我國石墨資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及供需分析

我國石墨資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及供需分析

石墨是我國重要的戰(zhàn)略礦產(chǎn)資源。由于其優(yōu)良的性能，廣泛應用于鋼鐵、冶金、航天、信息技術等行業(yè)，對我國石墨資源、消費狀況、進出口貿(mào)易等進行了分析。結果表明，我國鱗片石墨資源量穩(wěn)步增長，隱晶質石墨資源量較2012年穩(wěn)步增長，對石墨資源勘探和開發(fā)的需求趨于合理，世界和我國石墨產(chǎn)量均呈上升趨勢。近10年來穩(wěn)定，現(xiàn)有資源滿足需求，我國傳統(tǒng)石墨應用有所下降，新興產(chǎn)業(yè)石墨應用快速增長，進出口方面，初級加工產(chǎn)品（如鱗片石墨）加工技術和先進工藝。SED產(chǎn)品（如球形石墨）增長迅速。近年來，發(fā)達國家的價格與同類產(chǎn)品之間的差距已大幅度縮小。一些高端產(chǎn)品，如陰極電池，已達到世界第一市場份額，石墨價格高低不利于石墨相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。有序發(fā)展石墨，確保石墨價格在合理范圍內(nèi)是非常重要的。

石墨是一種非常重要的非金屬礦物。其加工產(chǎn)品不僅廣泛應用于鋼鐵等傳統(tǒng)行業(yè)，還廣泛應用于新能源、新材料等新興產(chǎn)業(yè)。石墨被認為是未來支持高新技術發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源，世界各國政府高度重視石墨資源的保護、開發(fā)和利用。2011年12月，美國能源部發(fā)布了2011年版的關鍵材料戰(zhàn)略。鋰離子電池正極材料石墨材料列入重點發(fā)展內(nèi)容1，歐盟重點礦產(chǎn)原材料（2010）2報告和歐盟2020戰(zhàn)略七大旗艦項目中，重點材料包括石墨3，國家礦產(chǎn)資源規(guī)劃（2016-2020），國務院批準號2016年12月，又首次將石墨等24種礦物列入戰(zhàn)略礦產(chǎn)目錄，近年來，中國對新能源汽車、石墨烯新材料等新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給予了高度重視。2016年5月19日，中共中央、國務院發(fā)布了《國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》，提出要發(fā)展氫能、燃料電池等新一代能源技術，發(fā)揮納米技術和石墨烯技術在新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展石墨資源被認為是新能源汽車、新石墨烯材料等新興產(chǎn)業(yè)的關鍵原材料，因而受到越來越多的關注，但新興產(chǎn)業(yè)消費與石墨資源的關系及其特殊性前人尚未充分研究其影響，本文試圖結合我國石墨資源和消費現(xiàn)狀，分析我國石墨資源開發(fā)的現(xiàn)狀和前景。

根據(jù)美國地質調(diào)查局2015年的數(shù)據(jù)（表1），世界石墨儲量約為2億噸，其中土耳其的儲量為9000萬噸，居第一位，巴西和中國排名第二（根據(jù)儲量通知數(shù)據(jù)進行修訂），莫桑比克還報告發(fā)現(xiàn)了一顆近年來石墨資源的GE數(shù)，就石墨資源類型而言，結晶石墨主要分布在巴西、中國、加拿大和馬達加斯加，而隱晶質石墨主要分布在中國、韓國、墨西哥和越南，塊狀石墨是斯里蘭卡獨有的。

根據(jù)美國地質調(diào)查局（表1）6，全球石墨資源生產(chǎn)相對穩(wěn)定，波動不大。2011年至2015年，石墨資源產(chǎn)量從115萬噸穩(wěn)定到119萬噸，中國是世界上最大的石墨生產(chǎn)國，2011年至2015年，平均產(chǎn)量為75萬噸至80萬噸，土耳其近兩年產(chǎn)量增長顯著，2015年達到32萬噸，居世界第四位。

