等靜壓石墨市場現(xiàn)狀分析及發(fā)展前景

等靜壓石墨市場現(xiàn)狀分析及發(fā)展前景特種石墨行業(yè)壁壘（一）特種石墨行業(yè)技術(shù)壁壘生產(chǎn)等靜壓石墨的各原料、輔料之間的配比以及生產(chǎn)設(shè)備的裝配直接決定了最終產(chǎn)品的質(zhì)量，而各原料、輔料的配比方案需要長時間的經(jīng)驗積累，存在不可復(fù)制性。同時，等靜壓石墨要經(jīng)過磨粉、混捏、成型、焙燒、浸漬、石墨化等工序，工序之間環(huán)環(huán)相扣，每道工序?qū)夹g(shù)、工藝和操作人員的經(jīng)驗都有極高的要求，任何一道工序出現(xiàn)差錯都會影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量，甚至出現(xiàn)廢品。行業(yè)內(nèi)等靜壓石墨生產(chǎn)企業(yè)需要較長時間的技術(shù)儲備和經(jīng)驗積累，才能保證產(chǎn)品成品率，因此等靜壓石墨行業(yè)外的企業(yè)進入存在一定的技術(shù)壁壘。（二）特種石墨行業(yè)資金壁壘等靜壓石墨是下游眾多高技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)重要的功能性和消耗性材料，屬于資本密集型行業(yè)，對投資規(guī)模的要求較高。等靜壓石墨的生產(chǎn)設(shè)備價格昂貴，產(chǎn)能投建技術(shù)要求較高，投資回報周期較長。此外，等靜壓石墨行業(yè)一般采用連續(xù)性大批量的生產(chǎn)模式，需要等靜壓石墨生產(chǎn)企業(yè)具備投資規(guī)模，采用先進的設(shè)備裝置，對企業(yè)的資本儲備和資金流動性提出了挑戰(zhàn)。（三）特種石墨行業(yè)渠道壁壘由于等靜壓石墨不同用途的針對性強，這就要求企業(yè)對各種產(chǎn)品有精準的客戶定位。等靜壓石墨在下游的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中通常處于關(guān)鍵地位，導致了下游客戶對等靜壓石墨供應(yīng)商的穩(wěn)定性和持續(xù)性提出了很高的要求，一旦等靜壓石墨生產(chǎn)企業(yè)成為下游客戶的合格供應(yīng)商，雙方將形成穩(wěn)定的供需關(guān)系，更換頻率較低。而客戶資源的開發(fā)、維護需要消耗大量的人力、財力和時間成本，這對行業(yè)新進者形成了較為明顯的渠道壁壘。此外，行業(yè)內(nèi)發(fā)展較好的企業(yè)已經(jīng)樹立起了良好的品牌效應(yīng)，與客戶構(gòu)建了良好、穩(wěn)定的互信關(guān)系，在市場競爭中占有先機，這對行業(yè)新進者搶占市場形成了一定的障礙。全球特種石墨行業(yè)基本情況從全球范圍來看，工業(yè)發(fā)展越快速，對特種石墨的需求量越多。特種石墨的需求量在歐洲、北美以及日本市場保持穩(wěn)定，而在中國市場保持快速增長。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、日本東海炭素、日本東洋炭素、新日本炭素、日本揖斐電。炭素材料行業(yè)發(fā)展概況和趨勢（一）炭素材料及碳素制品行業(yè)基本情況炭素材料是指以碳元素為主要成分的材料的總稱。炭素材料包括炭素原料和碳素制品兩大類。其中炭素原料是指炭素工業(yè)所使用的石油焦、針狀焦、無煙煤和天然石墨原材料；碳素制品是指炭素原料經(jīng)過加工處理得到的具有一定形狀和物化性質(zhì)的產(chǎn)品，如炭電極、石墨電極、特種石墨和碳纖維材料等。