域的具體情況如下：

中金企信國際咨詢公布的《2023-2028年全球與中國針狀焦市場(chǎng)監(jiān)測(cè)調(diào)研分析及投資戰(zhàn)略可行性評(píng)估預(yù)測(cè)報(bào)告》

（1）鋰電池負(fù)極材料及負(fù)極焦概況：

①鋰電池負(fù)極材料概況：鋰電池主要由正極材料、負(fù)極材料、電解液和隔膜四部分組成。負(fù)極材料主要影響鋰電池的首次效率、循環(huán)性能等，是鋰電池最重要的原材料之一，主要包括石墨類負(fù)極、硅基負(fù)極及其他負(fù)極材料，目前市場(chǎng)上以石墨類負(fù)極為主。石墨類負(fù)極主要包括人造石墨與天然石墨：天然石墨具有高能量密度、高壓實(shí)、良好加工性能和較低成本等優(yōu)勢(shì)，人造石墨具有低膨脹系數(shù)、長(zhǎng)循環(huán)壽命及良好低溫性能等優(yōu)勢(shì)，目前市場(chǎng)上以人造石墨為主。人造石墨系由易石墨化的針狀焦、石油焦等原材料經(jīng)過粉碎、整形、混料、二次造粒、石墨化高溫?zé)崽幚淼裙ば蛑频谩?/span>

②鋰電池負(fù)極上游原料：根據(jù)原料的不同，鋰電池負(fù)極材料主要包括人造石墨類負(fù)極、天然石墨負(fù)極和硅基負(fù)極三類：人造石墨具有優(yōu)良的循環(huán)性能、大倍率充放電效率和電解液相容性等顯著優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于動(dòng)力電池及中高端電子產(chǎn)品領(lǐng)域，是目前我國主流負(fù)極材料；天然石墨容量高、壓實(shí)密度高、價(jià)格相對(duì)便宜，但是其循環(huán)壽命低，且一致性低于人造石墨，一般用于生產(chǎn)小型鋰電池和一般用途的電子產(chǎn)品鋰電池；硅基負(fù)極一般系納米硅、氧化亞硅等硅材料與人造石墨摻雜使用，目前尚處于起步階段，尚未大規(guī)模量產(chǎn)。

人造石墨的主要原料包括石油焦、針狀焦、瀝青等，其中，瀝青是粘結(jié)劑。針狀焦雜質(zhì)少，微晶排列比較有序，易石墨化，適用于快充、能量密度高的鋰電池領(lǐng)域。石油焦按含硫量可分為低硫焦、中硫焦和高硫焦，負(fù)極原材料使用的主要是低硫焦，低硫焦灰分、雜質(zhì)較多，導(dǎo)致微晶結(jié)構(gòu)較差，不容易石墨化，適用于循環(huán)周期長(zhǎng)，對(duì)能量密度要求不高的領(lǐng)域。鋰電池負(fù)極材料的生產(chǎn)一般需要石油焦和針狀焦摻混生產(chǎn)，高能量密度、高倍率的鋰電池負(fù)極材料中針狀焦比例高，中低端鋰電池負(fù)極材料石油焦占比高。

天然石墨源自礦山的開采，經(jīng)浮選、球化、表面包覆等步驟加工制成，在循環(huán)性和一致性上不如人造石墨，但天然石墨省去了石墨化的過程，在成本上具有一定的優(yōu)勢(shì)。硅基負(fù)極目前主要采用摻雜的方式加入到人造石墨中，當(dāng)前的主流技術(shù)路線為硅碳負(fù)極和硅氧負(fù)極。其中，硅碳負(fù)極是指納米硅與石墨材料混合，硅氧負(fù)極則采用氧化亞硅與石墨材料復(fù)合。但是，硅材料目前存在的體積膨脹、導(dǎo)電性差以及首效和循環(huán)性能差等問題，制約了其商業(yè)化應(yīng)用。

③鋰電池負(fù)極下游應(yīng)用領(lǐng)域：鋰電池負(fù)極的終端應(yīng)用包括動(dòng)力類、消費(fèi)電子類、儲(chǔ)能類三大領(lǐng)域：隨著新能源汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展，動(dòng)力類鋰電池需求高增，成為主要鋰電池應(yīng)用品種之一；鋰電池已在消費(fèi)電池市場(chǎng)廣泛普及，5G商用的逐漸落地將帶動(dòng)消費(fèi)電子需求；儲(chǔ)能技術(shù)的成熟與推廣，逐步拉開儲(chǔ)能市場(chǎng)的序幕，儲(chǔ)能電池需求穩(wěn)步上升。

