



這個(gè)重要產(chǎn)業(yè),美國要“放中國一馬”?沒那么簡單
編輯:2024-10-06 17:13:31
說起汽車動(dòng)力電池,人們很容易想到鋰、鈷、鎳等金屬材料的重要性,而作為電池負(fù)極材料的石墨,因?yàn)樘^常見而容易被忽視。但是近期美國對中國動(dòng)力電池等產(chǎn)品加征關(guān)稅時(shí),卻偏偏放了石墨一馬,讓人重新意識(shí)到全球?qū)χ袊a(chǎn)業(yè)的依賴。
盡管中國長期是全球*大的石墨生產(chǎn)國,以低價(jià)為國外提供原材料,可是在高端石墨領(lǐng)域卻一度被國外卡脖子。產(chǎn)業(yè)集中度低、科研實(shí)力薄弱是中國石墨產(chǎn)業(yè)的痛點(diǎn)。
轉(zhuǎn)折點(diǎn)來自中國3C電子、新能源汽車等產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展,終端產(chǎn)品市場的爆發(fā)讓國內(nèi)電池企業(yè)實(shí)力壯大,有了更多資本來進(jìn)軍上游產(chǎn)業(yè)整合研發(fā),中國在高端石墨領(lǐng)域終于開始迎頭趕上。
一、關(guān)稅風(fēng)暴中的“例外”
2024年9月27日,美國對華加征的301關(guān)稅正式生效。美國政府此前發(fā)表聲明,對大多數(shù)中國商品的關(guān)稅,包括對電動(dòng)車的100%關(guān)稅、對太陽能電池加征的50%關(guān)稅,對鋼鐵、鋁、電動(dòng)汽車電池和關(guān)鍵礦物加征的25%關(guān)稅等,都將即日起正式生效。
但在這些商品中,卻有個(gè)關(guān)鍵的“例外”,被美國政府給“豁免”了,這個(gè)商品就是石墨。
按照美國政府的說法,對中國石墨加征的25%關(guān)稅,將被推遲至2026年才開始生效。這一決定表明,無論是美國政府還是相關(guān)行業(yè),都還需要更多的時(shí)間來進(jìn)行調(diào)整和游說。
事實(shí)上,美國政府在此之前已經(jīng)應(yīng)各行業(yè)要求,多次推遲了對中國石墨加征關(guān)稅的日期。這反映出,美國政府在短期內(nèi),并沒有做好與中國石墨供應(yīng)鏈完全脫鉤的準(zhǔn)備,顯然是意識(shí)到,想要在中國之外重新建立一個(gè)可靠的石墨供應(yīng)鏈,將會(huì)是一項(xiàng)復(fù)雜且成本高昂的任務(wù),依賴中國進(jìn)口的高品質(zhì)石墨產(chǎn)品,已經(jīng)成為了美國相關(guān)行業(yè)不可或缺的一部分。
二、不可或缺的“黑金”
石墨,是我國少數(shù)具有國際競爭優(yōu)勢的礦產(chǎn)之一,也是支撐戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要資源,是發(fā)展新型材料不可或缺的上游產(chǎn)業(yè)鏈組成部分。然而,在過去的很長一段時(shí)間里,由于在深加工技術(shù)方面的水平不足,我國在高端石墨材料領(lǐng)域面臨著關(guān)鍵技術(shù)“卡脖子”的問題,市場對高品質(zhì)石墨材料的需求無法得到滿足,不得不每年投入大量外匯,從國外引進(jìn)價(jià)格昂貴的高端石墨制品,以支持先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展需求。
多年以前,馬斯克曾在采訪中說:“我們的電池應(yīng)該被稱為鎳-石墨電池,因?yàn)殛帢O主要是鎳,而陽極主要是石墨,里頭只有一點(diǎn)鋰,就像沙拉上的鹽一樣。”
石墨有著“黑金”的美譽(yù),作為碳的同素異形體,憑借其獨(dú)特的原子排列,展現(xiàn)出了優(yōu)異的物理和化學(xué)特性,諸如耐高溫、潤滑、可塑,以及良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能。許多人初次接觸石墨,可能還是在小學(xué)用鉛筆寫字的時(shí)候,但如今,石墨的應(yīng)用范圍,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)的書寫工具。
鋰電池陽極的絕大部分(95%)由石墨構(gòu)成。小到手機(jī)、筆記本電腦,大到新能源汽車與電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng),石墨都是不可或缺的材料。每一千瓦時(shí)(kWh)的電池能容量,大約需要消耗1公斤的石墨。據(jù)此推算,一輛標(biāo)準(zhǔn)的電動(dòng)汽車大約需要50至100公斤的石墨,這一數(shù)量幾乎是所需鋰元素的兩倍,且占據(jù)了電池總質(zhì)量近三分之一的比例。
不止是鋰電池,石墨也在核能產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著不可替代的作用。它常被用作中子減速劑和反射材料,得益于其優(yōu)秀的中子慢化性能,成為了核反應(yīng)堆設(shè)計(jì)中的重要組件。
而在鋼鐵行業(yè),石墨被廣泛用作電弧爐(Electric Arc Furnace, EAF)的電極,電流通過石墨電極形成熱弧將廢鋼熔化。弧區(qū)的溫度通常超過3000攝氏度,接近太陽表面溫度的一半,石墨是唯一能夠在如此極端的高溫中依然保持穩(wěn)定的商用材料。相較于傳統(tǒng)的高爐-轉(zhuǎn)爐煉鋼(Blast Furnace- Basic Oxygen Furnace, BF-BOF)流程,電爐煉鋼的碳排放降低了約75%,噸鋼能耗降低了50%以上。
在全球減碳壓力不斷加劇,汽車產(chǎn)業(yè)逐步向新能源方向轉(zhuǎn)型的大背景下,石墨的戰(zhàn)略價(jià)值日益凸顯,得到了各國政府的高度關(guān)注。
2011年,歐盟首次將石墨列為14種關(guān)鍵的原材料之一(Critical Raw Materials for the EU )。隨后,日本在2012年由經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省公布的“資源確保戰(zhàn)略”中,亦將石墨認(rèn)定為30種重要礦物之一,并且規(guī)定人造石墨作為出口管制物品,須獲得政府許可方能銷往海外。2016年,印度科技部下屬的能源、環(huán)境與水資源委員會(huì)(CEEW)發(fā)表了《印度制造業(yè)關(guān)鍵非燃料礦產(chǎn)資源》(Critical Non-Fuel Mineral Resources for India’s Manufacturing Sector)報(bào)告,明確指出石墨是該國制造業(yè)所需的12種關(guān)鍵非燃料礦產(chǎn)之一。兩年后的2018年,依據(jù)美國總統(tǒng)簽發(fā)的行政命令,美國內(nèi)政部公布了首份《關(guān)鍵礦物清單》,其中石墨被列為對美國經(jīng)濟(jì)與國家安全至關(guān)重要的礦物之一。進(jìn)入2021年,隨著拜登政府就任,其發(fā)布的《供應(yīng)鏈審查》報(bào)告進(jìn)一步確認(rèn)了石墨作為電池陽極材料在電動(dòng)汽車和清潔能源轉(zhuǎn)型中的核心作用。
國際能源署(IEA)的預(yù)測顯示,到2040年,全球?qū)κY源的需求量有望達(dá)到1602.3萬噸,這一數(shù)字將是2021年需求水平的四倍之多。隨著全球經(jīng)濟(jì)向低碳化和電氣化轉(zhuǎn)變,石墨作為基礎(chǔ)材料的重要性和需求量正在急劇上升。
三、經(jīng)歷“稀土之痛”
然而,全球石墨資源的分布,卻呈現(xiàn)出了顯著的不均衡性。
根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)2022年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),全球天然石墨的總儲(chǔ)量估計(jì)約為3.3億噸,這些資源主要集中于土耳其、巴西與中國等國家。具體而言,中國的天然石墨儲(chǔ)量約為5200萬噸,占全球總儲(chǔ)量的15.8%,位列世界第三,僅次于土耳其和巴西。
