Astratto:l'autore analizza la situazione della produzione e del consumo di coke ad aghi nel nostro paese, la prospettiva della sua applicazione nell'industria degli elettrodi di grafite e dei materiali per elettrodi negativi, per studiare le sfide dello sviluppo del coke ad aghi, comprese le risorse di materie prime scarse, la qualità la valutazione delle applicazioni non è elevata, a ciclo lungo e in eccesso di capacità, aumenta la ricerca sulla segmentazione del prodotto, l'applicazione, le misure di prestazione, come gli studi di associazione per sviluppare il mercato di fascia alta.
A seconda delle diverse fonti di materie prime, il coke ad aghi può essere suddiviso in coke ad aghi di petrolio e coke ad aghi di carbone. Il coke di petrolio è prodotto principalmente da liquame FCC attraverso raffinazione, idrodesolforazione, coking ritardato e calcinazione. Il processo è relativamente complesso e presenta un elevato contenuto tecnico. Il coke ad ago ha le caratteristiche di alto contenuto di carbonio, basso contenuto di zolfo, basso azoto, basso contenuto di ceneri e così via, e ha eccezionali proprietà elettrochimiche e meccaniche dopo la grafitizzazione. È una sorta di materiale di carbonio anisotropo di fascia alta con facile grafitizzazione.
Il coke ad ago viene utilizzato principalmente per elettrodi di grafite ad altissima potenza e materiali catodici per batterie agli ioni di litio, come obiettivi strategici di "picco del carbonio", "carbon neutral", i paesi continuano a promuovere la trasformazione dell'industria siderurgica e automobilistica e il miglioramento della struttura industriale adeguamento e promuovere l'applicazione di tecnologie di risparmio energetico a basse emissioni di carbonio e di protezione ambientale verde, per promuovere la produzione dell'acciaio con forni ad arco elettrico e il rapido sviluppo di nuovi veicoli energetici. Anche la domanda di coke grezzo ad aghi sta crescendo rapidamente. In futuro, l’industria a valle del coke ad ago sarà ancora molto prospera. Questo argomento analizza lo stato dell'applicazione e le prospettive del coke ad aghi negli elettrodi di grafite e nel materiale anodico e propone le sfide e le contromisure per un sano sviluppo dell'industria del coke ad aghi.
1. Analisi della produzione e della direzione del flusso del coke ad ago
1.1 Produzione di coke ad ago
La produzione di Needle Coke è concentrata principalmente in alcuni paesi come Cina, Stati Uniti, Regno Unito, Corea del Sud e Giappone. Nel 2011, la capacità produttiva globale di coke ad aghi era di circa 1.200 kt/a, di cui la capacità produttiva della Cina era di 250 kt/a, e c'erano solo quattro produttori cinesi di coke ad aghi. Entro il 2021, secondo le statistiche di Sinfern Information, la capacità produttiva globale di Needle Coke aumenterà fino a circa 3.250 kt/a, e la capacità produttiva di Needle Coke in Cina aumenterà fino a circa 2.240 kt/a, pari al 68,9% della produzione mondiale. capacità produttiva e il numero di produttori cinesi di coke ad aghi salirà a 21.
La tabella 1 mostra la capacità produttiva dei 10 principali produttori di coke al mondo, con una capacità produttiva totale di 2.130 kt/anno, pari al 65,5% della capacità produttiva globale. Dal punto di vista della capacità di produzione globale delle imprese di coke ad aghi, i produttori di coke ad aghi della serie di petrolio hanno generalmente una scala relativamente ampia, la capacità di produzione media di un singolo impianto è di 100 ~ 200 kt/a, la capacità di produzione di coke ad aghi della serie di carbone è solo di circa 50 kT / UN.
