في عام 1955، بدأ مصنع جيلين للكربون، أول مصنع صيني لإنتاج أقطاب الجرافيت، عملياته رسميًا بمساعدة خبراء تقنيين من الاتحاد السوفيتي السابق. وفي تاريخ تطوير أقطاب الجرافيت، يبرز حرفان صينيان.
يتميز قطب الجرافيت، وهو مادة جرافيتية مقاومة لدرجات الحرارة العالية، بخصائص ممتازة في توصيل التيار وتوليد الكهرباء، ويستخدم بشكل أساسي في إنتاجفُولاَذ.
في ظل الارتفاع العام في أسعار السلع، لم يكن سوق أقطاب الجرافيت راكداً هذا العام. وبلغ متوسط سعر أقطاب الجرافيت في السوق الرئيسية 21393 يوان/طن.بزيادة قدرها 51%مقارنةً بالفترة نفسها من العام الماضي. وبفضل ذلك، حققت شركة فانغ دا كاربون (600516)، الشركة الرائدة في مجال أقطاب الجرافيت المحلية (بحصة سوقية تزيد عن 20%)، إيرادات تشغيلية بلغت 3.57 مليار يوان في الأرباع الثلاثة الأولى من هذا العام، بنمو سنوي قدره 37%، وعائدًا إلى نمو صافي أرباح الشركة الأم بنسبة 118%. وقد اجتذب هذا الإنجاز الباهر أكثر من 30 مؤسسة لإجراء دراسات استقصائية خلال الأسبوع الماضي، من بينها العديد من الشركات الكبيرة الممولة من القطاع العام مثل إيفوندا وهارفست.
ويعلم جميع المتابعين لقطاع الطاقة الكهربائية أنه في ظل الرقابة الصارمة على استهلاك الطاقة، توقفت الصناعات ذات الاستهلاك العالي للطاقة والتلوث العالي عن الإنتاج وأغلقت أبوابها. وتبرز مصانع الصلب، باعتبارها من أهم هذه الصناعات، بشكل خاص في مقاطعة خبي للحديد والصلب. وبحسب الواقع، فإن انخفاض إنتاج الصلب سيؤدي إلى انخفاض الطلب على أقطاب الجرافيت، وبالتالي انخفاض أسعارها.
1. بدون أقطاب الجرافيت، لا تعمل أفران القوس الكهربائي فعليًا
لفهم أقطاب الجرافيت بشكل أكثر تفصيلاً، من الضروري إلقاء نظرة سريعة على سلسلة التوريد الصناعية. في المراحل الأولية، يُستخدم فحم الكوك البترولي وفحم الكوك الإبري كمواد خام، ثم يمران بـ 11 عملية تحضير معقدة.يحتاج طن واحد من قطب الجرافيت إلى 1.02 طن من المواد الخام، وتستغرق دورة الإنتاج أكثر من 50 يومًا، وتشكل تكلفة المواد أكثر من 65٪.
كما ذكرتُ، فإن أقطاب الجرافيت موصلة للكهرباء. ويمكن تقسيم أقطاب الجرافيت، وفقًا لكثافة التيار المسموح بها، إلى أنواع أخرى.طاقة عادية، طاقة عالية، وطاقة فائقة العلوأقطاب الجرافيت. تتميز أنواع الأقطاب المختلفة بخصائص فيزيائية وكيميائية مختلفة.
على امتداد النهر، تُستخدم أقطاب الجرافيت في أفران القوس الكهربائي، والسيليكون الصناعي، والفوسفور الأصفريمثل إنتاج الصلب عموماً حوالي80%من إجمالي استخدام أقطاب الجرافيت، يعود السعر الحالي بشكل رئيسي إلى صناعة الصلب. في السنوات الأخيرة، ومع تزايد عدد أنواع الصلب المستخدمة في أفران القوس الكهربائي ذات الطاقة العالية جدًا والتي تتميز بأداء أفضل من حيث التكلفة، تتطور أقطاب الجرافيت أيضًا نحو الطاقة العالية جدًا، والتي تتمتع بأداء أفضل من الطاقة العادية. من يتقن استخدامها؟قطب جرافيت فائق الطاقةالتكنولوجيا، من سيقود سوق المستقبل؟ حاليًا، تستحوذ أكبر عشر شركات مصنعة لأقطاب الجرافيت فائقة الطاقة في العالم على حوالي 44.4% من إجمالي إنتاج هذه الأقطاب عالميًا. ويُعتبر السوق مركزًا نسبيًا، وتتصدره اليابان.
