【综 述】
颜玲亚1,陈军元2,高树学1,欧阳友和1,郑春波3,焦丽香1
(1.中国建筑材料工业地质勘查中心山东总队,山东 济南 250100;
2.中国建筑材料工业地质勘查中心,北京 100035;
3.平度市自然资源局,山东 平度 266700)
【摘 要】2021年以来,石墨消费正逐步从耐火材料、炼钢等传统行业向战略新兴产业转移,石墨在锂离子电池负极材料领域需求旺盛,并被认为在全球向新能源汽车的转型过程中起到关键作用。2022年,鳞片石墨、球化石墨出口价格相比2021年增幅分别达到6.46%、34.75%。世界石墨储量呈增长态势。澳大利亚等国在坦桑尼亚、莫桑比克获取了多项石墨矿权,确保产业链安全可供。我国石墨企业迫于国内环保及人力成本因素,多家石墨企业与澳大利亚公司以投资入股或签定供货协议方式,以满足生产及消费需求。尽管世界石墨储量持续增加,但产能释放需要一定周期,我国依然是石墨生产大国、消费大国和出口大国。本文分析了2021年以来石墨资源勘查、投资、供需及贸易,以期对我国石墨合理规划利用提供参考。
【关键词】石墨;资源;投资;市场需求
【中图分类号】TD875.2;F407.1 【文献标识码】A 【文章编号】1007-9386(2023)03-0001-07
Analysis of Graphite Resources, Exploration Investment and Supply and
Demand from 2021 to 2022
YAN Ling-ya 1, CHEN Jun-yuan 2, GAO Shu-xue 1, OUYANG You-he 1, ZHENG Chun-bo 3, JIAO Li-xiang 1
(1.Shandong Branch of China National Geological Exploration Center of Building Materials Industry, Jinan 250100, China;
2.China National Geological Exploration Center of Building Materials Industry, Beijing 100035, China;
3.Pingdu Natural Resources Bureau, Pingdu 266700, China)Abstract: Since 2021, graphite consumption has gradually shifted from traditional industries such as refractories and steelmaking to strategic emerging industries, the application of graphite in the field of lithium ion battery cathode mate
rials has the fastest growth rate, and is considered to play a key role in the global transformation to new energy vehicles. In 2022, the export prices of flake graphite and spheroidized graphite increased by 6.46% and 3
4.75% respectively compared with 2021. The world’s graphite reserves are increasing.Australia and other countries have obtained a number of graphite mineral rights in Tanzania and Mozambique, ensure the safety and availability of the industrial chain. China's graphite enterprises are forced by domestic environmental protection and labor cost factors, a number of graphite enterprises have signed supply agreements with Australian companies through investmen, to meet production and consumption needs. Although the world's graphite reserves continue to increase, although the world's graphite reserves continue to increase, China is still a major producer, consumer and exporter of graphite. This paper analyzes the exploration, investment, supply and demand and trade of graphite resources since 2021, to provide reference for rational planning and utilization of graphite in China.
Key words: graphite; resources; investment; market demand
近年来,石墨在高储能和关键电子材料、新能源汽车(电池 ),新能源 (核能、太阳能电池 ),新材料(节能、导热材料、密封、保温材料、散热材料、石墨烯)等战略性新兴产业领域的用途越来越广泛[1]。石墨
被认为在全球转向新能源汽车的过程中具有不可替代的作用[2]。如美国将石墨列为对汽车和能源行业所需要“关键矿产”[3],美国制造锂离子电池所
【作者简介】颜玲亚(1968-),女,教授级高级工程师,主要从事非金属矿勘查、成矿规律研究等工作,E-mail :。
【引文格式】颜玲亚,陈军元,高树学,等.2021~2022年石墨资源、勘查投资及供需分析[J].中国非金属矿工业导刊,2023(3):1-7.