盡管中國并不是全球石墨儲(chǔ)量*高的國家,但它卻是當(dāng)前世界上*大的石墨生產(chǎn)國與出口國。2022年的數(shù)據(jù)顯示,中國的石墨產(chǎn)量達(dá)到了85萬噸,占據(jù)了全球總產(chǎn)量的65.6%。
但這種“主導(dǎo)地位”卻并不完全是積極的。
作為世界上*大的石墨供應(yīng)國,中國承擔(dān)著巨大的環(huán)保與開采壓力。中國雖然生產(chǎn)了世界上絕大多數(shù)的石墨產(chǎn)品,但大部分都是初級產(chǎn)品,處在價(jià)值鏈的中低端,附加值很低。
石墨的應(yīng)用價(jià)值,與其純度密切相關(guān),一般來說,純度越高,其導(dǎo)電性能、化學(xué)穩(wěn)定性和熱傳導(dǎo)效率就越好。普通石墨產(chǎn)品的純度通常介于90%到99%之間,然而隨著技術(shù)進(jìn)步,這類純度的產(chǎn)品已難以滿足現(xiàn)代工業(yè),尤其是高端制造業(yè)的需求。如在電動(dòng)汽車中,只有純度大于99.95%的石墨,才能被用作動(dòng)力電池的陽極材料,因這種高純度石墨具有出色的導(dǎo)電性和化學(xué)穩(wěn)定性,可以大幅提高電池的效能和使用壽命。再往上,用于合成人造金剛石的天然石墨原料要求其純度為99.999%以上;而用于合成第三代半導(dǎo)體SiC晶圓的石墨粉的純度要求更是高達(dá)99.9995%以上。
在光伏、半導(dǎo)體、鋰電池及核電等行業(yè),對于高純度、高密度、高強(qiáng)度的特種石墨(即“三高石墨”)的需求正逐漸增加。特種石墨的純度通常超過99.99%,適用于對材料性能有嚴(yán)格要求的應(yīng)用場景。
然而長期以來,國產(chǎn)石墨的純度只能達(dá)到99.95%,而對于純度達(dá)到99.99%及以上的高純石墨,則完全依賴進(jìn)口。這種情況不僅限制了中國在高端石墨產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展,也增加了相關(guān)行業(yè)的成本。2012年,中國進(jìn)口的人造石墨數(shù)量創(chuàng)下了歷史新高,達(dá)到了42,857噸,比前一年大幅增長了28%,這一現(xiàn)象引起了業(yè)內(nèi)外人士的高度關(guān)注。
近年來,有越來越多的有識(shí)之士,呼吁保護(hù)我國珍貴的石墨資源,并在尖端領(lǐng)域加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新。
2016年,民進(jìn)中央在全國政協(xié)會(huì)議上提交了第0671號(hào)提案,呼吁政府盡快規(guī)范石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展,并加強(qiáng)戰(zhàn)略性資源儲(chǔ)備。提案指出,我國石墨產(chǎn)業(yè)長期以來面臨“低端產(chǎn)品產(chǎn)能過?!焙汀笆袌龉┻^于求”的問題,導(dǎo)致寶貴的石墨資源以低廉的價(jià)格大量流向海外市場。
上世紀(jì)80年代末至90年代初,在追求出口創(chuàng)匯的大潮中,石墨行業(yè)經(jīng)歷了所謂的“黑色風(fēng)暴”。當(dāng)時(shí),中國石墨行業(yè)以資源浪費(fèi)和環(huán)境污染為代價(jià),占據(jù)了世界大部分市場份額。然而,由于行業(yè)內(nèi)部的惡性競爭,石墨資源的價(jià)格一直維持在較低水平,且開采技術(shù)幾乎沒有進(jìn)步。盡管中國是全球*大的石墨出口國,但在高端石墨深加工技術(shù)方面缺乏核心競爭力。
由于特種石墨在核能及軍工領(lǐng)域的重要性,掌握先進(jìn)深加工技術(shù)的國家往往采取“以購代采”的策略,即選擇從國外進(jìn)口,而非開發(fā)本國資源,并對相關(guān)技術(shù)實(shí)施嚴(yán)格的保密措施,限制其出口。
例如,日本作為中國*大的石墨市場之一,進(jìn)口的石墨占中國總出口量的32.6%,并且將部分進(jìn)口的石墨礦石存儲(chǔ)于海底,以備不時(shí)之需。韓國則封存了本國的石墨礦山,不予開采,并利用中國產(chǎn)品的低價(jià)優(yōu)勢大量進(jìn)口。美國雖然擁有豐富的石墨資源,但選擇不進(jìn)行開采,每年從中國進(jìn)口的石墨量約占中國總出口量的10.5%,同時(shí)對本國的石墨資源進(jìn)行立法保護(hù),以確保其長期的戰(zhàn)略安全。
此外,中國石墨產(chǎn)業(yè)還面臨著嚴(yán)重的“低出高進(jìn)”問題。以德國西格里(SGL Carbon)、法國卡朋羅蘭(Carbone lorraine / Mersen)、日本東洋炭素(Toyo Tanso)、瑞士特密高(TIMCAL / Imerys Graphite & Carbon)為代表的國際大型企業(yè)長期控制著全球高端石墨產(chǎn)品的供應(yīng)。中國以極低的價(jià)格出口原始石墨資源,而這些資源在國外經(jīng)過加工和提純后,再以極高的價(jià)格進(jìn)口回國,價(jià)格翻了數(shù)十倍,甚至更多。
民進(jìn)中央在第0671號(hào)提案中提到,2011年,中國天然石墨的平均價(jià)格約為4000元/噸,而進(jìn)口的高純石墨(純度99.99%以上)的價(jià)格則超過20萬元/噸,價(jià)格相差近50倍。
在2021年的兩會(huì)期間,全國人大代表、中車株機(jī)黨委書記、董事長周清和提出了《關(guān)于推動(dòng)石墨產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的建議》。他指出,中國石墨產(chǎn)業(yè)存在著低端產(chǎn)品過剩、資源低價(jià)外流的現(xiàn)象,而高技術(shù)產(chǎn)品卻需要高價(jià)進(jìn)口,讓人聯(lián)想到當(dāng)年的“稀土之痛”。
受到下游光伏、半導(dǎo)體、新能源電池、核電等領(lǐng)域快速發(fā)展的影響,中國特種石墨長期處于供給不足的狀態(tài)。
四、石墨的“東北振興”
在中國東北部的廣袤土地上,黑龍江省因其豐富的石墨礦藏而著稱,其已探明的石墨儲(chǔ)量超過全國總量的一半。這里的石墨多以優(yōu)質(zhì)的鱗片狀存在,這種形態(tài)的石墨易于提純,具有較高的工業(yè)價(jià)值。
盡管黑龍江擁有如此重要的自然資源,但其石墨產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,卻一直未能實(shí)現(xiàn)與其資源相匹配的水平。
曾有一位擔(dān)任過黑龍江某市副市長的官員言辭尖銳地指出,該省內(nèi)的石墨行業(yè)主要是輸出石墨初級產(chǎn)品,產(chǎn)業(yè)鏈較短,產(chǎn)品附加值偏低,并且對資源造成的破壞極為嚴(yán)重。企業(yè)規(guī)模也普遍較小,從事初加工的企業(yè)數(shù)量有限,高端企業(yè)更是少之又少,眾多生產(chǎn)初級產(chǎn)品的企業(yè)擠在一起,設(shè)備工藝陳舊老化,采礦、選礦工藝歷經(jīng)數(shù)十年都未曾有過重大的變化與突破。石墨企業(yè)也大多不是專業(yè)廠家,基本沒有獨(dú)立的研發(fā)機(jī)構(gòu)和高級科研隊(duì)伍,技術(shù)人員極為匱乏,一旦遇到難題,就只能臨時(shí)聘請外部專家來解決。自主創(chuàng)新能力嚴(yán)重欠缺,全省二十多個(gè)石墨企業(yè)中,科技人員僅占職工總數(shù)的 2.4%,其中專門從事石墨專業(yè)的技術(shù)人員更是鳳毛麟角。
因此,如何吸引更多的優(yōu)質(zhì)企業(yè)入駐,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級,提高產(chǎn)業(yè)鏈的整體技術(shù)水平,對于黑龍江石墨產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展而言至關(guān)重要。