لفهم ما يلي بشكل أفضل، إليكم مقدمة موجزة عن طريقة صنع الفولاذ. بشكل عام، ينقسم صهر الحديد والفولاذ إلىفرن صهروفرن القوس الكهربائيالأولى هي صهر خام الحديد وفحم الكوك وحديد الزهر، ثم تحويله إلى فولاذ سائل باستخدام كمية كبيرة من الأكسجين. أما الثانية، فتستفيد من الخصائص الكهربائية والحرارية الممتازة لأقطاب الجرافيت لصهر خردة الفولاذ وتحويلها إلى فولاذ.
لذا، فإن الحاجة إلى قطب الجرافيت في صناعة الصلب باستخدام أفران القوس الكهربائي، كما هو الحال مع مادة PVDF المستخدمة في أنودات الليثيوم، ليست كبيرة (إذ يستهلك طن واحد من الصلب ما بين 1.2 و2.5 كيلوغرام فقط من قطب الجرافيت)، ولكن من المستحيل عملياً الاستغناء عنه. ولن يكون هناك بديل له في المستقبل القريب.
2. تم سكب قطب الجرافيت من كربونين على النار.
لا يقتصر الأمر على صناعة الصلب فحسب، بل إن إنتاج أقطاب الجرافيت يُعدّ أيضاً من الصناعات كثيفة الاستهلاك للطاقة وكثيفة الانبعاثات، ولا يبدو التوسع المستقبلي في طاقتها الإنتاجية واعداً. يستهلك إنتاج طن واحد من أقطاب الجرافيت حوالي 1.7 طن من الفحم القياسي، وإذا ما حُوِّل ذلك إلى 2.66 طن من ثاني أكسيد الكربون لكل طن من الفحم القياسي، فإن طناً واحداً من أقطاب الجرافيت يُنتج حوالي 4.5 طن من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. ويُعدّ رفض منغوليا الداخلية الموافقة على أي مشروع لأقطاب الجرافيت هذا العام دليلاً واضحاً على ذلك.
نتيجةً لهدف خفض انبعاثات الكربون المزدوجة والتوجه نحو الاستدامة البيئية، انخفض الإنتاج السنوي لأقطاب الجرافيت لأول مرة منذ أربع سنوات. وفي عام 2017، شهد سوق الصلب العالمي المستخدم في أفران القوس الكهربائي انتعاشًا، مما أدى إلى زيادة الطلب على أقطاب الجرافيت، فقام مُصنّعو هذه الأقطاب بزيادة الإنتاج وتوسيع طاقاتهم الإنتاجية. وشهد سوق أقطاب الجرافيت في الصين نموًا ملحوظًا خلال الفترة من 2017 إلى 2019.
ما يسمى بالدورة هو: في الجزء العلوي من النهر، يأكل الناس اللحوم، وفي الجزء السفلي يأكلون المعكرونة.
بسبب الإفراط في الاستثمار والإنتاج في صناعة أقطاب الجرافيت، مما أدى إلى فائض كبير في المخزون في السوق، ودخول السوق في مرحلة الركود، أصبح التخلص من المخزون هو الهدف الرئيسي. في عام 2020، انخفض إجمالي إنتاج أقطاب الجرافيت عالميًا بمقدار 340 ألف طن، أي بنسبة تصل إلى 22%. كما انخفض إنتاج الصين من أقطاب الجرافيت من 800 ألف طن إلى 730 ألف طن، ومن المتوقع أن ينخفض الإنتاج الفعلي هذا العام.
ليلة واحدة قبل التحرير.
الطاقة الإنتاجية منخفضة، والسيولة شحيحة (هامش ربح إجمالي منخفض)، وأسعار المواد الخام في ازدياد. وقد ارتفع سعر فحم الكوك البترولي وفحم الكوك الإبري مؤخرًا بمقدار 300-600 يوان/طن خلال الأسبوع الماضي. ولا يجد مُصنّعو الجرافيت الثلاثة خيارًا سوى رفع الأسعار. وقد ارتفعت أسعار منتجات أقطاب الجرافيت العادية وعالية الطاقة وفائقة الطاقة. ووفقًا لتقرير بايتشوان يينغفو، حتى مع ارتفاع الأسعار، لا يزال سوق أقطاب الجرافيت في الصين يعاني من نقص في المعروض، حيث يكاد ينعدم مخزون بعض المصنّعين من أقطاب الجرافيت، وتستمر معدلات التشغيل في الارتفاع.
