2022年中国石墨行业研究：天然石墨产量稳定，人造石墨作为锂电池负极材料持续高景气（海达石墨、中国石墨、贝特瑞、璞泰来）

报告主要作者：黄芳迪2022/08www.leadleo.com概览标签：石墨、矿产资源、新材料报告提供的任何内容（包括但不限于数据、文字、图表、图像等）均系头豹研究院独有的高度机密性文件（在报告中另行标明出处者除外）。未经头豹研究院事先书面许可，任何人不得以任何方式擅自复制、再造、传播、出版、引用、改编、汇编本报告内容，若有违反上述约定的行为发生，头豹研究院保留采取法律措施，追究相关人员责任的权利。头豹研究院开展的所有商业活动均使用“头豹研究院”或“头豹”的商号、商标，头豹研究院无任何前述名称之外的其他分支机构，也未授权或聘用其他任何第三方代表头豹研究院开展商业活动。2022年中国石墨行业研究：天然石墨产量稳定，人造石墨作为锂电池负极材料持续高景气（海达石墨、中国石墨、贝特瑞、璞泰来）2022 China Graphite Industry Analysis中国黒鉛産業分析 Ø全球石墨矿资源约3.2亿吨，71.74%的储量集中在土耳其、中国和巴西三国，中国是全球石墨产量大国，2021年，中国石墨产量82万吨，占全球总量的79%。中国具有优越的石墨成矿条件，目前中国六大石墨生产及加工基地，占全国总产量80%以上。中国晶质石墨资源主要分布在黑龙江、内蒙古、陕西、山东和吉林，占比高达97.85%。中国石墨资源区域集中，产量居全球首位01Ø石墨是目前应用最广泛的锂离子电池负极材料，锂电池出货量的增长推动负极材料出货量不断上涨。2021年，锂电池负极材料出货量72万吨，同比上涨97%，其中人造石墨出货量60.6万吨，占比84.11%。自2016年以来，负极材料中人造石墨占比持续增加，而天然石墨和其他材料占比逐年下跌。人造石墨材料成本低，其循环能力、倍率性能佳。人造石墨作为锂电池负极材料主流，出货量大幅增长02Ø石墨产品价格随加工程度的提高而增加，鳞片石墨加工程度低，价格随碳含量增加而小幅上涨，球形石墨经提纯后价格上涨24.6%。近十年来，石墨生产工艺不断革新，石墨高端深加工是促进产业升级的重要驱动力。企业坚持不断创新石墨生产工艺，研发高性能产品，从而提高石墨深加工产品产量、降低生产成本、加强企业生产效益。石墨产品深加工提高其附加值，产业低碳绿色发展具有重要意义03石墨：支撑高新技术发展的战略资源——石墨是地球上普遍存在的非金属矿产资源，其独特的内部原子结构赋予了其耐高温、润滑、可塑、导电、导热等优质性能。作为目前主流的锂电池负极材料，石墨出货量逐年攀升，企业纷纷加快建设，扩大产能。天然石墨资源规划管控，石墨深加工技术和高端产品的研发以及低碳绿色生产将是未来石墨产业发展的必然趋势摘要www.leadleo.com400-072-5588 ©2022 LeadLeowww.leadleo.com400-072-5588u烧失量：在一定的高温条件下灼烧足够长的时间后失去的质量占原始样品质量的百分比u纯度：石墨中碳元素的质量分数u灰分：石墨经高温灼烧，使石墨和挥发物完全逸出后所得到的残余物u表面能：创造物质表面时对分子间化学键破坏的度量u理论容量：在一定的放电条件下从电池获得的电量u石墨化：将物料按一定的升温曲线进行加热处理直至物料转化为石墨制品的过程名词解释3 ©2022 LeadLeowww.leadleo.com400-072-5588401行业概述p石墨作为具有战略意义的非金属矿产资源，在地球上普遍存在，其独特的内部原子结构决定了其耐高温、润滑、可塑、导电、导热等优质性能p全球石墨矿资源约3.2亿吨，71.74%的储量集中在土耳其、中国和巴西三国，中国是全球石墨产量大国，2021年，中国石墨产量82万吨，占全球总量的79% ©2022 LeadLeowww.leadleo.com400-072-5588来源：CNKI、头豹研究院5石墨的物理和化学性质石墨作为具有战略意义的非金属矿产资源，在地球上普遍存在，其独特的内部原子结构决定了其耐高温、润滑、可塑、导电、导热等优质性能石墨的结构组成石墨的特殊性质外观黑色固体化学式C（同素异形体）密度2.26 g/cm3熔点3,930 °C沸点4,290 °C水溶性不溶于水q石墨是一种重要的非金属矿产资源，是碳的同素异形体。