摘要:隨著新能源、新材料等領域的快速發(fā)展,石墨及碳素制品的市場需求呈現(xiàn)出不斷增長的趨勢,行業(yè)市場規(guī)模也在不斷擴大。中國石墨及碳素制品市場規(guī)模已經(jīng)超過千億元,未來市場潛力仍然巨大。從細分領域來看,石墨電極是其中規(guī)模相對較大的領域,而特種石墨等碳素新材料領域規(guī)模較小。近年來,我國石墨電極需求持續(xù)擴大,產(chǎn)量穩(wěn)步增長,2022年我國石墨電極產(chǎn)量同比增長8%。
一、定義及分類
石墨及碳素制品制造是指以炭、石墨材料加工的特種石墨制品、碳素制品、異形制品,以及用樹脂和各種有機物浸漬加工而成的碳素異形產(chǎn)品的制造。石墨及碳素制品業(yè)包括冶金用碳素制品業(yè)(石墨電極類、炭電極類、炭塊類、炭糊類制品等),電工用碳素制品業(yè)(電刷、炭棒及密封料和其他電工用碳素制品制造)及其他石墨及碳素制品。碳素制品根據(jù)生產(chǎn)工藝特點和產(chǎn)品特性可分為石墨制品類、炭制品類和炭素新材料三大類,其中炭制品主要包括炭電極、炭塊、炭陽極和炭糊制品。
二、行業(yè)政策
1、主管部門和監(jiān)管體制
石墨及碳素制品行業(yè)的監(jiān)管采取行政監(jiān)管和行業(yè)自律結(jié)合的方式,主管部門是國家發(fā)改委及工信部,行業(yè)自律組織為中國炭素行業(yè)協(xié)會和中國非金屬礦工業(yè)協(xié)會。其中,國家發(fā)改委承擔行業(yè)宏觀管理職能,主要負責制訂石墨及碳素制品產(chǎn)業(yè)政策、產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃等,指導整個行業(yè)的協(xié)同有序發(fā)展。工信部對石墨及碳素制品行業(yè)的發(fā)展具有推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)改造、促進中小企業(yè)發(fā)展的宏觀指導和綜合協(xié)調(diào)、加快推進信息化和工業(yè)化融合發(fā)展的作用。
中國炭素行業(yè)協(xié)會承擔行業(yè)引導及服務職能,主要負責石墨及碳素制品產(chǎn)業(yè)及市場研究、對會員企業(yè)的公眾服務、行業(yè)自律管理以及代表會員企業(yè)向政府部門提出產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議等。中國非金屬礦工業(yè)協(xié)會主要負責配合政府作好宏觀調(diào)控政策的組織實施和跟蹤工作,積極推進石墨及碳素制品行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等。
2、行業(yè)相關政策
石墨及碳素制品是國家重要的戰(zhàn)略資源和關鍵材料,在國民經(jīng)濟和國防建設中具有不可替代的作用。其廣泛應用于機械、電子、航空航天、核工業(yè)等領域,是國家重點支持和發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。近年來,我國從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與升級、標準與規(guī)范制定、技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)支持等多個方面推動石墨及碳素制品發(fā)展。如在《關于化纖工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導意見》和《關于推動能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》中,明確支持石墨及碳素制品行業(yè)的科技創(chuàng)新,鼓勵企業(yè)加大研發(fā)投入,推動產(chǎn)學研合作,加速新產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。此外,在《鼓勵外商投資產(chǎn)業(yè)目錄(2022年版)》中,將石墨及碳素制品納入鼓勵外商投資產(chǎn)業(yè)目錄。這有助于吸引更多的國際先進技術(shù)和管理經(jīng)驗進入中國市場,提升行業(yè)的整體競爭力。各類政策有序落實,將推動石墨及碳素制品行業(yè)的健康快速發(fā)展。
三、發(fā)展歷程