通過對世界年產(chǎn)量數(shù)據(jù)與世界資源儲量的比較，我們推斷世界石墨資源豐富，可以充分保障世界需求，保證100年以上的壽命。

中國石墨資源豐富。結晶石墨和隱晶質石墨分布在全國各地。目前，內(nèi)蒙古洛北、雞西、平度、興河等地有四個隱晶質石墨開發(fā)基地，湖南攀枝花、吉林等地有兩個隱晶質石墨基地，內(nèi)蒙古阿拉善、巴音淖爾、攀枝花、四川、宜昌、湖北等地也發(fā)現(xiàn)了結晶石墨礦。福建永安發(fā)現(xiàn)隱晶質石墨礦。其中，四川攀枝花石墨礦緊鄰攀西高新技術產(chǎn)業(yè)園，已引進中國建材集團公司開發(fā)，有望成為未來新的石墨生產(chǎn)加工基地。

2005年至2015年，我國石墨晶體資源保持穩(wěn)定。儲量由2005年的2118萬噸略微下降到2014年的1888萬噸，基本儲量由2005年的3882萬噸略微增加到2014年的4129萬噸，已探明儲量由2005年的1645萬噸增加到2014年的2232.7萬噸，儲量和基本儲量變化不大。發(fā)現(xiàn)資源儲量穩(wěn)步增加（圖1）7，這反映了近十年來我國對結晶石墨資源的勘探滿足了結晶石墨資源開發(fā)的需要。

2005年至2012年，我國隱晶質石墨可采資源量顯著下降（圖2）8，資源儲量、基本儲量和儲量分別從2005年的4507萬噸、2229萬噸和1272萬噸下降到2012年的3495萬噸、807萬噸和528萬噸。伊利。2012年以后，我國隱晶質石墨的可采資源趨于穩(wěn)定，2014年，我國隱晶質石墨的資源儲量、基本儲量和儲量分別為3554萬噸、810萬噸和532萬噸，較2012年穩(wěn)步增長，這反映出我國隱晶質石墨經(jīng)歷了一系列的發(fā)展歷程。近幾年的無序開采，消耗了大量資源。然而，2012年以后，無序開采受到抑制，隱晶質石墨資源的勘探開發(fā)趨于合理。

根據(jù)礦產(chǎn)資源潛力評估（表2），中國石墨資源豐富。黑龍江、內(nèi)蒙古、陜西、山東等省約5億噸淺晶石墨資源量超過17億噸，湖南、吉林等省約5億噸淺晶石墨資源量約7957萬噸。

通過對我國石墨資源現(xiàn)狀的分析，可以發(fā)現(xiàn)，即使我國石墨潛在資源中只有20%最終轉化為儲量，再結合我國現(xiàn)有的石墨資源和近十年石墨產(chǎn)量，我國石墨資源總量仍在不斷增加。Y完全可以滿足我國的需求，且儲運生產(chǎn)比遠超過100年。

根據(jù)非金屬礦業(yè)協(xié)會9的數(shù)據(jù)，我國石墨年平均消費量約為100萬噸（含人造石墨），工業(yè)年產(chǎn)值約為100-200億元，其中結晶石墨消費量約為50-75萬噸，主要用于A鋼。釹鑄造業(yè)、耐火材料等領域（圖3），從石墨消費結構看，我國石墨消費主要集中在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，在新興產(chǎn)業(yè)中所占比重較小。

（1）在傳統(tǒng)領域中，占石墨消費比重最大的鋼鐵行業(yè)，未來可能會受到鋼鐵行業(yè)產(chǎn)能的影響，從而降低石墨在該行業(yè)的消費，但石墨耐火材料在民用住宅中有著廣闊的前景，石墨可作為一種節(jié)能材料。有感染力的耐火材料。在織物和建筑材料中加入阻燃劑，可有效防止房屋、窗簾等物品的燃燒。然而，由于價格和其他原因，石墨耐火材料在中國很少使用。為了提高技術水平，改變中國居民的生活觀念，耐火材料領域的石墨消費有望大幅增加。

