看点：石墨正在蜕变为黑色黄金

导读：2012年世界产量为130万吨，其中中国约为80万吨。全球天然石墨年消费量为约130万吨。结晶质鳞片石墨及鳞片粉尘石墨主要供应来源为中国、加拿大和马达加斯加等。石墨的主要用途为：钢铁业、耐火材料、铅笔、核反应堆，用于轿车生产各种配件材料以及高尔夫球杆等。特别是一旦电动车起飞，用于锂离子电池材料石墨市场前景将更加令人振奋。

一、供需紧缺刺激价格上涨
    总部位于加拿大的国联证券公司分析家基里尔. 穆格曼前不久发表报告指出，价格的迅猛上涨正在逐渐引起矿产业对石墨的兴趣。据认为，石墨正在猛冲向黑色的黄金。但是长期以来，石墨仅被认为是广泛用于各种工业的一种原材料。而且由于其数量非常少，因此不被人们所重视。只是近几年来石墨价格的快速上涨，毫无疑问引起了业界强烈兴趣。但是目前可获得的石墨信息数据极少。
    根据未来国际石墨供需关系变化估计，除了中国和印度以外,到2020年,为了满足需求增长，最少也将有4座石墨矿，最多23座矿需要建成投入生产。石墨的价格也同其它多数工业金属一样，基于一个共同的标价由买卖双方直接洽谈成交。价格主要参数取决于石墨层片规格大小和纯度。各种不同的参数决定着石墨价格的范围。
    工业界天然石墨纯度标准为含碳94-97%。在恒定纯度情况下，层片规格增加可逐渐提高产品的溢价。同时当纯度下降，而层片规格相同的情况下将引起价格明显下跌。纯度提高或者产品形态变化比如球形或膨胀石墨价格为非普通报供，但是已知的价格高达每吨逾20000美元。从上个世纪90年代初期到2005年，受中国低成本生产的影响，市场价格明显偏低，仅为每吨不足1000美元。之后由于来自绿色科技工艺部门需求的强劲，出口控制，更严格的环保法规，许多矿濒临枯竭，能源价格上升以及运输成本提高等因素都刺激石墨价格攀升。
 
二、石墨的利用及需求
     石墨的主要用途是钢铁和耐火工业，约占全球总产量的逾40%。其次是润滑剂、膨胀石墨应用及碳素产品等。但是增长最快的领域则是能源应用。在许多新浮现出的应用方面，估计未来将排除工程技术部门，主要原因是高成本或者由于出现更优质的合成材料。天然石墨和合成石墨之间交错应用主要还是由价格和纯度决定的。
    合成石墨的传导性能比天然石墨差，而且明显昂贵。它可以设计出所需精确规格完成各种类型中的一个。主要品种包括：原始99.9%纯度合成石墨是在电炉中煅烧石油焦和煤焦沥青制作。主要用途为电极和碳刷；再生粉状或者废旧合成石墨生产来自于加热煅烧石油沥青，主要用于耐火材料等；以及纤维生产来自于有机材料比如人造丝，煤焦沥青及其它合成有机聚合物树脂，主要用于绝缘和作为聚合合成材料增强剂。
    另一方面，天然石墨可以通过增强热量和化学性能的提高，从而在同样的规格条件下提升等级。上个世纪90年代中国采用低成本化工提纯方法，但是在西方国家看来这种方法并不经济。之后处理和纯化得到改进，而且呈现出设计高纯大片石墨要求欠纯化。天然石墨还有另一优势，可以加工成其它形状比如圆球形及膨胀石墨。这些形状变化的石墨性能，使其更能适应特殊和具体的需要。
     随着上述石墨加工处理及应用的改进，预计未来合成石墨和天然石墨之间相互利用将进一步增强。球形层片状石墨（SFG）的生产来自于矿产片状石墨转化成圆球状。由于天然石墨晶体较强异向性，也就意味着其特性的变化从一方面转向另一方面。加工处理需要根据应用晶体基平面的特性有利于有关晶体边缘，或反之亦然。特别重要的是能源储备的应用，比如锂离子电池、石墨用于阳极材料。
     SFG的生产方法已经完全形成，采用矿业操作可以提高产品价值。但是操作不当有可能破坏30-70%的层片规模，成为低价值的小规格碎片。由此可见，损失率估计是肯定的。膨胀石墨或者剥离石墨生产是通过化工处理迫使石墨层片分离，相应使数量扩大，像手风琴式的样子。在膨胀石墨情况下，它经常压轧成扁平形状，或者其它机制加工，为使用作准备。
    石墨在燃料电池、锂离子和其它各种电池，以及光电太阳能电池业需求增长最为强劲。该业目前仍在发展中，相应其原材料及复合物同样高度多元化。国联证券研究显示，石墨大量用于锂离子电池阳极，各种基于阴极和阳极化合物、能源，基于这些因素，一件轻型车电池将需消费多于锂金属20倍的石墨，或者少说也需要5-10倍。
    目前许多厂家正在研究并开发试验石墨硅酸盐聚合物，各种球型石墨混合料，清洁及其它材料等。预计今后几年随着标准的采用通过，燃料电池的发展以及电动、混合和插电式汽车需求的增长，在电池、能源储备工业等石墨的参数波动明显。
    在早期的核电工业，石墨作为反应堆主要组成部分之一，在核控制棒用作为减速器。在这个特殊应用方面需要高纯石墨，所以首选支配材料为合成石墨。第4代核反应堆例如球形床反应堆预计能够利用合成及天然石墨。反应堆燃料是氧化铀质子，被由天然和合成石墨机制的球形石墨嵌入的合成石墨涂层。精确的比率难以估计，因为仅示范反应堆仍在中国开发。业界估计，在25%-75%之间石墨为天然石墨，其余则为合成石墨。估计中国初期示范球床模块式高温气冷堆核电站（HTR-PM）投产后，天然石墨总数量将多达200吨，而且每次燃料球状石墨更新时还将追加40-70吨。
    追加需求增长的为石墨单原子层（石墨烯），在一蜂窝网格石墨鳞片状堆聚在一起时安排一原子厚的碳层。在近10年之前的实验室里首次生产。当时在大学里和私人实验室该材料的研究成为了热门题目。
    石墨具有的一系列独特性能，显示出其潜在的广泛用途。比如晶体管、高灵敏传感器、触摸屏的透明导电薄膜显示器、更具效益的太阳能电池以及能源储存部件中的电极等。而且IBM已制造出简易的基于石墨烯的集成电路系统。与此同时，三星公司也已试验出石墨烯灵便显示器，推测也是基于石墨。其中影响所有这些应用并成为主要障碍之一的就是大规模石墨烯生产缺乏经济的可行性。

