前言
说到新能源车,大家都盯着锂电池、宁德时代,倒是没人关心那黑漆漆的石墨。
可这“黑疙瘩”可真是重中之重啊!锂电池里的锂离子负责搬运能量,石墨就像那小工的“宿舍”,没有它,电动车根本装不下电。
目前,全球超过九成的石墨负极都来自中国,黑龙江鸡西那边扛起了天然石墨的大旗,占据半壁江山,而内蒙古则包办了全球八成的人造石墨生产。
以前我们把石墨当成“黑土”随便卖,韩国日本那边赚了几十倍的差价,现在倒好,让美国车企都吓得不行,喊着要脱钩,结果也就只能给两年的临时豁免。
这三码十年来,中国的石墨怎么从低价货变成了技术封锁的关键材料?
中国石墨的逆袭之路
在上世纪八九十年代,黑龙江鸡西就已成为全国知名的“中国石墨之都”,那里的柳毛石墨矿是当时亚洲最大的石墨矿,储量丰富,品质优良,本应成为当地的“金矿”才对。
可事实上,鸡西的人们手中拿着金饭碗,却过得像是在乞讨一样。
那会儿,石墨的开采和加工都挺粗糙,矿工们把片状的石墨矿石挖出来,随便粉碎一下,装到麻袋里就直接卖给日本、韩国的厂商。
一斤原来的石墨卖不了几块钱,一船一船运出去的好石墨,换来的利润却少得可怜。
日韩公司拿回去之后,经过提纯、球化、包覆这些工序,把那粗糙的石墨原料变成了高纯度的电池负极材料,然后再以几十倍的价格转手卖给中国的电池厂。
那会儿,中国新能源产业还刚起步,核心的加工技术还没有掌握,只能睁着眼看着别人赚着差价。
粗放式的开采和简陋的加工方式,不光让环境变得糟糕,矿区周边尘土满天飞,废水随意排放,生态环境也因此受到严重破坏,可我们得到的却只是那点微不足道的收入。
在整个石墨产业链中,中国基本上就是那个底层“原料供应商”的位置,干的都是最脏最累的活,承担着最大的污染负担,但却让别人赚得满盆满钵。
随着世界各国推行新能源汽车,锂电池的需求也是节节攀升,爆发式增长,那作为锂电池里头关键的原料——石墨负极,市场上的缺口也越来越大啦。
就在这个时候,中国制造业那股深藏的“逆袭基因”开始展现,鸡西也迎来了翻天覆地的变化。
如今再踏进鸡西的石墨工业园区,已经看不到昔日尘土飞扬的小作坊了,取而代之的是一座座封闭式的现代化工厂。从原矿开采、浮选富集,到球形化处理、表面包覆,整个流程都在本地搞定,真正实现了“吃干抹净”的全产业链闭环。
天然石墨挖出来时像鱼鳞一样,棱角分明,这样的形状堆积起来密度不高,做成电池之后容量就小,续航也就短。
为了满足新能源车的需要,把它变成圆球形是必不可少的,这样一来堆积得更紧,电池的容量就能变大,充电速度也能更快。
乍一看这个步骤挺简单,但实际上技术含量相当高,得用专用设备反复敲打、打磨,既得把棱角磨平,还得确保石墨颗粒不破损,还得控制好产出比例。早年的时候,这可是一项真正的“卡脖子”技术,只有日韩的企业掌握住了核心工艺。
为了搞定这项技术,中国企业可是费了不少心思,花了大量的人力、物力、财力,经过无数次的试验,终于掌握了领先的球化工艺。更加令人佩服的是,我们还把成本压到全球最低的水平。
鸡西的石墨工业园区配备了专门的污水处理站和废气净化设施,企业只需要集中统一排放污水和废气,大大减少了每个企业在环保方面的支出。
目前,中国的球化石墨在品质上已经不逊于日韩品牌,而且价格比国外的便宜了30%以上,彻底打破了国外的技术垄断局面。
除了鸡西的天然石墨,内蒙古在人工石墨方面也赶上了,甚至有点超过了,对吧。
人造石墨的关键环节,就是“石墨化”这一步,基本上就是把石油焦、针状焦这些原料放进石墨化炉里,升温到三千度以上,经过十几天甚至一个月的高温处理,让碳原子重新排布,最终变成结构稳固的石墨材料。
这一步可是耗电大户,生产一吨人造石墨,电费就占了总成本的一半以上,所以电价的高低,直接影响着人造石墨的价格。
内蒙古正好有得天独厚的能源条件,煤炭资源丰富,同时还有不少风电和光伏发电站,工业用电的价格也比全国平均要便宜不少。
便宜的电钱吸引了不少石墨厂纷纷落户,乌兰察布、包头这些地方的石墨工业园里,排排石墨化炉子天天开动着,烟雾缭绕,机器轰隆作响。
现如今,内蒙古已成为世界上最大的人工石墨制造基地,供应着超过80%的全球人造石墨市场。
经过三十年的努力,中国把石墨产业从产业链的底端一步步拉到顶端,如今每生产10辆新能源车,就有9辆搭载的是中国制造的石墨负极材料,这份掌控力度,甚至比稀土还要让人震惊。
美国“去中国化”翻车
中国石墨产业一路崛起让美国开始坐立不安,这些年来,美国一直喊着要摆脱对中国供应链的依赖,特别是在新能源汽车这块关键战场,更是想靠政策干预,扶持自家产业。
2022年,美国发布的通胀削减法案明确提出,到了2025年,只要电动车电池里的核心矿产由中国企业加工,就无法享受到7500美元的税收减免。
