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碳素材料之特種石墨具備良好的市場(chǎng)前景（附報(bào)告目錄）

21 世紀(jì)被稱為“碳世紀(jì)”，碳素材料素有“黑金子”的美稱。目前已經(jīng)形成規(guī)模應(yīng)用的碳素新材料主要有各種特種石墨、碳纖維、炭/炭復(fù)合材料等，而更高端的石墨烯和碳納米材料已經(jīng)處于突破階段。碳素新材料廣泛用于航空航天、核能、風(fēng)能、硬質(zhì)材料制造等行業(yè)。

相關(guān)報(bào)告：北京普華有策信息咨詢有限公司《2020-2026年石墨及碳素制品細(xì)分市場(chǎng)調(diào)研及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》

1、行業(yè)基本情況

特種石墨主要指高強(qiáng)度、高密度、高純度石墨制品（簡(jiǎn)稱“三高”石墨），主要以優(yōu)質(zhì)石油焦、瀝青焦等為原料，煤瀝青或合成樹脂為粘結(jié)劑，經(jīng)原料制備、配料、混捏、壓片、粉碎、再混捏、成型、多次焙燒、多次浸漬、純化及石墨化、機(jī)加工而制成。特種石墨材料廣泛應(yīng)用在半導(dǎo)體、太陽(yáng)能光伏、核電高溫氣冷堆材料、模具、粉末冶金、真空熱處理等領(lǐng)域，并有逐漸向民用發(fā)展趨勢(shì)。

特種石墨廣泛用于質(zhì)量要求較高的冶金、化工、石油、機(jī)械、有色金屬、航空航天環(huán)保、核工程等行業(yè)的高科技材料，其本身具有高強(qiáng)度、高密度、高純度、化學(xué)穩(wěn)定性高、結(jié)構(gòu)致密均勻、耐高溫、耐輻照、導(dǎo)電率高、耐磨性好、自潤(rùn)滑等特點(diǎn)，是高科技行業(yè)生產(chǎn)不可替代的材料之一。

特種石墨主要應(yīng)用領(lǐng)域

資料來(lái)源：普華有策

政策方面，先有《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》推動(dòng)，后有《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品和服務(wù)指導(dǎo)目錄》發(fā)布，將特種石墨、鋰電池正負(fù)極材料、石墨烯材料列為重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)品。政策導(dǎo)向?qū)?duì)我國(guó)特種石墨行業(yè)的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用，特種石墨行業(yè)將迎來(lái)廣闊的發(fā)展空間。

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)是石墨生產(chǎn)和出口大國(guó)，同時(shí)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、尖工藝需要的石墨產(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)格限制其開采、加工與出口，并且對(duì)石墨研發(fā)技術(shù)做了嚴(yán)格的保密規(guī)定。我國(guó)雖然是石墨大國(guó)，但不是石墨強(qiáng)國(guó)。目前僅能加工初級(jí)產(chǎn)品，缺少高附加值精深加工石墨產(chǎn)品及制品，石墨高技術(shù)產(chǎn)品需要大量進(jìn)口，且進(jìn)口價(jià)遠(yuǎn)大于出口價(jià)格。

我國(guó)石墨及碳素制品行業(yè)，一方面低端產(chǎn)品產(chǎn)能過(guò)剩、市場(chǎng)供大于求，如普通功率石墨電極、鋁用陽(yáng)極和普通陰極炭塊等；另一方面高技術(shù)含量、高附加值的產(chǎn)品，如大規(guī)格大功率炭電極、核石墨、航空航天用石墨和各領(lǐng)域用特種石墨及炭復(fù)合材料等又有相當(dāng)數(shù)量的缺口。石墨及碳素制品行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理的深層次原因在于技術(shù)開發(fā)投入不足，產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新和技術(shù)集成創(chuàng)新能力弱，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)缺乏強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

3、特種石墨作為具備多種優(yōu)良特性的碳素新材料具有良好的市場(chǎng)前景

（1）中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)催生特種石墨需求高速增長(zhǎng)