（2）新興產(chǎn)業(yè)：石墨陽極電池材料市場增長迅速，石墨烯市場石墨消費量太少，對石墨整體消費影響不大。

石墨負極電池材料市場：目前三代負極電池產(chǎn)品共存，第一代電池材料以石墨為主，第二代和第三代電池材料主要是將二氧化硅（第二代）或氧化碳（第三代）插入石墨中制成，世界需求量石墨作為陽極材料的年產(chǎn)量約為8-10萬噸。其中，石墨材料可以是結晶石墨，也可以是人造石墨。他們有自己的優(yōu)勢。由于石墨的低電容，因此不能用作石墨電池的陽極材料，結晶石墨價格低、電容高，但應用門檻高。它對企業(yè)的加工環(huán)境和技術要求很高。它主要用于我國的手機和相機電池。我國采用結晶石墨加工的主要電池制造商是深圳北電公司，人造石墨價格高，但應用門檻低，加工環(huán)境和技術要求不高。近年來，其性能逐步提高，目前我國的汽車電池主要以人造石墨為主。手機和照相機電池中都含有結晶石墨和人造石墨，兩者的比例相似，中國人造石墨加工的主要電池制造商是深圳北特公司、福建杉木公司和江西紫辰公司，石墨負極電池材料的市場增長非?？?。快。手機和相機電池市場的年增長率約為30%。由于國家大力推行新能源汽車市場，汽車市場每年翻一番，相關企業(yè)如深圳北汽公司也發(fā)展迅速。

石墨烯市場：與石墨的總消耗量相比，石墨的消耗量可以忽略不計。石墨烯生產(chǎn)的原料主要與石墨烯產(chǎn)品的類型有關。例如，石墨烯粉末主要采用機械粉碎或氧化還原法生產(chǎn)。原材料是純凈的結晶石墨，石墨薄膜是用含碳氣體制備的，與石墨無關，因為石墨烯是石墨的高端產(chǎn)品，即使是石墨制成的石墨粉對石墨的需求也很小，只有幾百噸，因為石墨烯是一種高附加值的磷。產(chǎn)品如Keena石墨烯，其成本僅為每公斤幾美分，但價格高達8000元/公斤，對石墨價格不敏感，石墨烯是一種工業(yè)味精，主要用作添加劑，而不是替代品，石墨烯是鋰電池領域目前最大的應用。由于新能源汽車的快速增長，石墨烯鋰電池市場約占石墨烯總市場的一半。這種應用要求石墨烯產(chǎn)品質量更高，此外，塑料也是石墨烯的主要應用之一。與電池相比，該領域的石墨烯產(chǎn)品相對低端，但需求量巨大，預計未來市場增長率將超過電池。

傳統(tǒng)應用：一方面，一些應用可能會受到政策和替代品的影響，應用的增長可能會放緩甚至下降，例如，未來鋼鐵工業(yè)中石墨的應用可能會受到中國淘汰落后過剩產(chǎn)能、人造石墨、工藝等政策的影響。石墨在鑄造中的應用可能受到焦炭、橄欖石等代用品的影響，而在潤滑油中的應用可能受到硫化鉬等代用品的影響，另一方面，一些應用前景廣闊，如稀土等。水力壓裂，一些西方國家，如俄羅斯，已經(jīng)大規(guī)模地將石墨耐火材料應用于住宅建設，但在中國這一領域的應用仍然很小，未來可能會有巨大的應用空間。

戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)：陰極電池市場現(xiàn)在與第一代到第三代產(chǎn)品共存。第一代電池材料主要是石墨，第二代和第三代電池材料主要是二氧化硅、碳化硅和石墨。石墨可以是天然結晶石墨，也可以是人造石墨，每個都有自己的優(yōu)勢。結晶石墨的價格很低，但對或生產(chǎn)廠家的技術設備和工廠條件較高。人造石墨價格高，生產(chǎn)過程中人造石墨的能耗也高，但人造石墨具有應用門檻低的優(yōu)點，隨著人造石墨的發(fā)展，人造石墨在負極電池應用中的性能得到了提高。與天然石墨不同，我國石墨負極電池的發(fā)展速度非?？?，以深圳貝瑞公司為例。2006年由寶安集團控股，開始開發(fā)石墨負極電池。2010年，負極電池的市場占有率達到世界第一，2016年，全球市場占有率達到26%，由于中國負極電池公司的快速增長，雖然由于人造石墨等替代品和二氧化碳等添加劑的存在，單體負極電池對石墨的需求量將減少，但由于中國負極電池公司的發(fā)展，單體負極電池對石墨的需求量將減少。總體需求仍在快速增長。

由于石墨烯對石墨的需求太小，高附加值對石墨價格不敏感，整體需求對未來石墨市場不會產(chǎn)生很大影響。

就石墨初級加工產(chǎn)品而言，據(jù)海關統(tǒng)計10_，就出口而言，2008年我國石墨片出口量增至193547噸，2009年大幅下降至97641噸，2010年增加至188691噸，總體下降。2015年，我國鱗片石墨出口量為106821噸，圖4），從進口量來看，2006年鱗片石墨進口量為375噸，2013年達到32722萬噸，隨后大幅下降。2015年進口180萬噸（圖5）。

