Abstract:De auteur analyseert de productie- en consumptiesituatie van naaldcokes in ons land, de vooruitzichten van de toepassing ervan in de industrie van grafietelektroden en negatieve elektrodematerialen, om de uitdagingen op het gebied van de ontwikkeling van olienaaldcokes te bestuderen, waaronder de schaarste aan grondstoffen, de niet-hoge kwaliteit, lange cyclus en overcapaciteit toepassingsevaluatie, toename van het onderzoek naar productsegmentatie, toepassing, prestatiemetingen, zoals associatiestudies om een high-end markt te ontwikkelen.
Afhankelijk van de verschillende grondstoffenbronnen kan naaldcokes worden onderverdeeld in olie-naaldcokes en steenkool-naaldcokes. Olie-naaldcokes wordt voornamelijk geproduceerd uit FCC-slurry door middel van raffinage, hydro-ontzwaveling, vertraagde cokesvorming en calcinatie. Het proces is relatief complex en heeft een hoog technisch gehalte. Naaldcokes heeft de kenmerken van een hoog koolstofgehalte, een laag zwavelgehalte, een laag stikstofgehalte, een laag asgehalte, enzovoort, en heeft uitstekende elektrochemische en mechanische eigenschappen na grafitisatie. Het is een soort anisotroop hoogwaardig koolstofmateriaal dat gemakkelijk grafitiseert.
Naaldcokes wordt voornamelijk gebruikt voor ultra-hoogvermogen grafietelektroden en kathodematerialen voor lithiumionbatterijen. Als strategische doelstellingen voor "koolstofpiek" en "koolstofneutrale" landen blijven de transformatie en modernisering van de ijzer- en staal- en auto-industrie bevorderen en de aanpassing van de industriële structuur bevorderen en de toepassing van energiebesparende technologie voor koolstofarme en groene milieubescherming bevorderen, de staalproductie in elektrische vlamboogovens en de snelle ontwikkeling van nieuwe energievoertuigen bevorderen. De vraag naar ruwe naaldcokes groeit ook snel. In de toekomst zal de downstreamindustrie van naaldcokes nog steeds zeer welvarend zijn. Dit onderwerp analyseert de toepassingsstatus en vooruitzichten van naaldcokes in grafietelektroden en anodemateriaal en stelt de uitdagingen en tegenmaatregelen voor de gezonde ontwikkeling van de naaldcokesindustrie voor.
1. Analyse van de productie en stroomrichting van naaldcokes
1.1 Productie van naaldcokes
De productie van naaldcokes is voornamelijk geconcentreerd in een paar landen, zoals China, de Verenigde Staten, het Verenigd Koninkrijk, Zuid-Korea en Japan. In 2011 bedroeg de wereldwijde productiecapaciteit van naaldcokes ongeveer 1200 kt/jaar, waarvan 250 kt/jaar in China, en waren er slechts vier Chinese naaldcokesproducenten. Volgens de statistieken van Sinfern Information zal de wereldwijde productiecapaciteit van naaldcokes tegen 2021 stijgen tot ongeveer 3250 kt/jaar, en zal de productiecapaciteit van naaldcokes in China stijgen tot ongeveer 2240 kt/jaar, goed voor 68,9% van de wereldwijde productiecapaciteit. Het aantal Chinese naaldcokesproducenten zal toenemen tot 21.
Tabel 1 toont de productiecapaciteit van de 10 grootste naaldcokesproducenten ter wereld, met een totale productiecapaciteit van 2130 kt/jaar, goed voor 65,5% van de wereldwijde productiecapaciteit. Vanuit het perspectief van de wereldwijde productiecapaciteit van naaldcokesproducenten hebben naaldcokesproducenten in de olie- en gasindustrie over het algemeen een relatief grote schaal; de gemiddelde productiecapaciteit van een enkele fabriek ligt tussen de 100 en 200 kt/jaar, terwijl de productiecapaciteit van naaldcokesproducenten in de steenkoolindustrie slechts ongeveer 50 kT/jaar bedraagt.