政策一出来,美国的汽车厂商都快慌了,通用、福特、特斯拉啥都找,翻遍了自己供应链,可结果他们都发现,根本离不开中国的石墨。
这就怪不得啦,毕竟全球90%的石墨负极都靠咱中国供货,短时间内找不到别的替代品。
美国车企心里很明白,要是真把中国石墨给禁了,他们的电动车工厂估摸着得马上停下来。
一方面,缺少足够的负极材料供应的话,电池的生产就得卡壳;另一方面,就算偶尔找到点替代的供应商,价格也会猛涨,一辆电动车的成本至少要往上涨几千美元。
在通货膨胀又高又热,汽车工人在罢工,背景下,这样的情况对美国政府和美国车企来说,可真是承受不起的。
说实话,美国其实也试过支持本土的石墨产业,比如澳大利亚的Syrah Resources公司,就是个比较典型的例子。
这家公司在莫桑比克有个大规模的石墨矿,为了建立北美自己的石墨供应体系,他们还拿了美国政府几亿美元的贷款,打算在路易斯安那州建一座石墨加工厂。
可是结果咋样呢?这个工厂踩了好几年,产能发展得慢得让人咋舌,原本计划一年能生产1万吨的石墨负极,实际一年下来还不到2000吨。
更要命的是,成本一直居高不下,生产一吨石墨负极的花销比国内企业高出了50%以上,结果让公司股价直线下跌,差点就要走向破产边缘了。
原因挺多的,主要是技术门槛高,建厂需要先进的设备和丰富的经验,国外很多地方在这方面投入大但回报周期长。再者,原材料的采购和供应链也比较复杂,国际贸易壁垒、环保标准限制也让审批流程变得繁琐,资金投入巨大,风险也高。说白了,要想在国外建个石墨工厂,不仅要克服技术难关,还得应付各种政策和市场的挑战,真的不是一般的事。
环保这块可是个大难题,石墨提纯的时候得用大量的酸碱,如果处理不好,就会变成严重的污染源,想要合规运营真不容易。
在美国,申请排污许可证光是跑流程,得折腾三五年,有时候还不一定能拿到许可;拿到牌照后,环保设备的投入和维护费用也贵得让人心疼。
咱们中国的石墨工业园区早就搞出了完善的环保处理系统,企业都用同一套排污和处理方式,这样既确保了环保要求,又省下了不少成本,这也正是产业集群带来的优势所在。
再说技术工人供应紧张。石墨加工可不是那种全自动的活儿,像球化、包覆这些关键步骤,都得靠有经验的师傅掌控参数才能做好。
使用一样的设备,不同的工人操控,出来的产品质量和合格率可是差远了。
经过三十年的打拼,中国造就了上万的工艺工程师和技术娴熟的工人,他们总结出不少宝贵的实战经验,掌握了每个工艺环节的精准把控。
要在几年内凑齐这样一支队伍,基本是天方夜谭,几乎不太可能实现。
欧洲的Northvolt公司就更惨了,人家原本自诩为“欧洲电池的希望”,想要搞出一条自己独立的电池供应链,可拆开他们生产的电池一看,负极材料还是得靠中国的供应商供应。
因供应链不稳,再加上成本太高,曾经被看好的这家公司最后还是走向了倒闭。
正当美国汽车厂商苦苦挣扎的时候,我们这边又亮出了一个“杀手锏”。
到2023年10月,中国商务部和海关总署一块儿公告了,开始对那些比较敏感的石墨产品实行出口限制。
不少人觉得这像是在反制美国,但其实背后的原因更复杂一些。石墨不仅用来制造电池,还涉及军工、核能、航天这些高端行业,是真正的战略物资。
以前为了换外汇,大家都不顾污染环境,把原料以低价卖出,现在咱们经济实力增强了,得对这些战略资源加强管理,防止浪费,也要防止技术外泄。
这下管起来一出,国外的心就慌了。当初他们还觉得,反正多花点钱买呗,现在倒好,发现有钱也买不到。
中国不仅是全世界最大的石墨生产基地,还成了唯一能搞定完整产业链的国家,没有中国提供的供应,全球的新能源汽车行业都得跟着遭殃。
这就是美国最终退让的原因,他们算了一笔账:要是非得禁用中国石墨,美国的电动车产量得减半,成本也会大幅攀升,到了国际市场上就没啥竞争力了。
到头来,美国只能尴尬地给中国石墨撑了两年的豁免期限,这也充分说明,在石墨负极这个领域,中国已经占据了绝对的话语权,想要“去中国化”恐怕没那么容易做到。
产能过剩下的突围
虽说中国石墨产业已经在全球占据了领头羊的位置,但咱们也不能掉以轻心,目前行业里面还是遇到不少难题。
前段时间,新能源汽车需求特别旺盛,石墨负极的市场供不应求,价格也是一路飙升。不少企业看到这个商机,纷纷加大产能,疯狂扩张。
随着新能源汽车市场增长速度减缓,石墨负极的产能出现了严重过剩,价格大战也越发激烈,搞得你死我活。
一吨人造石墨的价格,从几年前的4万多元一路跌到现在的1万多元,很多中小企业都在赔钱卖货,行业里的“淘汰赛”已经正式拉开帷幕。
不过,这样的激烈竞争其实已经变成中国制造业的日常状态。
靠着激烈的内部比拼,效率能被拉到极限,成本也能压到最低,最终存活下来的,都是那些真正有硬本事的“特种部队”。
你问现在的头部企业里边,贝特瑞、杉杉股份、璞泰来,哪个不是从激烈的血战中挺过来的,是吧?
