石墨及碳素制品行業(yè)發(fā)展概況是什么？

1、特種石墨職業(yè)開展歷程
   碳素資料是一種陳舊的資料，又是一種新型資料。早在史前，人類就與炭物質(zhì)發(fā)生了聯(lián)系。公元前8000 年，人類就現(xiàn)已將木炭用于取暖、煮食等；公元前3000年開端，有色金屬鍛煉就用炭加熱或復(fù)原制取金屬；公元2世紀(jì)，我國(guó)漢代現(xiàn)已開端用煤煙制墨，16 世紀(jì)我國(guó)明代的鍛煉工業(yè)已用天然石墨和粘土制成耐火坩鍋，這是人類早的碳素制品。
    盡管人類很早就運(yùn)用碳素資料，但從原始、粗糙的碳素資料開展到近代的、高質(zhì)量的工業(yè)碳素資料，從國(guó)際范圍看也僅有一百多年的前史。
    1842年德國(guó)人本生（R.H.Bunsen）用2份能結(jié)焦的煤粉和1份焦炭粉混合在鋼模中加壓成型，然后焙燒制成炭質(zhì)電極，這是近代碳素制品工業(yè)的前驅(qū)。此后，伴隨著冶金、電化學(xué)、電器機(jī)械等職業(yè)的開展，碳素資料開端得到開發(fā)運(yùn)用，尤其在這段時(shí)間后期人們進(jìn)行了許多的有關(guān)電能運(yùn)用的開辟性工作，如碳刷、碳電阻柱、電熱和電化學(xué)用電極等相繼得到創(chuàng)造和運(yùn)用，碳素資料開端工業(yè)化出產(chǎn)1896年，愛迪生的學(xué)生艾奇遜（E.G.Acheson）運(yùn)用其創(chuàng)造的“箱式電阻爐”制造出榜首只人工石墨電極，使得碳素資料從碳質(zhì)跨越到石墨質(zhì)，此后逐步運(yùn)用其導(dǎo)電性、耐腐蝕性、耐熱性、潤(rùn)滑性和導(dǎo)熱性等特性，在煉鋼電極、電解板、發(fā)熱體、坩堝、電刷、密封圈等石墨制品方面取得突破性進(jìn)展，并作為工業(yè)資料被廣泛運(yùn)用在煉鋼、制堿、電氣以及機(jī)械等范疇。人工石墨的出現(xiàn)為碳素工業(yè)的開展揭開了新的一頁(yè)。
    我國(guó)碳素工業(yè)起步較晚但開展較快。我國(guó)碳素工業(yè)起步于國(guó)家“一五”期間建設(shè)的156項(xiàng)要點(diǎn)工程。引進(jìn)前蘇聯(lián)技能的吉林炭素廠1952年籌建、1955年建成投產(chǎn)，成為我國(guó)碳素工業(yè)的搖籃，之后我國(guó)又陸續(xù)興建了蘭州、上海炭素廠和南通炭素廠，這四家國(guó)有碳素企業(yè)成為我國(guó)碳素企業(yè)的四大骨干企業(yè)。與職業(yè)開展歷程相適應(yīng)，自起步以來(lái)，國(guó)內(nèi)碳素企業(yè)以石墨電極等傳統(tǒng)碳素產(chǎn)品出產(chǎn)為主，首要以鋼鐵和金屬鍛煉職業(yè)為下游。
2、我國(guó)石墨制品中低端產(chǎn)品多，特碳石墨比例低
    我國(guó)是石墨出產(chǎn)和出口大國(guó)，一起也是進(jìn)口大國(guó)，大部分以中碳或高碳形式直接出口，而高、精、尖工藝需求的石墨產(chǎn)品大部分從國(guó)外進(jìn)口。一些發(fā)達(dá)國(guó)家把石墨列入戰(zhàn)略儲(chǔ)備資源，嚴(yán)厲限制其挖掘、加工與出口，而且對(duì)石墨研制技能做了嚴(yán)厲的保密規(guī)則。我國(guó)盡管是石墨大國(guó)，但不是石墨強(qiáng)國(guó)?，F(xiàn)在僅能加工初級(jí)產(chǎn)品，缺少高附加值精深加工石墨產(chǎn)品及制品，石墨高技能產(chǎn)品需求許多進(jìn)口，進(jìn)口價(jià)約為出口價(jià)格的 24.6倍。