需的高纯球化石墨几乎全部来自我国。由于我国是世界石墨生产大国和出口大国,欧盟、美国等发达国家为摆脱对我国的依赖,出台了一系列鼓励石墨开采和加工的产业政策。澳大利亚、加拿大等国在非洲取得石墨矿权,加强了对非洲石墨资源控制。本文重点梳理了2021年以来石墨资源、投资、需求、价格及贸易,并对合理开发利用我国石墨资源提出建议。
1 资源概况
1.1 世界石墨资源概况
全球石墨资源主要分布在亚洲、非洲和美洲地区。据美国地质调查局资料,2021年,全球石墨储量32480万t,其中:土耳其9000万t,位居全球第一;中国7300万t,位居全球第二;巴西7000万t,位居
全球第三(表1、图1)。近年来,储量增幅较大的国家是马达加斯、莫桑比克和坦桑尼亚。土耳其虽然是石墨储量第一大国,但开发利用潜力较差,主要为隐晶质石墨,固定碳含量为70%~85%[4],目前还没有规模化的石墨生产企业。我国石墨资源主要为晶质石墨,在全球具有较大优势。青海格尔木市妥拉海河石墨矿(矿物量1510万t)、山东莱阳市西徐格庄石墨矿(矿物量93.47万t)、黑龙江萝北县延军第一林场石墨矿(矿物量82.9万t)等石墨矿产地[7],进一步提升了我国石墨资源大国地位。
2021年,我国查明隐晶质石墨储量380.60万t,主要分布在湖南、吉林、内蒙古等省、自治区。
表1 2015~2021年全球主要国家或地区石墨储量
国家
储量/万t 2021年储2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 量占比/%
土耳其9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 27.71
中国5500 5500 5500 7300 7300 7300 7300 22.48
巴西7200 7200 7000 7200 7200 7000 7000 21.55
马达加斯加 94 160 160 160 160 2600 2600 8.00
莫桑比克— 1300 1700 1700 2500 2500 2500 7.70
特斯拉年底投产坦桑尼亚— 510 1700 1700 1800 1700 1800 5.54
印度800 800 800 800 800 800 800 2.46
墨西哥310 310 310 310 310 310 310 0.95
韩国— — — 200 200 200 200 0.62
其他96 220 830 820 820 910 970 2.99
合计23000 25000 27000 29190 30090 32320 32480 100
数据来源:Mineral Commodity Summaries,2015~2022[5];中国石墨产量来源于非金属矿工业协会。
图1 2021年全球主要国家或地区石墨储量占比[5]
1.2 我国石墨资源特征
根据自然资源部2021年全国矿产资源储量通报,截至2021年,我国晶质石墨储量7826.33万t,主要分布在黑龙江、内蒙古、陕西、山东等省,其中黑龙江省晶质石墨储量5113.17万t,位居全国第一,内蒙古晶质石墨储量1827.23万t,位于全国第二,吉林晶质石墨储量196.53万t,位于全国第三(图2)。近年来的矿突破战略行动取得了一系列的成果,2019~2020年,勘查新增黑龙江省双鸭山西沟超大型晶质石墨矿、黑龙江林口县西北楞—三合村晶质石墨矿、黑龙江萝北县云山林场东晶质石墨、河南省淅川柳树沟晶质石墨矿等[6];2021年,勘查新增
图2 2021年我国晶质石墨储量分布占比
(数据来源:自然资源部,2021年全国矿产资源储量统计表[8])
2 国内外石墨投资情况
2.1 国际石墨投资
近年来,以特斯拉和比亚迪等电动汽车为代表的新能源汽车产业的快速发展,动力电池对石墨材料的需求不断增长,鳞片石墨成为锂离子电池的核心原材料,为确保产业链安全可供,一批国外石墨矿项目正在加紧推进。由于资源丰富、劳动力成本低及税收支持,东非成为发达国家投资重点。如莫桑比克政府允许外资独资拥有石墨矿采矿权,马达加斯加将采矿业列为优先发展的投资领域,坦桑尼亚给予采矿业