2019年7月,黑龍江省政府發(fā)布了《黑龍江省石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,明確提出通過對接國內(nèi)外領(lǐng)先企業(yè),如五礦集團(tuán),并借助與廣東省的合作關(guān)系,吸引大型企業(yè)的投資,以期引進(jìn)更多戰(zhàn)略投資者,推動(dòng)一系列產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目的實(shí)施。
作為這一戰(zhàn)略的一部分,五礦集團(tuán)與鶴崗市、貝特瑞與雞西市的合作堪稱典范。
深圳貝特瑞是一家全球領(lǐng)先的負(fù)極材料制造商,2010年,貝特瑞與黑龍江省雞西市達(dá)成合作,成立了雞西市貝特瑞新能源科技有限公司。
在雞西市麻山地區(qū),貝特瑞投資建立了麻山負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)園。這座產(chǎn)業(yè)園區(qū)不僅是貝特瑞在東北的重要生產(chǎn)基地,還是雞西市深化產(chǎn)業(yè)鏈布局的關(guān)鍵一步。園區(qū)內(nèi)的一家企業(yè)——黑龍江多凌新材料科技有限公司,其總經(jīng)理李云鵬曾表示,公司可年產(chǎn)1000噸石墨烯粉體,每噸的市場價(jià)格區(qū)間為30萬至50萬元人民幣,且所需的原材料均能在園區(qū)內(nèi)部獲得供應(yīng)。
此外,通過設(shè)立超碳公司、恒山長源礦業(yè)以及龍鑫碳素等子公司,貝特瑞逐步建立起一套包含負(fù)極材料、高純石墨、超級活性炭及超高功率石墨電極等多元化的深加工產(chǎn)品體系。依托設(shè)在深圳總部的強(qiáng)大研發(fā)力量,貝特瑞成功引入了一系列先進(jìn)的制造技術(shù)和創(chuàng)新產(chǎn)品,并在雞西實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)。
此外,貝特瑞還積極與當(dāng)?shù)仄髽I(yè),如申太新能源、普翔新材料等開展技術(shù)交流和市場分析,為這些合作伙伴提供技術(shù)支持與指導(dǎo),并派出超過20名專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場培訓(xùn)。同時(shí),貝特瑞與哈爾濱工業(yè)大學(xué)、黑龍江工業(yè)學(xué)院及黑龍江技師學(xué)院等教育機(jī)構(gòu)建立了合作關(guān)系,為學(xué)生提供實(shí)習(xí)和技術(shù)培訓(xùn)的機(jī)會(huì),創(chuàng)建了人才培養(yǎng)和實(shí)習(xí)基地,從而幫助當(dāng)?shù)亟鉀Q了人才引進(jìn)與留存的問題。這些舉措不僅提升了當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)水平,也為東北邊陲地區(qū)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展注入了新的動(dòng)力。
而五礦集團(tuán)與鶴崗的合作,則開始于2017年。
2017年,鶴崗市開始與中國五礦等大型企業(yè)接觸,邀請五礦集團(tuán)專家對云山石墨采礦區(qū)等地進(jìn)行實(shí)地考察,希望借助五礦集團(tuán)的資源和技術(shù)優(yōu)勢,振興這個(gè)因煤炭資源枯竭而陷入經(jīng)濟(jì)困境的城市。
2019年初,中國五礦集團(tuán)與黑龍江省政府簽署了戰(zhàn)略合作框架協(xié)議,并與鶴崗市政府簽訂了礦產(chǎn)資源開發(fā)與新材料產(chǎn)業(yè)合作協(xié)議。雙方致力于在鶴崗市打造一條從采選到球形石墨,再到負(fù)極材料等深加工環(huán)節(jié)的完整產(chǎn)業(yè)鏈,形成“資源+產(chǎn)能+新材料”的產(chǎn)業(yè)集群模式。
同年12月,由中國五礦集團(tuán)、鶴崗市政府、黑龍江交通投資集團(tuán)、中國第一重型機(jī)械集團(tuán)公司、華潤集團(tuán)及蘿北縣政府共同組建的中國五礦集團(tuán)(黑龍江)石墨產(chǎn)業(yè)有限公司正式成立,在不到11個(gè)月內(nèi)完成了資源整合、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、可行性研究設(shè)計(jì)及公司注冊等一系列前期工作。
地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)顯示,鶴崗市已探明的石墨礦石總儲(chǔ)量為20.08億噸,其中云山特大石墨礦位于蘿北縣,儲(chǔ)量達(dá)17.31億噸,被譽(yù)為“亞洲第一礦”。此前,由于礦權(quán)分散,許多小型企業(yè)在此區(qū)域內(nèi)進(jìn)行無序開采,導(dǎo)致礦區(qū)管理混亂、開采效率低下等問題頻出。
中國五礦集團(tuán)進(jìn)駐后,采取了“小礦成大礦”的資源整合策略,成功整合了鶴崗蘿北云山石墨礦,使礦區(qū)內(nèi)的石墨礦石資源總量超過了15億噸,成為世界上*大的單一晶體石墨礦。在合作過程中,五礦集團(tuán)向鶴崗市石墨產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目派遣了包括一百多名高端專業(yè)人才在內(nèi)的專家團(tuán)隊(duì),其中不乏擁有博士學(xué)位的專家,他們活躍在礦產(chǎn)開發(fā)、智能化建設(shè)、資源綜合利用以及新材料研發(fā)等領(lǐng)域。
五礦集團(tuán)的專家們專注于天然石墨材料的應(yīng)用技術(shù)、負(fù)極材料及其前沿技術(shù)的研究與開發(fā),并積極推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研平臺(tái)建設(shè)。自成立以來,五礦石墨公司已經(jīng)構(gòu)建了一個(gè)從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用技術(shù)研發(fā),再到工程產(chǎn)業(yè)化的科技創(chuàng)新體系,培養(yǎng)了一支高水平的科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。
五礦集團(tuán)持續(xù)加強(qiáng)科研平臺(tái)建設(shè),建立了包括石墨材料制備室、負(fù)極材料制備室、高溫實(shí)驗(yàn)室、污水處理化學(xué)工作站、電池測試實(shí)驗(yàn)室和物理化驗(yàn)室在內(nèi)的完備實(shí)驗(yàn)體系,為石墨產(chǎn)業(yè)的技術(shù)革新提供了有力支撐。
經(jīng)過三年多的研究與發(fā)展,五礦石墨在石墨全產(chǎn)業(yè)鏈多源固廢資源化利用等方面取得了重大突破,開發(fā)了一系列新技術(shù),如石墨資源協(xié)同開采與固廢源頭減排技術(shù)、石墨“柱-機(jī)聯(lián)合”分質(zhì)分選鱗片保護(hù)技術(shù)、多盤高收率球形化技術(shù)、球形石墨尾料制備高容量負(fù)極材料技術(shù)等。同時(shí),還研制了諸如閃速浮選機(jī)、高收率球形化成套設(shè)備等新型裝備,多項(xiàng)技術(shù)達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。
今年3月,五礦石墨宣布,與頂立科技聯(lián)合研制的石墨連續(xù)式高溫純化設(shè)備成功啟動(dòng)運(yùn)行,該設(shè)備*高溫度可達(dá)3000℃,長期使用溫度達(dá)到2850℃,可將石墨純度快速提升至99.99%以上,實(shí)現(xiàn)了天然石墨的*、穩(wěn)定提純。
9月3日,五礦集團(tuán)又在黑龍江鶴崗召開新聞發(fā)布會(huì),宣布了另一個(gè)重要的科研進(jìn)展——他們在石墨高溫純化技術(shù)上取得了關(guān)鍵性的突破。這項(xiàng)技術(shù)突破是由中國五礦集團(tuán)旗下的科研團(tuán)隊(duì),在首席科學(xué)家王炯輝博士的帶領(lǐng)下完成的。團(tuán)隊(duì)運(yùn)用了包括物理化學(xué)提純法、低溫與高溫連續(xù)提純工藝以及超高真空提純在內(nèi)的多種創(chuàng)新方法,成功地將石墨的純度從原有的95%大幅提升至99.99995%以上,從而生產(chǎn)出了超高品質(zhì)的石墨樣品。