中國碳素工業(yè)起步較晚但發(fā)展較快。我國石墨及碳素制品業(yè)起步于國家“一五”期間建設的156項重點工程。引進前蘇聯(lián)技術(shù)的吉林炭素廠1952年籌建、1955年建成投產(chǎn),成為中國碳素工業(yè)的搖籃。20世紀70年代到80年代,中國石墨及碳素制品行業(yè)經(jīng)歷了一個穩(wěn)定的增長期。這一階段國內(nèi)企業(yè)引進國外先進技術(shù)和設備,加強技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新,逐步提高產(chǎn)品技術(shù)含量和附加值。20世紀90年代至21世紀初,隨著國內(nèi)外市場需求不斷增長,行業(yè)規(guī)模不斷擴大,企業(yè)數(shù)量和從業(yè)人員不斷增加。在這一階段,國內(nèi)企業(yè)逐步提高技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量,并積極參與國際市場競爭。進入21世紀,石墨及碳素制品行業(yè)面臨著資源環(huán)境壓力、市場需求變化、技術(shù)進步等多方面的挑戰(zhàn)。為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,行業(yè)開始轉(zhuǎn)型升級,加強環(huán)保和安全措施,推廣節(jié)能減排技術(shù),開發(fā)新型石墨及碳素材料,拓展應用領域。目前,中國已成為世界石墨及碳素制品生產(chǎn)大國之一,產(chǎn)值和產(chǎn)量均居世界前列。
四、行業(yè)壁壘
1、技術(shù)壁壘
石墨及碳素制品具有工序復雜、技術(shù)要求高的特點。以特種石墨為例,合格的特種石墨一般要經(jīng)過煅燒、磨粉和混捏、壓型、焙燒、浸漬、石墨化等多個工序,如對產(chǎn)品性能指標有較高要求,則需經(jīng)過多次浸漬、焙燒等工序,工序之間環(huán)環(huán)相扣,每道工序?qū)夹g(shù)、工藝和操作人員經(jīng)驗都有著較高要求,同時產(chǎn)品標準和性能要求也較高,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,因此成品率是體現(xiàn)該行業(yè)競爭實力的一個重要指標。行業(yè)內(nèi)企業(yè)均需要進行較長時間的技術(shù)儲備和經(jīng)驗積累,才能不斷提高產(chǎn)品成品率。新進入企業(yè)很難在短時間內(nèi)掌握關鍵技術(shù),因此技術(shù)壁壘是阻止新企業(yè)進入的重要因素。
2、資金壁壘
石墨及碳素制品行業(yè)的投資需求較大,包括生產(chǎn)線建設、設備購置、技術(shù)研發(fā)等方面。以特種石墨為例,特種石墨材料的生產(chǎn)周期較長,周轉(zhuǎn)速度慢,因此特種石墨行業(yè)一般采用連續(xù)性大批量的生產(chǎn)模式,需要特種石墨生產(chǎn)企業(yè)具備較大的投資規(guī)模。特種石墨的生產(chǎn)設備價格昂貴,投資回報周期較長,屬于資金密集型行業(yè),對企業(yè)的資金實力和資金流動性要求高。對于新進入者來說,前期投入和后期經(jīng)營需要耗費大量資金,存在一定的資金壁壘。
3、人才壁壘
由于石墨及碳素制品生產(chǎn)步驟較多、工藝復雜,并對產(chǎn)品不斷更新和研發(fā)的需求較大,需要擁有專業(yè)技術(shù)水平高、實踐工作經(jīng)驗豐富、協(xié)作能力強的研發(fā)生產(chǎn)技術(shù)團隊,能夠把握行業(yè)發(fā)展趨勢,不斷研發(fā)新的石墨材料,適應下游石墨制品行業(yè)對高質(zhì)量原材料的需求,因此人才構(gòu)成進入本行業(yè)的壁壘。
五、產(chǎn)業(yè)鏈
1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析
經(jīng)過多年發(fā)展,我國石墨及碳素制品行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈比較完整。其中,上游主要包括石墨和碳素材料(包括無煙煤、瀝青焦等)的采掘和供應,原材料的品質(zhì)和性能對最終產(chǎn)品的質(zhì)量和性能有重要影響。中游主要包括石墨及碳素制品的生產(chǎn)和制造。根據(jù)不同的產(chǎn)品和應用需求,生產(chǎn)工藝和技術(shù)有所不同。下游主要包括各應用領域的需求方,如冶金、化工、電子、核工業(yè)、航空航天等。石墨及碳素制品行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈如下圖所示:
2、行業(yè)領先企業(yè)分析
(1)方大炭素新材料科技股份有限公司
方大炭素新材料科技股份有限公司成立于1999年,主要從事石墨及炭素新材料的研制、生產(chǎn)與銷售。公司擁有四大石墨電極生產(chǎn)基地,是中國最大的石墨電極供應商。方大炭素擁有多家炭素生產(chǎn)子公司與原料生產(chǎn)加工公司,地理布局合理,實現(xiàn)了資源共享、集中研發(fā)、優(yōu)勢互補、統(tǒng)籌營銷的產(chǎn)業(yè)格局。近年來,方大炭素以市場為導向,堅持順應市場、創(chuàng)造市場,靈活調(diào)整銷售策略,穩(wěn)固并開拓石墨電極市場,重點抓住各類炭磚市場、特種石墨等產(chǎn)品市場需求變化尋求增量,保障公司穩(wěn)定運營。2023年上半年,方大炭素生產(chǎn)石墨炭素制品10.4萬噸(其中:石墨電極8.1萬噸,炭磚1.7萬噸),炭素制品業(yè)務收入13.39億元,同比增長1.15%。
