Ágrip:Höfundurinn greinir framleiðslu og neyslu á nálarkóksi í okkar landi, horfur á notkun þess í grafítrafskautaiðnaði og neikvæðum rafskautaefnum, til að kanna þróunaráskoranir í olíunálakóksi, þar á meðal skort á hráefnum, lélegum gæðum, langri notkunarferlum og offramboði, og auka rannsóknir, notkun og afköst til að þróa hágæða markaði.
Samkvæmt mismunandi hráefnisuppsprettum má skipta nálarkóksi í olíunálakók og kolnálakók. Olíunálakók er aðallega framleitt úr FCC-slamgi með hreinsun, vetnisafbrennslu, seinkuðu kóksun og brennslu. Ferlið er tiltölulega flókið og hefur mikið tæknilegt innihald. Nálarkók hefur eiginleika eins og hátt kolefnisinnihald, lágt brennisteinsinnihald, lágt köfnunarefnisinnihald, lágt öskuinnihald og svo framvegis, og hefur framúrskarandi rafefnafræðilega og vélræna eiginleika eftir grafítmyndun. Það er eins konar anísótrópískt hágæða kolefnisefni með auðvelda grafítmyndun.
Nálkók er aðallega notað í grafít rafskaut með mikilli afköstum og katóðuefni fyrir litíumjón rafhlöður. Sem stefnumótandi markmið fyrir „kolefnistopp“ og „kolefnishlutleysi“ halda lönd áfram að efla umbreytingu og uppfærslu á járn- og stáliðnaði og bílaiðnaði, aðlögun iðnaðarmannvirkis og stuðla að notkun orkusparandi, kolefnislítilrar og grænnar umhverfisverndartækni, til að efla stálframleiðslu í rafbogaofnum og hraða þróun nýrra orkugjafa. Eftirspurn eftir hráu nálkóki er einnig að aukast hratt. Í framtíðinni mun nálkóksiðnaðurinn enn vera mjög blómlegur. Þetta efni greinir stöðu og horfur nálkóks í grafít rafskauts- og anóðuefni og setur fram áskoranir og mótvægisaðgerðir fyrir heilbrigða þróun nálkóksiðnaðarins.
1. Greining á framleiðslu og flæðisstefnu nálarkóks
1.1 Framleiðsla á nálakóki
Framleiðsla á nálarkoksi er aðallega einbeitt í fáeinum löndum eins og Kína, Bandaríkjunum, Bretlandi, Suður-Kóreu og Japan. Árið 2011 var heimsframleiðslugeta nálarkoks um 1200kt/a, þar af var framleiðslugeta Kína 250kt/a, og það voru aðeins fjórir kínverskir framleiðendur nálarkoks. Samkvæmt tölfræði Sinfern Information mun heimsframleiðslugeta nálarkoks aukast í um 3250kt/a árið 2021 og framleiðslugeta nálarkoks í Kína mun aukast í um 2240kt/a, sem nemur 68,9% af heimsframleiðslugetunni, og fjöldi kínverskra nálarkoksframleiðenda mun aukast í 21.
Tafla 1 sýnir framleiðslugetu 10 stærstu framleiðenda nálarkoks í heiminum, með heildarframleiðslugetu upp á 2130kt/a, sem nemur 65,5% af heimsframleiðslugetu. Frá sjónarhóli heimsframleiðslugetu nálarkoksfyrirtækja eru framleiðendur nálarkoks í olíuframleiðslu almennt tiltölulega stórir, meðalframleiðslugeta hverrar verksmiðju er 100 ~ 200kt/a, og framleiðslugeta nálarkoks í kolum er aðeins um 50kT/a.
Á næstu árum mun framleiðslugeta nálarkoks á heimsvísu halda áfram að aukast, en aðallega frá Kína. Áætluð og í byggingu framleiðslugeta Kína á nálarkoksi er um 430 kT/a og umframframleiðslugeta versnar enn frekar. Utan Kína er framleiðslugeta nálarkoks í grundvallaratriðum stöðug, þar sem rússneska olíuhreinsunarstöðin OMSK hyggst byggja 38 kT/a nálarkoksverksmiðju árið 2021.
Mynd 1 sýnir framleiðslu á nálarkoksi í Kína síðustu 5 ár. Eins og sjá má á mynd 1 hefur framleiðsla á nálarkoksi í Kína vaxið gríðarlega, með 45% árlegum vexti á 5 árum. Árið 2020 náði heildarframleiðsla á nálarkoksi í Kína 517 kT, þar af 176 kT af kolaseríum og 341 kT af olíuseríum.
1.2 Innflutningur á nálakóki
Mynd 2 sýnir innflutningsstöðu nálarkoks í Kína síðustu 5 ár. Eins og sjá má á mynd 2, jókst innflutningsmagn nálarkoks í Kína verulega fyrir COVID-19 faraldurinn og náði 270 þúsund tonnum árið 2019, sem er met. Árið 2020, vegna hátt verðs á innfluttu nálarkoksi, minnkaðrar samkeppnishæfni, mikilla birgða í höfnum og vegna áframhaldandi faraldurs í Evrópu og Bandaríkjunum, var innflutningsmagn Kína á nálarkoksi árið 2020 aðeins 132 þúsund tonn, sem er 51% lækkun milli ára. Samkvæmt tölfræði var olíunálakoks 27,5 þúsund tonn af innfluttu nálarkoksi árið 2020, sem er 82,93% lækkun milli ára. Nálarkók úr kolum mælum 104,1 tonn, 18,26% meira en í fyrra. Aðalástæðan er sú að sjóflutningar milli Japans og Suður-Kóreu hafa orðið fyrir minni áhrifum af faraldrinum. Í öðru lagi er verð á sumum vörum frá Japan og Suður-Kóreu lægra en á svipuðum vörum í Kína og magn pantana eftir framleiðslu er mikið.