他们没有陷在眼前的价格战里,而是加大了技术研发的力度,重点放在下一代新材料——硅基负极上。
为什么要投身硅基负极呢?主要是因为它的容量比传统的石墨负极高得多,能让电池的续航更持久,性能更强劲。再加上,硅材料丰富,成本逐步下降,未来应用潜力非常大。这样一来,做硅基负极,就能在激烈的市场竞争中占得一席之地,也能推动电池技术向更高的标准迈进。
硅的理论容量比石墨高出十倍,如果能顺利应用进去,电动车的续航里程就能大大延长,充电速度也会变得更快一些。
设想一下,以后充一次电能跑出1000公里以上,跟加油一样简单快捷,这样一来,新能源汽车的市场局势可真要大变样。
不过,硅有个大问题:一充电体积会膨胀好几倍,搞得电池容易被撑爆,结果是电池寿命变短,严重的还会引发起火的事情。
为了应对这个难题,得靠超精准的包裹技术和纳米级的制造工艺,这可又是个全新的一道技术难题。
在这块领域里,中国的企业已经稳稳站在了世界的前沿。
贝特瑞自2018年起就着手硅基负极的研发,现在已经掌握了“硅碳复合”的核心技术。它们在硅颗粒表面包了一层碳材料,有效地控制了体积膨胀,也增强了导电性能。
现如今,贝特瑞的硅基负极产品已经在一些高端电动车上试点使用,比传统的石墨负极多出了大概30%以上的续航里程。
像杉杉股份、璞泰来这些企业也不甘落后,纷纷加大研发力度,推出了自己的硅基负极产品。
国外的竞争对手还在琢磨怎么搞好石墨,中国企业已经开始大量研发硅基负极,这个技术升级的速度,真是让国外企业难以追赶。
除了在技术方面不断创新,出海布局也变成了行业里新的方向。既然欧美打算设置贸易壁垒,限制中国石墨产品的进口,那咱们就干脆在他们家门口建厂,把这事给解决了。
眼下许多负极材料企业都在打算在欧洲、东南亚、北美开厂,打算把生产线摆到当地去。这样一来,一方面能规避贸易壁垒,另一方面还能更贴近客户,省下不少运输费用。
其实这算得上另一种“全球占领”的方式了,之前咱们出口的主要是产品,而现在则是把资金、技术和标准带到海外去。
中国石墨产业的兴起,成为了其他战略材料行业可以借鉴的范例。
以前我们老是被芯片、光刻机卡得死死的,不过在新能源领域,特别是材料这块,我们手里可是拿着一堆杀手锏,石墨只是其中的一张牌罢了。
从鸡西的石墨矿到内蒙古的石墨化炉,再到全球每辆电动车的电池包,咱们用了三十年时间,把一个普通的非金属矿产变成了让西方国家寝食难安的战略产业。
这背后,既有资源的自然优势、基础设施的红利、工艺的不断更新,还离不开人才的逐步积累,更体现出中国制造业脚踏实地、稳扎稳打的扎实沉淀。
结语
中国石墨负极产业的崛起,简直就像一段令人热血沸腾的“逆转传奇”。
曾经为了生存,只能低价卖原料,心里那个无奈啊;而现在呢,却掌控全球产能,让美国都得低头免除限制。这一路走来,从被国外技术卡脖子,到自己掌握核心工艺,布局下一代材料,反映的可是中国制造几十年的坚持与不断革新。
石墨行业的兴旺给咱们一些启示:光有资源可不值啥,要能把这些资源变成高端的工业产品,建立起完整的产业链,才是真正握住价格和话语权的本事。
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