除了企業(yè)自身的努力外,黑龍江省政府也一直在積極支持和鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。2023年,黑龍江省工業(yè)和信息化廳發(fā)布了《黑龍江省支持石墨企業(yè)應(yīng)用轉(zhuǎn)化新技術(shù)實(shí)施細(xì)則》。根據(jù)這一《細(xì)則》,對于那些承擔(dān)了“破瓶頸”技術(shù),并且通過第三方認(rèn)定符合獎(jiǎng)補(bǔ)條件的石墨企業(yè),政府將按照其在承接轉(zhuǎn)化“破瓶頸”技術(shù)過程中所發(fā)生的固定資產(chǎn)投資額(不包括房屋、廠房等土建費(fèi)用)的10%給予事后補(bǔ)助,補(bǔ)助金額*高可達(dá)500萬元人民幣。
此舉不僅是對石墨企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的一種直接經(jīng)濟(jì)支持,同時(shí)也為黑龍江地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的推動(dòng)力,通過政府與企業(yè)的共同努力,加速技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用,進(jìn)而促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級。
五、在全球競爭中立足
一個(gè)值得注意的現(xiàn)象是,國內(nèi)對于進(jìn)口石墨的依賴正在逐漸減弱。海關(guān)總署的數(shù)據(jù)記錄顯示,自2021年起,中國的人造石墨進(jìn)口量呈現(xiàn)出持續(xù)下滑的趨勢。具體而言,2021年全年累計(jì)進(jìn)口量為28400噸,而到2022年,這一數(shù)字降至19400噸;2023年,進(jìn)口量進(jìn)一步縮減至15600噸。這表明,在政府和企業(yè)的共同努力下,中國本土石墨產(chǎn)業(yè)鏈正在不斷升級和完善,國內(nèi)市場對進(jìn)口高端石墨材料的需求正在逐步減少。
需要承認(rèn)的是,盡管國產(chǎn)石墨的產(chǎn)量與品質(zhì)都在穩(wěn)步提升,但行業(yè)內(nèi)部仍面臨一些挑戰(zhàn)。擁有完整產(chǎn)業(yè)鏈布局的企業(yè)相對較少,尤其是在特種石墨領(lǐng)域,供應(yīng)依然緊俏。盡管產(chǎn)能有所擴(kuò)大,但增速并未達(dá)到能夠完全匹配市場需求的程度。此外,在產(chǎn)品的純度、穩(wěn)定性以及一致性等核心性能指標(biāo)上,國內(nèi)生產(chǎn)廠商相較于國際先進(jìn)水平還存在一定差距。因此,市場上部分高技術(shù)含量的石墨制品仍需依賴進(jìn)口,且這類產(chǎn)品的單價(jià)還維持在一個(gè)較高的水平。
盡管如此,中國石墨產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步是有目共睹的,且其作為戰(zhàn)略性資源的地位已經(jīng)愈發(fā)穩(wěn)固。
2023年10月17日,美國商務(wù)部長吉娜·雷蒙多宣布了針對中國的半導(dǎo)體出口管制的新措施,新措施不僅擴(kuò)大了對人工智能(AI)芯片及半導(dǎo)體制造設(shè)備的限制,還將13家中國企業(yè)加入了“實(shí)體清單”,面臨嚴(yán)格的出口控制。
作為回應(yīng),中國商務(wù)部和海關(guān)總署于2023年10月20日聯(lián)合發(fā)布了公告,宣布將幾種高敏感石墨物項(xiàng)納入兩用物項(xiàng)出口管制清單。具體而言,純度超過99.9%,抗折強(qiáng)度大于30兆帕(MPa),密度大于1.73克/立方厘米的人造石墨材料及其制品,以及天然鱗片石墨及其制品(包括球化石墨、膨脹石墨等),均被列入管制范圍。未經(jīng)中國政府許可,上述物品將不得出口。
中國商務(wù)部發(fā)言人在解釋這一決定時(shí)表示,這一限制措施是出于“維護(hù)國家安全和利益的需要”。盡管此次出口管制并非*禁止相關(guān)物品的出口,但仍被外界視為對中國受到的美國半導(dǎo)體制裁的一種潛在反制措施。
戰(zhàn)略與國際研究中心(CSIS)研究員艾米莉·本森(Emily Benson)評論說:“這是一個(gè)明確的警告。中國是否會(huì)真正采取行動(dòng)?也許不會(huì),但這確實(shí)傳達(dá)了一個(gè)信號(hào)——如果美國運(yùn)用更多的經(jīng)濟(jì)工具對抗中國,那么被報(bào)復(fù)的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)相應(yīng)增加。”
2024年9月13日,美國貿(mào)易代表辦公室(USTR)公布了針對中國商品加征關(guān)稅的*新調(diào)整細(xì)則,其中一項(xiàng)重要決定是延遲對進(jìn)口石墨征收關(guān)稅的生效日期至2026年。
這項(xiàng)決定是在考慮到汽車制造業(yè)者與電池生產(chǎn)商的強(qiáng)烈反對意見后作出的。綜合路透社等國際媒體報(bào)道,自2020年5月以來,USTR多次應(yīng)電動(dòng)車制造企業(yè)的申請,為特定類型的合成及天然石墨提供關(guān)稅豁免,此前已連續(xù)四次延長豁免期,而美國的電動(dòng)車和電池制造商們?nèi)栽跔幦±^續(xù)延長這一期限。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明:2022年期間,美國共消費(fèi)了約7.2萬噸石墨,其中超過三分之一的進(jìn)口量源自中國,即便美國能夠通過與澳大利亞、加拿大等第三國的合作來重構(gòu)其石墨供應(yīng)鏈,這一過程也將伴隨著高昂的成本。
美國一方面對從中國進(jìn)口大量石墨的現(xiàn)狀感到擔(dān)憂,另一方面又深感無法擺脫對中國石墨的依賴。中國石墨產(chǎn)業(yè)之所以能夠在全球市場上占據(jù)如此重要的一席之地,不僅因?yàn)槠湄S富的資源儲(chǔ)量,更在于其技術(shù)水平的不斷提升,中國是少數(shù)同時(shí)具備了礦產(chǎn)資源和技術(shù)實(shí)力的國家之一。
以福特汽車公司為例,在USTR正式公布調(diào)整結(jié)果前,該公司曾多次提出請求,要求減輕對中國石墨的關(guān)稅負(fù)擔(dān),并明確指出其所需的石墨幾乎完全依賴于中國供應(yīng)。特斯拉公司同樣表達(dá)了類似的觀點(diǎn),強(qiáng)調(diào)目前只有中國供應(yīng)商能夠滿足特斯拉的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)能方面的需求。
此外,諸如SK Innovation和LG Energy Solution等電池制造的領(lǐng)軍企業(yè),也公開反對對中國石墨加征關(guān)稅。這些公司均表示,盡管已嘗試尋找替代供應(yīng)商,但在技術(shù)規(guī)格和生產(chǎn)規(guī)模方面,目前還沒有任何一家美國或其他國家的供應(yīng)商能夠達(dá)到它們的標(biāo)準(zhǔn)。
得益于政府和企業(yè)的共同推動(dòng),中國石墨產(chǎn)業(yè)的技術(shù)障礙正在逐步被克服。中國在全球石墨供應(yīng)鏈中的核心地位,終于可以在全球貿(mào)易和技術(shù)競爭中發(fā)揮其應(yīng)有的重要戰(zhàn)略性作用。隨著一個(gè)個(gè)技術(shù)難關(guān)的成功跨越,石墨產(chǎn)業(yè)將能夠更好地支撐國家的重大項(xiàng)目和工程,為中國新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的原材料保障。
本文來自微信公眾號(hào):科工力量,作者:楊付博杰