2019年雖然我國(guó)光伏新增裝機(jī)再次同比下降，但是新增和累計(jì)光伏裝機(jī)容量仍繼續(xù)保持全球第一。2019年，我國(guó)新增光伏并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到30.1GW，同比下降32.0%;截至2019年底，累計(jì)光伏并網(wǎng)裝機(jī)量達(dá)到204.3GW，同比增長(zhǎng)17.1%;全年光伏發(fā)電量2242.6億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)26.3%，占我國(guó)全年總發(fā)電量的3.1%，同比提高0.5個(gè)百分點(diǎn)。

2019年，盡管在政策調(diào)整下，我國(guó)光伏應(yīng)用市場(chǎng)有所下滑，但受益于海外市場(chǎng)增長(zhǎng)，我國(guó)光伏各環(huán)節(jié)產(chǎn)業(yè)規(guī)模依舊保持快速增長(zhǎng)勢(shì)頭。在產(chǎn)業(yè)制造端各環(huán)節(jié)，截至2019年底，我國(guó)多晶硅產(chǎn)能達(dá)到46.2萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)19.4%，產(chǎn)量約34.2萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)32.0%;硅片產(chǎn)量134.6GW，同比增長(zhǎng)25.7%，單晶硅片實(shí)現(xiàn)大逆轉(zhuǎn)，占比超過(guò)65%;電池片產(chǎn)量108.6GW，同比增長(zhǎng)27.7%，PERC單晶電池量產(chǎn)平均效率達(dá)22.3%;組件產(chǎn)量98.6GW，同比增長(zhǎng)17.0%。

出口方面，據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)消息，2019年，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)出口表現(xiàn)亮眼，實(shí)現(xiàn)出口額、出口量“雙升”。光伏產(chǎn)業(yè)出口額超過(guò)200億美元，創(chuàng)下“雙反”以來(lái)的新高。這其中，組件出口增長(zhǎng)最為突出，出口量超過(guò)65GW，出口額為173.1億美元，超過(guò)2018年全年光伏產(chǎn)品出口總額。

（2）電火花加工對(duì)特種石墨的需求穩(wěn)定增長(zhǎng)

電火花加工的主要優(yōu)勢(shì)在于能適合于難切削材料的加工，工具電極與工件不接觸，兩者間作用力很小，適用于加工特殊及復(fù)雜形狀的零件。在電火花加工工藝中，作為陽(yáng)極的工具電極可以使用銅質(zhì)材料，也可使用石墨材料。石墨電極與銅電極相比具有比銅輕，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)小的特點(diǎn)。

（3）核安全加快石墨材料在核電中的應(yīng)用

日本福島核事故引發(fā)核電危機(jī)，核安全成為未來(lái)核電發(fā)展的關(guān)鍵因素。歐洲一些國(guó)家放緩或停止了核電站的建設(shè)，德國(guó)甚至宣布 2020 年關(guān)閉核電站，我國(guó)也在重新審視核電發(fā)展的規(guī)劃。但從長(zhǎng)期看，核電依然是發(fā)電效率最高、最有前途的發(fā)電機(jī)組，我國(guó)大力發(fā)展核電的長(zhǎng)期規(guī)劃沒有改變。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)的目前安全性最高的新型核反應(yīng)堆，是未來(lái)核電裝置的發(fā)展趨勢(shì)。

石墨是中子的慢化劑和優(yōu)良的反射劑，其自身很多優(yōu)良特性確立了它在核工業(yè)領(lǐng)域中關(guān)鍵材料之一。在高溫氣冷堆中，炭材料是不可缺少的減速材料、反射材料和結(jié)構(gòu)材料。高溫氣冷堆需要大量的高級(jí)石墨材料，可以說(shuō)沒有核石墨材料就無(wú)法建成高溫氣冷堆。在高溫氣冷堆中由于用氦氣作為冷卻劑，用碳素及陶瓷材料作為燃料的包覆材料，用石墨或炭質(zhì)材料作為減速材料和爐芯結(jié)構(gòu)材料，可以把接近 1,000℃的高溫氣體導(dǎo)出反應(yīng)堆外作為能源使用。國(guó)際上已經(jīng)建立了多座開發(fā)研究用高溫氣冷堆。此外，核石墨可以用來(lái)制作熱結(jié)構(gòu)件，各向同性炭石墨材料用于制作石墨球、堆芯材料、電極等核石墨制品。