    我國(guó)石墨及碳素制品職業(yè)，一方面低端產(chǎn)品產(chǎn)能過剩、商場(chǎng)供大于求，如一般功率石墨電極、鋁用陽(yáng)極和一般陰極炭塊等；另一方面高技能含量、高附加值的產(chǎn)品，如大標(biāo)準(zhǔn)大功率炭電極、核石墨、航空航天用石墨和各范疇用特種石墨及炭復(fù)合資料等又有適當(dāng)數(shù)量的缺口。石墨及碳素制品職業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理的深層次原因在于技能開發(fā)投入不足，工業(yè)自主立異和技能集成立異才能弱，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的優(yōu)化晉級(jí)缺少?gòu)?qiáng)有力的技能支撐。
3、職業(yè)會(huì)集度不高
    當(dāng)時(shí)我國(guó)石墨及碳素制品職業(yè)存在職業(yè)競(jìng)賽無(wú)序、宏觀管理失控等問題。作為一種名貴的不行再生資源，石墨具有重要的戰(zhàn)略價(jià)值。但是，長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)國(guó)家對(duì)石墨資源的管理沒有歸入一個(gè)規(guī)模的途徑，造成了石墨主產(chǎn)區(qū)各自為政的局勢(shì)。隨著，國(guó)家對(duì)石墨及碳素制品職業(yè)的日漸重視，加強(qiáng)宏觀管理和操控已成必然趨勢(shì)。因此，今后要點(diǎn)企業(yè)的競(jìng)賽戰(zhàn)略將會(huì)以大力推動(dòng)石墨工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整為要點(diǎn)；活躍開辟國(guó)際商場(chǎng)，組建石墨大型企業(yè)集團(tuán)為趨勢(shì)。
4、開展趨勢(shì)及遠(yuǎn)景
    碳素資料具有電和熱的良傳導(dǎo)性、電特性、潤(rùn)滑性、高溫特性、耐化學(xué)腐蝕性、耐熱性、耐高溫?zé)釀兟湫?、電化學(xué)功能等基本特性。碳素尤其是特種石墨現(xiàn)已成為現(xiàn)代工業(yè)不行或缺的重要物料和工業(yè)資料，依托其固有特性，經(jīng)常以基礎(chǔ)質(zhì)料、模具、用具、部件、構(gòu)件以及結(jié)構(gòu)資料等形式被廣泛運(yùn)用在各種職業(yè)不同環(huán)境、不同出產(chǎn)條件的工業(yè)產(chǎn)品制造進(jìn)程。碳素職業(yè)是一個(gè)非常多元化的工業(yè)，既有傳統(tǒng)工業(yè)的基礎(chǔ)，又具有高技能、高科技開展的機(jī)會(huì)和空間，職業(yè)開展遠(yuǎn)景長(zhǎng)時(shí)間向好。一起，碳素職業(yè)也是對(duì)石化和煤化工職業(yè)的廢渣進(jìn)行深加工再運(yùn)用，是一項(xiàng)能源二次運(yùn)用、契合循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念的工業(yè)。
   （1）電火花加工對(duì)特種石墨的需求安穩(wěn)增加。電火花加工的首要優(yōu)勢(shì)在于能適用于難切削資料的加工，東西電極與工件不觸摸，兩者間作用力很小，適用于加工特殊及雜亂形狀的零件。在電火花加工工藝中，作為陽(yáng)極的東西電極能夠運(yùn)用銅質(zhì)資料，也可運(yùn)用石墨資料。石墨電極與銅電極比較具有比銅輕，密度只有銅的20%、易加工、切削加工不易產(chǎn)生應(yīng)力及熱變形、熔點(diǎn)在 3,000℃以上時(shí)熱膨脹系數(shù)小的特色。
     在特種石墨的需求結(jié)構(gòu)中，電火花加工占比約 15%，是需求量最大的下游用戶之一。電火花加工石墨產(chǎn)品中運(yùn)用高檔石墨約為25%，運(yùn)用中低檔石墨約為 75%。