三、电动车起飞助推石墨市场大有可为
    近两年来国际石墨市场正处在一个拐角，特别是目前市场气氛令人振奋。主要原因是电动汽车的起飞，将导致石墨市场大有前途。根据工业矿物数据（Industrial Minerals Data）研究机构经理西蒙. 莫雷斯提供的信息显示，美国电动车厂家特斯拉公司计划投资50亿美元在美国西南部地区兴建一座锂离子电池厂，到2020年天然石墨需求量将增长37%。
    石墨作为阳极材料用于锂离子电池，以及移动电话电池。每部电动车所含石墨约达50公斤，大大多于电话所用数量。据分析家估计，如果特斯拉项目进展顺利的话，那么可充电锂电池市场价值将从目前的约110亿美元提高到今后6年的翻一番。而且还有观察家指出，特斯拉新闻之后有关石墨公司的股票价格出现了上涨，而且比他们自己估计的也提前了。
    但是也有经纪商对电动车起飞多高程度，以及锂离子电池对石墨用量持谨慎态度。同时有报道说，特斯拉将使用以石油焦为原材料的人造石墨，但是成本更加昂贵。还有些业界人士指出，目前世界混合电动及纯电动车所占比例不到1%。与此同时，商品市场咨询机构罗斯基尔全球商品公司资深分析家苏珊娜. 肖认为，未来石墨市场将缓慢前进，她预测天然鳞片石墨消费的最大市场仍将是耐火材料，以及合成石墨用于电极。其中鳞片石墨目前年消费增长率约为4-5%，合成石墨的年消费增长率约为2-3%。预测到2016年石墨市场需求增长最大部门之一的是电池业。
    随着世界经济的逐渐回升，尤其是美国经济回升的加快，导致国际石墨市场需求及价格好上加好。特别是欧洲市场标准价格在过去的2-3年期间上涨至每吨1350美元之后，2014年进一步提高到2500美元以上。估计未来价格仍趋上涨，主要原因是由于环境问题，保护资源及提高效益，导致中国一些产能大量关闭。无疑市场将面临严峻的供应问题，特别是较高质量级别石墨产品。
    根据美国地质调查局（USGS）指出，2013年主要需求部门天然石墨用量有所下降，这主要包括耐火材料应用、钢铁业、制动衬带、铸造业、电池业及润滑剂等。这些部门用量就占到天然石墨总用量的约70%。中国生产量则占到全球的约75%。USGS认为，大规模燃料电池应用的发展，必将引起该部门使用比其他部门更多的石墨。
    另外据曼彻斯特大学披露，有分析家最近宣布，一种新的石墨烯的导电和导热性能高于任何迄今所发现的材料。但是至今石墨仍在研究发展阶段，还在被技术问题所困扰。
 
