近两年国内外石墨矿产资源的投资情况

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。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。

如美国将石墨列为对汽车和能源行业所需要 “ 关键矿产 ”,美国制造锂离子电池所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。

资源概况

世界石墨资源

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 。

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%,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。

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。

近年来的找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 ;2021 年,勘查新增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。

国内外石墨投资情况

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) 位于莫桑比克的蒙特普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, 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 (SyrahResources) 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 (SyrahResources) 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。

国内石墨企业境外投资情况

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。

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。

石墨供需情况

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;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。

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。

石墨需求

(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。

USGS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%。

(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。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 ,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。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%。

进出口贸易及价格

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%。

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。

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 。

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,相比 2021 年的 1138.54 美元 /t,增长了 6.46%。

近年来,我国石墨选矿水平不断提升,我国鳞片石墨(精矿 ) 平均进口单价明显低于出口单价。说明我们充分利用了国外优质石墨资源,深加工后再出口,为企业创造了良好收益。

在石墨高端产品领域,我国技术水平与发达国家尚有一定差距。总体进口价格高于出口价格。由于电动汽车产业发展带动的技术进步用于生产锂离子负极采用的球化石墨大幅增加,导致价格上涨,2021 年球化石墨出口单价 2674.00 美元 /t,2022年球化石墨出口单价为3603.18美元/t,相比2021年,增长了 34.75%。

2021 年球化石墨进口单价 4013.33美元 /t,2022 年球化石墨进口单价为 5910.44 美元 /t,相比 2021 年增长了 47.27%。

其他如石墨块、板状等石墨制品 2021 年进口数量 2.00 万 t,主要从德国、法国、日本、韩国、美国等发达国家进口,进口单价 8910.78 美元 /t;出口5.98 万 t,出口单价 1698.75 美元 /t。

大规格、高性能等静压石墨产品类型单一,尚不能量产,柔性石墨制品的摩擦系数与国外同类产品相比高 1/5,而抗拉强度则比国外产品低近 1/5。

结论及建议

结论

(1) 从供给端,全球石墨储量处于增长趋势,增幅主要来自中国、坦桑尼亚、莫桑比克和马达加斯。伴随石墨战略地位的不断提升,澳大利亚、德国等发达国家抢先控制了坦桑尼亚、莫桑比克等国的石墨矿权。我国企业开始收购国外石墨矿股份、签订长单协议等方式参与竞争,积极获取国外优质石墨资源。

(2) 从需求端,石墨在耐火材料等传统应用领域的应用逐步减少,2021 年以来,电动汽车的快速发展使得石墨在新能源汽车动力电池领域得到广泛应用,保障了我国汽车产业链中锂电池原料的产业安全。预计到 2030 年,石墨在新能源领域的消费比重将达到 40% ~ 50%。

(3) 从贸易端,我国仍然是石墨生产和出口大国。日本、美国、韩国等约 50% 以上需求的石墨来自于我国。2022 年以来,由于电池原料需求旺盛,鳞片石墨和球化石墨价格均呈增长态势,预测未来石墨价格将持续上涨。在赢得全球电动汽车竞争的关键矿产中,石墨和锂最为重要,目前以美国为代表的逆全球化的政治思潮下,美国、韩国、欧盟等国家正采用多种手段,以取得多元化供应渠道,摆脱对我国石墨的依赖,以确保其电动汽车等产业链安全可供。

(4) 从石墨深加工技术端,我国仍然以出口鳞片石墨 ( 精矿 ) 产品为主,球化石墨、柔性石墨、胶态石墨等高端深加工产品出口价格明显低于进口价格,说明我国石墨高端产品有很大发展和提升空间。

随着碳化学技术不断突破,球形石墨、膨胀石墨、高纯石墨、柔性石墨等附加值产品将广泛应用。石墨烯的规模化应用,将进一步提升石墨的战略地位。

建议

(1) 应强化石墨战略危机意识,合理控制石墨产能,鼓励有序开发,探索建立石墨储备机制,必要时对优质鳞片石墨进行储备。

(2) 充分利用好国内、国外两个市场,在充分评估地缘政治安全的情况下,鼓励企业到海外投资建厂,获取海外优质石墨资源,保护我国石墨资源。

(3) 开展石墨提纯及核石墨、柔性石墨、负极材料等高科技制品创新研发,提高产品附加值 , 优化资源利用效率。