Abstrakt:Forfatteren analyserer produksjons- og forbrukssituasjonen for nålekoks i landet vårt, utsiktene for bruk i grafittelektrode- og negative elektrodematerialer, for å studere utviklingsutfordringene for oljenålkoks, inkludert mangel på råmaterialressurser, lav kvalitet, lange sykluser og overkapasitet, samt evaluering av applikasjoner med økt produktsegmentering, forskning, anvendelse og ytelsesmål, for eksempel assosiasjonsstudier, for å utvikle high-end-markedet.
I henhold til de ulike råvarekildene kan nålekoks deles inn i oljenålkoks og kullnålkoks. Oljenålkoks lages hovedsakelig av FCC-slam gjennom raffinering, hydroavsvovling, forsinket koksing og kalsinering. Prosessen er relativt kompleks og har et høyt teknisk innhold. Nålekoks har egenskapene høyt karboninnhold, lavt svovelinnhold, lavt nitrogeninnhold, lavt askeinnhold og så videre, og har enestående elektrokjemiske og mekaniske egenskaper etter grafittisering. Det er et slags anisotropisk high-end karbonmateriale med enkel grafittisering.
Nålekoks brukes hovedsakelig til ultrahøyeffekt grafittelektroder og katodematerialer for litiumionbatterier. Som strategiske mål for "karbontopp" og "karbonnøytralitet" fortsetter landene å fremme transformasjonen og oppgraderingen av jern- og stål- og bilindustrien, samt tilpasning av industriell struktur, og fremme bruken av energisparende lavkarbon- og grønn miljøvernteknologi. For å fremme stålproduksjon i elektriske lysbueovner og den raske utviklingen av nye energikjøretøyer, vokser også etterspørselen etter rå nålekoks raskt. I fremtiden vil den nedstrøms industrien for nålekoks fortsatt være svært velstående. Dette emnet analyserer bruksstatusen og utsiktene for nålekoks i grafittelektrode- og anodematerialer, og legger frem utfordringene og mottiltakene for en sunn utvikling av nålekoksindustrien.
1. Analyse av produksjon og strømningsretning for nålekoks
1.1 Produksjon av nålekoks
Produksjonen av nålekoks er hovedsakelig konsentrert i noen få land som Kina, USA, Storbritannia, Sør-Korea og Japan. I 2011 var den globale produksjonskapasiteten for nålekoks omtrent 1200 kt/år, hvorav Kinas produksjonskapasitet var 250 kt/år, og det fantes bare fire kinesiske nålekoksprodusenter. I følge statistikk fra Sinfern Information vil den globale produksjonskapasiteten for nålekoks innen 2021 øke til omtrent 3250 kt/år, og produksjonskapasiteten for nålekoks i Kina vil øke til omtrent 2240 kt/år, noe som utgjør 68,9 % av den globale produksjonskapasiteten, og antallet kinesiske nålekoksprodusenter vil øke til 21.
Tabell 1 viser produksjonskapasiteten til de 10 største nålekoksprodusentene i verden, med en total produksjonskapasitet på 2130 kt/a, som tilsvarer 65,5 % av den globale produksjonskapasiteten. Fra et perspektiv på den globale produksjonskapasiteten til nålekoksbedrifter, har produsenter av oljeserie-nålkoks generelt en relativt stor skala. Den gjennomsnittlige produksjonskapasiteten for et enkelt anlegg er 100 ~ 200 kt/a, mens produksjonskapasiteten for kullserie-nålkoks bare er omtrent 50 kT/a.
I løpet av de neste årene vil den globale produksjonskapasiteten for nålekoks fortsette å øke, men hovedsakelig fra Kina. Kinas planlagte og under bygging produksjonskapasitet for nålekoks er omtrent 430 kT/a, og overkapasitetssituasjonen forverres ytterligere. Utenfor Kina er nålekokskapasiteten i utgangspunktet stabil, og Russlands OMSK-raffineri planlegger å bygge en nålekoksenhet på 38 kT/a i 2021.
Figur 1 viser produksjonen av nålekoks i Kina de siste 5 årene. Som det fremgår av figur 1, har nålekoksproduksjonen i Kina oppnådd eksplosiv vekst, med en sammensatt årlig vekstrate på 45 % på 5 år. I 2020 nådde den totale produksjonen av nålekoks i Kina 517 kT, inkludert 176 kT kullserier og 341 kT oljeserier.
1.2 Import av nålekoks
Figur 2 viser importsituasjonen for nålekoks i Kina de siste fem årene. Som det fremgår av figur 2, økte importvolumet av nålekoks i Kina betydelig før COVID-19-utbruddet, og nådde 270 kT i 2019, et rekordhøyt nivå. I 2020, på grunn av den høye prisen på importert nålekoks, redusert konkurranseevne, store havnebeholdninger og det kontinuerlige utbruddet av epidemier i Europa og USA, var Kinas importvolum av nålekoks i 2020 bare 132 kT, en nedgang på 51 % fra år til år. Ifølge statistikk var oljenålkoks 27,5 kT av nålekoksen som ble importert i 2020, en nedgang på 82,93 % fra år til år. Kullmålekoks nåle 104,1 kt, 18,26 % mer enn i fjor. Hovedårsaken er at sjøtransporten i Japan og Sør-Korea er mindre påvirket av epidemien. For det andre er prisen på noen produkter fra Japan og Sør-Korea lavere enn for lignende produkter i Kina, og ordrevolumet nedstrøms er stort.