De wereldwijde productiecapaciteit voor naaldcokes zal de komende jaren blijven toenemen, maar voornamelijk vanuit China. De geplande en in aanbouw zijnde productiecapaciteit voor naaldcokes in China bedraagt ongeveer 430 kT/jaar, en de overcapaciteit verergert verder. Buiten China is de productiecapaciteit voor naaldcokes vrijwel stabiel; de Russische OMSK-raffinaderij is van plan om in 2021 een naaldcokesfabriek van 38 kT/jaar te bouwen.
Figuur 1 toont de productie van naaldcokes in China in de afgelopen vijf jaar. Zoals te zien is in figuur 1, heeft de productie van naaldcokes in China een explosieve groei doorgemaakt, met een samengestelde jaarlijkse groei van 45% in vijf jaar. In 2020 bereikte de totale productie van naaldcokes in China 517 kton, waaronder 176 kton steenkool en 341 kton olie.
1.2 Import van naaldcokes
Figuur 2 toont de importsituatie van naaldcokes in China in de afgelopen vijf jaar. Zoals te zien is in figuur 2, nam het importvolume van naaldcokes in China vóór de COVID-19-uitbraak aanzienlijk toe, tot 270 kT in 2019, een recordhoogte. In 2020 bedroeg het importvolume van naaldcokes in China, als gevolg van de hoge prijs van geïmporteerde naaldcokes, het verminderde concurrentievermogen, de grote havenvoorraad en de aanhoudende epidemieën in Europa en de Verenigde Staten, slechts 132 kT, een daling van 51% ten opzichte van het voorgaande jaar. Volgens statistieken bedroeg de geïmporteerde naaldcokes in 2020 27,5 kT, een daling van 82,93% ten opzichte van het voorgaande jaar; De steenkoolmaat naaldcokes 104,1kt, 18,26% meer dan vorig jaar. De belangrijkste reden is dat het zeevervoer van Japan en Zuid-Korea minder wordt beïnvloed door de epidemie. Ten tweede is de prijs van sommige producten uit Japan en Zuid-Korea lager dan die van vergelijkbare producten in China, en is het downstream-ordervolume groot.
1.3 Toepassingsrichting van naaldcokes
Naaldcokes zijn een soort hoogwaardig koolstofmateriaal dat voornamelijk wordt gebruikt als grondstof voor de productie van ultrahoogvermogen grafietelektroden en kunstmatige grafietanoden. De belangrijkste toepassingsgebieden zijn de staalproductie in elektrische vlamboogovens en accu's voor voertuigen met nieuwe energiebronnen.
FIGUUR 3 toont de toepassingstrend van naaldcokes in China in de afgelopen vijf jaar. Grafietelektroden vormen het grootste toepassingsgebied en de vraag naar deze materialen is relatief vlak, terwijl de vraag naar negatieve elektrodematerialen snel blijft groeien. In 2020 bedroeg het totale verbruik van naaldcokes in China (inclusief voorraadverbruik) 740 kton, waarvan 340 kton negatief materiaal en 400 kton grafietelektroden werden verbruikt, goed voor 45% van het verbruik van negatief materiaal.
2.1 Ontwikkeling van eAF-staalproductie
De ijzer- en staalindustrie is een belangrijke producent van koolstofemissies in China. Er zijn twee belangrijke productiemethoden voor ijzer en staal: hoogovens en vlamboogovens. Staalproductie met een vlamboogoven kan de koolstofemissie met 60% verminderen, recycling van schroot realiseren en de afhankelijkheid van ijzerertsinvoer verminderen. De ijzer- en staalindustrie heeft voorgesteld het voortouw te nemen bij het bereiken van de doelstelling van "koolstofpiek" en "koolstofneutraliteit" tegen 2025. Onder leiding van het nationale beleid voor de ijzer- en staalindustrie zal een groot aantal staalfabrieken converter- en hoogovenstaal vervangen door vlamboogovens.