    （2）核安全加快石墨資料在核電中的運(yùn)用。日本福島核事故引發(fā)核電危機(jī)，核安全成為未來(lái)核電開展的關(guān)鍵要素。歐洲一些國(guó)家放緩或停止了核電站的建設(shè)，德國(guó)甚至宣告2020年封閉核電站，我國(guó)也在重新審視核電開展的規(guī)劃。但從長(zhǎng)時(shí)間看，核電依然是發(fā)電功率最高、最有出路的發(fā)電機(jī)組，我國(guó)大力開展核電的長(zhǎng)時(shí)間規(guī)劃沒有改動(dòng)。在核電建設(shè)中，核安全是首位。高溫氣冷堆是國(guó)際核能界公認(rèn)的現(xiàn)在安全性最高的新型核反應(yīng)堆，是未來(lái)核電裝置的開展趨勢(shì)。
    石墨是中子的慢化劑和優(yōu)秀的反射劑，其自身許多優(yōu)秀特性確立了它在核工業(yè)范疇中關(guān)鍵資料之一。在高溫氣冷堆中，炭資料是不行缺少的減速資料、反射資料和結(jié)構(gòu)資料。高溫氣冷堆需求許多的高級(jí)石墨資料，能夠說(shuō)沒有核石墨資料就無(wú)法建成高溫氣冷堆。在高溫氣冷堆中因?yàn)橛煤庾鳛槔鋮s劑，用碳素及陶瓷資料作為燃料的包覆資料，用石墨或炭質(zhì)資料作為減速資料和爐芯結(jié)構(gòu)資料，能夠把接近1,000℃的高溫氣體導(dǎo)出反應(yīng)堆外作為能源運(yùn)用。國(guó)際上現(xiàn)已建立了多座開發(fā)研討用高溫氣冷堆。此外，核石墨能夠用來(lái)制造熱結(jié)構(gòu)件，各向同性炭石墨資料用于制造石墨球、堆芯資料、電極等核石墨制品。
   （3）其他需求：模具、連鑄和人工金剛石石墨增加潛力不容忽視 ）其他需求：模具、連鑄和人工金剛石石墨增加潛力不容忽視。我國(guó)用于制造模具和連鑄的石墨數(shù)量較大，石墨模具和連鑄用各類石墨約占總需求量 26%。機(jī)械工業(yè)中的鑄造職業(yè)許多運(yùn)用石墨資料作為加壓鑄造、離心鑄造、超硬合金的熱擠壓等加工模具。出產(chǎn)大標(biāo)準(zhǔn)的純銅、青銅、黃銅等首要選用連鑄的辦法，其間對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量起著至關(guān)重要影響的結(jié)晶器便是用等靜壓石墨資料制成的。因?yàn)榈褥o壓石墨在熱傳導(dǎo)、熱安穩(wěn)、自潤(rùn)滑、抗浸潤(rùn)及化學(xué)惰性等方面具有杰出的功能，使之成為制造結(jié)晶器不行代替的資料。等靜壓石墨還用于制造金剛石東西和硬質(zhì)合金的燒結(jié)模具，光纖拉絲機(jī)的熱場(chǎng)部件（加熱器、保溫筒等），真空熱處理爐的熱場(chǎng)部件（加熱器、承載框等），以及精細(xì)石墨熱交換器、機(jī)械密封部件、活塞環(huán)、軸承、火箭噴嘴等。
    5、職業(yè)開展的有利要素及面對(duì)的風(fēng)險(xiǎn)要素。進(jìn)入 21世紀(jì)以來(lái)，國(guó)際上工業(yè)結(jié)構(gòu)有了新的調(diào)整，以信息、生物、航空航天、海洋開發(fā)以及新資料和新能源為主的高技能和新資料工業(yè)逐漸開展壯大。特種石墨與微電子及信息技能、新資料技能、生物技能、航空航天、原子能、高溫資料等均有親近的聯(lián)系。當(dāng)時(shí)化工、能源、輕工、冶金、建材等傳統(tǒng)工業(yè)將不斷引入新技能和運(yùn)用資料，進(jìn)行工業(yè)晉級(jí)和技能革新，許多都與特種石墨深加工產(chǎn)品親近相關(guān)。能夠說(shuō)特種石墨深加工工業(yè)開展有了新的機(jī)會(huì)。
     從特種石墨各種技能開展看，特種石墨將越來(lái)越被廣泛運(yùn)用到新能源轎車、航天航空、核電及等高新技能范疇，成為支撐高新技能開展的重要戰(zhàn)略資源。新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和科技成果使我們徹底信任在未來(lái)科技開展中，特種石墨將是不行代替的戰(zhàn)略資源之一。
6、職業(yè)的競(jìng)賽格局