1.3 Påføringsretning for nålekoks
Nålekoks er et type høykvalitets karbonmateriale, som hovedsakelig brukes som råmateriale for produksjon av ultrahøyeffekts grafittelektroder og kunstige grafittanoder. De viktigste terminale bruksområdene er stålproduksjon i elektriske lysbueovner og kraftbatterier for nye energikjøretøyer.
FIG. 3 viser brukstrenden for nålekoks i Kina de siste 5 årene. Grafittelektrode er det største bruksfeltet, og vekstraten i etterspørselen går inn i en relativt flat fase, mens negative elektrodematerialer fortsetter å vokse raskt. I 2020 var det totale forbruket av nålekoks i Kina (inkludert lagerforbruk) 740 kT, hvorav 340 kT negativt materiale og 400 kT grafittelektrode ble forbrukt, noe som utgjør 45 % av forbruket av negativt materiale.
2.1 Utvikling av eAF-stålproduksjon
Jern- og stålindustrien er en stor produsent av karbonutslipp i Kina. Det finnes to hovedproduksjonsmetoder for jern og stål: masovn og lysbueovn. Blant disse kan stålproduksjon fra lysbueovn redusere karbonutslippene med 60 %, og kan realisere resirkulering av stålskrapressurser og redusere avhengigheten av import av jernmalm. Jern- og stålindustrien foreslo å ta ledelsen i å nå målet om «karbontopp» og «karbonnøytralitet» innen 2025. Under veiledning av den nasjonale politikken for jern- og stålindustrien vil det være et stort antall stålverk som skal erstatte stål fra konvertere og masovner med lysbueovner.
I 2020 var Kinas råstålproduksjon på 1054,4 millioner tonn, hvorav produksjonen av elektrisk jern- og stål (EAF) er omtrent 96 millioner tonn, som bare utgjør 9,1 % av den totale råstålproduksjonen. Dette sammenlignet med 18 % av verdensgjennomsnittet, 67 % i USA, 39 % i EU og 22 % av Japans EAF-stål, er det stort rom for fremgang. I følge utkastet til «Veiledning for å fremme høykvalitetsutvikling av jern- og stålindustrien», utstedt av departementet for industri og informasjonsteknologi 31. desember 2020, bør andelen av eAF-stålproduksjon i den totale råstålproduksjonen økes til 15 % ~ 20 % innen 2025. Økningen i eAF-stålproduksjonen vil øke etterspørselen etter grafittelektroder med ultrahøy effekt betydelig. Utviklingstrenden for elektriske lysbueovner i husholdningen er avansert og storskala, noe som fører til større etterspørsel etter grafittelektroder med store spesifikasjoner og ultrahøy effekt.
2.2 Produksjonsstatus for grafittelektrode
Grafittelektrode er et essensielt forbruksmateriale for stålproduksjon med elektrisk stød (eAF). Figur 4 viser produksjonskapasiteten og produksjonen av grafittelektroder i Kina de siste fem årene. Produksjonskapasiteten til grafittelektroder har økt fra 1050 kT/a i 2016 til 2200 kT/a i 2020, med en sammensatt årlig vekstrate på 15,94 %. Disse fem årene er perioden med rask vekst i produksjonskapasiteten for grafittelektroder, og også den løpende syklusen for rask utvikling av grafittelektrodeindustrien. Før 2017 var grafittelektrodeindustrien en tradisjonell produksjonsindustri med høyt energiforbruk og høy forurensning. Store innenlandske grafittelektrodebedrifter reduserte produksjonen, små og mellomstore grafittelektrodebedrifter sto overfor nedleggelse, og selv de internasjonale elektrodegigantene måtte stoppe produksjonen, videreselge og gå ut. I 2017, påvirket og drevet av den nasjonale administrative politikken om obligatorisk eliminering av "gulvstangstål", steg prisen på grafittelektroder i Kina kraftig. Stimulert av overskuddsfortjeneste innledet grafittelektrodemarkedet en bølge av kapasitetsgjenoppretting og utvidelse.
I 2019 nådde produksjonen av grafittelektroder i Kina en ny topp de siste årene, og nådde 1189 kT. I 2020 falt produksjonen av grafittelektroder til 1020 kT på grunn av den svekkede etterspørselen forårsaket av epidemien. Men generelt sett har Kinas grafittelektrodeindustri alvorlig overkapasitet, og utnyttelsesgraden falt fra 70 % i 2017 til 46 % i 2020, en ny lav kapasitetsutnyttelsesgrad.
2.3 Etterspørselsanalyse av nålekoks i grafittelektrodeindustrien
Utviklingen av eAF-stål vil drive etterspørselen etter grafittelektroder med ultrahøy effekt. Det er anslått at etterspørselen etter grafittelektroder vil være rundt 1300 kt i 2025, og etterspørselen etter rå nålekoks vil være rundt 450 kT. Fordi oljebasert nålekoks er bedre enn kullbasert nålekoks i produksjonen av store og ultrahøye grafittelektroder og skjøter, vil andelen av etterspørselen etter oljebasert nålekoks etter grafittelektroder øke ytterligere, noe som vil oppta markedsplassen for kullbasert nålekoks.
Publisert: 23. mars 2022