碳是地球上普遍存在但又特殊的材料，既可以形成硬度最大的金刚石（硬度为10），也可以形成较软的石墨（硬度为1-2）。q物质的硬度由内部原子结构所决定，石墨具有正六边形片层结构，并且层与层之间距离较大，结合力小，因此，各层间可滑动，并且石墨的密度较金刚石小、质软、具有滑腻感。正六边形片层结构每个碳原子与另外三个碳原子相连，形成正六边形的环，伸展形成片层结构q石墨特殊的原子结构决定了其特殊性质。同一层碳原子间结合力很强，因此石墨熔点、沸点较高，即使经超高温电弧灼烧，其烧失量、热膨胀系数均很小。并且石墨化学性质稳定，耐腐蚀，与酸、碱等药剂不易发生反应。片层结构决定了石墨优良的导电性，是一般非金属矿的100倍，其导热性也优于钢、铁、铅等金属材料，取决于自由电子运动的剧烈程度。上述这些优良性质决定了石墨具有广泛的用途。耐高温性石墨强度随温度提高而加强，在2,000°C时，石墨强度加倍化学稳定性常温下具有化学稳定性，耐酸、碱和有机溶剂腐蚀可塑性韧性好，可碾成薄片抗热震性常温下使用可经受住温度的剧烈变化而不致破坏润滑性石墨鳞片越大，摩擦系数越小，润滑性能越好导电、导热性导热系数随温度升高而降低，在极高温度下，可成绝热体 ©2022 LeadLeowww.leadleo.com400-072-5588来源：CNKI、USGS、头豹研究院6石墨的分类石墨按照来源可分为天然石墨和人造石墨两类，而按照加工程度、产品类型又可分为选矿产品和加工产品两类，石墨产品性质各异，应用于不同领域石墨按来源分类石墨按产品类型分类q石墨分为天然和人造两类。天然石墨主要来自石墨矿，根据形状不同可分为鳞片状、土状和块状，人造石墨根据内部晶体取向可分单晶和多晶石墨，根据制造方法不同又可分为热解石墨、高定向热解石墨、石墨纤维等。q天然石墨成本低，选矿开采周期短，但所含杂质较多且石墨粒径大小不一，常用于制作耐火材料、电刷、润滑剂。而人造石墨通常生产周期长达数十天，且价格较高，但各项性能均衡，更适用于电池负极材料。天然石墨•杂质含量较高•容量高、压实密度高、价格较便宜•石墨颗粒大小不一，粒径分布广•与电解液相容性较差，副反应较多•石墨矿：鳞片状、土状、块状•经选矿、降低杂质含量后方可使用人造石墨•价格较高•各项性能较均衡•循环性能好•与电解液相容性较好•易石墨化的石油焦、沥青焦•经配料、混捏、成型、焙烧、石墨化和机械加工制成q选矿产品根据石墨晶体大小分为晶质和微晶质两类，中国2021年石墨产量中约24%为微晶质石墨，76%为晶质石墨。鳞片石墨是自然界可浮性最好矿石之一，经磨选后可得到高品位石墨。隐晶质石墨含碳量60-80%，其导电、导热、润滑性和抗氧化性能均弱于晶质石墨。石墨加工产品性质、用途各不相同，高纯石墨常作高级耐火材料、化肥工业催化剂、添加剂等，可膨胀石墨可用于环保领域，吸附海面浮油，球形石墨是锂离子电池负极材料的重要部分。选矿产品•晶质石墨：又称鳞片石墨•石墨粒径较大，肉眼可辨识，层状结构产出•微晶质石墨：又称隐晶质石墨、土状石墨、无定形石墨•石墨晶体直径小于1μm，成微晶集合体产出，外观呈黑色土状加工产品•高纯石墨：含碳量>99.99%；高强度、密度和纯度，化学性质稳定•可膨胀石墨：层间化合物分解，使石墨沿轴方向膨胀；柔软性、回弹性和可塑性高•球形石墨：对石墨表明进行改性处理，形似椭圆形；导电性良好，结晶度高 ©2022 