Abstracto:El autor analiza la situación de la producción y el consumo de coque de aguja en nuestro país, la perspectiva de su aplicación en la industria de electrodos de grafito y materiales de electrodos negativos, para estudiar los desafíos del desarrollo del coque de aguja de petróleo, incluidos los recursos de materia prima que son escasos, la calidad no es alta, ciclo largo y evaluación de aplicaciones de sobrecapacidad, aumentar la investigación de segmentación de productos, la aplicación, las medidas de desempeño, como los estudios de asociación para desarrollar un mercado de alta gama.
Según las diferentes fuentes de materia prima, el coque de aguja se divide en coque de aguja de petróleo y coque de aguja de carbón. El coque de aguja de petróleo se obtiene principalmente a partir de lodos de FCC mediante refinación, hidrodesulfuración, coquización retardada y calcinación. El proceso es relativamente complejo y presenta un alto contenido técnico. El coque de aguja se caracteriza por su alto contenido de carbono, bajo contenido de azufre, nitrógeno y cenizas, entre otras características, y posee excelentes propiedades electroquímicas y mecánicas tras la grafitización. Es un material anisotrópico de carbono de alta calidad, fácil de grafitizar.
El coque de aguja se utiliza principalmente para electrodos de grafito de ultraalta potencia y materiales de cátodo para baterías de iones de litio. Como objetivos estratégicos de "pico de carbono" y "neutralidad en carbono", los países continúan promoviendo la transformación y modernización de la industria siderúrgica y automotriz, así como el ajuste de la estructura industrial, y promoviendo la aplicación de tecnologías de ahorro de energía, bajas emisiones de carbono y protección ambiental ecológica, para impulsar la fabricación de acero en hornos de arco eléctrico y el rápido desarrollo de vehículos de nueva energía. La demanda de coque de aguja crudo también está creciendo rápidamente. En el futuro, la industria downstream del coque de aguja seguirá siendo muy próspera. Este tema analiza el estado de aplicación y las perspectivas del coque de aguja en electrodos de grafito y materiales para ánodos, y plantea los desafíos y las contramedidas para el desarrollo saludable de la industria del coque de aguja.
1. Análisis de la producción y dirección del flujo del coque de aguja.
1.1 Producción de coque de aguja
La producción de coque de aguja se concentra principalmente en unos pocos países como China, Estados Unidos, Reino Unido, Corea del Sur y Japón. En 2011, la capacidad de producción mundial de coque de aguja era de aproximadamente 1200 kt/a, de las cuales la de China era de 250 kt/a, y solo había cuatro fabricantes chinos de coque de aguja. Para 2021, según las estadísticas de Sinfern Information, la capacidad de producción mundial de coque de aguja aumentará a aproximadamente 3250 kt/a, y la de China a aproximadamente 2240 kt/a, lo que representa el 68,9 % de la capacidad de producción mundial, y el número de fabricantes chinos de coque de aguja aumentará a 21.
La Tabla 1 muestra la capacidad de producción de los 10 principales fabricantes de coque de aguja del mundo, con una capacidad total de producción de 2130 kt/a, lo que representa el 65,5 % de la capacidad de producción mundial. Desde la perspectiva de la capacidad de producción global de las empresas de coque de aguja, los fabricantes de coque de aguja para petróleo suelen tener una escala relativamente grande: la capacidad de producción promedio de una sola planta es de 100 a 200 kt/a, mientras que la capacidad de producción de coque de aguja para carbón es de tan solo unos 50 kt/a.
En los próximos años, la capacidad mundial de producción de coque de aguja seguirá aumentando, principalmente desde China. La capacidad de producción de coque de aguja, tanto planificada como en construcción, en China es de aproximadamente 430 kt/a, y el exceso de capacidad se ha agravado. Fuera de China, la capacidad de coque de aguja se mantiene prácticamente estable, y la refinería rusa OMSK planea construir una unidad de coque de aguja de 38 kt/a en 2021.
La Figura 1 muestra la producción de coque de aguja en China en los últimos 5 años. Como se puede observar en la Figura 1, la producción de coque de aguja en China ha experimentado un crecimiento explosivo, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 45 % en 5 años. En 2020, la producción total de coque de aguja en China alcanzó las 517 000 toneladas, incluyendo 176 000 toneladas de carbón y 341 000 toneladas de petróleo.
1.2 Importación de coque de aguja
La Figura 2 muestra la situación de las importaciones de coque de aguja en China en los últimos 5 años. Como se puede ver en la Figura 2, antes del brote de COVID-19, el volumen de importación de coque de aguja en China aumentó significativamente, alcanzando las 270.000 toneladas en 2019, un récord. En 2020, debido al alto precio del coque de aguja importado, la menor competitividad, el gran inventario portuario y los continuos brotes epidémicos en Europa y Estados Unidos, el volumen de importación de coque de aguja de China en 2020 fue de tan solo 132.000 toneladas, un 51% menos interanual. Según las estadísticas, en el coque de aguja importado en 2020, el coque de aguja de petróleo fue de 27,5.000 toneladas, un 82,93% menos interanual. El coque de aguja de medida de carbón es de 104,1 kt, un 18,26% más que el año pasado, la razón principal es que el transporte marítimo de Japón y Corea del Sur se ve menos afectado por la epidemia, en segundo lugar, el precio de algunos productos de Japón y Corea del Sur es inferior al de productos similares en China, y el volumen de pedidos posteriores es grande.