Nei prossimi anni, la capacità di produzione globale di coke ad aghi continuerà ad aumentare, ma principalmente dalla Cina. La capacità di produzione di coke ad aghi pianificata e in costruzione in Cina è di circa 430kT/a, e la situazione di eccesso di capacità è ulteriormente aggravata. Al di fuori della Cina, la capacità di coke ad aghi è sostanzialmente stabile, con la raffineria russa OMSK che prevede di costruire un'unità di coke ad aghi da 38 kt/anno nel 2021.
La Figura 1 mostra la produzione di Needle Coke in Cina negli ultimi 5 anni. Come si può vedere dalla Figura 1, la produzione di coke in Cina ha raggiunto una crescita esplosiva, con un tasso di crescita annuo composto del 45% in 5 anni. Nel 2020, la produzione totale di coke in Cina ha raggiunto 517kT, di cui 176kT di carbone e 341kT di petrolio.
1.2 Importazione di coke ad aghi
La Figura 2 mostra la situazione delle importazioni di coke in Cina negli ultimi 5 anni. Come si può vedere dalla Figura 2, prima dell’epidemia di COVID-19, il volume delle importazioni di coke in Cina era aumentato in modo significativo, raggiungendo 270kT nel 2019, un livello record. Nel 2020, a causa del prezzo elevato del coke importato, della diminuzione della competitività, delle grandi scorte portuali e, a causa del continuo scoppio di epidemie in Europa e negli Stati Uniti, il volume delle importazioni cinesi di coke nel 2020 è stato di soli 132 kt, in calo del 51%. anno dopo anno. Secondo le statistiche, nel Needle Coke importato nel 2020, il Needle Coke di petrolio è stato di 27,5kT, in calo dell’82,93% su base annua; Il carbone misura il coke ad ago 104,1kt, il 18,26% in più rispetto allo scorso anno, il motivo principale è che il trasporto marittimo del Giappone e della Corea del Sud è meno colpito dall'epidemia, in secondo luogo, il prezzo di alcuni prodotti dal Giappone e dalla Corea del Sud è inferiore a quello di prodotti simili in Cina e il volume degli ordini a valle è elevato.
1.3 Direzione di applicazione del coke ad aghi
Il coke ad ago è un tipo di materiale di carbonio di fascia alta, utilizzato principalmente come materia prima per la produzione di elettrodi di grafite ad altissima potenza e materiali anodici di grafite artificiale. I campi di applicazione terminali più importanti sono la produzione dell’acciaio con forni elettrici ad arco e le batterie di potenza per i veicoli a nuova energia.
FICO. 3 mostra l’andamento dell’applicazione del Needle Coke in Cina negli ultimi 5 anni. L'elettrodo di grafite è il campo di applicazione più vasto e il tasso di crescita della domanda entra in una fase relativamente piatta, mentre i materiali degli elettrodi negativi continuano a crescere rapidamente. Nel 2020, il consumo totale di coke ad ago in Cina (compreso il consumo di scorte) è stato di 740 kT, di cui sono stati consumati 340 kT di materiale negativo e 400 kT di elettrodo di grafite, pari al 45% del consumo di materiale negativo.
2.1 Sviluppo della produzione dell'acciaio eAF
L’industria del ferro e dell’acciaio è uno dei principali produttori di emissioni di carbonio in Cina. Esistono due principali metodi di produzione del ferro e dell'acciaio: altoforno e forno elettrico ad arco. Tra questi, la produzione dell’acciaio con forni ad arco elettrici può ridurre le emissioni di carbonio del 60% e può realizzare il riciclaggio delle risorse di rottami di acciaio e ridurre la dipendenza dall’importazione di minerale di ferro. L’industria siderurgica ha proposto di assumere un ruolo guida nel raggiungimento dell’obiettivo del “picco del carbonio” e della “neutralità del carbonio” entro il 2025. Sotto la guida della politica nazionale dell’industria siderurgica, ci sarà un gran numero di acciaierie da sostituire acciaio da convertitore e da altoforno con forno elettrico ad arco.