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這個(gè)重要產(chǎn)業(yè),美國要“放中國一馬”?沒那么簡單
編輯:2024-10-06 17:13:31
說起汽車動(dòng)力電池,人們很容易想到鋰、鈷、鎳等金屬材料的重要性,而作為電池負(fù)極材料的石墨,因?yàn)樘^常見而容易被忽視。但是近期美國對中國動(dòng)力電池等產(chǎn)品加征關(guān)稅時(shí),卻偏偏放了石墨一馬,讓人重新意識(shí)到全球?qū)χ袊a(chǎn)業(yè)的依賴。
盡管中國長期是全球*大的石墨生產(chǎn)國,以低價(jià)為國外提供原材料,可是在高端石墨領(lǐng)域卻一度被國外卡脖子。產(chǎn)業(yè)集中度低、科研實(shí)力薄弱是中國石墨產(chǎn)業(yè)的痛點(diǎn)。
轉(zhuǎn)折點(diǎn)來自中國3C電子、新能源汽車等產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展,終端產(chǎn)品市場的爆發(fā)讓國內(nèi)電池企業(yè)實(shí)力壯大,有了更多資本來進(jìn)軍上游產(chǎn)業(yè)整合研發(fā),中國在高端石墨領(lǐng)域終于開始迎頭趕上。
一、關(guān)稅風(fēng)暴中的“例外”
2024年9月27日,美國對華加征的301關(guān)稅正式生效。美國政府此前發(fā)表聲明,對大多數(shù)中國商品的關(guān)稅,包括對電動(dòng)車的100%關(guān)稅、對太陽能電池加征的50%關(guān)稅,對鋼鐵、鋁、電動(dòng)汽車電池和關(guān)鍵礦物加征的25%關(guān)稅等,都將即日起正式生效。
但在這些商品中,卻有個(gè)關(guān)鍵的“例外”,被美國政府給“豁免”了,這個(gè)商品就是石墨。
按照美國政府的說法,對中國石墨加征的25%關(guān)稅,將被推遲至2026年才開始生效。這一決定表明,無論是美國政府還是相關(guān)行業(yè),都還需要更多的時(shí)間來進(jìn)行調(diào)整和游說。
事實(shí)上,美國政府在此之前已經(jīng)應(yīng)各行業(yè)要求,多次推遲了對中國石墨加征關(guān)稅的日期。這反映出,美國政府在短期內(nèi),并沒有做好與中國石墨供應(yīng)鏈完全脫鉤的準(zhǔn)備,顯然是意識(shí)到,想要在中國之外重新建立一個(gè)可靠的石墨供應(yīng)鏈,將會(huì)是一項(xiàng)復(fù)雜且成本高昂的任務(wù),依賴中國進(jìn)口的高品質(zhì)石墨產(chǎn)品,已經(jīng)成為了美國相關(guān)行業(yè)不可或缺的一部分。
二、不可或缺的“黑金”
石墨,是我國少數(shù)具有國際競爭優(yōu)勢的礦產(chǎn)之一,也是支撐戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要資源,是發(fā)展新型材料不可或缺的上游產(chǎn)業(yè)鏈組成部分。然而,在過去的很長一段時(shí)間里,由于在深加工技術(shù)方面的水平不足,我國在高端石墨材料領(lǐng)域面臨著關(guān)鍵技術(shù)“卡脖子”的問題,市場對高品質(zhì)石墨材料的需求無法得到滿足,不得不每年投入大量外匯,從國外引進(jìn)價(jià)格昂貴的高端石墨制品,以支持先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展需求。
多年以前,馬斯克曾在采訪中說:“我們的電池應(yīng)該被稱為鎳-石墨電池,因?yàn)殛帢O主要是鎳,而陽極主要是石墨,里頭只有一點(diǎn)鋰,就像沙拉上的鹽一樣?!?/p>
石墨有著“黑金”的美譽(yù),作為碳的同素異形體,憑借其獨(dú)特的原子排列,展現(xiàn)出了優(yōu)異的物理和化學(xué)特性,諸如耐高溫、潤滑、可塑,以及良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能。許多人初次接觸石墨,可能還是在小學(xué)用鉛筆寫字的時(shí)候,但如今,石墨的應(yīng)用范圍,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)的書寫工具。
鋰電池陽極的絕大部分(95%)由石墨構(gòu)成。小到手機(jī)、筆記本電腦,大到新能源汽車與電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng),石墨都是不可或缺的材料。每一千瓦時(shí)(kWh)的電池能容量,大約需要消耗1公斤的石墨。據(jù)此推算,一輛標(biāo)準(zhǔn)的電動(dòng)汽車大約需要50至100公斤的石墨,這一數(shù)量幾乎是所需鋰元素的兩倍,且占據(jù)了電池總質(zhì)量近三分之一的比例。
不止是鋰電池,石墨也在核能產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著不可替代的作用。它常被用作中子減速劑和反射材料,得益于其優(yōu)秀的中子慢化性能,成為了核反應(yīng)堆設(shè)計(jì)中的重要組件。
而在鋼鐵行業(yè),石墨被廣泛用作電弧爐(Electric Arc Furnace, EAF)的電極,電流通過石墨電極形成熱弧將廢鋼熔化。弧區(qū)的溫度通常超過3000攝氏度,接近太陽表面溫度的一半,石墨是唯一能夠在如此極端的高溫中依然保持穩(wěn)定的商用材料。相較于傳統(tǒng)的高爐-轉(zhuǎn)爐煉鋼(Blast Furnace- Basic Oxygen Furnace, BF-BOF)流程,電爐煉鋼的碳排放降低了約75%,噸鋼能耗降低了50%以上。
在全球減碳壓力不斷加劇,汽車產(chǎn)業(yè)逐步向新能源方向轉(zhuǎn)型的大背景下,石墨的戰(zhàn)略價(jià)值日益凸顯,得到了各國政府的高度關(guān)注。
2011年,歐盟首次將石墨列為14種關(guān)鍵的原材料之一(Critical Raw Materials for the EU )。隨后,日本在2012年由經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省公布的“資源確保戰(zhàn)略”中,亦將石墨認(rèn)定為30種重要礦物之一,并且規(guī)定人造石墨作為出口管制物品,須獲得政府許可方能銷往海外。2016年,印度科技部下屬的能源、環(huán)境與水資源委員會(huì)(CEEW)發(fā)表了《印度制造業(yè)關(guān)鍵非燃料礦產(chǎn)資源》(Critical Non-Fuel Mineral Resources for India’s Manufacturing Sector)報(bào)告,明確指出石墨是該國制造業(yè)所需的12種關(guān)鍵非燃料礦產(chǎn)之一。兩年后的2018年,依據(jù)美國總統(tǒng)簽發(fā)的行政命令,美國內(nèi)政部公布了首份《關(guān)鍵礦物清單》,其中石墨被列為對美國經(jīng)濟(jì)與國家安全至關(guān)重要的礦物之一。進(jìn)入2021年,隨著拜登政府就任,其發(fā)布的《供應(yīng)鏈審查》報(bào)告進(jìn)一步確認(rèn)了石墨作為電池陽極材料在電動(dòng)汽車和清潔能源轉(zhuǎn)型中的核心作用。
國際能源署(IEA)的預(yù)測顯示,到2040年,全球?qū)κY源的需求量有望達(dá)到1602.3萬噸,這一數(shù)字將是2021年需求水平的四倍之多。隨著全球經(jīng)濟(jì)向低碳化和電氣化轉(zhuǎn)變,石墨作為基礎(chǔ)材料的重要性和需求量正在急劇上升。
三、經(jīng)歷“稀土之痛”
然而,全球石墨資源的分布,卻呈現(xiàn)出了顯著的不均衡性。
根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)2022年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),全球天然石墨的總儲(chǔ)量估計(jì)約為3.3億噸,這些資源主要集中于土耳其、巴西與中國等國家。具體而言,中國的天然石墨儲(chǔ)量約為5200萬噸,占全球總儲(chǔ)量的15.8%,位列世界第三,僅次于土耳其和巴西。