炭素材料由于其特殊的性能，已成為現(xiàn)代工業(yè)不可或缺的重要材料，依靠其固有特性，經(jīng)常以基礎(chǔ)原料、模具、用具、部件、構(gòu)件以及結(jié)構(gòu)材料等形式被廣泛應(yīng)用在各種行業(yè)不同環(huán)境、不同生產(chǎn)條件的工業(yè)產(chǎn)品制造過程。碳素制品行業(yè)是一個非常多元化的產(chǎn)業(yè)，既有傳統(tǒng)工業(yè)的基礎(chǔ)，又具備高技術(shù)、高科技發(fā)展的機遇和空間。碳素制品行業(yè)自身具有高技術(shù)特征，同時也應(yīng)用于高技術(shù)領(lǐng)域。碳素材料目前已經(jīng)形成規(guī)?；瘧?yīng)用的有特種石墨（等靜壓石墨、模壓石墨等）、炭炭復(fù)合材料和碳纖維類制品；各類產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于光伏、鋰電、航空航天、半導體下游行業(yè)。我國石墨及碳素制品行業(yè)，一方面低端產(chǎn)品產(chǎn)能過剩、市場供大于求，如普通功率石墨電極、普通功率炭電極、炭陽極和普通陰極炭塊等；另一方面高技術(shù)含量、高附加值的產(chǎn)品，如大規(guī)格大功率炭電極、各領(lǐng)域用的特種石墨（等靜壓石墨）、炭炭復(fù)合材料、碳纖維類制品和碳納米材料等又有較大的缺口。（二）等靜壓石墨行業(yè)基本情況等靜壓石墨屬于炭素材料及碳素制品的細分子類，可用于制造單晶爐熱場、金屬連鑄石墨結(jié)晶器、電火花加工用石墨電極、火箭噴嘴、石墨反應(yīng)堆減速材料和反射材料等。我國等靜壓石墨的研制始于20世紀60年代初，初期主要為科研院所試制。20世紀80年代，上海碳素廠等幾家企業(yè)首次嘗試批量生產(chǎn)等靜壓石墨，但由于技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，加之國外企業(yè)的技術(shù)封鎖，中國等靜壓石墨的整體水平遠落后于美、德、法、日等國。由于等靜壓石墨是光伏、半導體、核能、等多個重要領(lǐng)域的重要材料，實現(xiàn)國產(chǎn)化意義深遠，20世紀90年代起，國產(chǎn)石墨廠商相繼進入相關(guān)領(lǐng)域，等靜壓石墨逐漸加速。經(jīng)過多年發(fā)展，國內(nèi)等靜壓石墨市場已形成國產(chǎn)廠商和海外石墨巨頭多極競爭格局，以成都炭材為代表的國產(chǎn)等靜壓石墨龍頭企業(yè)已成功打破國外等靜壓石墨企業(yè)在華壟斷局面，通過自主研發(fā)不斷突破各類等靜壓石墨產(chǎn)品的核心技術(shù)，部分主要國產(chǎn)產(chǎn)品的性能參數(shù)和質(zhì)量已不遜色于法國美爾森、德國西格里、日本東洋炭素等國際巨頭的同類型產(chǎn)品。現(xiàn)如今，國內(nèi)光伏熱場行業(yè)作為等靜壓石墨的重要下游，國際巨頭應(yīng)用于光伏熱場領(lǐng)域的等靜壓石墨產(chǎn)品尚未在國內(nèi)實現(xiàn)全工序生產(chǎn)，市場競爭力相對下滑，等靜壓石墨領(lǐng)域的正處于加速期。（三）光伏行業(yè)基本情況1、光伏產(chǎn)業(yè)市場空間廣闊，帶動等靜壓石墨行業(yè)加速發(fā)展光伏行業(yè)是等靜壓石墨目前主要下游市場中應(yīng)用規(guī)模較高的細分領(lǐng)域，主要應(yīng)用于光伏晶硅熱場材料。近年來，持續(xù)發(fā)展可再生能源已成為世界各國的基本共識，目前已有至少137個國家作出了凈零排放承諾，各國不斷加大可再生能源投入。與此同時，隨著光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)迭代和產(chǎn)業(yè)升級加速，度電成本持續(xù)下降，光伏發(fā)電已成為全球較為經(jīng)濟的可再生能源形式，全球光伏發(fā)電新增裝機規(guī)模不斷創(chuàng)造歷史新高，行業(yè)處于高速發(fā)展期，2007至2021年全球新增光伏規(guī)模年復(fù)合增長率達到33．