3. تحويل الفولاذ، من أجل قطب الجرافيت، يفتح آفاقًا جديدة للخيال
إذا كانت حدود الإنتاج وارتفاع التكاليف وعدم الربحية هي القوى الدافعة وراء ارتفاع أسعار أقطاب الجرافيت بعد أن وصلت الدورة إلى أدنى مستوياتها، فإن تحول صناعة الصلب يفتح آفاقًا جديدة لارتفاع أسعار أقطاب الجرافيت عالية الجودة في المستقبل.
حالياً، يأتي حوالي 90% من إنتاج الصلب الخام المحلي من صناعة الصلب في أفران الصهر (الكوك)، والتي تُنتج كميات كبيرة من انبعاثات الكربون. في السنوات الأخيرة، ومع المتطلبات الوطنية لتحويل وتطوير طاقة إنتاج الصلب، وترشيد استهلاك الطاقة، وخفض انبعاثات الكربون، تحوّل بعض مصنّعي الصلب من أفران الصهر إلى أفران القوس الكهربائي. كما أشارت السياسات ذات الصلة التي طُبّقت العام الماضي إلى أن إنتاج الصلب من أفران القوس الكهربائي يُمثّل أكثر من 15% من إجمالي إنتاج الصلب الخام، وتسعى الحكومة للوصول إلى 20%. وكما ذُكر آنفاً، فإن أهمية قطب الجرافيت في أفران القوس الكهربائي تُسهم بشكل غير مباشر في تحسين متطلبات جودة قطب الجرافيت.
ليس من قبيل المصادفة أن ينبغي تحسين نسبة إنتاج الصلب من أفران القوس الكهربائي. فقبل خمس سنوات، بلغت نسبة إنتاج الصلب من أفران القوس الكهربائي عالميًا من إجمالي إنتاج الصلب الخام 25.2%، بينما بلغت في الولايات المتحدة 62.7%، وفي دول الاتحاد الأوروبي الـ 27 39.4%. ولا يزال أمام بلدنا مجال واسع للتقدم في هذا المجال، مما يُسهم في زيادة الطلب على أقطاب الجرافيت.
لذا، يمكن تقدير أن إنتاج الصلب من أفران القوس الكهربائي يمثل حوالي 20% من إجمالي إنتاج الصلب الخام في عام 2025، وأن إنتاج الصلب الخام يُحسب على أساس 800 مليون طن سنويًا، وبالتالي فإن الطلب الصيني على أقطاب الجرافيت في عام 2025 سيبلغ حوالي 750 ألف طن. وتتوقع شركة فروست سوليفان أن الربع الأخير من هذا العام على الأقل لا يزال يحمل في طياته مجالًا للنمو.
صحيح أن قطب الجرافيت يرتفع بسرعة، وكل ذلك يعتمد على حزام فرن القوس الكهربائي.
4. باختصار
في الختام، يتميز قطب الجرافيت بخصائص دورية قوية، وتطبيقاته بسيطة نسبيًا، ويتأثر بشكل كبير بصناعة الصلب. بعد فترة انتعاش من عام 2017 إلى 2019، وصل سعره إلى أدنى مستوياته العام الماضي. هذا العام، وفي ظل محدودية الإنتاج، وانخفاض هامش الربح الإجمالي، وارتفاع التكاليف، وصل سعر قطب الجرافيت إلى أدنى مستوياته، بينما يستمر معدل التشغيل في الارتفاع.
في المستقبل، ومع متطلبات التحول الأخضر والمنخفض الكربون في صناعة الحديد والصلب، سيصبح فولاذ أفران القوس الكهربائي عاملاً محفزاً هاماً لزيادة الطلب على أقطاب الجرافيت، إلا أن عملية التحول والتطوير ستكون طويلة. وقد لا يكون ارتفاع أسعار أقطاب الجرافيت بهذه البساطة.
تاريخ النشر: 8 نوفمبر 2021