（4）其他需求：模具、連鑄和人造金剛石石墨增長(zhǎng)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 超過(guò)20%。機(jī)械工業(yè)中的鑄造行業(yè)大量使用石墨材料作為加壓鑄造、離心鑄造、超硬合金的熱擠壓等加工模具。生產(chǎn)大規(guī)格的純銅、青銅、黃銅等主要采用連鑄的方法，其中對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量起著至關(guān)重要影響的結(jié)晶器就是用等靜壓石墨材料制成的。由于等靜壓石墨在熱傳導(dǎo)、熱穩(wěn)定、自潤(rùn)滑、抗浸潤(rùn)及化學(xué)惰性等方面具有良好的性能，使之成為制作結(jié)晶器不可替代的材料。等靜壓石墨還用于制作金剛石工具和硬質(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），以及精密石墨熱交換器、機(jī)械密封部件、活塞環(huán)、軸承、火箭噴嘴等。

4、行業(yè)進(jìn)入障礙

（1）規(guī)模經(jīng)濟(jì)形成的進(jìn)入壁壘

規(guī)模經(jīng)濟(jì)是指隨著企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大而使單位產(chǎn)品成本降低、收益增加的一種經(jīng)濟(jì)特性。新進(jìn)入者必須以大規(guī)模生產(chǎn)的方式進(jìn)入市場(chǎng)，否則將不得不面對(duì)成本劣勢(shì)的現(xiàn)實(shí)。

（2）資本壁壘

石墨及碳素制品行業(yè)是資金密集型行業(yè)，無(wú)論是研發(fā)、建廠、購(gòu)置生產(chǎn)線及5-8 個(gè)月生產(chǎn)周期等方面都存在著一般生產(chǎn)性行業(yè)所無(wú)法比擬的資金壁壘。同時(shí)資金實(shí)力還會(huì)對(duì)客戶的信任、渠道的信心等方面構(gòu)成很大的影響。

（3）人才壁壘

石墨及碳素制品行業(yè)是人才密集型行業(yè)，需要研發(fā)、生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)、營(yíng)銷各方面優(yōu)秀人才的強(qiáng)力加盟。實(shí)際上，部分國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)設(shè)備已接近世界先進(jìn)水平，但產(chǎn)品質(zhì)量卻有較大差距。

（4）客戶粘性形成的進(jìn)入壁壘

早期入行的企業(yè)存在先入為主的優(yōu)勢(shì)，其產(chǎn)品對(duì)客戶會(huì)形成一定的粘性。當(dāng)新進(jìn)入企業(yè)銷售產(chǎn)品時(shí)，往往需要打破原有市場(chǎng)格局，要么拓展新的客戶，要么搶占原有企業(yè)的老客戶。新進(jìn)入企業(yè)不僅在需要廣告宣傳上加大力度，花費(fèi)巨額支出，還需要爭(zhēng)取客戶對(duì)其產(chǎn)品的認(rèn)可。下游客戶已經(jīng)非常熟悉原有的供貨企業(yè)，對(duì)其銷售模式、發(fā)貨流程、甚至業(yè)務(wù)人員等都很了解，已經(jīng)習(xí)慣與原有供貨企業(yè)的溝通交流，形成一定的粘性，這將對(duì)新入企業(yè)造成一定的進(jìn)入壁壘。

（5）產(chǎn)品技術(shù)形成的進(jìn)入壁壘

特種石墨制品的性能要求較高。這種特點(diǎn)決定了特種石墨制品高研發(fā)和高試制費(fèi)用，高資產(chǎn)專用性和高流動(dòng)資金占用。同時(shí)具有比較高的技術(shù)壁壘和資金壁壘。另外，由于特種石墨制品需求的不斷變化，對(duì)于更先進(jìn)的產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)將成為行業(yè)發(fā)展的方向。新產(chǎn)品的研發(fā)涉及的技術(shù)面比較廣，對(duì)于新進(jìn)入者而言，技術(shù)壁壘較高。