64%。光伏發(fā)電已成為全球增長速度最快的可再生能源品種。2021年國內(nèi)全年光伏發(fā)電量為3．259億千瓦時，同比增長25．1%，約占全國全年總發(fā)電量的4．0%。全國新增光伏并網(wǎng)裝機容量54．88GW，同比上升13．9%；累計光伏并網(wǎng)裝機容量達到308GW，新增和累計裝機容量均為全球第一。受益于光伏發(fā)電的需求快速增長，上游光伏硅片行業(yè)呈現(xiàn)高景氣，2021年我國光伏硅片產(chǎn)量為227GW，增速為40．7%，占全球光伏硅片產(chǎn)量的97．3%。2、光伏硅片大型化趨勢加速，提升熱場材料性能要求隨著近年來光伏退補，實行平價上網(wǎng)，光伏產(chǎn)業(yè)鏈降本訴求較強，而大尺寸硅片由于具備更高的轉(zhuǎn)換效率，同時可以有效降低非硅成本，成為光伏實現(xiàn)平價上網(wǎng)的重要依托。目前，硅片大型化已成為主流趨勢，行業(yè)滲透率不斷提升，帶動光伏晶硅熱場材料升級。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2021年市場上182mm和210mm尺寸硅片占比已從2020年的4．5%迅速增長至45%，大尺寸硅片進入快速發(fā)展期。預(yù)計2022年、2025年182mm及210mm尺寸硅片的市場份額占比將分別達到75%、95%。為得到大尺寸硅片需制備大直徑的硅棒，要求熱場設(shè)備部件的直徑和承載硅料量相應(yīng)提升，只有大尺寸的等靜壓石墨組件或高強度的炭炭復(fù)合材料才能滿足需求。3、炭素材料行業(yè)等靜壓石墨電學性能優(yōu)異，系光伏熱場關(guān)鍵材料之一在光伏領(lǐng)域，等靜壓石墨主要運用在單晶硅生長爐用石墨熱場與多晶硅鑄錠爐用石墨熱場中。以單晶硅生長爐為主，構(gòu)成一般包括坩堝、導流筒、保溫筒、加熱器、板材、電極和其他組件。核心部件加熱器是熱場中的直接發(fā)熱體，一般為電阻式，對材料電阻率的均勻性和一致性要求較高，主要采用等靜壓石墨，占比超過95%；同時，等靜壓石墨在熱場系統(tǒng)結(jié)構(gòu)件（坩堝、導流筒、保溫筒）也有較多應(yīng)用。4、等靜壓石墨行業(yè)與行業(yè)上下游的關(guān)系瀝青焦石油焦和煤瀝青制造業(yè)為等靜壓石墨行業(yè)的主要上游。瀝青焦、石油焦是等靜壓石墨生產(chǎn)的骨料，瀝青焦、石油焦的品質(zhì)直接影響等靜壓石墨的質(zhì)量和生產(chǎn)成本，因此上游石油焦、瀝青焦和煤瀝青制造業(yè)的發(fā)展對等靜壓石墨行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。上游企業(yè)眾多，供給充足。等靜壓石墨的下游主要為光伏、半導體、核電等行業(yè)，是戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)不可替代的重要資源之一，下游行業(yè)的發(fā)展狀況和發(fā)展趨勢將直接影響等靜壓石墨行業(yè)的發(fā)展。特種石墨行業(yè)發(fā)展趨勢（一）國產(chǎn)化進程為特種石墨提供發(fā)展空間目前我國特種石墨市場處于供不應(yīng)求狀態(tài)，國內(nèi)特種石墨2019年實際產(chǎn)量約為5．7萬噸，而需求量卻超過10萬噸，2019年從海外進口特種石墨約為3萬噸；國內(nèi)特種石墨2020年實際產(chǎn)量約為6．0萬噸，而2020年需求量約為10．