2006年，鱗片石墨進口價格308.56美元/噸，出口價格7578.67美元/噸，進口價格高于出口價格。此后，出口價格上漲，進口價格下降。2011年至2013年，出口價格一度超過進口價格。2015年，出口價格為804美元，進口價格分別為63美元/噸和1855.56美元/噸，進口價格仍高于出口價格，但自2006年以來差距已明顯縮小（圖6）。

從我國鱗片石墨進出口趨勢圖和價格比較圖可以看出，我國鱗片石墨進出口量近10年來一直在下降，但2011-2013年達到峰值后進口量迅速下降，出口量略有下降，從價格上看進出口價格差距明顯縮小，為了進一步分析，我們選取了不同國家的進出口數(shù)據(jù)進行分析（表3、表4）。

在進口國方面，美國、日本、瑞士和德國是中國進口大量鱗片石墨的四個國家，韓國是中國最重要的鱗片石墨進口國，在出口國方面，日本、美國、德國和韓國是主要的發(fā)展方向。中國出口鱗片石墨的PED國家，印度是中國出口鱗片石墨的主要發(fā)展中國家，2014-2016年，發(fā)達國家進口鱗片石墨價格持續(xù)下降，同期中國出口鱗片石墨價格相對穩(wěn)定。結合進出口趨勢圖和價格比較圖，我們認為這主要是由于我國鱗片石墨加工技術的不斷改進，使得鱗片石墨產(chǎn)品在我國的競爭力不斷提高，出口量也不斷減少，同時也降低了對高VA的需求。另外，2015年韓國進口的廉價鱗片石墨數(shù)量明顯低于2014年和2016年前11個月，這也是2015年進口石墨價格大幅上漲的主要原因。

據(jù)海關統(tǒng)計10_，2006年，2007年隱晶質石墨出口量增至44773噸，2012年下降至90495噸，此后波動不大。2015年出口量9292924萬噸，2006年我國隱晶質石墨進口量328噸，2009年以來韓國隱晶質石墨進口量快速增長。到2013年，隱晶質石墨的進口量為59942t，接近當年的出口量。此后，由于地理和政治原因，韓國石墨進口量的迅速下降，導致中國整體進口量快速增長，2015年我國隱晶質石墨進口量為5304t（圖7）。

從價格上看，除去2008-2014年韓國大量進口石墨導致的低進口價格徘徊因素，我國隱晶質石墨進口價格高于進口價格，但出口價格大幅上漲，進口價格略有下降。2015年，我國隱晶質石墨出口價格為271.82美元/噸，進口價格為1329美元/噸，進口價格為56美元/噸（圖8），石墨進口價格高于進口價格，但出口價格大幅上漲，進口價格略有下降。2015年，我國隱晶質石墨出口價格為271.82美元/噸，進口價格為1329.56美元/噸（圖8）。

從出口量來看，近年來我國隱晶質石墨出口量迅速下降，2012年下降到10萬噸/年后，出口量穩(wěn)定。從進口量來看，近年來，隱晶質石墨的進口量普遍上升，特別是2010年以后，進口量迅速上升，2015年進口量大幅下降，從價格上看，進出口價格差距較2006年明顯縮小，通過進出口趨勢來看。圖表、價格比較圖表和國家分析，我們認為，2010年后我國政府加強對隱晶質石墨資源的保護，導致我國隱晶質石墨出口量急劇下降。一方面，一些主要石墨生產(chǎn)地區(qū)的政府已經(jīng)整合了石墨資源，另一方面，國家稅務總局取消了石墨初級產(chǎn)品的出口退稅，另一方面，政府取消了出口再融資，另一方面，進口了廉價的北朝鮮天然氣。我國隱晶質石墨資源增加，加強我國隱晶質石墨資源保護的原因是2010年前，我國隱晶質石墨生產(chǎn)混亂，出口價格低廉，數(shù)量巨大，隱晶質石墨儲量也大幅下降（圖2、圖7），2015年，我國石墨進口價格大幅下降。TE迅速增加。一方面，由于各種原因，中國減少了向朝鮮進口廉價石墨資源（近幾年占進口份額的90%以上）。另一方面，在海關統(tǒng)計中，斯里蘭卡卡特的大塊石墨被納入了隱晶質石墨的統(tǒng)計中。由于大塊石墨的價值很高，甚至比我國從發(fā)達國家進口的高很多，高附加值的隱晶質石墨大大提高了隱晶質石墨的平均價格。