In 2020 bedroeg de Chinese ruwstaalproductie 1054,4 miljoen ton, waarvan de productie van eAF-staal ongeveer 96 miljoen ton bedraagt, goed voor slechts 9,1% van de totale ruwstaalproductie, vergeleken met 18% van het wereldgemiddelde, 67% van de Verenigde Staten, 39% van de Europese Unie en 22% van het Japanse EAF-staal. Er is dus nog veel ruimte voor vooruitgang. Volgens het concept van de "Richtlijnen voor het bevorderen van hoogwaardige ontwikkeling van de ijzer- en staalindustrie", uitgegeven door het Ministerie van Industrie en Informatietechnologie op 31 december 2020, zou het aandeel van de eAF-staalproductie in de totale ruwstaalproductie tegen 2025 moeten worden verhoogd tot 15% ~ 20%. De toename van de eAF-staalproductie zal de vraag naar ultrahoogvermogengrafietelektroden aanzienlijk doen toenemen. De ontwikkelingstrend van elektrische vlamboogovens voor huishoudelijk gebruik is high-end en grootschalig, wat een grotere vraag naar grafietelektroden met grote specificaties en ultrahoog vermogen met zich meebrengt.
2.2 Productiestatus van grafietelektrode
Grafietelektrode is een essentieel verbruiksartikel voor eAF-staalproductie. Figuur 4 toont de productiecapaciteit en output van grafietelektroden in China in de afgelopen 5 jaar. De productiecapaciteit van grafietelektroden is gestegen van 1050 kT/a in 2016 tot 2200 kt/a in 2020, met een samengestelde jaarlijkse groei van 15,94%. Deze vijf jaar vormen de periode van snelle groei van de productiecapaciteit van grafietelektroden en ook de lopende cyclus van snelle ontwikkeling van de grafietelektrodenindustrie. Vóór 2017 was de grafietelektrodenindustrie een traditionele maakindustrie met een hoog energieverbruik en hoge vervuiling, grote binnenlandse grafietelektrodebedrijven verminderden de productie, kleine en middelgrote grafietelektrodebedrijven stonden voor sluiting en zelfs de internationale elektrodegiganten moesten de productie staken, doorverkopen en vertrekken. In 2017, beïnvloed en gedreven door het nationale administratieve beleid van verplichte eliminatie van "vloerstaafstaal", steeg de prijs van grafietelektroden in China sterk. Gestimuleerd door de overwinsten zorgde de markt voor grafietelektroden voor een golf van capaciteitsopbouw en -uitbreiding.
In 2019 bereikte de productie van grafietelektroden in China een nieuw record in de afgelopen jaren, namelijk 1189 kT. In 2020 daalde de productie van grafietelektroden tot 1020 kT als gevolg van de verzwakte vraag als gevolg van de epidemie. Over het geheel genomen kampt de Chinese grafietelektrodenindustrie echter met een ernstige overcapaciteit en daalde de benuttingsgraad van 70% in 2017 tot 46% in 2020, een nieuw laag benuttingspercentage.
2.3 Vraaganalyse van naaldcokes in de grafietelektrodenindustrie
De ontwikkeling van eAF-staal zal de vraag naar ultrahoogvermogen grafietelektroden stimuleren. Naar verwachting zal de vraag naar grafietelektroden in 2025 ongeveer 1300 kton bedragen, en de vraag naar ruwe naaldcokes ongeveer 450 kton. Omdat naaldcokes op oliebasis beter presteert dan naaldcokes op steenkoolbasis bij de productie van grote en ultrahoogvermogen grafietelektroden en -verbindingen, zal het aandeel van de vraag naar naaldcokes op oliebasis verder toenemen, waardoor de markt voor naaldcokes op steenkoolbasis verder zal toenemen.
Plaatsingstijd: 23-03-2022