(2)平頂山東方碳素股份有限公司
平頂山東方碳素股份有限公司創(chuàng)建于2006年,專業(yè)從事特種石墨材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術(shù)企業(yè),主要產(chǎn)品包括等靜壓特種石墨材料、模壓細結(jié)構(gòu)特種石墨材料和中粗結(jié)構(gòu)特種石墨材料。公司擁有特種石墨新材料全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)能力,具備年產(chǎn)1萬噸特種石墨的生產(chǎn)能力,同時特種石墨產(chǎn)品規(guī)格較為齊全,產(chǎn)品暢銷國內(nèi)二十多個省市,遠銷韓國、印度、日本等十幾個國家。根據(jù)中國炭素行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù),公司的銷量規(guī)模及市場占有率等方面均處于行業(yè)前列,是國內(nèi)特種石墨行業(yè)產(chǎn)銷規(guī)模較大的企業(yè)之一。近年來,隨著光伏等行業(yè)快速發(fā)展,特種石墨需求穩(wěn)步增加,公司收入也持續(xù)增長。2023年上半年東方碳素特種石墨產(chǎn)品銷售收入1.87億元,同比增長17.05%。
六、行業(yè)現(xiàn)狀
隨著新能源、新材料等領域不斷發(fā)展,石墨及碳素制品市場需求呈現(xiàn)出不斷增長的趨勢,行業(yè)市場規(guī)模也在不斷擴大。數(shù)據(jù)顯示,中國石墨及碳素制品市場規(guī)模已經(jīng)超過千億元,未來市場潛力仍然巨大。從細分領域來看,石墨電極是其中規(guī)模相對較大的領域,而特種石墨等碳素新材料領域規(guī)模較小。近年來,我國石墨電極需求持續(xù)擴大,產(chǎn)量穩(wěn)步增長。2022年我國石墨電極產(chǎn)量同比增長8%。這主要得益于新能源、新材料等領域的快速發(fā)展,尤其是鋰電池、光伏產(chǎn)業(yè)的需求拉動。2023年,隨著光伏產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展,石墨電極產(chǎn)量進一步擴大。
七、發(fā)展因素
1、機遇
(1)國家產(chǎn)業(yè)政策支持
石墨及碳素制品作為新材料行業(yè)的核心領域,在我國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)中占據(jù)著舉足輕重的地位。近年來,隨著國家對新興產(chǎn)業(yè)的重視和支持力度不斷加大,石墨及碳素制品行業(yè)也迎來了前所未有的發(fā)展機遇。國家為了引導產(chǎn)業(yè)的健康、快速發(fā)展,出臺了一系列政策和規(guī)劃,為石墨及碳素制品行業(yè)提供了強有力的支持。特別是在《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄(2024年本)》中,將石墨負極材料等材料列為鼓勵類產(chǎn)業(yè),充分體現(xiàn)了國家對行業(yè)的重視和支持,為石墨及碳素制品行業(yè)提供了良好的發(fā)展環(huán)境。
(2)下游行業(yè)需求持續(xù)增長
石墨及碳素制品被廣泛應用于光伏、半導體、新能源電池、人造金剛石、冶金、化工、機械、電子等行業(yè),是戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)不可替代的重要資源之一,終端應用行業(yè)的技術(shù)升級和新興應用領域的不斷拓展,為石墨及碳素制品提供了廣闊的市場空間。隨著全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變,新能源市場的需求不斷增長,尤其是電動汽車、風能、太陽能等領域,對石墨及碳素制品的需求量逐漸增加。
(3)技術(shù)創(chuàng)新推動
石墨及碳素制品行業(yè)是一個技術(shù)密集型行業(yè),技術(shù)創(chuàng)新是推動行業(yè)發(fā)展的關鍵因素。隨著科技的不斷進步和應用領域的拓展,石墨及碳素制品的生產(chǎn)技術(shù)和工藝不斷改進,提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和性能,同時也為行業(yè)發(fā)展提供了新的動力。此外,隨著環(huán)保意識的提高,石墨及碳素制品在環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展領域的應用逐漸受到重視,為行業(yè)提供了新的增長點。