近年來，下游需求高速增長(zhǎng)帶動(dòng)鋰電池全產(chǎn)業(yè)鏈蓬勃發(fā)展，負(fù)極行業(yè)成長(zhǎng)空間廣闊，為針狀焦行業(yè)發(fā)展提供良好的外部基礎(chǔ)。鋰電池用負(fù)極材料終端應(yīng)用領(lǐng)域包括新能源汽車等動(dòng)力領(lǐng)域、消費(fèi)電子和儲(chǔ)能等，終端應(yīng)用對(duì)于鋰電池的能量密度、循環(huán)壽命與安全性等方面要求較高，針狀焦主要用于能量密度較高的負(fù)極材料，用針狀焦制備的負(fù)極具有高容量、高壓實(shí)、高倍率且循環(huán)性能優(yōu)異的特點(diǎn)，其品質(zhì)優(yōu)劣對(duì)于鋰電池負(fù)極材料具有重要影響。因此，新能源汽車等終端應(yīng)用領(lǐng)域，會(huì)對(duì)其上游鋰電池及其上游原料經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的驗(yàn)證周期，且在產(chǎn)品通過驗(yàn)證、達(dá)到終端使用要求之后長(zhǎng)期使用，一般不會(huì)輕易更換。

（2）石墨電極及電極焦概況：

①石墨電極概況：石墨電極是采用石油焦、針狀焦為骨料，煤瀝青為粘結(jié)劑，經(jīng)過混捏、成型、焙燒、浸漬、石墨化、機(jī)械加工等一系列工藝過程生產(chǎn)出來的一種耐高溫石墨質(zhì)導(dǎo)電材料。石墨電極由于具有較好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，一般用于電弧爐煉鋼、冶煉工業(yè)硅和磷等。目前，石墨電極的下游主要用于電弧爐煉鋼，用作以電弧形式放電對(duì)爐料進(jìn)行加熱融化的導(dǎo)體，是電弧爐煉鋼中所使用的重要消耗品。

②石墨電極分類及其品質(zhì)的重要性：石墨電極根據(jù)質(zhì)量指標(biāo)可分為超高功率石墨電極、高功率石墨電極和普通功率石墨電極。超高功率石墨電極使用的電流密度最大，在電阻率、抗折強(qiáng)度、體積密度和熱膨脹系數(shù)等方面顯著優(yōu)于其他兩類石墨電極，一般用于煉鋼用超高功率電弧爐中，相較其他兩類石墨電極，煉鋼過程中的單位能耗更低，是石墨電極行業(yè)未來發(fā)展的重點(diǎn)方向，其對(duì)原料指標(biāo)要求較高，一般只有高品質(zhì)的針狀焦才能用于生產(chǎn)超高功率石墨電極，目前國內(nèi)少數(shù)幾家可以生產(chǎn)超高功率石墨電極用針狀焦并實(shí)現(xiàn)出口的企業(yè)。各類石墨電極具體分類、技術(shù)指標(biāo)、下游應(yīng)用及主要原料情況如下：

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石墨電極根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為石墨電極本體和石墨電極接頭。石墨電極本體及其接頭共同組成了石墨電極，其中石墨電極接頭主要是用來通過電極孔-接頭-電極孔的方式將石墨電極連接成柱狀。石墨電極是煉鋼過程中的消耗品，一般情況下噸鋼電極消耗量為1-1.5kg之間，因此電極消耗在電爐煉鋼中的生產(chǎn)成本占比較小。但電極在煉鋼過程中容易受品質(zhì)、操作等因素影響而發(fā)生折斷或者脫落等情況，一旦電極折斷或脫落，電爐一般要停產(chǎn)，停工損失較大。石墨電極接頭是連接上下電極本體的中間環(huán)節(jié)，容易發(fā)生折斷，對(duì)其密度、強(qiáng)度、電阻率等指標(biāo)要求較高，生產(chǎn)難度亦相對(duì)較大。綜上所述，對(duì)于終端用戶而言，石墨電極尤其是石墨電極接頭的品質(zhì)穩(wěn)定性較為重要。