1.3 Dirección de aplicación del coque de aguja
El coque de aguja es un material de carbono de alta gama que se utiliza principalmente como materia prima para la producción de electrodos de grafito de ultraalta potencia y ánodos de grafito artificial. Sus principales aplicaciones terminales son la fabricación de acero en hornos de arco eléctrico y las baterías para vehículos de nueva energía.
La figura 3 muestra la tendencia de aplicación del coque de aguja en China en los últimos cinco años. El electrodo de grafito es el campo de aplicación más importante, y la tasa de crecimiento de la demanda se encuentra en una fase relativamente estable, mientras que los materiales para electrodos negativos continúan creciendo rápidamente. En 2020, el consumo total de coque de aguja en China (incluido el consumo de inventario) fue de 740 kT, de los cuales 340 kT fueron de material negativo y 400 kT de electrodo de grafito, lo que representa el 45 % del consumo de material negativo.
2.1 Desarrollo de la fabricación de acero eAF
La industria siderúrgica es una importante fuente de emisiones de carbono en China. Existen dos métodos principales de producción de hierro y acero: el alto horno y el horno de arco eléctrico. Entre ellos, la fabricación de acero en horno de arco eléctrico puede reducir las emisiones de carbono en un 60%, además de permitir el reciclaje de chatarra de acero y reducir la dependencia de la importación de mineral de hierro. La industria siderúrgica se propuso liderar la consecución del objetivo de "pico de carbono" y "neutralidad de carbono" para 2025. Bajo la guía de la política nacional de la industria siderúrgica, se construirá un gran número de plantas siderúrgicas para sustituir el acero de convertidores y altos hornos por el de hornos de arco eléctrico.
En 2020, la producción de acero crudo de China fue de 1054,4 millones de toneladas, de las cuales la producción de acero eAF fue de aproximadamente 96 millones de toneladas, lo que representa solo el 9,1% del acero crudo total, en comparación con el 18% del promedio mundial, el 67% de Estados Unidos, el 39% de la Unión Europea y el 22% del acero EAF de Japón. Existe un gran margen de progreso. Según el borrador de la "Guía para la promoción del desarrollo de alta calidad de la industria siderúrgica" emitido por el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información el 31 de diciembre de 2020, la proporción de la producción de acero eAF en la producción total de acero crudo debería aumentarse al 15% ~ 20% para 2025. El aumento de la producción de acero eAF aumentará significativamente la demanda de electrodos de grafito de potencia ultraalta. La tendencia de desarrollo del horno de arco eléctrico doméstico es de alta gama y a gran escala, lo que plantea una mayor demanda de electrodos de grafito de gran especificación y potencia ultraalta.
2.2 Estado de producción del electrodo de grafito
El electrodo de grafito es un consumible esencial para la fabricación de acero eAF. La Figura 4 muestra la capacidad de producción y la producción de electrodos de grafito en China en los últimos 5 años. La capacidad de producción de electrodos de grafito aumentó de 1050 kT/a en 2016 a 2200 kt/a en 2020, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 15,94 %. Estos cinco años marcan un período de rápido crecimiento de la capacidad de producción de electrodos de grafito y un ciclo de rápido desarrollo de la industria de electrodos de grafito. Antes de 2017, la industria de electrodos de grafito, al ser una industria manufacturera tradicional con un alto consumo de energía y alta contaminación, redujo la producción de grandes empresas nacionales de electrodos de grafito, las pequeñas y medianas empresas se enfrentaron al cierre, e incluso los gigantes internacionales de electrodos tuvieron que detener la producción, revender y salir. En 2017, influenciado e impulsado por la política administrativa nacional de eliminación obligatoria del "acero de barra de piso", el precio de los electrodos de grafito en China aumentó drásticamente. Estimulado por los beneficios excesivos, el mercado de electrodos de grafito marcó el comienzo de una ola de recuperación y expansión de capacidad.
En 2019, la producción de electrodos de grafito en China alcanzó un nuevo récord en los últimos años, alcanzando los 1189 kT. En 2020, la producción disminuyó a 1020 kT debido a la disminución de la demanda causada por la epidemia. Sin embargo, en general, la industria china de electrodos de grafito presenta un grave exceso de capacidad, y la tasa de utilización disminuyó del 70 % en 2017 al 46 % en 2020, lo que representa un nuevo mínimo de utilización de la capacidad.
2.3 Análisis de la demanda de coque de aguja en la industria de electrodos de grafito
El desarrollo del acero eAF impulsará la demanda de electrodos de grafito de ultraalta potencia. Se estima que la demanda de electrodos de grafito será de aproximadamente 1300 kt en 2025, y la de coque de aguja crudo, de aproximadamente 450 kt. Dado que, en la producción de electrodos y juntas de grafito de gran tamaño y ultraalta potencia, el coque de aguja a base de petróleo es mejor que el de carbón, la proporción de coque de aguja a base de petróleo en la demanda de electrodos de grafito aumentará aún más, ocupando el mercado del coque de aguja a base de carbón.
Hora de publicación: 23 de marzo de 2022