Nel 2020, la produzione di acciaio grezzo della Cina è pari a 1.054,4 milioni di tonnellate, di cui circa 96 milioni di tonnellate di acciaio eAF, che rappresentano solo il 9,1% dell'acciaio grezzo totale, rispetto al 18% della media mondiale, al 67% degli Stati Uniti, 39 % dell'Unione europea e il 22% dell'acciaio EAF del Giappone, c'è un ampio margine di progresso. Secondo la bozza della “Guida alla promozione dello sviluppo di alta qualità dell’industria siderurgica” pubblicata dal Ministero dell’Industria e della Tecnologia dell’Informazione il 31 dicembre 2020, la percentuale della produzione di acciaio eAF sulla produzione totale di acciaio grezzo dovrebbe essere aumentata a 15 % ~ 20% entro il 2025. L'aumento della produzione di acciaio eAF aumenterà in modo significativo la domanda di elettrodi di grafite ad altissima potenza. Il trend di sviluppo dei forni elettrici ad arco domestici è di fascia alta e su larga scala, il che comporta una maggiore domanda di elettrodi di grafite con specifiche di grandi dimensioni e ad altissima potenza.
2.2 Stato di produzione dell'elettrodo di grafite
L'elettrodo di grafite è un materiale di consumo essenziale per la produzione dell'acciaio eAF. La Figura 4 mostra la capacità produttiva e la produzione di elettrodi di grafite in Cina negli ultimi 5 anni. La capacità produttiva di elettrodi di grafite è aumentata da 1050kT/a nel 2016 a 2200kt/a nel 2020, con un tasso di crescita annuo composto del 15,94%. Questi cinque anni rappresentano il periodo di rapida crescita della capacità produttiva degli elettrodi di grafite e anche il ciclo di rapido sviluppo dell'industria degli elettrodi di grafite. Prima del 2017, l'industria degli elettrodi di grafite come industria manifatturiera tradizionale con elevato consumo energetico ed elevato inquinamento, le grandi imprese nazionali di elettrodi di grafite riducono la produzione, le piccole e medie imprese di elettrodi di grafite rischiano la chiusura e persino i giganti internazionali degli elettrodi devono interrompere la produzione, rivendere ed uscire. Nel 2017, influenzato e guidato dalla politica amministrativa nazionale di eliminazione obbligatoria delle “barre d’acciaio da pavimento”, il prezzo dell’elettrodo di grafite in Cina è aumentato notevolmente. Stimolato dai profitti in eccesso, il mercato degli elettrodi di grafite ha inaugurato un’ondata di ripresa ed espansione della capacità.
Nel 2019, la produzione di elettrodi di grafite in Cina ha raggiunto un nuovo massimo negli ultimi anni, raggiungendo 1.189 kT. Nel 2020, la produzione dell’elettrodo di grafite è scesa a 1020 kT a causa dell’indebolimento della domanda causato dall’epidemia. Nel complesso, però, l’industria cinese degli elettrodi di grafite presenta un grave eccesso di capacità e il tasso di utilizzo è sceso dal 70% nel 2017 al 46% nel 2020, un nuovo basso tasso di utilizzo della capacità.
2.3 Analisi della domanda di coke ad ago nell'industria degli elettrodi di grafite
Lo sviluppo dell’acciaio eAF guiderà la domanda di elettrodi di grafite ad altissima potenza. Si stima che la domanda di elettrodi di grafite sarà di circa 1.300 kt nel 2025, mentre la domanda di coke grezzo sarà di circa 450 kt. Poiché nella produzione di elettrodi e giunti di grafite di grandi dimensioni e ad altissima potenza, il coke ad aghi a base di petrolio è migliore del coke ad aghi a base di carbone, la percentuale della domanda di coke ad aghi a base di petrolio da parte degli elettrodi di grafite sarà ulteriormente aumentata, occupando il spazio di mercato del coke a base di carbone.
Orario di pubblicazione: 23 marzo 2022