هل سيستمر انتشار صناعة الصلب في أفران القوس الكهربائي في دفع نمو الطلب على أقطاب الجرافيت؟

من المتوقع أن يؤدي الانتشار الواسع لتقنية صناعة الصلب باستخدام أفران القوس الكهربائي إلى استمرار نمو الطلب على أقطاب الجرافيت، وذلك بفضل عوامل رئيسية ناتجة عن تضافر التوجيهات السياسية والتطورات التكنولوجية ومتطلبات السوق. وفيما يلي تحليل مفصل:

أولاً: التوجيهات المدفوعة بالسياسات: زيادة حصة صناعة الصلب باستخدام أفران القوس الكهربائي توسع بشكل مباشر قاعدة الطلب على أقطاب الجرافيت

1. سياسة الصين لاستبدال القدرات في إطار أهداف "الكربون المزدوج"
تعتزم الصين رفع نسبة إنتاج الصلب باستخدام أفران القوس الكهربائي من 10% حاليًا إلى ما بين 15% و20% بحلول عام 2025، وهي سياسة من شأنها أن تعزز الطلب على أقطاب الجرافيت بشكل مباشر. فعلى سبيل المثال، مع توقعات بوصول الطلب على أقطاب الجرافيت في إنتاج الصلب باستخدام أفران القوس الكهربائي إلى 860 ألف طن في عام 2025، ما يمثل زيادة سنوية تقارب 10%، فإن هذه الزيادة ستتوسع بشكل أكبر إذا ارتفعت النسبة إلى 20%.
2. انتعاش الطلب العالمي على الصلب والضغوط البيئية
من المتوقع أن ينتعش الطلب العالمي على الصلب بنسبة 1.2٪ ليصل إلى 1.772 مليار طن في عام 2025. وبالتزامن مع المعايير البيئية الدولية مثل آلية تعديل حدود الكربون التابعة للاتحاد الأوروبي (CBAM)، فإن صناعة الصلب التقليدية في أفران الصهر (التي تنتج انبعاثات كربونية أعلى بنسبة 60٪ - 70٪ من أفران القوس الكهربائي) تواجه ضغوطًا متزايدة للتخلص التدريجي منها، مما يجعل اعتماد صناعة الصلب في أفران القوس الكهربائي على نطاق واسع اتجاهًا عالميًا.

ثانيًا: التطورات التكنولوجية: أقطاب الجرافيت فائقة الطاقة كمادة أساسية لتعزيز كفاءة فرن القوس الكهربائي

1. متطلبات الأداء الصارمة لأقطاب الجرافيت في عمليات فرن القوس الكهربائي
تُعدّ أقطاب الجرافيت فائقة القدرة (UHP)، التي تتميز بمقاومة منخفضة (≤6 ميكرو أوم·متر) وقوة انحناء عالية (≥15 ميجا باسكال)، عنصرًا أساسيًا لتعزيز كفاءة أفران القوس الكهربائي. ومع ازدياد قدرة القوس، تتطلب عمليات الصهر أقطاب جرافيت ذات مقاومة فائقة للأكسدة والصدمات الحرارية، مما يدفع الطلب المتزايد على المنتجات عالية الجودة.
2. زيادة تركيز السوق في المنتجات الراقية
بحلول عام 2025، من المتوقع أن يتجاوز سعر أقطاب الصهر فائقة النقاء 18,000 يوان صيني للطن، مع ارتفاع حصتها السوقية إلى أكثر من 60% من إجمالي الطلب. وقد رسّخت الشركات الرائدة (مثل فانغدا كاربون وغرافتك) مكانتها المهيمنة في السوق الراقية من خلال احتكارها التكنولوجي، بينما تنسحب الشركات الصغيرة والمتوسطة بسبب الضغوط البيئية والتكاليف، مما يؤدي إلى زيادة تركيز الصناعة بين الشركات الكبرى.

