Absztrakt:A szerző elemzi a tűkoksz termelési és fogyasztási helyzetét hazánkban, a grafitelektróda és a negatív elektróda anyagiparban való alkalmazásának kilátásait, tanulmányozza az olajtűkoksz fejlesztésének kihívásait, beleértve a nyersanyagforrások hiányát, a nem magas minőséget, a hosszú ciklusidőt és a túlkapacitás alkalmazásértékelését, a termékszegmentációs kutatás, az alkalmazás, a teljesítménymutatók, például az asszociációs vizsgálatok növelését a high-end piac fejlesztése érdekében.
A különböző nyersanyagforrások szerint a tűkoksz olajtűkokszra és széntűkokszra osztható. Az olajtűkokszot főként FCC-szuszpenzióból állítják elő finomítás, hidrodesulfurálás, késleltetett kokszolás és kalcinálás útján. Az eljárás viszonylag összetett és magas műszaki tartalommal rendelkezik. A tűkoksz magas szén-, alacsony kén-, alacsony nitrogén- és hamutartalmú, és grafitizálás után kiváló elektrokémiai és mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik. Ez egyfajta anizotrop, magas minőségű szénanyag, amely könnyen grafitizálható.
A tűkokszot főként ultra nagy teljesítményű grafitelektródákhoz és lítium-ion akkumulátorok katódanyagaihoz használják. A „szén-dioxid-csúcs”, a „szén-dioxid-semleges” stratégiai célkitűzések elérése érdekében az országok továbbra is támogatják a vas- és acélipar, valamint az autóipar átalakítását és korszerűsítését, az ipari szerkezetátalakítás kiigazítását, valamint az energiatakarékos, alacsony szén-dioxid-kibocsátású és zöld környezetvédelmi technológiák alkalmazásának előmozdítását, az elektromos ívkemencés acélgyártás és az új energiahordozók gyors fejlesztésének előmozdítását. A nyers tűkoksz iránti kereslet is gyorsan növekszik. A tűkoksz downstream iparága a jövőben továbbra is rendkívül virágzó lesz. Ez a téma elemzi a tűkoksz alkalmazásának állapotát és kilátásait grafitelektródákban és anódanyagokban, és kihívásokat és ellenintézkedéseket vet fel a tűkokszipar egészséges fejlődése érdekében.
1. A tűkoksz termelésének és áramlási irányának elemzése
1.1 Tűkoksz előállítása
A tűkoksz gyártása főként néhány országra koncentrálódik, mint például Kína, az Egyesült Államok, az Egyesült Királyság, Dél-Korea és Japán. 2011-ben a tűkoksz globális termelési kapacitása körülbelül 1200 kt/év volt, amelyből Kína termelési kapacitása 250 kt/év volt, és csak négy kínai tűkokszgyártó volt. A Sinfern Information statisztikái szerint 2021-re a tűkoksz globális termelési kapacitása körülbelül 3250 kt/évre fog nőni, a kínai tűkoksz termelési kapacitása pedig körülbelül 2240 kt/évre fog emelkedni, ami a globális termelési kapacitás 68,9%-át teszi ki, a kínai tűkokszgyártók száma pedig 21-re fog nőni.
Az 1. táblázat a világ 10 legnagyobb tűkokszgyártójának termelési kapacitását mutatja, összesen 2130 kt/év termelési kapacitással, ami a globális termelési kapacitás 65,5%-át teszi ki. A tűkoksz-vállalkozások globális termelési kapacitása szempontjából az olajsorozatú tűkoksz-gyártók általában viszonylag nagy léptékűek, egyetlen üzem átlagos termelési kapacitása 100 ~ 200 kt/év, a szénsorozatú tűkoksz termelési kapacitása pedig mindössze 50 kt/év.
A következő néhány évben a globális tűkoksz-termelési kapacitás tovább fog növekedni, de főként Kínából. Kína tervezett és építés alatt álló tűkoksz-termelési kapacitása körülbelül 430 kt/év, és a túlkapacitási helyzet tovább súlyosbodik. Kínán kívül a tűkoksz-kapacitás alapvetően stabil, az oroszországi OMSZK finomító egy 38 kt/év kapacitású tűkoksz-üzem megépítését tervezi 2021-ben.
Az 1. ábra a tűkoksz termelését mutatja Kínában az elmúlt 5 évben. Amint az 1. ábrán látható, a tűkoksz termelése Kínában robbanásszerű növekedést ért el, az összetett éves növekedési ütem 5 év alatt 45% volt. 2020-ban a tűkoksz teljes termelése Kínában elérte az 517 ezer tonnát, amelyből 176 ezer tonnát szénből és 341 ezer tonnát olajból állítottak elő.
1.2 Tűkoksz importja
A 2. ábra a tűkoksz importjának helyzetét mutatja Kínában az elmúlt 5 évben. Amint a 2. ábrán látható, a COVID-19 járvány előtt a tűkoksz importvolumene Kínában jelentősen megnőtt, 2019-ben elérte a 270 kt-t, ami rekordmagas érték. 2020-ban az importált tűkoksz magas ára, a csökkent versenyképesség, a nagy kikötői készletek, valamint az Európában és az Egyesült Államokban folyamatosan kitört járványok miatt Kína tűkoksz importvolumene 2020-ban mindössze 132 kt volt, ami 51%-os csökkenést jelent az előző évhez képest. A statisztikák szerint a 2020-ban importált tűkokszban az olaj tűkoksz 27,5 kt volt, ami 82,93%-os csökkenést jelent az előző évhez képest. A szén tűkoksz mennyisége 104,1 kt, ami 18,26%-kal több, mint tavaly. A fő ok az, hogy Japán és Dél-Korea tengeri szállítását kevésbé érinti a járvány, másodszor pedig egyes japán és dél-koreai termékek ára alacsonyabb, mint a hasonló kínai termékeké, és a downstream megrendelések volumene nagy.
