Abstraktní:Autor analyzuje situaci v oblasti výroby a spotřeby jehlového koksu v naší zemi, perspektivy jeho využití v průmyslu grafitových elektrod a materiálů pro záporné elektrody, studuje problémy s rozvojem ropného jehlového koksu, včetně nedostatku surovin, nízké kvality, dlouhého výrobního cyklu a nadměrné kapacity, hodnocení aplikací a zvyšuje segmentaci produktů, výzkum aplikací a ukazatelů výkonnosti, jako jsou asociační studie, s cílem rozvíjet trh s luxusními produkty.
Podle různých zdrojů surovin lze jehlicový koks rozdělit na ropný jehlicový koks a uhelný jehlicový koks. Ropný jehlicový koks se vyrábí převážně z fluidu FCC rafinací, hydrogenačním odsiřováním, zpožděným koksováním a kalcinací. Tento proces je poměrně složitý a má vysoké technické složení. Jehlicový koks se vyznačuje vysokým obsahem uhlíku, nízkým obsahem síry, nízkým obsahem dusíku, nízkým obsahem popela atd. a po grafitizaci má vynikající elektrochemické a mechanické vlastnosti. Jedná se o anizotropní vysoce kvalitní uhlíkový materiál se snadnou grafitizací.
Jehlový koks se používá hlavně pro výrobu grafitových elektrod s ultra vysokým výkonem a katodových materiálů pro lithium-iontové baterie. Vzhledem k strategickým cílům „uhlíkového vrcholu“ a „uhlíkové neutrality“ země nadále podporují transformaci a modernizaci ocelářského a automobilového průmyslu, úpravu průmyslové struktury a podporují aplikaci energeticky úsporných nízkouhlíkových a zelených technologií na ochranu životního prostředí, podporují výrobu oceli v elektrických obloukových pecích a rychlý vývoj vozidel s novými zdroji energie. Poptávka po surovém jehlovém koksu také rychle roste. V budoucnu bude navazující průmysl jehlového koksu i nadále velmi prosperující. Toto téma analyzuje stav a perspektivy použití jehlového koksu v grafitových elektrodách a anodových materiálech a navrhuje výzvy a protiopatření pro zdravý rozvoj průmyslu jehlového koksu.
1. Analýza výroby a směru toku jehlového koksu
1.1 Výroba jehlového koksu
Produkce jehlového koksu je soustředěna především v několika zemích, jako je Čína, Spojené státy, Spojené království, Jižní Korea a Japonsko. V roce 2011 činila celosvětová výrobní kapacita jehlového koksu přibližně 1200 kt/rok, z čehož výrobní kapacita Číny činila 250 kt/rok a v Číně existovali pouze čtyři výrobci jehlového koksu. Do roku 2021 se podle statistik společnosti Sinfern Information celosvětová výrobní kapacita jehlového koksu zvýší na přibližně 3250 kt/rok a výrobní kapacita jehlového koksu v Číně se zvýší na přibližně 2240 kt/rok, což bude představovat 68,9 % celosvětové výrobní kapacity, a počet čínských výrobců jehlového koksu se zvýší na 21.
Tabulka 1 ukazuje výrobní kapacitu 10 největších světových výrobců jehlového koksu s celkovou výrobní kapacitou 2130 kt/rok, což představuje 65,5 % celosvětové výrobní kapacity. Z pohledu celosvětové výrobní kapacity podniků vyrábějících jehlový koks mají výrobci jehlového koksu ropné řady obecně relativně velký rozsah, průměrná výrobní kapacita jednoho závodu je 100 ~ 200 kt/rok, výrobní kapacita jehlového koksu uhelné řady je pouze asi 50 kt/rok.
V příštích několika letech se bude globální výrobní kapacita jehlového koksu nadále zvyšovat, ale především z Číny. Plánovaná a rozestavěná výrobní kapacita jehlového koksu v Číně je přibližně 430 kt/rok a situace s nadměrnou kapacitou se dále zhoršuje. Mimo Čínu je kapacita jehlového koksu v podstatě stabilní, ruská rafinerie OMSK plánuje v roce 2021 postavit jednotku jehlového koksu s kapacitou 38 kt/rok.
Obrázek 1 ukazuje produkci jehlového koksu v Číně za posledních 5 let. Jak je z obrázku 1 patrné, produkce jehlového koksu v Číně dosáhla explozivního růstu s průměrnou roční mírou růstu 45 % za 5 let. V roce 2020 dosáhla celková produkce jehlového koksu v Číně 517 tis. tun, z toho 176 tis. tun uhelného koksu a 341 tis. tun ropného koksu.
1.2 Dovoz jehlového koksu
Obrázek 2 ukazuje situaci v dovozu jehlového koksu do Číny za posledních 5 let. Jak je z obrázku 2 patrné, před vypuknutím pandemie COVID-19 se objem dovozu jehlového koksu do Číny výrazně zvýšil a v roce 2019 dosáhl rekordních 270 kt. V roce 2020, kvůli vysoké ceně dováženého jehlového koksu, snížené konkurenceschopnosti, velkým zásobám v přístavech a dále kvůli pokračujícímu vypuknutí epidemií v Evropě a Spojených státech, činil objem dovozu jehlového koksu do Číny v roce 2020 pouze 132 kt, což představuje meziroční pokles o 51 %. Podle statistik činil v roce 2020 dovoz jehlového koksu z ropných surovin 27,5 kt, což představuje meziroční pokles o 82,93 %. Jehlový koks se spotřeboval v objemu 104,1 kt, což je o 18,26 % více než v loňském roce. Hlavním důvodem je, že námořní doprava mezi Japonskem a Jižní Koreou je epidemií méně zasažena. Za druhé, cena některých produktů z Japonska a Jižní Koreje je nižší než u podobných produktů v Číně a objem objednávek v následných odvětvích je velký.