LeadLeowww.leadleo.com400-072-5588来源：USGS、CNKI、头豹研究院826.832.72.21.71.30.870.860.650.540.430.726中国巴西莫桑比克俄罗斯马达加斯加乌克兰挪威朝鲜加拿大印度越南斯里兰卡其他7全球石墨资源概况全球石墨矿资源约3.2亿吨，71.74%的储量集中在土耳其、中国和巴西三国，中国是全球石墨产量大国，2021年，中国石墨产量82万吨，占全球总量的79%全球石墨矿储量，2021年全球天然石墨产量，2021年90737026251887.63.121.50.6土耳其中国巴西马达加斯加莫桑比克坦桑尼亚印度乌兹别克斯坦墨西哥朝鲜斯里兰卡挪威【单位：百万吨】q美国地质调查局2021年数据显示，全球石墨资源总计约3.2亿吨，其中土耳其、中国和巴西三国石墨资源最多，分别为9,000、7,300和7,000万吨，总量占全球石墨资源的71.74%。q在马达加斯加、莫桑比克北部、纳米比亚和坦桑尼亚中南部已发现大型石墨矿，斯里兰卡盛产高品位的致密块状石墨，马达加斯加盛产大鳞片石墨，印度、朝鲜、墨西哥拥有丰富的隐晶质石墨。【单位：万吨】79%7%3%3%2%7%中国巴西莫桑比克俄罗斯马达加斯加其他q2021年，全球石墨产量共103.78万吨，其中中国长期占据全球石墨产量第一的位置，2021年石墨产量高达82万吨，占全球总产量的79%，其次是巴西，年产6.8万吨，莫桑比克2.7万吨，俄罗斯2.7万吨和马达加斯加2.2万吨，产量前五的国家占全球总量的93%。q石墨已被美国、欧洲、中国等多国列为战略性矿产，对于石墨资源的宏观管理将不断加强。 ©2022 LeadLeowww.leadleo.com400-072-558802产业链分析8p石墨行业产业链上游为原材料及设备，中游是产品加工，下游则是终端应用p石墨加工产品按照加工程度、附加值分为低端、中端、高端和前沿产品四类。石墨材料具有的润滑、化学稳定、导电、导热、抗菌等优质性能使其在汽车产业、医疗产业和能源产业上得到广泛应用 ©2022 LeadLeowww.leadleo.com400-072-55889中国石墨行业产业链图谱石墨行业产业链上游为原材料及设备，中游是产品加工，下游则是终端应用，中游产品加工企业数量较多，产业类型丰富，下游应用领域分为传统行业和新兴行业两类石墨行业产业链图谱来源：头豹研究院原材料及设备上游❑中国石墨储量7,300万吨，占全球总量的22.8%❑中国黑龙江晶质石墨4,556.23万吨，占中国总量的87.09%方大炭素南方石墨原材料设备终端应用下游❑石墨主要用于耐火材料、电池、铸造和制动衬片，占比约为80%❑石墨用于电池领域的占比近年来不断攀升锂离子电池散热材料润滑材料耐火材料密封材料油墨涂料产品加工中游❑石墨产品加工四个主要工序为破碎、球形化、石墨化和筛分❑人造石墨制造费用及辅助生产约占总成本的80%，直接材料和人工成本占比较小天然石墨人造石墨 ©2022 LeadLeowww.leadleo.com400-072-5588来源：地质调查局、国家统计局、头豹研究院10产业链上游分析中国石墨开采可分为三个阶段，从过度开采到产业结构化再到如今资源管控阶段，中国石墨大量出口，以鳞片石墨、球形石墨和天然石墨（粉末或粉片除外）为主中国天然石墨产量及出口量，2008-2021年中国石墨产品出口情况，2021年q2011年及以前，中国石墨开采强度高，长期过度消耗石墨资源，石墨采选以中小型企业为主，生产规模小而分散，技术设备落后，天然石墨大量出口，以低附加值产品为主。2012年，工业和信息化部提出《石墨行业准入条件》，旨在遏制石墨开采低水平重复建设，对石墨项目建设、生产规模、产品质量进行规划，改变多、小、散、乱的市场格局。2016年，国土资源部发布全国矿产资源规划（2016-2020年）将石墨列入战略性矿产目录，对石墨资源的开采利用管理进一步加强。q中国是石墨产品出口大国，2021年共出口天然石墨28.55万吨，出口金额共计21.13亿元，产品以鳞片天然石墨、球形石墨和天然石墨（除粉末或粉片）为主，占出口总量的92.22%。q出口产品的单价随着产品质量的提升和加工程度的深入而提高，天然石墨价格最低，其次是粉末天然石墨，鳞片天然石墨由于石墨粒径较大，因此价格较高，为7,295.4