等静压石墨行业发展概况

等静压石墨行业发展概况行业前景因素（一）产业政策支持特种石墨是我国战略性新兴产业新材料行业的重要一环。在《产业结构调整指导目录（2019年本）》中，将特种石墨（高强、高密、高纯、高模量）列为鼓励类产业。在《新材料产业发展指南》等政策文件中，国家都强调了发展新材料，加大研发投入的重要性，要发展符合环保要求的、资源高效利用的高端制造业，全面推行循环生产方式；下游应用产业锂电、光伏等亦受到国家产业政策的大力支持。（二）下游行业兴起，需求进一步提升在光伏领域，特种石墨主要运用在单晶硅生长炉用石墨热场与多晶硅铸锭炉用石墨热场中石墨部件。光伏太阳能的快速发展将会直接带动特种石墨需求的持续增长；在锂电领域，负极材料在锂电池中主要是作为储锂的主体，在充放电的过程中实现锂离子的嵌入和脱嵌。锂离子电池负极材料一般可分为碳材和非碳材两大类，其中人造石墨和天然石墨材料类负极出货量在整个负极材料产业中的占比达到90%以上，是现阶段商业化应用的主流；在电火花加工领域，作为阳极的工具电极可以使用铜质材料，也可使用石墨材料，而石墨电极与铜电极相比具有密度小、易加工、切削加工不易产生应力及热变形、熔点在3，000℃以上时热膨胀系数小的特点；在核电领域，特种石墨系高温气冷堆中必需的石墨材料，高温气冷堆是国际核能界公认的目前安全性最高的新型核反应堆，是未来核电装机的发展趋势；在铸造行业，特种石墨也是制作结晶器不可替代的材料，运用在大规模连铸生产纯铜、青铜、黄铜的过程中，是结晶器中的关键部件；此外，特种石墨还用于制作金刚石工具和硬质合金的烧结模具，光纤拉丝机的热场部件（加热器、保温筒等），真空热处理炉的热场部件（加热器、承载框等），以及精密石墨热交换器、机械密封部件、活塞环、轴承、火箭喷嘴等。随着我国半导体、锂电、光伏太阳能、电火花及模具加工、核电等产业的加快发展，预计未来特种石墨的市场需求将呈现较快增长。（三）经济的增长为特种石墨行业发展创造了有利环境特种石墨行业的发展离不开国民经济的带动，国民经济的发展保证了国家对制造业的持续投入，保证了居民消费水平和消费能力的不断增长，这些都为特种石墨行业的发展创造了极为有利的环境。我国国民经济运行态势良好，发展潜力巨大，而无论是传统制造行业还是高科技产业的发展都离不开特种石墨。（四）符合绿色经济、循环经济潮流随着社会经济的发展，人们对环境保护的要求越来越高，改善生态环境、提高生活质量，已成为落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重要内容。近年来，各地区、各部门相继出台多项环保制度与规划，为淘汰高消耗高污染的落后生产力、实现资源综合利用、发展循环经济提供制度保障。特种石墨的生产是资源综合利用的过程，特种石墨的主要原材料是石油焦、沥青焦和煤沥青等，是对石油化工和煤化工行业的废渣进行深加工再利用，是一项能源二次利用、符合循环经济理念的产业。我国每年产生大量的石油焦、沥青焦和煤沥青，如果没有特种石墨行业的消耗，这些副产品只能被低效利用和堆放，成为污染环境的重大隐患。可以说特种石墨行业是石化及煤化工行业节能减排的重要功臣，也是实现资源综合利用的典型行业。行业集中度当前我国石墨及碳素制品行业存在行业竞争无序、宏观管理失控等问题。作为一种宝贵的不可再生资源，石墨具有重要的战略价值。但是，长期以来国家对石墨资源的管理没有纳入一个规模的渠道，造成了石墨主产区各自为政的局面。随着，国家对石墨及碳素制品行业的日渐重视，加强宏观管理和控制已成必然趋势。因此，今后重点企业的竞争战略将会以大力推进石墨工业结构调整为重点；积极开拓国际市场，组建石墨大型企业集团为趋势。特种石墨行业发展趋势（一）国产化进程为特种石墨提供发展空间目前我国特种石墨市场处于供不应求状态，国内特种石墨2019年实际产量约为5．7万吨，而需求量却超过10万吨，2019年从海外进口特种石墨约为3万吨；国内特种石墨2020年实际产量约为6．0万吨，而2020年需求量约为10．5万吨，亦超过10万吨，2020年从海外进口特种石墨约为2．2万吨。上述情况有助于加快特种石墨材料的国产化进程，提升行业技术自主化水平；有利于保持国内特种石墨市场的稳定，同时也为国内特种石墨材料生产厂家的发展提供了机会和空间。