四、全球石墨资源储量及生产情况
    据估计，目前全球石墨资源储量达7600万吨。其中中国就占到逾70%，其次印度和墨西哥分别占到14%和4%。预测随着今后几年不断的勘探开发，储藏量还会趋于增加。在全球石墨总产量中，中国所占比例也达逾60%，印度占12%。其次为巴西、北朝鲜、加拿大、斯里兰卡、墨西哥，以及欧洲和非洲一些国家。
    统计资料显示，现阶段在全球130万吨总产量中，中国就占80万吨；其次印度为14万吨；巴西7.6万吨；北朝鲜3万吨；加拿大2.5万吨；罗马尼亚2万吨；斯里兰卡8000吨；墨西哥7000吨；乌克兰6000吨；马达加斯加5000吨；挪威2000吨以及世界其它国家合计为18.5万吨等。
    如同其它金属一样，中国从上个世纪90年代初控制着鳞片和无定型石墨的生产及国际市场。鉴于中国石墨储量十分丰富，因此尽管未来将持续控制生产，但是产量规模仍较大，而且仍将是全球主要生产国家之一。中国除了采取征收20%出口税及17%增值税以外，随着整合现行石墨矿新规章措施的实施，中国将进一步控制生产，保护石墨资源。在总体市场供应趋于紧缩的情况下，再加上需求的不断增长，刺激国际市场石墨价格持续上涨。
    在北美，未来加拿大发展石墨供应潜力巨大。目前已成为主要生产国家，随着一些现有矿床建设的接近尾声，以及大量基础设施即将完成，估计今后几年将有若干项目竣工并投入生产。美国虽然近20年以来未生产过石墨，但是从2010年以来一些关键项目已被列入议事日程，尤其是在阿拉斯加有一活跃的开发项目进行中。墨西哥石墨储量较为丰富。随着技术专家和基础设施的增加，预计该国将来无定型石墨产量明显增长。在南美，特别是巴西资源储量丰富，随着基础设施的不断完善，将来产量也将趋于增加。
    欧洲商业生产无定型石墨、鳞片石墨和晶质石墨已有500多年的历史，如果市场价格能维持在目前的高水平上，产量仍可提高。目前欧洲仍有大量具有活力的矿床在经营中，包括挪威、乌克兰、奥地利、德国、罗马尼亚、捷克共和国、瑞典和土耳其等。不仅过去的老矿床仍在处理或者恢复开采，新矿项目的开发也取得积极的进展。估计较高的价格以及供应风险将导致欧洲未来石墨产量强劲增长。
    澳大利亚历史上曾生产过石墨，但是1993年因价格疲跌导致主要大鳞片石墨矿被关闭。但是，该国已重新勘探开发石墨矿，目前生产趋于活跃。为此，今后几年澳大利亚已拥有各种要素将成为大鳞片石墨生产国。
    相比之下，非洲目前则为世界石墨生产的小地区，仅马达加斯加和津巴布韦两个主要国家少量生产。以前非洲也曾是石墨生产主要地区之一，只不过因为价格的持续低落导致大量矿床被关闭。尤其是该地区石墨矿总体被基础设施落后，能源高成本以及地缘政治司法权限高风险高所困扰。然而，非洲拥有世界闻名的高纯大鳞片石墨矿床，随着目前价格的持续回升，从而有力支持着将来石墨业的发展。
    据证实，在非洲一些国家比如莫桑比克、南非、乌干达、安哥拉、坦桑尼亚、埃塞俄比亚和纳米比亚等拥有许多石墨矿床。尤其值得注意的是有些开发和生产厂家正在忙于获得矿产所有权。尽管非洲石墨生产潜力巨大，但是鉴于开发生产风险高，必须获得矿床和位置的所有权，以及公司开始生产工业商品还需显示其真正合法资质。
    从1994年到本世纪头10年，全球石墨生产持续稳定在需求坚挺的水平。也就是说从市场消费开始回升总计年增长率始终保持在4%-6%之间。这期间需求的增长除了发展中的金砖国家之外，再有就是发达国家高科技应用。而且此间国际市场供应并未有明显过剩。国联证券基本情况下一线性回归分析通常估计，石墨需求增长指数大约为2.5%。估计加拿大、欧洲、巴西、澳大利亚、非洲和墨西哥等都将显现出主要石墨生产国家和地区，产量分别将在每年1.5万到2万吨之间。
    来自斯里兰卡的脉石墨具有特色，占有市场一席。它形成从几厘米到几米宽。该矿脉纯度极高，含碳品位95%以上，几乎不需要纯化。但是该国产量难以满足连贯和有保障的供应，尤其是来自于锂离子电池业高速增长的需求。近几年来斯里兰卡重现自主勘探开发石墨矿经营。除此之外，世界其它一些国家和地区厂商也都纷纷积极勘探开发石墨矿活动。
 