2、挑戰(zhàn)
(1)資源和環(huán)境壓力加大
石墨及碳素制品行業(yè)在生產(chǎn)過程中面臨資源和環(huán)境壓力加大的挑戰(zhàn)。在生產(chǎn)過程中,石墨及碳素制品行業(yè)會產(chǎn)生大量的廢氣、廢水和固體廢棄物。這些廢棄物中含有有害物質(zhì),如果處理不當,會對環(huán)境造成嚴重污染。此外,石墨及碳素制品的生產(chǎn)還需要消耗大量的能源,這不僅加劇了能源資源的緊張狀況,還產(chǎn)生了大量的碳排放,對氣候變化產(chǎn)生負面影響。隨著環(huán)保意識的提高和全球環(huán)保法規(guī)的日益嚴格,石墨及碳素制品行業(yè)也必須加強環(huán)保和安全措施的投入。
(2)技術(shù)創(chuàng)新能力不足
盡管石墨及碳素制品的應用前景十分廣闊,但目前企業(yè)普遍存在技術(shù)創(chuàng)新能力不足的問題,這使得它們難以滿足高端、定制化產(chǎn)品的市場需求。這種狀況已經(jīng)對行業(yè)的進一步發(fā)展形成了制約。尤其是航空航天、核能等高新技術(shù)領域快速發(fā)展,對高端石墨及碳素制品的需求量正在持續(xù)增長,而國內(nèi)石墨及碳素制品的質(zhì)量和性能仍然不能滿足這些高端領域的嚴格要求,需要進一步提升。
(3)缺乏統(tǒng)一的標準和規(guī)范
目前,石墨及碳素制品行業(yè)缺乏統(tǒng)一的標準和規(guī)范。由于沒有統(tǒng)一的標準和規(guī)范,不同企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,有些產(chǎn)品的性能和質(zhì)量難以滿足市場需求,甚至存在安全隱患。這不僅影響了石墨及碳素制品行業(yè)的整體形象,也給消費者的選擇帶來了困擾。此外,部分企業(yè)可能采取不正當手段降低成本,導致產(chǎn)品質(zhì)量下降,擾亂了市場秩序。這種情況不僅損害了消費者的利益,也制約了整個行業(yè)的發(fā)展。
八、競爭格局
目前,我國石墨及碳素制品行業(yè)的市場份額比較分散,企業(yè)規(guī)模大小不一。大型企業(yè)通過技術(shù)創(chuàng)新和資源整合,逐漸擴大市場份額,而中小型企業(yè)則依靠專業(yè)化生產(chǎn)和特色產(chǎn)品占據(jù)一定市場空間。從重點細分領域看,由于長期以來受其他國家工藝技術(shù)和設備技術(shù)壁壘,目前國內(nèi)碳素產(chǎn)品仍以傳統(tǒng)碳素材料為主,其中大部分產(chǎn)品為石墨電極,特種石墨占比較小。全國從事特種石墨生產(chǎn)的企業(yè)僅幾十家,且產(chǎn)業(yè)集中度相對較低,具備一定生產(chǎn)規(guī)模的企業(yè)較少。當前,方大炭素、寧新新材、東方碳素、新成新材等企業(yè)具備較強的技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新能力,在特種石墨領域具有較強競爭力。其中,方大炭素炭素制品綜合生產(chǎn)能力達到23萬噸,與此同時公司正推進3100噸碳纖維項目、3萬噸/每年特種石墨制造與加工項目、年產(chǎn)5.0萬噸超高功率石墨電極等項目建設。隨著國內(nèi)特種石墨行業(yè)技術(shù)水平的提升,預計未來國內(nèi)企業(yè)自主研發(fā)生產(chǎn)的特種石墨高端產(chǎn)品在國內(nèi)所占的市場份額將會逐步擴大。
九、發(fā)展趨勢
技術(shù)創(chuàng)新是推動行業(yè)發(fā)展的關鍵因素,未來石墨及碳素制品行業(yè)將繼續(xù)加大技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新投入,提升高端產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。隨著技術(shù)的不斷突破,行業(yè)將開發(fā)出更多具有高附加值的產(chǎn)品,滿足航空航天、核能等高新技術(shù)領域的需求。其中,隨著技術(shù)的不斷進步和應用領域的拓展,特種石墨等碳素新材料在航空航天、核能等領域的應用逐漸增多,市場需求也在逐漸增加,特種石墨等碳素新材料領域?qū)⒊蔀槭疤妓刂破沸袠I(yè)的重要發(fā)展方向。目前,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。未來,隨著科技的不斷進步和產(chǎn)業(yè)政策的支持,特種石墨國產(chǎn)化進程將持續(xù)加快。
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