（二）供给侧改革为特种石墨行业带来新的机遇随着下游光伏、锂电池、航空航天等行业的快速发展，中上游石墨新材料的市场需求持续加大。统计数据显示，2019年和2020年，我国特种石墨需求量均超过10万吨；其中主要需求来自光伏、锂电池等战略新兴行业。而在供给端，受供给侧结构性改革的影响，特种石墨行业中管理不规范的落后产能被淘汰；新增项目都需要经过严格的环评手续和立项审查，新增产能较为困难，这进一步导致了特种石墨的供应在未来一段时间都将保持缓慢增长。预计特种石墨供不应求的状态短期内很难扭转。（三）下游行业的兴起拓展特种石墨的市场空间特种石墨被广泛应用于冶金、化工、机械、电子、光伏、锂电、人造金刚石、新能源、航天航空、工业、核工程等行业，是战略性新兴产业不可替代的重要资源之一。在光伏领域，特种石墨主要运用在单晶硅生长炉用石墨热场与多晶硅铸锭炉用石墨热场中石墨部件。光伏太阳能的快速发展将会直接带动特种石墨需求的持续增长；在锂电领域，负极材料在锂电池中主要是作为储锂的主体，在充放电的过程中实现锂离子的嵌入和脱嵌。锂离子电池负极材料一般可分为碳材和非碳材两大类，其中人造石墨和天然石墨材料类负极出货量在整个负极材料产业中的占比达到90%以上，是现阶段商业化应用的主流；在电火花加工领域，作为阳极的工具电极可以使用铜质材料，也可使用石墨材料，而石墨电极与铜电极相比具有密度小、易加工、切削加工不易产生应力及热变形、熔点在3，000℃以上时热膨胀系数小的特点；在核电领域，特种石墨系高温气冷堆中必需的石墨材料，高温气冷堆是国际核能界公认的目前安全性最高的新型核反应堆，是未来核电装机的发展趋势；在铸造行业，特种石墨也是制作结晶器不可替代的材料，运用在大规模连铸生产纯铜、青铜、黄铜的过程中，是结晶器中的关键部件；此外，特种石墨还用于制作金刚石工具和硬质合金的烧结模具，光纤拉丝机的热场部件（加热器、保温筒等），真空热处理炉的热场部件（加热器、承载框等），以及精密石墨热交换器、机械密封部件、活塞环、轴承、火箭喷嘴等。随着我国半导体、锂电、光伏太阳能、电火花及模具加工、核电等产业的加快发展，预计未来特种石墨的市场需求将呈现较快增长。特种石墨行业发展面临的不利因素（一）特种石墨行业技术工艺进步较快等静压石墨产品的规格和参数随着下游需求的变化不断升级，目前受光伏硅片大型化趋势的影响，等静压石墨产品的尺寸和性能要求越来越高，等静压石墨厂商需不断开发高性能、高可靠性的新产品以适应市场需求的转变。如果行业不能及时适应客户的需求变化，不能及时跟上行业技术进步，则面临被淘汰的风险。（二）特种石墨行业劳动力成本不断增长随着我国社会逐渐步入老龄化阶段，原有的人口红利正逐步丧失，用工成本面临上涨压力。人力成本是等静压石墨厂商成本的重要组成部分之一，未来随着我国人力成本的进一步增长，等静压石墨生产厂商将面临更大的成本压力。炭素材料行业发展概况和趋势（一）炭素材料及碳素制品行业基本情况炭素材料是指以碳元素为主要成分的材料的总称。炭素材料包括炭素原料和碳素制品两大类。其中炭素原料是指炭素工业所使用的石油焦、针状焦、无烟煤和天然石墨原材料；碳素制品是指炭素原料经过加工处理得到的具有一定形状和物化性质的产品，如炭电极、石墨电极、特种石墨和碳纤维材料等。炭素材料由于其特殊的性能，已成为现代工业不可或缺的重要材料，依靠其固有特性，经常以基础原料、模具、用具、部件、构件以及结构材料等形式被广泛应用在各种行业不同环境、不同生产条件的工业产品制造过程。碳素制品行业是一个非常多元化的产业，既有传统工业的基础，又具备高技术、高科技发展的机遇和空间。碳素制品行业自身具有高技术特征，同时也应用于高技术领域。碳素材料目前已经形成规模化应用的有特种石墨（等静压石墨、模压石墨等）、炭炭复合材料和碳纤维类制品；各类产品广泛应用于光伏、锂电、航空航天、半导体下游行业。我国石墨及碳素制品行业，一方面低端产品产能过剩、市场供大于求，如普通功率石墨电极、普通功率炭电极、炭阳极和普通阴极炭块等；另一方面高技术含量、高附加值的产品，如大规格大功率炭电极、各领域用的特种石墨（等静压石墨）、炭炭复合材料、碳纤维类制品和碳纳米材料等又有较大的缺口。（二）等静压石墨行业基本情况等静压石墨属于炭素材料及碳素制品的细分子类，可用于制造单晶炉热场、金属连铸石墨结晶器、电火花加工用石墨电极、火箭喷嘴、石墨反应堆减速材料和反射材料等。