1.3 Pokyny pro aplikaci jehlového koksu
Jehlový koks je druh vysoce kvalitního uhlíkového materiálu, který se používá hlavně jako surovina pro výrobu grafitových elektrod s ultra vysokým výkonem a umělých grafitových anodových materiálů. Nejdůležitějšími oblastmi koncového použití jsou výroba oceli v elektrických obloukových pecích a energetické baterie pro vozidla s novými zdroji energie.
Obr. 3 ukazuje trend aplikace jehlového koksu v Číně za posledních 5 let. Grafitové elektrody jsou největší oblastí použití a tempo růstu poptávky vstupuje do relativně stabilní fáze, zatímco materiály pro negativní elektrody nadále rychle rostou. V roce 2020 činila celková spotřeba jehlového koksu v Číně (včetně spotřeby zásob) 740 kt, z čehož bylo spotřebováno 340 kt negativního materiálu a 400 kt grafitových elektrod, což představuje 45 % spotřeby negativního materiálu.
2.1 Vývoj výroby oceli metodou eAF
Železářský a ocelářský průmysl je v Číně významným producentem emisí uhlíku. Existují dvě hlavní metody výroby železa a oceli: vysoká pec a elektrická oblouková pec. Výroba oceli v elektrické obloukové peci může snížit emise uhlíku o 60 % a umožňuje recyklaci ocelového šrotu a snížit závislost na dovozu železné rudy. Železářský a ocelářský průmysl se rozhodl převzít vedoucí úlohu v dosažení cíle „uhlíkového vrcholu“ a „uhlíkové neutrality“ do roku 2025. V souladu s národní politikou železářského a ocelářského průmyslu bude velký počet oceláren nahrazovat konvertorovou a vysokopecní ocel elektrickými obloukovými pecemi.
V roce 2020 dosáhla čínská produkce surové oceli 1054,4 milionu tun, z čehož produkce oceli EAF (elektroobloukové obloukové pece) je přibližně 96 milionů tun, což představuje pouze 9,1 % celkové surové oceli. Ve srovnání s 18 % světového průměru, 67 % Spojené státy, 39 % Evropské unie a 22 % japonské oceli EAF existuje velký prostor pro pokrok. Podle návrhu „Pokynů pro podporu vysoce kvalitního rozvoje železářského a ocelářského průmyslu“, který 31. prosince 2020 vydalo Ministerstvo průmyslu a informačních technologií, by se podíl produkce oceli EAF na celkové produkci surové oceli měl do roku 2025 zvýšit na 15 % až 20 %. Zvýšení produkce oceli EAF výrazně zvýší poptávku po grafitových elektrodách s ultravysokým výkonem. Trendem vývoje domácích elektrických obloukových pecí je špičková a velkovýroba, což s sebou nese větší poptávku po grafitových elektrodách s velkými specifikacemi a ultravysokým výkonem.
2.2 Stav výroby grafitové elektrody
Grafitová elektroda je nezbytným spotřebním materiálem pro výrobu oceli eAF. Obrázek 4 ukazuje výrobní kapacitu a produkci grafitových elektrod v Číně za posledních 5 let. Výrobní kapacita grafitových elektrod se zvýšila z 1050 kt/rok v roce 2016 na 2200 kt/rok v roce 2020, s průměrnou roční mírou růstu 15,94 %. Těchto pět let je obdobím rychlého růstu výrobní kapacity grafitových elektrod a také probíhajícím cyklem rychlého rozvoje průmyslu grafitových elektrod. Před rokem 2017 byl průmysl grafitových elektrod tradičním zpracovatelským odvětvím s vysokou spotřebou energie a vysokým znečištěním, velké domácí podniky snižovaly produkci, malé a střední podniky čelily uzavření a dokonce i mezinárodní giganti v oblasti elektrod museli zastavit výrobu, dále prodávat a opustit trh. V roce 2017, pod vlivem a pod vlivem národní administrativní politiky povinného odstranění „podlahové tyčové oceli“, cena grafitových elektrod v Číně prudce vzrostla. Trh s grafitovými elektrodami, stimulovaný nadměrnými zisky, zahájil vlnu obnovení a rozšíření kapacity.
V roce 2019 dosáhla produkce grafitových elektrod v Číně nového maxima za poslední roky a dosáhla 1189 tisíc tun. V roce 2020 se produkce grafitových elektrod snížila na 1020 tisíc tun kvůli oslabené poptávce způsobené epidemií. Celkově však má čínský průmysl grafitových elektrod vážný nadměrný objem kapacity a míra využití klesla ze 70 % v roce 2017 na 46 % v roce 2020, což představuje novou nízkou míru využití kapacity.
2.3 Analýza poptávky po jehlovém koksu v průmyslu grafitových elektrod
Vývoj oceli eAF zvýší poptávku po grafitových elektrodách s ultravysokým výkonem. Odhaduje se, že poptávka po grafitových elektrodách dosáhne v roce 2025 přibližně 1300 kt a poptávka po surovém jehlovém koksu přibližně 450 kt. Vzhledem k tomu, že při výrobě grafitových elektrod a spojů s velkým rozměrem a ultravysokým výkonem je jehlový koks na bázi ropy lepší než jehlový koks na bázi uhlí, podíl poptávky po grafitových elektrodách po jehlovém koksu na bázi ropy se dále zvýší a zaujme tržní prostor jehlového koksu na bázi uhlí.
Čas zveřejnění: 23. března 2022