五、西方主要石墨生产厂商
    在西方国家只有少量主要石墨生产厂家。其中较大的为巴西私人企业国民石墨公司，年产能力为7万吨。其它生产者还包括私人公司蒂姆卡尔石墨及碳公司，该公司有7家工厂在全球上市，拥有职工450人。此外，鹰石墨公司也是一家私人企业，在加拿大拥有公司，并在英属哥伦比亚建有工厂设备。挪威斯卡兰德石墨公司是一家专门生产结晶质鳞片石墨的厂家，位于西欧特罗姆塞西南沿海的矿床，品位为含碳31%，为世界较富的鳞片石墨矿床之一。经证实储量达180万吨，目前年产量约为一万吨。与此同时，挂牌上市的开发石墨厂家有劲量资源公司开发的位于马达加斯加南部的摩托石墨项目，以及北方石墨公司拥有100%股权的加拿大东安大略省的比赛特.克里克矿床项目。
    令业界最为感兴趣的则是在澳大利亚上市的开发商塞拉资源公司，在位于莫桑比克勘探开发的巴拉马石墨项目，2013年已获得开采许可证。尤其是前不久该公司股票价格迅猛上涨，主要原因是于中国中铝公司联号机构就年产8-10万吨的石墨及钒，签订了包销协议谅解备忘录。实际上，自从2011年进入莫桑比克项目之后，塞拉公司市值剧升，当时已达1000万澳元，相当于929万美元。该公司23%的股权属于其董事，目前价值逾4.6亿澳元，所有这些增值都归因于巴拉马石墨矿资源的发现及项目的开发，预测该项目有望将在2015年底到2016年初开始投入生产。
    斯特莱明（Stratmin）环球资源公司这一仅在伦敦股票市场上市的大鳞片石墨生产及开发企业目前集中经营位于马达加斯加的罗哈拉诺矿床项目。该公司经营董事马诺里.亚纳法斯曾对英国《采矿杂志》说，公司接替中国在罗哈拉诺工厂经营不善的结局，但是目前技术工艺问题正在逐渐获得解决。斯特莱明前不久增加开支250万英镑（相当于414万美元），用于改进现行经营，并建造第2座更现代化的工厂。2014年公司月产率达350吨，计划2015年将增至1000吨。
    据指出，公司经营模式相当稳固。采用杰西博（JCB）公司设备挖掘采矿，并将矿石输送到250码以外的工厂。那里有一座水电厂，洗矿加水，在工厂稍微搅拌，浮选，烘干并装船。公司预计2015年将可盈利。公司核定资本近700万英镑。
 
六、全球石墨开发态势
    上一次大规模勘探开发石墨矿曾发生在上个世纪90年代。但是之后一些最好的矿床都被大型石墨厂家比如像法国的伊美瑞（IMER）非金属矿业集团，或者GK石墨等国有企业所获得经营。而那些较小的矿床则被放弃，甚至还封存了一些矿山。国联证券认为，近期内中小矿商未必投入到勘探开发石墨矿床业务中去，只有那些大型矿企业才在需求增长周期开始时仅存在着潜在开发最好的矿床。
    而且所开发的主要是垂直综合矿床，以便提升石墨品位，并建立一支有技能和经验的管理团队增强其竞争性。而其它项目则是像IMERS及GK等所收购获得的潜在大型下游生产者，例如领英石墨公司和艾斯博瑞 碳素公司恢复开采及勘探开发。
    最终，来自中国和印度石墨厂商的推注，估计将可满足这两个国家之外市场供应的保证。据国联证券公司证实，到最近总计有36家国有开发公司指标指向石墨。至于开发项目数量，来自私人所有获得的就增至每个月达12个。最近分布到南北美洲、非洲、欧洲和澳大利亚地区的就达98个项目。但是这些大量增加的项目，其中大部分不可避免地将成为低品位的项目，达不到开发的程度。

 作者：中国五矿化工进出口商会吴海瀛