我国等静压石墨的研制始于20世纪60年代初，初期主要为科研院所试制。20世纪80年代，上海碳素厂等几家企业首次尝试批量生产等静压石墨，但由于技术基础薄弱，加之国外企业的技术封锁，中国等静压石墨的整体水平远落后于美、德、法、日等国。由于等静压石墨是光伏、半导体、核能、等多个重要领域的重要材料，实现国产化意义深远，20世纪90年代起，国产石墨厂商相继进入相关领域，等静压石墨逐渐加速。经过多年发展，国内等静压石墨市场已形成国产厂商和海外石墨巨头多极竞争格局，以成都炭材为代表的国产等静压石墨龙头企业已成功打破国外等静压石墨企业在华垄断局面，通过自主研发不断突破各类等静压石墨产品的核心技术，部分主要国产产品的性能参数和质量已不逊色于法国美尔森、德国西格里、日本东洋炭素等国际巨头的同类型产品。现如今，国内光伏热场行业作为等静压石墨的重要下游，国际巨头应用于光伏热场领域的等静压石墨产品尚未在国内实现全工序生产，市场竞争力相对下滑，等静压石墨领域的正处于加速期。（三）光伏行业基本情况1、光伏产业市场空间广阔，带动等静压石墨行业加速发展光伏行业是等静压石墨目前主要下游市场中应用规模较高的细分领域，主要应用于光伏晶硅热场材料。近年来，持续发展可再生能源已成为世界各国的基本共识，目前已有至少137个国家作出了净零排放承诺，各国不断加大可再生能源投入。与此同时，随着光伏产业技术迭代和产业升级加速，度电成本持续下降，光伏发电已成为全球较为经济的可再生能源形式，全球光伏发电新增装机规模不断创造历史新高，行业处于高速发展期，2007至2021年全球新增光伏规模年复合增长率达到33．64%。光伏发电已成为全球增长速度最快的可再生能源品种。2021年国内全年光伏发电量为3．259亿千瓦时，同比增长25．1%，约占全国全年总发电量的4．0%。全国新增光伏并网装机容量54．88GW，同比上升13．9%；累计光伏并网装机容量达到308GW，新增和累计装机容量均为全球第一。受益于光伏发电的需求快速增长，上游光伏硅片行业呈现高景气，2021年我国光伏硅片产量为227GW，增速为40．7%，占全球光伏硅片产量的97．3%。2、光伏硅片大型化趋势加速，提升热场材料性能要求随着近年来光伏退补，实行平价上网，光伏产业链降本诉求较强，而大尺寸硅片由于具备更高的转换效率，同时可以有效降低非硅成本，成为光伏实现平价上网的重要依托。目前，硅片大型化已成为主流趋势，行业渗透率不断提升，带动光伏晶硅热场材料升级。根据中国光伏行业协会统计，2021年市场上182mm和210mm尺寸硅片占比已从2020年的4．5%迅速增长至45%，大尺寸硅片进入快速发展期。预计2022年、2025年182mm及210mm尺寸硅片的市场份额占比将分别达到75%、95%。为得到大尺寸硅片需制备大直径的硅棒，要求热场设备部件的直径和承载硅料量相应提升，只有大尺寸的等静压石墨组件或高强度的炭炭复合材料才能满足需求。3、炭素材料行业等静压石墨电学性能优异，系光伏热场关键材料之一在光伏领域，等静压石墨主要运用在单晶硅生长炉用石墨热场与多晶硅铸锭炉用石墨热场中。以单晶硅生长炉为主，构成一般包括坩埚、导流筒、保温筒、加热器、板材、电极和其他组件。核心部件加热器是热场中的直接发热体，一般为电阻式，对材料电阻率的均匀性和一致性要求较高，主要采用等静压石墨，占比超过95%；同时，等静压石墨在热场系统结构件（坩埚、导流筒、保温筒）也有较多应用。4、等静压石墨行业与行业上下游的关系沥青焦石油焦和煤沥青制造业为等静压石墨行业的主要上游。沥青焦、石油焦是等静压石墨生产的骨料，沥青焦、石油焦的品质直接影响等静压石墨的质量和生产成本，因此上游石油焦、沥青焦和煤沥青制造业的发展对等静压石墨行业的发展至关重要。上游企业众多，供给充足。等静压石墨的下游主要为光伏、半导体、核电等行业，是战略性新兴产业不可替代的重要资源之一，下游行业的发展状况和发展趋势将直接影响等静压石墨行业的发展。特种石墨行业市场规模最近两年由于下游光伏、半导体等行业持续升温，预计国内每年特种石墨总需求量仍将超过10万吨。等静压石墨作为特种石墨的细分种类，在光伏等下游行业的应用较多。随着近年来光伏行业复苏，我国等静压石墨市场