盡管中國并不是全球石墨儲(chǔ)量*高的國家,但它卻是當(dāng)前世界上*大的石墨生產(chǎn)國與出口國。2022年的數(shù)據(jù)顯示,中國的石墨產(chǎn)量達(dá)到了85萬噸,占據(jù)了全球總產(chǎn)量的65.6%。
但這種“主導(dǎo)地位”卻并不完全是積極的。
作為世界上*大的石墨供應(yīng)國,中國承擔(dān)著巨大的環(huán)保與開采壓力。中國雖然生產(chǎn)了世界上絕大多數(shù)的石墨產(chǎn)品,但大部分都是初級產(chǎn)品,處在價(jià)值鏈的中低端,附加值很低。
石墨的應(yīng)用價(jià)值,與其純度密切相關(guān),一般來說,純度越高,其導(dǎo)電性能、化學(xué)穩(wěn)定性和熱傳導(dǎo)效率就越好。普通石墨產(chǎn)品的純度通常介于90%到99%之間,然而隨著技術(shù)進(jìn)步,這類純度的產(chǎn)品已難以滿足現(xiàn)代工業(yè),尤其是高端制造業(yè)的需求。如在電動(dòng)汽車中,只有純度大于99.95%的石墨,才能被用作動(dòng)力電池的陽極材料,因這種高純度石墨具有出色的導(dǎo)電性和化學(xué)穩(wěn)定性,可以大幅提高電池的效能和使用壽命。再往上,用于合成人造金剛石的天然石墨原料要求其純度為99.999%以上;而用于合成第三代半導(dǎo)體SiC晶圓的石墨粉的純度要求更是高達(dá)99.9995%以上。
在光伏、半導(dǎo)體、鋰電池及核電等行業(yè),對于高純度、高密度、高強(qiáng)度的特種石墨(即“三高石墨”)的需求正逐漸增加。特種石墨的純度通常超過99.99%,適用于對材料性能有嚴(yán)格要求的應(yīng)用場景。
然而長期以來,國產(chǎn)石墨的純度只能達(dá)到99.95%,而對于純度達(dá)到99.99%及以上的高純石墨,則完全依賴進(jìn)口。這種情況不僅限制了中國在高端石墨產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展,也增加了相關(guān)行業(yè)的成本。2012年,中國進(jìn)口的人造石墨數(shù)量創(chuàng)下了歷史新高,達(dá)到了42,857噸,比前一年大幅增長了28%,這一現(xiàn)象引起了業(yè)內(nèi)外人士的高度關(guān)注。
近年來,有越來越多的有識(shí)之士,呼吁保護(hù)我國珍貴的石墨資源,并在尖端領(lǐng)域加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新。
2016年,民進(jìn)中央在全國政協(xié)會(huì)議上提交了第0671號(hào)提案,呼吁政府盡快規(guī)范石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展,并加強(qiáng)戰(zhàn)略性資源儲(chǔ)備。提案指出,我國石墨產(chǎn)業(yè)長期以來面臨“低端產(chǎn)品產(chǎn)能過?!焙汀笆袌龉┻^于求”的問題,導(dǎo)致寶貴的石墨資源以低廉的價(jià)格大量流向海外市場。
上世紀(jì)80年代末至90年代初,在追求出口創(chuàng)匯的大潮中,石墨行業(yè)經(jīng)歷了所謂的“黑色風(fēng)暴”。當(dāng)時(shí),中國石墨行業(yè)以資源浪費(fèi)和環(huán)境污染為代價(jià),占據(jù)了世界大部分市場份額。然而,由于行業(yè)內(nèi)部的惡性競爭,石墨資源的價(jià)格一直維持在較低水平,且開采技術(shù)幾乎沒有進(jìn)步。盡管中國是全球*大的石墨出口國,但在高端石墨深加工技術(shù)方面缺乏核心競爭力。
由于特種石墨在核能及軍工領(lǐng)域的重要性,掌握先進(jìn)深加工技術(shù)的國家往往采取“以購代采”的策略,即選擇從國外進(jìn)口,而非開發(fā)本國資源,并對相關(guān)技術(shù)實(shí)施嚴(yán)格的保密措施,限制其出口。
例如,日本作為中國*大的石墨市場之一,進(jìn)口的石墨占中國總出口量的32.6%,并且將部分進(jìn)口的石墨礦石存儲(chǔ)于海底,以備不時(shí)之需。韓國則封存了本國的石墨礦山,不予開采,并利用中國產(chǎn)品的低價(jià)優(yōu)勢大量進(jìn)口。美國雖然擁有豐富的石墨資源,但選擇不進(jìn)行開采,每年從中國進(jìn)口的石墨量約占中國總出口量的10.5%,同時(shí)對本國的石墨資源進(jìn)行立法保護(hù),以確保其長期的戰(zhàn)略安全。
此外,中國石墨產(chǎn)業(yè)還面臨著嚴(yán)重的“低出高進(jìn)”問題。以德國西格里(SGL Carbon)、法國卡朋羅蘭(Carbone lorraine / Mersen)、日本東洋炭素(Toyo Tanso)、瑞士特密高(TIMCAL / Imerys Graphite & Carbon)為代表的國際大型企業(yè)長期控制著全球高端石墨產(chǎn)品的供應(yīng)。中國以極低的價(jià)格出口原始石墨資源,而這些資源在國外經(jīng)過加工和提純后,再以極高的價(jià)格進(jìn)口回國,價(jià)格翻了數(shù)十倍,甚至更多。
民進(jìn)中央在第0671號(hào)提案中提到,2011年,中國天然石墨的平均價(jià)格約為4000元/噸,而進(jìn)口的高純石墨(純度99.99%以上)的價(jià)格則超過20萬元/噸,價(jià)格相差近50倍。
在2021年的兩會(huì)期間,全國人大代表、中車株機(jī)黨委書記、董事長周清和提出了《關(guān)于推動(dòng)石墨產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的建議》。他指出,中國石墨產(chǎn)業(yè)存在著低端產(chǎn)品過剩、資源低價(jià)外流的現(xiàn)象,而高技術(shù)產(chǎn)品卻需要高價(jià)進(jìn)口,讓人聯(lián)想到當(dāng)年的“稀土之痛”。
受到下游光伏、半導(dǎo)體、新能源電池、核電等領(lǐng)域快速發(fā)展的影響,中國特種石墨長期處于供給不足的狀態(tài)。
四、石墨的“東北振興”
在中國東北部的廣袤土地上,黑龍江省因其豐富的石墨礦藏而著稱,其已探明的石墨儲(chǔ)量超過全國總量的一半。這里的石墨多以優(yōu)質(zhì)的鱗片狀存在,這種形態(tài)的石墨易于提純,具有較高的工業(yè)價(jià)值。
盡管黑龍江擁有如此重要的自然資源,但其石墨產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,卻一直未能實(shí)現(xiàn)與其資源相匹配的水平。
曾有一位擔(dān)任過黑龍江某市副市長的官員言辭尖銳地指出,該省內(nèi)的石墨行業(yè)主要是輸出石墨初級產(chǎn)品,產(chǎn)業(yè)鏈較短,產(chǎn)品附加值偏低,并且對資源造成的破壞極為嚴(yán)重。企業(yè)規(guī)模也普遍較小,從事初加工的企業(yè)數(shù)量有限,高端企業(yè)更是少之又少,眾多生產(chǎn)初級產(chǎn)品的企業(yè)擠在一起,設(shè)備工藝陳舊老化,采礦、選礦工藝歷經(jīng)數(shù)十年都未曾有過重大的變化與突破。石墨企業(yè)也大多不是專業(yè)廠家,基本沒有獨(dú)立的研發(fā)機(jī)構(gòu)和高級科研隊(duì)伍,技術(shù)人員極為匱乏,一旦遇到難題,就只能臨時(shí)聘請外部專家來解決。自主創(chuàng)新能力嚴(yán)重欠缺,全省二十多個(gè)石墨企業(yè)中,科技人員僅占職工總數(shù)的 2.4%,其中專門從事石墨專業(yè)的技術(shù)人員更是鳳毛麟角。
因此,如何吸引更多的優(yōu)質(zhì)企業(yè)入駐,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級,提高產(chǎn)業(yè)鏈的整體技術(shù)水平,對于黑龍江石墨產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展而言至關(guān)重要。