多项税收减免待遇。2019年以来,全球石墨融资交易活动约30余起,主要涉及澳大利亚、加拿大、莫桑比克、坦桑尼亚等国。
2021年8月,印度企业蒂鲁帕蒂石墨公司(Tirupati Graphite,TGR.L)收购了澳大利亚电池矿产公司(Battery Minerals,BAT.AX)位于莫桑比克的蒙埃兹和巴拉马的两个鳞片石墨项目,计划石墨精矿产能分别达10万t和5.8万t。
石墨是电池负极材料的核心材料,被认为韩国是对我国依赖度最高的原料[9], 2021年11月,韩国浦项制铁(POSCO,005490.KS)以750万美元收购澳大利亚的黑岩矿业公司(Black Rock Mining)15%的股权,参与坦桑尼亚马亨盖石墨矿的开发,计划从该矿购买3.5万t石墨。2022年9月,韩国LG 新能源与澳大利亚石墨企业西拉资源公司(Syrah Resources)签订了天然石墨供货协议,双方计划从2025年交易0.2万t天然石墨。
2022年,澳大利亚供应西拉资源公司(Syrah Resources)获得美国政府拜登政府提供的1.07亿美元的有条件贷款,扩建其在美国的工厂,以摆脱对
我国石墨的依赖。西拉资源公司与特斯拉签订了承购协议,将向特斯拉提供锂电池负极材料。
欧盟需求的天然石墨50%左右来自我国。为减少依赖,欧盟积极推动获取天然石墨等资源的政策和举措,试图通过与加拿大、乌克兰及非洲国家建立战略伙伴关系,确保原材料替代获取。
表2 2019~2021年全球石墨头部生产企业资源统计表 (单位:万t)年份公司所属国家公司名称产品类型矿山所在地国家/矿山名称 矿石储量矿石资源量 2019 澳大利亚Syrah Resources 鳞片石墨、锂电材料莫桑比克Balama 11329 142300 2019 澳大利亚Walkabot Resources 鳞片石墨坦桑尼亚Lindi Jumbo 551 4180
2019 澳大利亚Battery Minerals 鳞片石墨、球形包覆、高纯莫桑比克Montepuez 4220 11960 2019 澳大利亚Magnis Energy Technologies 鳞片石墨、锂电材料坦桑尼亚Naachu 7630 17400 2019 澳大利亚V olt Resources 鳞片石墨、膨胀、球形石墨坦桑尼亚Bunyu 281.5 7680
2019 澳大利亚
黑岩矿业有限公司
鳞片石墨
坦桑尼亚
/ / (Black Rock Mining Limited) (Mahenge Resources)
2019 澳大利亚Talga Resources 鳞片石墨、石墨烯、电池材料、复合材料瑞典Vittangi /
约1230 2019 澳大利亚Talga Resources 鳞片石墨、石墨烯、电池材料、复合材料瑞典Jalkunen /
约3150 2019 澳大利亚Talga Resources 鳞片石墨、石墨烯、电池材料、复合材料瑞典Raitajarvi /
约430 2019 澳大利亚Kibaran Resources 鳞片石墨、球形石墨坦桑尼亚 1170 3070 2019 澳大利亚 Sovereignmetals 鳞片石墨马拉维Malingunde 950 6500 2019 澳大利亚 Triton 鳞片石墨莫桑比克Ancuabe 2490 4610 2019 澳大利亚 Triton 鳞片石墨莫桑比克Nicanda Hill / 约144300
2019 德国Graphite Kropfmuhi所有类型
中国、英国、
/ /斯里兰卡、津巴布韦
