في موجة انتقال صناعة الصلب العالمية نحو الممارسات الخضراء والمنخفضة الكربون ، أصبحت أقطاب الجرافيت ، وهي مادة صناعية متخصصة على ما يبدو ، "بطلًا غير مرئي" الذي يحدد نجاح أو فشل الصناعة. إنهم لا يدعمون التبني على نطاق واسع لصناعة الفولاذ الكهربائية للأفران (EAF) ، وهي تقنية منخفضة الكربون ولكنها تُظهر أيضًا إمكانات عبر الصناعة في مجالات مثل بطاريات الطاقة الجديدة وأشباه الموصلات.
حيادية الكربون يفرض ثورة فولاذية ، ودفع أقطاب الجرافيت إلى دائرة الضوء
1.1 معضلة الكربون العالية في صناعة الصلب
تساهم صناعة الصلب العالمية بحوالي 3 0 ٪ من انبعاثات الكربون الصناعية. ينبعث صناعة الصلب التقليدية للفرن الصلب 1.8 طن من CO₂ لكل طن من الصلب ، في حين أن صناعة الصلب القوس الكهربائي (EAF) ، من خلال إعادة تدوير الخردة ، يمكن أن تقلل من الانبعاثات إلى أقل من 0.5 طن. وفقًا لجمعية العالم للصلب ، في عام 2023 ، شكلت EAF Steel 28 ٪ من إنتاج الصلب العالمي ، حيث تتجاوز الاقتصادات المتقدمة مثل الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي 70 ٪ ، في حين بلغت الصين 20 ٪ فقط ، مما يشير إلى مساحة كبيرة للإحلال.
1.2 "مكون القلب" من EAF: أقطاب الجرافيت
أقطاب الجرافيت هي المواد الاستهلاكية الأساسية في صناعة الصلب EAF ، مكلفة بإجراء الكهرباء ودرجات حرارة أعلى من 3000 درجة. يحدد أدائها مباشرة كفاءة صناعة الصلب والتكاليف: تمثل أقطاب الجرافيت 10-15 ٪ من تكاليف صناعة الصلب EAF ، في المرتبة الثانية بعد الكهرباء. يتم تصنيفها بشكل أساسي إلى أقطاب الطاقة العادية (RP) ، والطاقة العالية (HP) ، وأقطاب الطاقة العالية فائقة (UHP) ، مع تحسين أقطاب UHP كفاءة الطاقة بنسبة 40 ٪ وتصبح التيار الرئيسي للسوق.
نظرة عامة على سلسلة الصناعة: من فحم الكوك البترولي إلى مصانع الصلب العالمية
2.1 المنبع: أزمة "عنق الزجاجة" للمواد الخام
المواد الخام الأساسية لأقطاب الجرافيت هي إبرة فحم الكوك ، والتي تمثل 70 ٪ من أداء القطب. ومع ذلك ، فإن إنتاج إبرة الإبرة الراقية العالمية يتركز بشكل كبير: شركات مثل فيليبس 66 في الولايات المتحدة وميتسوبيشي الكيميائية في اليابان تحتكر إبرة الإبرة عالية الجودة القائمة على النفط ، حيث تعتمد الصين على الواردات بنسبة 80 ٪ من إمداداتها. بالإضافة إلى ذلك ، يمثل Feedle Coke أكثر من 60 ٪ من تكلفة إنتاج أقطاب الجرافيت ، مما يضيف ضغوط التكلفة.
2.2 منتصف الطريق: الحواجز التكنولوجية والمنافسة السعة
يتضمن إنتاج أقطاب الطاقة العالية (UHP) عمليات معقدة مثل التكسير والتكوين والخبز والجرافيت ، مع قطر أقطاب تزيد قطرها عن 600 مم تتطلب ما يصل إلى ستة أشهر من الإنتاج. حاليًا ، يهيمن اثنان من اللاعبين الرئيسيين على السعة العالمية: شركات صينية مثل Fangda Carbon و Jilin Carbon تمتلك 65 ٪ من السعة العالمية ، في حين أن العمالقة في الخارج مثل Graftech في الولايات المتحدة وشموا دينكو في تقنيات Corrode Core Core Core.
2.3 المصب: زيادة الطلب وتأثير الصناعة
في صناعة الصلب ، يزداد الطلب السنوي على أقطاب الجرافيت بأكثر من 200 ، 000 طن. في قطاع الطاقة الجديد ، تدفع بطارية Tesla 4680 الطلب على الجرافيت عالي النقاء ، مما يدفع مصنعو قطب الجرافيت إلى تسريع توسعهم إلى مواد الأنود.
ثالثا. الاتجاهات التكنولوجية: أداء عالي الأداء واشتراكات الاستدامة
بالنظر إلى أن أقطاب الجرافيت تتأثر بدورات صناعة الصلب وإمدادات المواد الخام ، مما يؤدي إلى تقلبات دورية ، فإن الاختراقات الاستباقية ضرورية. أقطاب الطاقة العالية (UHP) لها مقاومة أقل من 6. 0 μω · m ، مع أقطار تتجاوز 800 مم. يمكن أن تمتد إضافة الطلاءات كربيد السيليكون على مدار 20 ٪ ، مما يقلل من الاستهلاك إلى 1.2 كجم لكل طن من الصلب ، مقارنة بـ 1.8 كجم للأقطاب الأقطاب العادية.