ثالثًا: محركات الطلب في السوق: الاستهلاك الثابت في صناعة الصلب باستخدام أفران القوس الكهربائي والتوسع في القطاعات الناشئة

1. خصائص الاستهلاك الجامدة لصناعة الصلب في أفران القوس الكهربائي
تستهلك صناعة الصلب باستخدام أفران القوس الكهربائي ما يقارب 1.5 إلى 2.5 كيلوغرام من أقطاب الجرافيت لكل طن من الصلب، مما يدل على ثبات الطلب بشكل ملحوظ. ورغم انخفاض استهلاك الكمية من 3.5 كيلوغرام إلى 1.2 كيلوغرام نتيجةً للانتشار الواسع لأفران القوس الكهربائي (مثل أفران القوس الكهربائي التي تزيد طاقتها عن 100 طن) وتحسين عملية الصهر، إلا أن الطلب الإجمالي لا يزال في ازدياد مع توسع الطاقة الإنتاجية.
2. الطلب المتزايد من القطاعات الناشئة

• قطاع الطاقة الجديد: يعتمد إنتاج مواد الأنود لبطاريات الليثيوم أيون على منتجات الجرافيت. من المتوقع أن يصل الإنتاج العالمي لمواد الأنود إلى 2.625 مليون طن في عام 2025، حيث تستحوذ الصين على أكثر من 98% منه، مما يدفع الطلب على معالجة الجرافيت في أقطاب الجرافيت.
• قطاع أشباه الموصلات: تُستخدم أقطاب الجرافيت عالية الدقة في أفران نمو البلورات ومعدات الحفر، مما يتطلب مستوى نقاء يتجاوز 99.999%. ويؤدي الطلب المتزايد على رقائق الجيل الخامس والذكاء الاصطناعي إلى معدل نمو سنوي للطلب يتجاوز 15%.
• إنتاج السيليكون الصناعي والفوسفور الأصفر: تتطلب الصناعة الكيميائية أقطابًا كهربائية ذات استقرار ومتانة عاليتين، حيث تهيمن أقطاب الجرافيت.

رابعاً: تحديات الصناعة واستجاباتها: التعديلات الهيكلية في ظل ضغوط التكاليف والقيود البيئية

1. ارتفاع تكاليف المواد الخام
في أوائل عام 2025، ارتفعت أسعار فحم الكوك الإبري بمقدار 5500 يوان صيني للطن خلال نصف شهر لتصل إلى 32000 يوان صيني للطن، بينما تجاوزت أسعار فحم الكوك البترولي منخفض الكبريت 7300 يوان صيني للطن، مسجلةً بذلك زيادة سنوية قدرها 57%. وتعمل الشركات على خفض التكاليف من خلال تطوير قدرات إنتاج فحم الكوك الإبري داخلياً (على سبيل المثال، من خلال التكامل الرأسي)، مما يُبرز الميزة التنافسية للشركات الرائدة.
2. السياسات البيئية التي تدفع إلى تطوير القدرات
أدت القيود البيئية في مناطق مثل خبي وهينان إلى نقص دوري في الإمدادات، في حين أن استهلاك الطاقة العالي لعمليات تحويل المواد إلى جرافيت يحد من توسيع الطاقة الإنتاجية. ويتعين على الشركات إنشاء نظام مغلق "للإنتاج والاسترداد والتجديد" للامتثال للمعايير البيئية الدولية مثل اتفاقية الاتحاد الأوروبي بشأن المواد الكيميائية الحيوية.

الخلاصة: اعتماد صناعة الصلب باستخدام أفران القوس الكهربائي كمحرك أساسي لنمو الطلب على أقطاب الجرافيت

بفضل تضافر عوامل السياسات العامة والتطورات التكنولوجية والطلب في السوق، سيستمر التوسع في استخدام أفران القوس الكهربائي في صناعة الصلب في دفع نمو الطلب على أقطاب الجرافيت. ورغم التحديات، كارتفاع تكاليف المواد الخام والقيود البيئية، تعمل الصناعة على ترسيخ منطق نمو الطلب من خلال تطوير تقنيات متطورة (مثل أقطاب فائقة الأداء)، وتقنيات ذكية (مثل تقنيات التوأم الرقمي)، والتحول نحو الاستدامة (مثل أنظمة الحلقة المغلقة). وبالنظر إلى المستقبل، ستسيطر الشركات الرائدة التي تمتلك احتياطيات تكنولوجية وقدرات تكامل رأسي على السوق، بينما قد تُشكل عمليات التعاون بين القطاعات (مثل البحث والتطوير التآزري بين بطاريات الجرافين والأقطاب الكهربائية) اختراقات رئيسية لتجاوز معوقات النمو.