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    • Part 1、全球石墨資源
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中國(guó)石墨出口管制和電池負(fù)極材料

2023/10/23
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10月20日,中國(guó)宣布對(duì)石墨相關(guān)物項(xiàng)進(jìn)行出口管制,將高純度(純度>99.9%)、高強(qiáng)度(抗折強(qiáng)度>30Mpa)、高密度(密度>1.73克/立方厘米)的人造石墨材料及其制品,以及天然鱗片石墨及其制品(包含球化石墨、膨脹石墨等)正式納入出口管制清單,并將于12月1日實(shí)施。

這個(gè)石墨材料主要應(yīng)用在核能、新能源、儲(chǔ)能、節(jié)能環(huán)保、航空、航天、生物醫(yī)藥、電子信息、新材料、高端裝備等領(lǐng)域。當(dāng)然對(duì)我們最熟悉的還是動(dòng)力電池領(lǐng)域。

●?人造石墨由石油焦、針狀焦、瀝青焦等原料通過粉碎、造粒、分級(jí)、高溫石墨化加工 等過程制成。

●?天然石墨采用天然鱗片晶質(zhì)石墨,經(jīng) 過粉碎、球化、分級(jí)、純化、表面處理等工序制成。

Part 1、全球石墨資源

?石墨資源在全球的分布比較集中,僅有少數(shù)國(guó)家擁有豐富的石墨礦產(chǎn)。截至2022年底,全球已探明天然石墨資源儲(chǔ)量約為3.3億噸,土耳其石墨資源儲(chǔ)量排名世界第一,占比27.3%;巴西排名第二,占比22.4%;中國(guó)位列第三,占比15.8%;馬達(dá)加斯加排名第四,占比7.9%。

截至2022年,全球石墨產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展趨勢(shì)。據(jù)美國(guó)地質(zhì)勘探局(USGS)最新數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)以每年850,000噸的開采產(chǎn)量位居全球石墨生產(chǎn)國(guó)之首,占據(jù)全球總產(chǎn)量的65%。馬達(dá)加斯加、莫桑比克、巴西、韓國(guó)、俄羅斯、加拿大、挪威、印度和朝鮮等國(guó)也在全球石墨市場(chǎng)中扮演著重要角色。

馬達(dá)加斯加在石墨生產(chǎn)領(lǐng)域取得突破,其開采產(chǎn)量從2021年的全球第五位躍升至第二位,達(dá)到170,000噸,同時(shí)其石墨儲(chǔ)量位列全球第四。莫桑比克則擁有Syrah Resources和Triton Minerals等兩大石墨礦商,其中Balama項(xiàng)目是全球最大的綜合性天然石墨開采和加工資產(chǎn)。此外,巴西、韓國(guó)、俄羅斯、加拿大、挪威、印度和朝鮮等國(guó)家也積極發(fā)展石墨資源,其中一些國(guó)家的產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)。

全球石墨產(chǎn)量從1900年的8萬噸增長(zhǎng)至2022年的130萬噸,各個(gè)國(guó)家限制石墨資源開采,石墨產(chǎn)量相對(duì)穩(wěn)定。全球前十大石墨生產(chǎn)商石墨產(chǎn)能約占全球石墨產(chǎn)能的一半。隨著石墨資源戰(zhàn)略地位越來越受重視,2010年,歐盟將石墨列為14種緊缺礦產(chǎn)資源之一;2013年,美國(guó)將石墨列為難以獲得的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)之一;2016年,我國(guó)將晶質(zhì)石墨列入戰(zhàn)略性礦產(chǎn)目錄。2023年10月20日,我國(guó)正式將球化石墨等3種高敏感石墨物項(xiàng)正式納入兩用物項(xiàng)出口管制清單。

Part 2、電池中的負(fù)極材料?

鋰離子電池通常以碳材料為負(fù)極,以含鋰的化合物為正極,在充放電過程中,沒有金 屬鋰存在,只有鋰離子。當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí),電池的正極上有鋰離子生成,生成的 鋰離子經(jīng)過電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。作為負(fù)極的碳呈現(xiàn)層狀結(jié)構(gòu),有很多微孔,到達(dá)負(fù)極 的鋰離子就嵌入到碳層的層狀結(jié)構(gòu)以及微孔中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。負(fù)極材料主要影響鋰離子電池的首次效率、循環(huán)性能等,是鋰離子電池最重要的原材 料構(gòu)成之一。

2022年全球負(fù)極材料出貨量達(dá)到155.6萬噸,同比增長(zhǎng)71.9%,其中中國(guó)負(fù)極材料出貨量同比增長(zhǎng)84.0%達(dá)到143.3萬噸,同比增速創(chuàng)歷史新高。中國(guó)企業(yè)負(fù)極材料出貨量全球占比繼續(xù)提升,2022年已經(jīng)超過90%。

IEA EVOutlook里面羅列了石墨單kg/kWh的數(shù)據(jù)。

也就是說單車臺(tái)車,純電大概用70公斤,(插電)混合動(dòng)力用10公斤左右。

?全球約 70% 的石墨來自中國(guó),而且我們?cè)谪?fù)極材料生產(chǎn)占據(jù)主導(dǎo)地位,海關(guān)數(shù)據(jù)顯示,2023年前9個(gè)月,中國(guó)人造石墨出口量同比增長(zhǎng)45%,達(dá)到424706公噸。從整個(gè)金額來看,大概也就是20-30億的規(guī)模,但是對(duì)全球的供應(yīng)產(chǎn)生決定性的影響。

小結(jié)

從目前我們面臨的形勢(shì)來看,石墨的管制是我們打出來的一張牌。不能我們單方面給AI芯片和設(shè)備限制購(gòu)買單方面挨打,也需要有來有回才行。哪能光挨打呢?

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筆者 朱玉龍,一名汽車行業(yè)的工程師,2008年入行,做的是讓人看不透的新能源汽車行業(yè)。我學(xué)的是測(cè)試和電路,從汽車電子硬件開始起步,現(xiàn)在在做子系統(tǒng)和產(chǎn)品方面的工作。汽車產(chǎn)業(yè)雖然已經(jīng)被人視為夕陽產(chǎn)業(yè),不過我相信未來衣食住行中的行,汽車仍是實(shí)現(xiàn)個(gè)人自由的不二工具,愿在汽車電子電氣的工程方面耕耘和努力,更愿與同行和感興趣的朋友分享見解。