Abstrait:L'auteur analyse la situation de production et de consommation de coke en aiguilles dans notre pays, les perspectives de son application dans les perspectives de l'industrie des matériaux d'électrodes en graphite et d'électrodes négatives, pour étudier les défis de développement du coke en aiguilles de pétrole, y compris les ressources en matières premières sont rares, la qualité n'est pas élevée, le cycle long et l'évaluation de l'application de surcapacité, augmenter la recherche sur la segmentation des produits, l'application, les mesures de performance, telles que les études d'association pour développer le marché haut de gamme.
Selon les différentes sources de matières premières, le coke en aiguilles peut être divisé en coke de pétrole et coke de charbon. Le coke de pétrole est principalement fabriqué à partir de boues de FCC par raffinage, hydrodésulfuration, cokéfaction différée et calcination. Le procédé est relativement complexe et requiert un haut niveau de technicité. Le coke en aiguilles présente les caractéristiques suivantes : haute teneur en carbone, faible teneur en soufre, faible teneur en azote et faible teneur en cendres, et présente d'excellentes propriétés électrochimiques et mécaniques après graphitisation. C'est un matériau carboné anisotrope haut de gamme facile à graphitiser.
Le coke en aiguilles est principalement utilisé pour les électrodes en graphite de très haute puissance et les matériaux cathodiques des batteries lithium-ion. Dans le cadre des objectifs stratégiques de « pic carbone » et de « neutralité carbone », les pays continuent de promouvoir la transformation et la modernisation des industries sidérurgique et automobile, ainsi que l'ajustement de leurs structures industrielles. Ils encouragent également l'application de technologies économes en énergie, à faible émission de carbone et respectueuses de l'environnement, afin de promouvoir la production d'acier au four à arc électrique et le développement rapide des véhicules à énergie nouvelle. La demande de coke en aiguilles brut connaît également une croissance rapide. À l'avenir, l'industrie en aval du coke en aiguilles restera très prospère. Ce sujet analyse l'état d'avancement et les perspectives d'utilisation du coke en aiguilles dans les électrodes et anodes en graphite, et présente les défis et les contre-mesures pour un développement sain de l'industrie du coke en aiguilles.
1. Analyse de la production et du sens d'écoulement du coke en aiguilles
1.1 Production de coke en aiguilles
La production de coke en aiguilles est principalement concentrée dans quelques pays comme la Chine, les États-Unis, le Royaume-Uni, la Corée du Sud et le Japon. En 2011, la capacité de production mondiale de coke en aiguilles était d'environ 1 200 kt/an, dont 250 kt/an en Chine, et il n'y avait que quatre producteurs chinois de coke en aiguilles. D'ici 2021, selon les statistiques de Sinfern Information, la capacité de production mondiale de coke en aiguilles atteindra environ 3 250 kt/an, et la capacité de production chinoise atteindra environ 2 240 kt/an, soit 68,9 % de la capacité de production mondiale. Le nombre de producteurs chinois de coke en aiguilles passera à 21.
Le tableau 1 présente la capacité de production des dix premiers producteurs mondiaux de coke en aiguilles, avec une capacité totale de 2 130 kt/an, soit 65,5 % de la capacité de production mondiale. Les producteurs de coke en aiguilles de pétrole sont généralement de taille relativement importante : la capacité moyenne d'une usine est de 100 à 200 kt/an, tandis que celle de coke en aiguilles de charbon n'est que d'environ 50 kT/an.
Au cours des prochaines années, la capacité mondiale de production de coke en aiguilles continuera d'augmenter, principalement en Chine. La capacité de production de coke en aiguilles, prévue et en cours de construction, est d'environ 430 000 t/an en Chine, et la situation de surcapacité s'aggrave encore. Hors de Chine, la capacité de coke en aiguilles est globalement stable, la raffinerie russe OMSK prévoyant de construire une unité de coke en aiguilles de 38 000 t/an en 2021.
La figure 1 illustre la production de coke en aiguilles en Chine au cours des cinq dernières années. Comme le montre la figure 1, la production de coke en aiguilles en Chine a connu une croissance fulgurante, avec un taux de croissance annuel composé de 45 % en cinq ans. En 2020, la production totale de coke en aiguilles en Chine a atteint 517 kT, dont 176 kT pour le charbon et 341 kT pour le pétrole.
1.2 Importation de coke en aiguilles
Français La figure 2 montre la situation des importations de coke en aiguilles en Chine au cours des cinq dernières années. Comme le montre la figure 2, avant l'épidémie de COVID-19, le volume des importations de coke en aiguilles en Chine a augmenté de manière significative, atteignant 270 kT en 2019, un niveau record. En 2020, en raison du prix élevé du coke en aiguilles importé, d'une compétitivité réduite, d'un important stock portuaire et de la flambée continue d'épidémies en Europe et aux États-Unis, le volume des importations chinoises de coke en aiguilles en 2020 n'était que de 132 kT, en baisse de 51 % par rapport à l'année précédente. Selon les statistiques, dans le coke en aiguilles importé en 2020, le coke en aiguilles de pétrole était de 27,5 kT, en baisse de 82,93 % par rapport à l'année précédente ; Le charbon mesure l'aiguille de coke 104,1 kt, soit 18,26 % de plus que l'année dernière, la principale raison est que le transport maritime du Japon et de la Corée du Sud est moins affecté par l'épidémie, deuxièmement, le prix de certains produits du Japon et de la Corée du Sud est inférieur à celui de produits similaires en Chine, et le volume des commandes en aval est important.