1.3 Áferð nálarkóksins
Nálkóks er eins konar hágæða kolefnisefni, sem er aðallega notað sem hráefni til framleiðslu á afar öflugum grafítrafskautum og gervi grafítanóðum. Mikilvægustu notkunarsviðin eru stálframleiðsla í rafbogaofnum og rafhlöður fyrir ný orkutæki.
MYND 3 sýnir notkunarþróun nálarkóks í Kína síðustu 5 ár. Grafít rafskaut er stærsta notkunarsviðið og vöxtur eftirspurnar er tiltölulega flatur, en neikvæð rafskautsefni halda áfram að vaxa hratt. Árið 2020 var heildarnotkun nálarkóks í Kína (þar með talið birgðanotkun) 740 kT, þar af voru 340 kT af neikvæðu efni og 400 kT af grafít rafskauti notaðar, sem nemur 45% af notkun neikvæðs efnis.
2.1 Þróun stálframleiðslu með eAF
Járn- og stáliðnaðurinn er stór framleiðandi kolefnislosunar í Kína. Tvær helstu framleiðsluaðferðir eru notaðar fyrir járn og stál: háþrýstingsofnar og rafbogaofnar. Meðal þeirra getur stálframleiðsla með rafbogaofnum dregið úr kolefnislosun um 60% og endurunnið úrgangsstál og dregið úr ósjálfstæði gagnvart innflutningi á járngrýti. Járn- og stáliðnaðurinn leggur til að taka forystu í að ná markmiðinu um „kolefnistopp“ og „kolefnishlutleysi“ fyrir árið 2025. Samkvæmt leiðsögn þjóðarstefnu um járn- og stáliðnaðinn verður fjöldi stálverksmiðja til að skipta út breytistáli og háþrýstingsofnum fyrir rafbogaofna.
Árið 2020 var framleiðsla hrástáls í Kína 1054,4 tonn, þar af er framleiðsla rafskauts- og stáls (eAF) um 96 milljónir tonna, sem nemur aðeins 9,1% af heildarframleiðslu hrástáls, samanborið við 18% af heimsmeðaltali, 67% í Bandaríkjunum, 39% í Evrópusambandinu og 22% af EAF stáli í Japan, og því er mikið svigrúm fyrir framfarir. Samkvæmt drögum að „Leiðbeiningum um að efla hágæðaþróun járn- og stáliðnaðar“ sem iðnaðar- og upplýsingatækniráðuneytið gaf út 31. desember 2020, ætti hlutfall eAF stálframleiðslu af heildarframleiðslu hrástáls að aukast í 15% ~ 20% fyrir árið 2025. Aukin framleiðsla eAF stáls mun auka verulega eftirspurn eftir afar öflugum grafít rafskautum. Þróunarþróun rafbogaofna fyrir heimili er háþróuð og stórfelld, sem eykur eftirspurn eftir stórum og afar öflugum grafít rafskautum.
2.2 Framleiðslustaða grafít rafskauts
Grafít rafskaut er nauðsynleg neysluvara fyrir framleiðslu á eAF stáli. Mynd 4 sýnir framleiðslugetu og afköst grafít rafskauta í Kína síðustu 5 ár. Framleiðslugeta grafít rafskauta hefur aukist úr 1050kT/a árið 2016 í 2200kt/a árið 2020, með samsettum árlegum vexti upp á 15,94%. Þessi fimm ár eru tímabil hraðrar vaxtar í framleiðslugetu grafít rafskauta og einnig hringrás hraðrar þróunar grafít rafskautaiðnaðarins. Fyrir árið 2017 var grafít rafskautaiðnaðurinn hefðbundinn framleiðsluiðnaður með mikla orkunotkun og mikla mengun, stór innlend grafít rafskautafyrirtæki minnkuðu framleiðslu, lítil og meðalstór grafít rafskautafyrirtæki stóðu frammi fyrir lokun og jafnvel alþjóðlegir rafskautsrisar urðu að hætta framleiðslu, endurselja og hætta starfsemi. Árið 2017, undir áhrifum og knúið áfram af innlendri stjórnsýslustefnu um skyldubundna útrýmingu „gólfstöngustáls“, hækkaði verð á grafít rafskautum í Kína hratt. Örvað af umframhagnaði olli grafít rafskautamarkaðurinn bylgju endurupptöku og stækkunar framleiðslugetu.
Árið 2019 náði framleiðsla grafítrafskauta í Kína nýju hámarki á undanförnum árum og náði 1189 kT. Árið 2020 minnkaði framleiðsla grafítrafskauta niður í 1020 kT vegna minnkandi eftirspurnar sem faraldurinn olli. En í heildina er umtalsverð offramleiðsla í kínverska grafítrafskautaiðnaðinum og nýtingarhlutfallið lækkaði úr 70% árið 2017 í 46% árið 2020, sem er nýtt lágt nýtingarhlutfall.
2.3 Eftirspurnargreining á nálakóki í grafít rafskautaiðnaði
Þróun á eAF stáli mun auka eftirspurn eftir grafít rafskautum með afar miklum krafti. Áætlað er að eftirspurn eftir grafít rafskautum verði um 1300 þúsund tonn árið 2025 og eftirspurn eftir hráu nálarkóksi verði um 450 þúsund tonn. Þar sem olíubundið nálarkók er betra en kolabundið nálarkók í framleiðslu á stórum og afar öflugum grafít rafskautum og samskeytum, mun hlutfall eftirspurnar eftir olíubundnu nálarkóksi í grafít rafskautum aukast enn frekar og markaðsrýmið fyrir kolabundið nálarkók verður enn stærra.
Birtingartími: 23. mars 2022