    （1）國(guó)際職業(yè)競(jìng)賽和商場(chǎng)特色。現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)外碳素企業(yè)眾多，職業(yè)現(xiàn)已高度商場(chǎng)化。國(guó)際范圍內(nèi)碳素職業(yè)會(huì)集度較高，首要會(huì)集在德國(guó)、美國(guó)、日本、法國(guó)、我國(guó)及印度，但各國(guó)主流石墨制品均為石墨電極，特種石墨產(chǎn)品占比相對(duì)較小。
    德國(guó)、美國(guó)、日本、法國(guó)的特種石墨產(chǎn)品以等靜壓石墨為主，上述四國(guó)擁有先進(jìn)的等靜壓石墨出產(chǎn)技能，擁有較強(qiáng)的技能優(yōu)勢(shì)。因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間以來(lái)受德國(guó)、美國(guó)、日本、法國(guó)在等靜壓石墨工藝技能和設(shè)備技能方面的壁壘的限制，國(guó)內(nèi)等靜壓石墨產(chǎn)值較少，基本依賴進(jìn)口。
    與國(guó)外同類產(chǎn)品比較，我國(guó)產(chǎn)品盡管功能略有差異，但因?yàn)槌杀九c價(jià)格較低，產(chǎn)品性價(jià)比優(yōu)勢(shì)顯著，與國(guó)外產(chǎn)品競(jìng)賽時(shí)具有必定的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。
（2）國(guó)內(nèi)特種石墨職業(yè)競(jìng)賽和商場(chǎng)特色
    1）全體規(guī)模偏小。同傳統(tǒng)碳素資料比較，特種石墨出產(chǎn)工藝技能含量較高，對(duì)出產(chǎn)技能、設(shè)備才能及工藝裝備水平有較高的要求?，F(xiàn)階段，我國(guó)特種石墨職業(yè)出現(xiàn)“金字塔”型散布，工藝和技能水平先進(jìn)，具有必定自主研制才能、完成出產(chǎn)規(guī)?；钠髽I(yè)較少。全國(guó)從事特種石墨出產(chǎn)的企業(yè)僅幾十家，大部分企業(yè)規(guī)模較小，技能落后或者不具有完好工序，具有完好工序、產(chǎn)能遍及規(guī)模較小，導(dǎo)致大大都企業(yè)難以構(gòu)成很強(qiáng)的商場(chǎng)競(jìng)賽力。
    2）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)碳素產(chǎn)品仍以傳統(tǒng)碳素資料為主，其間大部分產(chǎn)品為石墨電極，特種石墨占比較小，因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間以來(lái)受其他國(guó)家工藝技能和設(shè)備技能壁壘，國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)只能出產(chǎn)中粗石墨或細(xì)顆粒石墨，等靜壓石墨則 80%的需求量依賴進(jìn)口。
    3）大都企業(yè)缺少中心競(jìng)賽力。特種石墨職業(yè)界的絕大大都企業(yè)科研投入較低，自主開發(fā)和立異才能較弱，缺少具有先進(jìn)水平的中心技能，缺少研制試驗(yàn)手段。職業(yè)中只有少數(shù)骨干企業(yè)具有較強(qiáng)的自主研制才能。
    4）部分特種石墨職業(yè)搶先企業(yè)快速開展。近年來(lái)，特種石墨職業(yè)的迅速開展，給職業(yè)界搶先企業(yè)帶來(lái)了快速成長(zhǎng)的機(jī)會(huì)。職業(yè)搶先企業(yè)憑仗技能和管理優(yōu)勢(shì)逐步構(gòu)成強(qiáng)勢(shì)品牌，占有了安穩(wěn)的商場(chǎng)份額。