2019 加拿大Next Soure Materials 鳞片石墨马达加斯加Molo 716 14128 2019 加拿大Nouveau Monde 鳞片石墨、球形石墨加拿大Matawinie 5980 10980 2019 加拿大Northern Graphite 大鳞片石墨、球形石墨加拿大Bissett Creek 2830 6980 2019 加拿大SRG Graphite 鳞片石墨几内亚Vittangi /
约1220 2019 加拿大South Star Mining 鳞片石墨、球形石墨巴西Santa Cruz / 约1856 2019 美国Fortune Gaphite Producers 无定形石墨加拿大/ /
2021 韩国 POSCO鳞片石墨
坦桑尼亚
/ / (Mahenge Resources)
2021 印度Tirupati Graphite TritonMinerals鳞片石墨
莫桑比克
/ / (Montepuez&Balama)
数据来源:据杨卉芃等[10],左力艳等[11]公开资料整理。
2.2 国内石墨企业投资情况
2017年9月,中国鸡西贝特瑞公司与澳大利亚石墨矿商西拉资源公司签订供货协议,西拉资源公司将莫桑比克巴拉马(Balama)投产首年所产的3万t石墨向鸡西贝特瑞供货。
2018年,青岛海达和青岛天盛达与澳洲矿业公司Triton Minerals在位于莫桑比克的Ancuabe石墨项目上达成的石墨精矿协议,每年供货3.2万t/年;同年5月,Triton在Ancuabe项目上又与青岛晨阳达成1.6万t/年的石墨精矿协议。
2019年3月,澳洲矿业公司Triton与中国青岛金汇石墨有限公司签署框架协议(MOU),青岛金汇将以直接投资人的身份完成Ancuabe项目10%的注资,承购该项目1.5万t/年的石墨精矿等。
2019年底,济南高新控股集团(济高控股)以9370万人民币认购澳洲矿业公司Triton Minerals 股份,主要用于推动Triton旗下位于莫桑比克的Ancuabe石墨项目。据此,济高控股再以1100万澳元对价收购此前山东天业矿业持有Triton的19.3%股份,济高控股持股比例达34.01%,成为主要股东[12]。
2021年8月,中国大连泰禾速尔物流管理有限公司和青岛御锦西新能源材料公司分别与坦桑尼亚黑岩采矿签署了石墨承购协议,黑岩采矿将在3年内每年至少向泰禾速尔物流和御锦西新能源分别供应2万t和1万t石墨精矿,矿石来自坦桑尼亚的马亨盖石墨矿。
2021年11月,宜昌新成石墨与澳大利亚追腾矿业有限公司(Triton Minerals,TON.AX)签订了为期五年的采购合同,每年将从Triton Minerals,TON. AX购买1万t产自莫桑比克安夸贝(Ancuabe)矿区的鳞片石墨。
3 石墨供需情况
3.1 石墨生产情况
2021年,全球石墨产量约141.78万t,中国石墨产量约120万t,居全球第一;巴西石墨产量6.80万t,居全球第二;莫桑比克石墨产量3万t,居全球第三;
颜玲亚等:2021~2022年石墨资源、勘查投资及供需分析
表3 2015~2021年全球主要国家或地区石墨产量
国家 产量/万t 2021年产 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 量占比/% 中国 86 75 117 125 125 132.00 120 84.64 巴西 8 9.5 9 9.5 9.6 9.50 6.8 4.80 莫桑比克 — — 0.03 10.4 10.7 12.00 3 2.12 俄罗斯 1.5 1.9 1.7 2.52 2.51 2.40 2.7 1.90 马达加斯加
0.5 0.8 0.9 4.69 4.8 4.70 2.2 1.55 乌克兰 0.5 1.5 2 0.5 2 1.90 1.7 1.20 挪威 0.8 0.8 1.55 1.6 1.6 1.50 1.3 0.92 韩国 3 0.6 0.55 0.6 0.6 0.50 0.87 0.61 加拿大 3 3 4 4 1.1 1.00 0.86 0.61 印度 17 14.9 3.5 3.5 3.5 3.40 0.65 0.46 越南 — 0.5 0.5 0.2 0.5 0.45 0.54 0.38 其他 6.5 3.4 3.45 5.361 3.105 2.81 1.16 0.82 合计 126.8 111.9 144.18 167.871 165.02 172.16 141.78 100.00 数据来源:Mineral Commodity Summaries ,2016~2022[5];中国石墨产量来自中国非金属矿工业协会。