1.3 Sens d'application du coke en aiguilles
Le coke en aiguilles est un matériau carboné haut de gamme, principalement utilisé comme matière première pour la production d'électrodes en graphite de très haute puissance et d'anodes en graphite artificiel. Ses principaux domaines d'application sont la fabrication d'acier au four à arc électrique et les batteries pour véhicules à énergie nouvelle.
La figure 3 illustre l'évolution des applications du coke en aiguilles en Chine au cours des cinq dernières années. Les électrodes en graphite constituent le principal domaine d'application, et la demande connaît une croissance relativement stable, tandis que les matériaux d'électrodes négatives continuent de croître rapidement. En 2020, la consommation totale de coke en aiguilles en Chine (y compris la consommation des stocks) s'élevait à 740 kT, dont 340 kT de matériaux négatifs et 400 kT d'électrodes en graphite, soit 45 % de la consommation de matériaux négatifs.
2.1 Développement de la fabrication de l'acier eAF
L'industrie sidérurgique est une importante source d'émissions de carbone en Chine. Il existe deux principales méthodes de production : le haut fourneau et le four à arc électrique. Parmi ces méthodes, la production d'acier au four à arc électrique permet de réduire les émissions de carbone de 60 %, de recycler les déchets d'acier et de réduire la dépendance aux importations de minerai de fer. L'industrie sidérurgique s'est engagée à prendre l'initiative d'atteindre l'objectif de « pic carbone » et de « neutralité carbone » d'ici 2025. Conformément à la politique nationale de l'industrie sidérurgique, un grand nombre d'aciéries remplaceront l'acier des convertisseurs et des hauts fourneaux par des fours à arc électrique.
Français En 2020, la production d'acier brut de la Chine s'élevait à 1054,4 millions de tonnes, dont environ 96 millions de tonnes d'acier eAF, soit seulement 9,1 % de la production totale d'acier brut, contre 18 % de la moyenne mondiale, 67 % des États-Unis, 39 % de l'Union européenne et 22 % de l'acier EAF du Japon. Il existe donc une grande marge de progression. Selon le projet de « Orientations pour la promotion d'un développement de haute qualité de l'industrie sidérurgique » publié par le ministère de l'Industrie et des Technologies de l'information le 31 décembre 2020, la part de la production d'acier eAF dans la production totale d'acier brut devrait être portée à 15 % ~ 20 % d'ici 2025. L'augmentation de la production d'acier eAF augmentera considérablement la demande d'électrodes en graphite de très haute puissance. La tendance du développement des fours à arc électriques nationaux est haut de gamme et à grande échelle, ce qui entraîne une demande accrue d'électrodes en graphite de grande spécification et de très haute puissance.
2.2 État de production de l'électrode en graphite
L'électrode en graphite est un consommable essentiel à la fabrication de l'acier eAF. La figure 4 illustre la capacité de production et le rendement d'électrodes en graphite en Chine au cours des cinq dernières années. La capacité de production d'électrodes en graphite est passée de 1 050 kT/an en 2016 à 2 200 kt/an en 2020, avec un taux de croissance annuel composé de 15,94 %. Ces cinq années ont été marquées par une croissance rapide de la capacité de production d'électrodes en graphite et par un cycle de développement rapide de l'industrie des électrodes en graphite. Avant 2017, l'industrie des électrodes en graphite, en tant qu'industrie manufacturière traditionnelle à forte consommation d'énergie et à forte pollution, a vu les grandes entreprises nationales réduire leur production, les PME risquer de fermer, et même les géants internationaux du secteur interrompre leur production, revendre et se retirer. En 2017, sous l'effet de la politique administrative nationale d'élimination obligatoire de l'acier brut, le prix des électrodes en graphite en Chine a fortement augmenté. Stimulé par des profits excédentaires, le marché des électrodes en graphite a connu une vague de reprise et d'expansion des capacités.
En 2019, la production d'électrodes en graphite en Chine a atteint un nouveau record ces dernières années, atteignant 1 189 kT. En 2020, elle a chuté à 1 020 kT en raison de la baisse de la demande due à l'épidémie. Cependant, dans l'ensemble, l'industrie chinoise des électrodes en graphite présente une importante surcapacité, le taux d'utilisation des capacités étant passé de 70 % en 2017 à 46 % en 2020, un nouveau faible taux d'utilisation des capacités.
2.3 Analyse de la demande de coke en aiguilles dans l'industrie des électrodes en graphite
Le développement de l'acier eAF stimulera la demande d'électrodes en graphite de très haute puissance. On estime que la demande d'électrodes en graphite atteindra environ 1 300 kt en 2025, et celle de coke brut en aiguilles d'environ 450 kT. Étant donné que le coke en aiguilles à base d'huile est plus performant que le coke en aiguilles à base de charbon pour la production d'électrodes en graphite de grande taille et de très haute puissance, la part de ce dernier dans la demande d'électrodes en graphite augmentera encore, occupant ainsi la part de marché du coke en aiguilles à base de charbon.
Date de publication : 23 mars 2022