1.3 A tűkoksz felhordási iránya
A tűkoksz egyfajta csúcsminőségű szénanyag, amelyet főként ultra nagy teljesítményű grafitelektródák és mesterséges grafit anódanyagok gyártásához használnak nyersanyagként. A legfontosabb terminálalkalmazási területek az elektromos ívkemencés acélgyártás és az új energiahordozók akkumulátorai.
A 3. ÁBRA a tűkoksz alkalmazásának trendjét mutatja Kínában az elmúlt 5 évben. A grafitelektróda a legnagyobb alkalmazási terület, és a kereslet növekedési üteme viszonylag stagnál, míg a negatív elektródák iránti kereslet továbbra is gyorsan növekszik. 2020-ban a tűkoksz teljes fogyasztása Kínában (beleértve a készletfelhasználást is) 740 kT volt, amelyből 340 kT negatív anyagot és 400 kT grafitelektródát használtak fel, ami a negatív anyagok fogyasztásának 45%-át tette ki.
2.1 Az eAF acélgyártás fejlesztése
A vas- és acélipar Kínában a szén-dioxid-kibocsátás egyik fő forrása. A vas és acél két fő termelési módszere létezik: a nagyolvasztó és az elektromos ívkemencés gyártás. Ezek közül az elektromos ívkemencés acélgyártás 60%-kal csökkentheti a szén-dioxid-kibocsátást, lehetővé teszi a hulladékacél-erőforrások újrahasznosítását és csökkenti a vasércimporttól való függőséget. A vas- és acélipar vezető szerepet kíván vállalni a „szén-dioxid-csúcs” és a „karbonsemlegesség” 2025-re kitűzött céljainak elérésében. A nemzeti vas- és acélipari politika iránymutatása szerint számos acélgyár fogja a konverter és a nagyolvasztó acélját elektromos ívkemencével helyettesíteni.
2020-ban Kína nyersacél-termelése 1054,4 millió tonna volt, amelyből az eAF acél termelése körülbelül 96 millió tonna, ami a teljes nyersacél-termelésnek mindössze 9,1%-át teszi ki, szemben a világátlag 18%-ával, az Egyesült Államok 67%-ával, az Európai Unió 39%-ával és Japán EAF acéltermelésének 22%-ával, így nagy a fejlődési lehetőség. Az Ipari és Információs Technológiai Minisztérium által 2020. december 31-én kiadott „Útmutató a vas- és acélipar magas színvonalú fejlesztésének előmozdításához” című tervezet szerint az eAF acéltermelés arányát a teljes nyersacél-termelésben 2025-re 15% ~ 20%-ra kell növelni. Az eAF acéltermelés növekedése jelentősen megnöveli az ultra nagy teljesítményű grafitelektródák iránti keresletet. A háztartási elektromos ívkemencék fejlesztési trendje a csúcskategóriás és nagyméretű, ami nagyobb keresletet támaszt a nagy specifikációjú és ultra nagy teljesítményű grafitelektródák iránt.
2.2 A grafitelektróda gyártási állapota
A grafitelektróda alapvető fogyóanyag az eAF acélgyártásban. A 4. ábra a grafitelektróda termelési kapacitását és kibocsátását mutatja Kínában az elmúlt 5 évben. A grafitelektróda termelési kapacitása 1050 kT/évről (2016) 2200 kT/évre (2020) nőtt, 15,94%-os összetett éves növekedési ütemmel. Ez az öt év a grafitelektróda termelési kapacitásának gyors növekedésének időszaka, valamint a grafitelektróda ipar gyors fejlődésének ciklusa is. 2017 előtt a grafitelektróda ipar, mint hagyományos feldolgozóipar, magas energiafogyasztással és magas szennyezéssel, a nagy hazai grafitelektróda-gyártó vállalatok csökkentették a termelést, a kis- és közepes méretű grafitelektróda-gyártó vállalatok bezárással néztek szembe, sőt, még a nemzetközi elektródaóriásoknak is le kellett állítaniuk a termelést, továbbértékesíteniük és kilépniük. 2017-ben a „padlórúdacél” kötelező megszüntetésére vonatkozó nemzeti közigazgatási politika hatására a grafitelektróda ára Kínában meredeken emelkedett. A túlzott profit ösztönzésére a grafitelektróda piac a kapacitás újraindításának és bővítésének hullámát indította el.
2019-ben a grafitelektróda termelés Kínában az utóbbi évek új csúcsát érte el, elérve az 1189 kT-t. 2020-ban a grafitelektróda termelése 1020 kT-ra csökkent a járvány okozta gyengült kereslet miatt. Összességében azonban Kína grafitelektróda-ipara komoly túlkapacitással küzd, és a kihasználtsági arány a 2017-es 70%-ról 2020-ra 46%-ra csökkent, ami egy új alacsony kapacitáskihasználási arányt jelent.
2.3 A tűkoksz iránti kereslet elemzése a grafitelektróda-iparban
Az eAF acél fejlesztése a rendkívül nagy teljesítményű grafitelektródák iránti keresletet fogja előidézni. A becslések szerint a grafitelektróda iránti kereslet 2025-re körülbelül 1300 kt lesz, a nyers tűkoksz iránti kereslet pedig körülbelül 450 kt. Mivel a nagy méretű és rendkívül nagy teljesítményű grafitelektródák és kötések gyártásában az olaj alapú tűkoksz jobb, mint a szén alapú tűkoksz, a grafitelektródák olaj alapú tűkoksz iránti keresletének aránya tovább fog növekedni, elfoglalva a szén alapú tűkoksz piaci területét.
Közzététel ideje: 2022. márc. 23.