③石墨電極上游原料：終端用戶對(duì)于石墨電極的品質(zhì)要求較高，因此優(yōu)質(zhì)石墨電極的上游原料一般系以高品質(zhì)油系針狀焦為主，其對(duì)針狀焦品質(zhì)的要求一般高于鋰電池負(fù)極的要求。根據(jù)原料來源的不同，針狀焦包括油系針狀焦和煤系針狀焦兩大類，其中油系針狀焦主要原料系石油煉化過程中的副產(chǎn)品燃料油及瀝青，煤系針狀焦的主要原料系焦炭生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品煤焦油。煤系針狀焦受原料、工藝等因素影響，在熱膨脹系數(shù)等技術(shù)指標(biāo)方面不及油系針狀焦。因此，優(yōu)質(zhì)石墨電極一般以油系針狀焦為原料。

石墨電極接頭是連接上下電極本體的中間環(huán)節(jié)，容易發(fā)生折斷，對(duì)終端用戶連續(xù)、安全生產(chǎn)以及電極消耗量等至關(guān)重要，因此對(duì)其密度、強(qiáng)度、電阻率等指標(biāo)要求較高。石墨電極接頭的生產(chǎn)原料一般系高品質(zhì)油系針狀焦，實(shí)務(wù)中，針狀焦生產(chǎn)企業(yè)會(huì)專門針對(duì)石墨電極接頭研發(fā)、生產(chǎn)接頭用針狀焦即接頭焦。

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④石墨電極下游需求：針狀焦產(chǎn)品品質(zhì)較高，主要用于生產(chǎn)超高功率石墨電極，下游需求主要受電弧爐煉鋼產(chǎn)量和產(chǎn)業(yè)政策影響。電弧爐煉鋼主要原料系廢鋼，且工藝流程較短，因此相較傳統(tǒng)長(zhǎng)流程煉鋼工藝，一方面具有資源循環(huán)利用的優(yōu)勢(shì)，另一方面簡(jiǎn)化了許多碳排放工序，且在能源上更多的使用電力與水等清潔能源，從而實(shí)現(xiàn)了一定程度上的碳減排。美國、歐盟等發(fā)達(dá)國家粗鋼以電弧爐煉鋼為主，國內(nèi)在“雙碳”背景下，亦支持和鼓勵(lì)電弧爐煉鋼不斷替代傳統(tǒng)長(zhǎng)流程煉鋼工藝。

工信部、國家發(fā)改委、生態(tài)環(huán)境部在《關(guān)于促進(jìn)鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》中提出：“推進(jìn)廢鋼資源高質(zhì)高效利用，有序引導(dǎo)電爐煉鋼發(fā)展，力爭(zhēng)到2025年，電爐鋼產(chǎn)量占粗鋼總產(chǎn)量比例提升至15%以上”。考慮到當(dāng)前中國電爐鋼占比較小，距離目標(biāo)有較大空間，預(yù)計(jì)到2025年末中國電弧爐煉鋼的產(chǎn)量都將得到極大提高，進(jìn)而推動(dòng)超高功率石墨電極和高功率石墨電極的發(fā)展。

目前，國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的電極焦主要系用來生產(chǎn)超高功率石墨電極本體及其接頭。由于石墨電極接頭使用量相對(duì)本體較少，且對(duì)針狀焦品質(zhì)要求較高，下游企業(yè)此前一般以進(jìn)口針狀焦為原料生產(chǎn)石墨電極接頭，且對(duì)原料驗(yàn)證周期較長(zhǎng)。相較于負(fù)極焦，電極焦在粒度分布和熱膨脹系數(shù)上有嚴(yán)格的要求：大規(guī)格超高功率石墨電極對(duì)作為骨料的針狀焦的要求是粒度足夠大，熱膨脹系數(shù)足夠低。而小粒度的針狀焦一般是運(yùn)用到低品質(zhì)小規(guī)格的石墨電極領(lǐng)域以及鋰電池負(fù)極材料領(lǐng)域，因此電極焦對(duì)品質(zhì)的要求一般相對(duì)較高。相較于本體焦，接頭焦在硫氮含量、振實(shí)密度、熱膨脹系數(shù)、灰分等指標(biāo)要求上更為嚴(yán)格。