5萬噸，亦超過10萬噸，2020年從海外進口特種石墨約為2．2萬噸。上述情況有助于加快特種石墨材料的國產(chǎn)化進程，提升行業(yè)技術(shù)自主化水平；有利于保持國內(nèi)特種石墨市場的穩(wěn)定，同時也為國內(nèi)特種石墨材料生產(chǎn)廠家的發(fā)展提供了機會和空間。（二）供給側(cè)改革為特種石墨行業(yè)帶來新的機遇隨著下游光伏、鋰電池、航空航天等行業(yè)的快速發(fā)展，中上游石墨新材料的市場需求持續(xù)加大。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2019年和2020年，我國特種石墨需求量均超過10萬噸；其中主要需求來自光伏、鋰電池等戰(zhàn)略新興行業(yè)。而在供給端，受供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的影響，特種石墨行業(yè)中管理不規(guī)范的落后產(chǎn)能被淘汰；新增項目都需要經(jīng)過嚴格的環(huán)評手續(xù)和立項審查，新增產(chǎn)能較為困難，這進一步導致了特種石墨的供應(yīng)在未來一段時間都將保持緩慢增長。預(yù)計特種石墨供不應(yīng)求的狀態(tài)短期內(nèi)很難扭轉(zhuǎn)。（三）下游行業(yè)的興起拓展特種石墨的市場空間特種石墨被廣泛應(yīng)用于冶金、化工、機械、電子、光伏、鋰電、人造金剛石、新能源、航天航空、工業(yè)、核工程等行業(yè)，是戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)不可替代的重要資源之一。在光伏領(lǐng)域，特種石墨主要運用在單晶硅生長爐用石墨熱場與多晶硅鑄錠爐用石墨熱場中石墨部件。光伏太陽能的快速發(fā)展將會直接帶動特種石墨需求的持續(xù)增長；在鋰電領(lǐng)域，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(xiàn)鋰離子的嵌入和脫嵌。鋰離子電池負極材料一般可分為碳材和非碳材兩大類，其中人造石墨和天然石墨材料類負極出貨量在整個負極材料產(chǎn)業(yè)中的占比達到90%以上，是現(xiàn)階段商業(yè)化應(yīng)用的主流；在電火花加工領(lǐng)域，作為陽極的工具電極可以使用銅質(zhì)材料，也可使用石墨材料，而石墨電極與銅電極相比具有密度小、易加工、切削加工不易產(chǎn)生應(yīng)力及熱變形、熔點在3，000℃以上時熱膨脹系數(shù)小的特點；在核電領(lǐng)域，特種石墨系高溫氣冷堆中必需的石墨材料，高溫氣冷堆是國際核能界公認的目前安全性最高的新型核反應(yīng)堆，是未來核電裝機的發(fā)展趨勢；在鑄造行業(yè)，特種石墨也是制作結(jié)晶器不可替代的材料，運用在大規(guī)模連鑄生產(chǎn)純銅、青銅、黃銅的過程中，是結(jié)晶器中的關(guān)鍵部件；此外，特種石墨還用于制作金剛石工具和硬質(zhì)合金的燒結(jié)模具，光纖拉絲機的熱場部件（加熱器、保溫筒等），真空熱處理爐的熱場部件（加熱器、承載框等），以及精密石墨熱交換器、機械密封部件、活塞環(huán)、軸承、火箭噴嘴等。隨著我國半導體、鋰電、光伏太陽能、電火花及模具加工、核電等產(chǎn)業(yè)的加快發(fā)展，預(yù)計未來特種石墨的市場需求將呈現(xiàn)較快增長。發(fā)展趨勢及前景碳素材料具有電和熱的良傳導性、電特性、潤滑性、高溫特性、耐化學腐蝕性、耐熱性、耐高溫熱剝落性、電化學性能等基本特性。