其他石墨生产国有俄罗斯、马达加斯加、乌克兰、挪威、韩国、加拿大、印度、越南等(表3、图3)。
2015~2021年,全球石墨产量由117.60万t 增长到141.78万t ,石墨产量总体呈上升趋势。受全球新冠疫情影响,2021年产量比2020年有所下降。
2012年以来,我国石墨产量保持增长态势,由2015年的86万t ,最高增加到2020年的132万t ,2021年产量较2020年下降了7.69%。主要受钢铁、耐火材料需求疲软,叠加国内环保整治原因所致。
2021年,全国石墨矿山企业共计122家,主要分布在内蒙古、黑龙江、吉林、山东等省、自治区。其中内蒙古28家,黑龙江19家,山东14家。在深加工产业链方面,我国石墨产业依托山东平度、内蒙古兴和、黑龙江鸡西和牡丹江等地的大鳞片石墨,逐步形成了大鳞片石墨精粉→膨胀石墨→柔性石墨→石墨纸→石墨密封、散热材料产品链,依托黑龙江萝北、双鸭山等地的细鳞片石墨资源逐步形成了细鳞片石墨精粉→球形石墨→高纯球形石墨→锂离子电池负极材料等储能材料产品链。石墨价值得到有效利用。
黑龙江萝北园区有石墨企业26户,其中采矿
企业1户,选矿企业11户,深加工企业14户,已形成年开采矿石600万t ,生产精粉74.7万t ,深加工产品30万t 的产能,也是国内最大的石墨产业集聚区。在资源开发上,中国五矿集团有限公司进行石墨矿产资源的有效整合,采用“集中开采,统一供应”的资源开发模式,使得矿石平均品位提高至10.88%,萝北成为全球最大的晶质石墨生产基地。
黑龙江鸡西市石墨资源禀赋独特,储量巨大,埋藏浅,易开采、易分选,且50%以上为大鳞片晶质石墨,在发展柔性石墨、等静压石墨、导电油墨、石墨烯等方面,有着全球其他资源不可替代的优势。全市有石墨生产企业56户,深加工企业占比78.6%。年处理石墨矿石能力750万t ,精矿粉产能62万t ,深加工制品产能48万t 。2020年,全市石墨精矿粉和制品完成产量约53万t ,其中精矿粉产量约占全国总量40%。
山东莱西、平度地区石墨加工企业较多,由于环保原因,本地石墨产量有限,矿源主要来源于我国黑龙江、内蒙古及马达加斯加、坦桑尼亚、莫桑
比克等国外进口的鳞片石墨矿,占全国总进口量的50%。加工技术全国领先,石墨烯、高纯石墨、球化石墨等深加工制品比较齐全。
内蒙古兴和地区具有优质石墨资源,已形成高纯石墨、锂离子电池负极材料、可膨胀石墨、柔性
石墨、微粉石墨、石墨烯、高导热石墨块、高导热石墨、一次电池导电剂等石墨产品。3.2 石墨需求3.2.1 全球石墨需求
2021年,全球石墨消费量约141.78万t 。全球石墨消费主要集中在中国、日本、巴西、韩国、德国、印度等国家。2021年,消费量居前三名的为中国94.43万t 、日本11.51万t 、韩国6.13万t(图4)。
USGS [13]最新发布的报告显示,2021年,美国进口石墨约5.3万t ,其中约57%为片状和高纯度石墨,42%为隐晶质石墨,1%为块状和片状石墨。主要进口来源国为中国(占比33%)、墨西哥(占比
图4 2021年全球主要国家石墨消费量占比
(数据来源:美国地质调查局USGS [13];联合国贸易署[14];海关总署[15])
图3 2021年全球主要生产国家或地区石墨产量分布图
[5]
产量/万t
2023年第3期 中国非金属矿工业导刊 总第159期
21%)、加拿大(占比17%)和印度(占比9%)。美国需求的电池级石墨100%从中国进口。