2019年7月,黑龍江省政府發(fā)布了《黑龍江省石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,明確提出通過對接國內(nèi)外領(lǐng)先企業(yè),如五礦集團(tuán),并借助與廣東省的合作關(guān)系,吸引大型企業(yè)的投資,以期引進(jìn)更多戰(zhàn)略投資者,推動(dòng)一系列產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目的實(shí)施。
作為這一戰(zhàn)略的一部分,五礦集團(tuán)與鶴崗市、貝特瑞與雞西市的合作堪稱典范。
深圳貝特瑞是一家全球領(lǐng)先的負(fù)極材料制造商,2010年,貝特瑞與黑龍江省雞西市達(dá)成合作,成立了雞西市貝特瑞新能源科技有限公司。
在雞西市麻山地區(qū),貝特瑞投資建立了麻山負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)園。這座產(chǎn)業(yè)園區(qū)不僅是貝特瑞在東北的重要生產(chǎn)基地,還是雞西市深化產(chǎn)業(yè)鏈布局的關(guān)鍵一步。園區(qū)內(nèi)的一家企業(yè)——黑龍江多凌新材料科技有限公司,其總經(jīng)理李云鵬曾表示,公司可年產(chǎn)1000噸石墨烯粉體,每噸的市場價(jià)格區(qū)間為30萬至50萬元人民幣,且所需的原材料均能在園區(qū)內(nèi)部獲得供應(yīng)。
此外,通過設(shè)立超碳公司、恒山長源礦業(yè)以及龍鑫碳素等子公司,貝特瑞逐步建立起一套包含負(fù)極材料、高純石墨、超級活性炭及超高功率石墨電極等多元化的深加工產(chǎn)品體系。依托設(shè)在深圳總部的強(qiáng)大研發(fā)力量,貝特瑞成功引入了一系列先進(jìn)的制造技術(shù)和創(chuàng)新產(chǎn)品,并在雞西實(shí)現(xiàn)了規(guī)?;a(chǎn)。
此外,貝特瑞還積極與當(dāng)?shù)仄髽I(yè),如申太新能源、普翔新材料等開展技術(shù)交流和市場分析,為這些合作伙伴提供技術(shù)支持與指導(dǎo),并派出超過20名專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場培訓(xùn)。同時(shí),貝特瑞與哈爾濱工業(yè)大學(xué)、黑龍江工業(yè)學(xué)院及黑龍江技師學(xué)院等教育機(jī)構(gòu)建立了合作關(guān)系,為學(xué)生提供實(shí)習(xí)和技術(shù)培訓(xùn)的機(jī)會(huì),創(chuàng)建了人才培養(yǎng)和實(shí)習(xí)基地,從而幫助當(dāng)?shù)亟鉀Q了人才引進(jìn)與留存的問題。這些舉措不僅提升了當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)水平,也為東北邊陲地區(qū)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展注入了新的動(dòng)力。
而五礦集團(tuán)與鶴崗的合作,則開始于2017年。
2017年,鶴崗市開始與中國五礦等大型企業(yè)接觸,邀請五礦集團(tuán)專家對云山石墨采礦區(qū)等地進(jìn)行實(shí)地考察,希望借助五礦集團(tuán)的資源和技術(shù)優(yōu)勢,振興這個(gè)因煤炭資源枯竭而陷入經(jīng)濟(jì)困境的城市。
2019年初,中國五礦集團(tuán)與黑龍江省政府簽署了戰(zhàn)略合作框架協(xié)議,并與鶴崗市政府簽訂了礦產(chǎn)資源開發(fā)與新材料產(chǎn)業(yè)合作協(xié)議。雙方致力于在鶴崗市打造一條從采選到球形石墨,再到負(fù)極材料等深加工環(huán)節(jié)的完整產(chǎn)業(yè)鏈,形成“資源+產(chǎn)能+新材料”的產(chǎn)業(yè)集群模式。
同年12月,由中國五礦集團(tuán)、鶴崗市政府、黑龍江交通投資集團(tuán)、中國第一重型機(jī)械集團(tuán)公司、華潤集團(tuán)及蘿北縣政府共同組建的中國五礦集團(tuán)(黑龍江)石墨產(chǎn)業(yè)有限公司正式成立,在不到11個(gè)月內(nèi)完成了資源整合、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、可行性研究設(shè)計(jì)及公司注冊等一系列前期工作。
地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)顯示,鶴崗市已探明的石墨礦石總儲(chǔ)量為20.08億噸,其中云山特大石墨礦位于蘿北縣,儲(chǔ)量達(dá)17.31億噸,被譽(yù)為“亞洲第一礦”。此前,由于礦權(quán)分散,許多小型企業(yè)在此區(qū)域內(nèi)進(jìn)行無序開采,導(dǎo)致礦區(qū)管理混亂、開采效率低下等問題頻出。
中國五礦集團(tuán)進(jìn)駐后,采取了“小礦成大礦”的資源整合策略,成功整合了鶴崗蘿北云山石墨礦,使礦區(qū)內(nèi)的石墨礦石資源總量超過了15億噸,成為世界上*大的單一晶體石墨礦。在合作過程中,五礦集團(tuán)向鶴崗市石墨產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目派遣了包括一百多名高端專業(yè)人才在內(nèi)的專家團(tuán)隊(duì),其中不乏擁有博士學(xué)位的專家,他們活躍在礦產(chǎn)開發(fā)、智能化建設(shè)、資源綜合利用以及新材料研發(fā)等領(lǐng)域。
五礦集團(tuán)的專家們專注于天然石墨材料的應(yīng)用技術(shù)、負(fù)極材料及其前沿技術(shù)的研究與開發(fā),并積極推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研平臺(tái)建設(shè)。自成立以來,五礦石墨公司已經(jīng)構(gòu)建了一個(gè)從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用技術(shù)研發(fā),再到工程產(chǎn)業(yè)化的科技創(chuàng)新體系,培養(yǎng)了一支高水平的科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。
五礦集團(tuán)持續(xù)加強(qiáng)科研平臺(tái)建設(shè),建立了包括石墨材料制備室、負(fù)極材料制備室、高溫實(shí)驗(yàn)室、污水處理化學(xué)工作站、電池測試實(shí)驗(yàn)室和物理化驗(yàn)室在內(nèi)的完備實(shí)驗(yàn)體系,為石墨產(chǎn)業(yè)的技術(shù)革新提供了有力支撐。
經(jīng)過三年多的研究與發(fā)展,五礦石墨在石墨全產(chǎn)業(yè)鏈多源固廢資源化利用等方面取得了重大突破,開發(fā)了一系列新技術(shù),如石墨資源協(xié)同開采與固廢源頭減排技術(shù)、石墨“柱-機(jī)聯(lián)合”分質(zhì)分選鱗片保護(hù)技術(shù)、多盤高收率球形化技術(shù)、球形石墨尾料制備高容量負(fù)極材料技術(shù)等。同時(shí),還研制了諸如閃速浮選機(jī)、高收率球形化成套設(shè)備等新型裝備,多項(xiàng)技術(shù)達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。
今年3月,五礦石墨宣布,與頂立科技聯(lián)合研制的石墨連續(xù)式高溫純化設(shè)備成功啟動(dòng)運(yùn)行,該設(shè)備*高溫度可達(dá)3000℃,長期使用溫度達(dá)到2850℃,可將石墨純度快速提升至99.99%以上,實(shí)現(xiàn)了天然石墨的*、穩(wěn)定提純。
9月3日,五礦集團(tuán)又在黑龍江鶴崗召開新聞發(fā)布會(huì),宣布了另一個(gè)重要的科研進(jìn)展——他們在石墨高溫純化技術(shù)上取得了關(guān)鍵性的突破。這項(xiàng)技術(shù)突破是由中國五礦集團(tuán)旗下的科研團(tuán)隊(duì),在首席科學(xué)家王炯輝博士的帶領(lǐng)下完成的。團(tuán)隊(duì)運(yùn)用了包括物理化學(xué)提純法、低溫與高溫連續(xù)提純工藝以及超高真空提純在內(nèi)的多種創(chuàng)新方法,成功地將石墨的純度從原有的95%大幅提升至99.99995%以上,從而生產(chǎn)出了超高品質(zhì)的石墨樣品。