石墨深加工產(chǎn)品，以球形石墨為例10，2009年我國球形石墨出口量為6842t，然后總體增長，2015年出口量為28483t，2009年進口量為20.5t，然后逐年增長。2012年，進口量為1095噸，此后進口總量下降。2015年，進口量為522t（圖9和圖10）。

2009年平均出口價格為2639.191美元，同比上漲。2012年達到5916.94美元后，開始逐年下降。2015年的平均出口價格為4398.31美元。2009年的平均進口價格為19211.36美元，此后逐年下降至2015年的9952.11美元（圖11）。

球形石墨屬于高附加值的石墨深加工產(chǎn)品。2009年以來，我國石墨球出口量穩(wěn)步增長，進口量先升后降。出口量遠大于進口量，從價格上看，進出口價格差距已大幅度縮小，出口量和價格走勢反映了我國石墨球加工技術的快速發(fā)展，大大縮小了與國外先進產(chǎn)品的差距，從而減少了我國石墨球加工技術的發(fā)展。發(fā)達國家對同類產(chǎn)品的需求，提高我國同類產(chǎn)品的國際競爭力。

從進出口現(xiàn)狀可以看出，與2006年的價格相比，我國鱗片石墨出口價格大幅上漲，進口價格大幅下跌，隱晶質石墨出口價格上漲，進口價格下跌（不包括韓國價格的影響）。由此可見，近十年來，我國初級加工產(chǎn)品技術雖與2006年的價格保持同步，但有了很大的提高，國外先進技術存在差距，但差距逐漸縮小，進出口總體呈下降趨勢。一方面，政府不再鼓勵初級加工產(chǎn)品的出口。例如，取消片狀石墨產(chǎn)品的出口退稅，就減少了初級石墨產(chǎn)品在中國的出口。另一方面，由于我國初級加工產(chǎn)品的技術升級，國內(nèi)產(chǎn)品逐漸能夠滿足國內(nèi)下游產(chǎn)業(yè)的需求，使我感到滿意，我國減少了石墨初級產(chǎn)品的進口，近年來，我國出口量和價格因人為因素大幅下降。Y原因：一是人造石墨及部分石墨相關產(chǎn)品的更新，降低了國外對天然石墨資源的需求；二是近年來國內(nèi)外大量石墨資源的發(fā)現(xiàn)和報道，在一定程度上導致了石墨價格的下降；三是石墨價格的下降。中國石墨出口稅的價格和退稅，這些變化大大降低了石墨企業(yè)出口利潤，一些企業(yè)已經(jīng)停止或減少了出口。

以先進的加工產(chǎn)品為例，對球墨的進出口情況進行了研究。與2009年相比，我國石墨球的出口價格總體上漲，進口價格持續(xù)下跌，從進出口量來看，2014年以后，整體出口量有所增加，但略有下降，2012年達到峰值后進口量迅速下降，說明中國和發(fā)達國家在石墨球制造方面的差距已經(jīng)大大縮小。中國在滿足國內(nèi)需求的同時，在國際市場上的競爭力也大大增強，出口量和價格也同步增長，考慮到中國在陰極電池國際市場的主導地位，我們可以看出，中國在先進工藝方面取得了長足的進步。這些產(chǎn)品，大大縮小了與發(fā)達國家的差距，有的甚至達到了國際領先水平。

（1）我國石墨資源現(xiàn)狀總體較好，在石墨資源和供應方面，近年來晶體石墨資源儲量穩(wěn)步增長，隱晶質石墨資源儲量趨于穩(wěn)定，近十年來供應相對穩(wěn)定，在我國石墨資源中，石墨資源量和供應量總體上呈上升趨勢。進出口總額、進口價格普遍下降，出口價格繼續(xù)上漲。在過去的十年里，初級和高級石墨加工產(chǎn)品都取得了一些進展。

（2）我國不僅是石墨資源大國，也是石墨資源消費大國。石墨加工技術得到了迅速提高，石墨價格過高不利于下游企業(yè)的發(fā)展，石墨本身也有替代品，當石墨價格過高時下游企業(yè)轉向使用替代品，石墨價格過低不利于石墨資源的開發(fā)。中國下游企業(yè)供應穩(wěn)定。因此，有序發(fā)展石墨，確保石墨價格在合理范圍內(nèi)是非常重要的。

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