19世纪以前,石墨主要用于耐火材料、颜料等。随着对石墨抗腐蚀、抗辐射、自润滑等性能深入研究,其应用领域更加广泛,出现了石墨烯、纳米石墨、核石墨、高纯石墨等新兴领域的产品。全球石墨用于耐火材料、铸造、润滑工业,占总消费量的75%,新能源汽车、新材料等战略新兴领域占消费量的25%。
3.2.2 我国石墨消费量
2012~2022年,石墨消费量总体呈增长趋势,由2012年的59.94万t 增长至2022年的112.58万t (图5)。近年来石墨在新能源汽车动力电池领域应用不断增加。一般而言,每辆全电动汽车大约使用50kg 石墨[16],这也使得锂离子动力电池行业成为石墨需求增长最快的领域,如球化石墨主要供给国内杉杉锂电、贝特瑞、璞泰来等锂离子负极材料企业。全国新能源动力电池80%的天然石墨负极材料,以及宁德时代、南孚、华太、三星、LG 等电池企业所用的天然石墨,大部分来自黑龙江鹤岗,而这些电池企业,也是特斯拉、丰田、比亚迪等汽车企业的电池供应商。石墨对于锂电池的重要性不亚于锂矿,新能源动力电池应该称为镍—石墨电池,因其负极是镍,而阳极为石墨与硅氧化物组成[17]。 预计到 2030年,石墨将取代传统工业在新能源领域的消费比重将达到 40%~50%[18] 。
图5 2012~2022年我国石墨表观消费量趋势图
(数据来源:中国非金属矿工业协会;海关总署[15])
图6 2012~2022年我国石墨产品进、出口量统计[15]
万t 、日本0.16万t 。我国石墨进口单价最高的依次为美国、韩国、德国、英国、日本(图7、表4)。
2012年以来,石墨出口量呈波动变化趋势,维持在25~28万t 左右。
2021年石墨出口量28.55万t 。2022年石墨出口量24.27万t ,主要出口国家为日本8.53 万t 、韩国5.31万t 、美国3.22万t 、印度1.87万t ,其次为德国、伊朗等。出口单价较高的依次为韩国、美国、波兰等国(图8、表5)。
图7 2022年我国石墨主要进口国家或地区占比[15]
表4 2020~2022年我国石墨主要进口国家或地区统计
进口量/万t 2022年进口单价
国家或地区 2020年 2021年 2022年 /(美元/t) 莫桑比克 0.42 2.31 10.84 657.28 马达加斯加 1.37 3.27 5.12 723.60 坦桑尼亚 0.24 0.02 0.73 430.29 日本 0.04 0.12 0.16 1 836.70 德国 0.05 0.05 0.04
4 059.19 挪威 0.02 0.04 0.05 1 510.90 英国 0.01 0.02 0.03 3 179.33 美国 0.01 0.01 0.01 7 172.67 纳米比亚 0.20 0.03 0.01 497.78 韩国 0.04 0.01 0.02 4 272.90 越南 0.12 0.02 0.01 357.00 其他 0.04 0.06 0.03 3 856.23 合计 2.57 5.98 17.05 706.88 数据来源:海关总署[15]。
4 进出口贸易及价格4.1 我国石墨贸易情况
受疫情影响,国外石墨产量受限,运输贸易受阻,2020年我国石墨进口量2.57万t ,为近年来最低,2021年石墨进口量5.98万t 。由于国内石墨需求旺盛,2022年,石墨进口量17.05万t ,较2021年增长了185.12%(图6)。
2022年,我国石墨进口前几位的国家分别为莫桑比克10.84万t 、马达加斯加5.12万t 、坦桑尼亚0.73
4.2 进、出口价格走势
2022年,由于锂离子电池负极材料需求旺盛,天然石墨价格大幅上涨,2022年我国鳞片石墨进口单价688.68美元/t ,相比2021年的510.02美元/t ,增长了35.03%;鳞片石墨出口单价为1212.12美元/t ,
颜玲亚等:2021~2022年石墨资源、勘查投资及供需分析
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