碳素尤其是特種石墨已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)不可或缺的重要物料和工業(yè)材料，依靠其固有特性，經(jīng)常以基礎(chǔ)原料、模具、用具、部件、構(gòu)件以及結(jié)構(gòu)材料等形式被廣泛應(yīng)用在各種行業(yè)不同環(huán)境、不同生產(chǎn)條件的工業(yè)產(chǎn)品制造過程。碳素行業(yè)是一個非常多元化的產(chǎn)業(yè)，既有傳統(tǒng)工業(yè)的基礎(chǔ)，又具備高技術(shù)、高科技發(fā)展的機遇和空間，行業(yè)發(fā)展前景長期向好。同時，碳素行業(yè)也是對石化和煤化工行業(yè)的廢渣進行深加工再利用，是一項能源二次利用、符合循環(huán)經(jīng)濟理念的產(chǎn)業(yè)。（一）電火花加工對特種石墨的需求穩(wěn)定增長電火花加工的主要優(yōu)勢在于能適用于難切削材料的加工，工具電極與工件不接觸，兩者間作用力很小，適用于加工特殊及復(fù)雜形狀的零件。在電火花加工工藝中，作為陽極的工具電極可以使用銅質(zhì)材料，也可使用石墨材料。石墨電極與銅電極相比具有比銅輕，密度只有銅的20%、易加工、切削加工不易產(chǎn)生應(yīng)力及熱變形、熔點在3，000℃以上時熱膨脹系數(shù)小的特點。在特種石墨的需求結(jié)構(gòu)中，電火花加工占比約15%，是需求量最大的下游用戶之一。電火花加工石墨產(chǎn)品中使用高檔石墨約為25%，使用中低檔石墨約為75%。（二）核安全加快石墨材料在核電中的應(yīng)用日本福島核事故引發(fā)核電危機，核安全成為未來核電發(fā)展的關(guān)鍵因素。歐洲一些國家放緩或停止了核電站的建設(shè)，德國甚至宣布2020年關(guān)閉核電站，我國也在重新審視核電發(fā)展的規(guī)劃。但從長期看，核電依然是發(fā)電效率最高、最有前途的發(fā)電機組，我國大力發(fā)展核電的長期規(guī)劃沒有改變。在核電建設(shè)中，核安全是首位。高溫氣冷堆是國際核能界公認的目前安全性最高的新型核反應(yīng)堆，是未來核電裝置的發(fā)展趨勢。石墨是中子的慢化劑和優(yōu)良的反射劑，其自身很多優(yōu)良特性確立了它在核工業(yè)領(lǐng)域中關(guān)鍵材料之一。在高溫氣冷堆中，炭材料是不可缺少的減速材料、反射材料和結(jié)構(gòu)材料。高溫氣冷堆需要大量的高級石墨材料，可以說沒有核石墨材料就無法建成高溫氣冷堆。在高溫氣冷堆中由于用氦氣作為冷卻劑，用碳素及陶瓷材料作為燃料的包覆材料，用石墨或炭質(zhì)材料作為減速材料和爐芯結(jié)構(gòu)材料，可以把接近1，000℃的高溫氣體導出反應(yīng)堆外作為能源使用。國際上已經(jīng)建立了多座開發(fā)研究用高溫氣冷堆。此外，核石墨可以用來制作熱結(jié)構(gòu)件，各向同性炭石墨材料用于制作石墨球、堆芯材料、電極等核石墨制品。模具連鑄和人造金剛石石墨增長潛力不容忽視）其他需求：模具、連鑄和人造金剛石石墨增長潛力不容忽視。我國用于制造模具和連鑄的石墨數(shù)量較大，石墨模具和連鑄用各類石墨約占總需求量26%。機械工業(yè)中的鑄造行業(yè)大量使用石墨材料作為加壓鑄造、離心鑄造、超硬合金的熱擠壓等加工模具。生產(chǎn)大規(guī)格的純銅、青銅、黃銅等主要采用連鑄的方法，其中對產(chǎn)品質(zhì)量起著至關(guān)重要影響的結(jié)晶器就是用等靜壓石墨材料制成的。由于等靜壓石墨在熱傳導、熱穩(wěn)定、自潤滑、抗浸潤及化學惰性等方面具有良好的性能，使之成為制作結(jié)晶器不可替代的材料。等靜壓石墨還用于制作金剛石工具和硬質(zhì)合金的燒結(jié)模具，光纖拉絲機的熱場部件（加熱器、保溫筒等），真空熱處理爐的熱場部件（加熱器、承載框等），以及精密石墨熱交換器、機械密封部件、活塞環(huán)、軸承、火箭噴嘴等。行業(yè)發(fā)展的有利因素