除了企業(yè)自身的努力外,黑龍江省政府也一直在積極支持和鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。2023年,黑龍江省工業(yè)和信息化廳發(fā)布了《黑龍江省支持石墨企業(yè)應(yīng)用轉(zhuǎn)化新技術(shù)實(shí)施細(xì)則》。根據(jù)這一《細(xì)則》,對于那些承擔(dān)了“破瓶頸”技術(shù),并且通過第三方認(rèn)定符合獎(jiǎng)補(bǔ)條件的石墨企業(yè),政府將按照其在承接轉(zhuǎn)化“破瓶頸”技術(shù)過程中所發(fā)生的固定資產(chǎn)投資額(不包括房屋、廠房等土建費(fèi)用)的10%給予事后補(bǔ)助,補(bǔ)助金額*高可達(dá)500萬元人民幣。
此舉不僅是對石墨企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的一種直接經(jīng)濟(jì)支持,同時(shí)也為黑龍江地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的推動(dòng)力,通過政府與企業(yè)的共同努力,加速技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用,進(jìn)而促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級。
五、在全球競爭中立足
一個(gè)值得注意的現(xiàn)象是,國內(nèi)對于進(jìn)口石墨的依賴正在逐漸減弱。海關(guān)總署的數(shù)據(jù)記錄顯示,自2021年起,中國的人造石墨進(jìn)口量呈現(xiàn)出持續(xù)下滑的趨勢。具體而言,2021年全年累計(jì)進(jìn)口量為28400噸,而到2022年,這一數(shù)字降至19400噸;2023年,進(jìn)口量進(jìn)一步縮減至15600噸。這表明,在政府和企業(yè)的共同努力下,中國本土石墨產(chǎn)業(yè)鏈正在不斷升級和完善,國內(nèi)市場對進(jìn)口高端石墨材料的需求正在逐步減少。
需要承認(rèn)的是,盡管國產(chǎn)石墨的產(chǎn)量與品質(zhì)都在穩(wěn)步提升,但行業(yè)內(nèi)部仍面臨一些挑戰(zhàn)。擁有完整產(chǎn)業(yè)鏈布局的企業(yè)相對較少,尤其是在特種石墨領(lǐng)域,供應(yīng)依然緊俏。盡管產(chǎn)能有所擴(kuò)大,但增速并未達(dá)到能夠完全匹配市場需求的程度。此外,在產(chǎn)品的純度、穩(wěn)定性以及一致性等核心性能指標(biāo)上,國內(nèi)生產(chǎn)廠商相較于國際先進(jìn)水平還存在一定差距。因此,市場上部分高技術(shù)含量的石墨制品仍需依賴進(jìn)口,且這類產(chǎn)品的單價(jià)還維持在一個(gè)較高的水平。
盡管如此,中國石墨產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步是有目共睹的,且其作為戰(zhàn)略性資源的地位已經(jīng)愈發(fā)穩(wěn)固。
2023年10月17日,美國商務(wù)部長吉娜·雷蒙多宣布了針對中國的半導(dǎo)體出口管制的新措施,新措施不僅擴(kuò)大了對人工智能(AI)芯片及半導(dǎo)體制造設(shè)備的限制,還將13家中國企業(yè)加入了“實(shí)體清單”,面臨嚴(yán)格的出口控制。
作為回應(yīng),中國商務(wù)部和海關(guān)總署于2023年10月20日聯(lián)合發(fā)布了公告,宣布將幾種高敏感石墨物項(xiàng)納入兩用物項(xiàng)出口管制清單。具體而言,純度超過99.9%,抗折強(qiáng)度大于30兆帕(MPa),密度大于1.73克/立方厘米的人造石墨材料及其制品,以及天然鱗片石墨及其制品(包括球化石墨、膨脹石墨等),均被列入管制范圍。未經(jīng)中國政府許可,上述物品將不得出口。
中國商務(wù)部發(fā)言人在解釋這一決定時(shí)表示,這一限制措施是出于“維護(hù)國家安全和利益的需要”。盡管此次出口管制并非*禁止相關(guān)物品的出口,但仍被外界視為對中國受到的美國半導(dǎo)體制裁的一種潛在反制措施。
戰(zhàn)略與國際研究中心(CSIS)研究員艾米莉·本森(Emily Benson)評論說:“這是一個(gè)明確的警告。中國是否會(huì)真正采取行動(dòng)?也許不會(huì),但這確實(shí)傳達(dá)了一個(gè)信號(hào)——如果美國運(yùn)用更多的經(jīng)濟(jì)工具對抗中國,那么被報(bào)復(fù)的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)相應(yīng)增加?!?/p>
2024年9月13日,美國貿(mào)易代表辦公室(USTR)公布了針對中國商品加征關(guān)稅的*新調(diào)整細(xì)則,其中一項(xiàng)重要決定是延遲對進(jìn)口石墨征收關(guān)稅的生效日期至2026年。
這項(xiàng)決定是在考慮到汽車制造業(yè)者與電池生產(chǎn)商的強(qiáng)烈反對意見后作出的。綜合路透社等國際媒體報(bào)道,自2020年5月以來,USTR多次應(yīng)電動(dòng)車制造企業(yè)的申請,為特定類型的合成及天然石墨提供關(guān)稅豁免,此前已連續(xù)四次延長豁免期,而美國的電動(dòng)車和電池制造商們?nèi)栽跔幦±^續(xù)延長這一期限。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明:2022年期間,美國共消費(fèi)了約7.2萬噸石墨,其中超過三分之一的進(jìn)口量源自中國,即便美國能夠通過與澳大利亞、加拿大等第三國的合作來重構(gòu)其石墨供應(yīng)鏈,這一過程也將伴隨著高昂的成本。
美國一方面對從中國進(jìn)口大量石墨的現(xiàn)狀感到擔(dān)憂,另一方面又深感無法擺脫對中國石墨的依賴。中國石墨產(chǎn)業(yè)之所以能夠在全球市場上占據(jù)如此重要的一席之地,不僅因?yàn)槠湄S富的資源儲(chǔ)量,更在于其技術(shù)水平的不斷提升,中國是少數(shù)同時(shí)具備了礦產(chǎn)資源和技術(shù)實(shí)力的國家之一。
以福特汽車公司為例,在USTR正式公布調(diào)整結(jié)果前,該公司曾多次提出請求,要求減輕對中國石墨的關(guān)稅負(fù)擔(dān),并明確指出其所需的石墨幾乎完全依賴于中國供應(yīng)。特斯拉公司同樣表達(dá)了類似的觀點(diǎn),強(qiáng)調(diào)目前只有中國供應(yīng)商能夠滿足特斯拉的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)能方面的需求。
此外,諸如SK Innovation和LG Energy Solution等電池制造的領(lǐng)軍企業(yè),也公開反對對中國石墨加征關(guān)稅。這些公司均表示,盡管已嘗試尋找替代供應(yīng)商,但在技術(shù)規(guī)格和生產(chǎn)規(guī)模方面,目前還沒有任何一家美國或其他國家的供應(yīng)商能夠達(dá)到它們的標(biāo)準(zhǔn)。
得益于政府和企業(yè)的共同推動(dòng),中國石墨產(chǎn)業(yè)的技術(shù)障礙正在逐步被克服。中國在全球石墨供應(yīng)鏈中的核心地位,終于可以在全球貿(mào)易和技術(shù)競爭中發(fā)揮其應(yīng)有的重要戰(zhàn)略性作用。隨著一個(gè)個(gè)技術(shù)難關(guān)的成功跨越,石墨產(chǎn)業(yè)將能夠更好地支撐國家的重大項(xiàng)目和工程,為中國新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的原材料保障。
本文來自微信公眾號(hào):科工力量,作者:楊付博杰
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