自从石墨在21世纪被称为“碳世纪”,碳素材料素有“黑金子”的美称。目前已经形成规模应用的碳素新材料主要有各种特种石墨、碳纤维、炭/炭复合材料等,而更高端的石墨烯和碳纳米材料已经处于突破阶段。碳素新材料广泛用于航空航天、核能、风能、硬质材料制造等行业。
如今国是石墨生产和出口大国,同时也是进口大国,大部分以中碳或高碳形式直接出口,而高、精、尖工艺需要的石墨产品大部分从国外进口。一些发达国家把石墨列入战略储备资源,严格限制其开采、加工与出口,并且对石墨研发技术做了严格的保密规定。我国虽然是石墨大国,但不是石墨强国。目前仅能加工初级产品,缺少高附加值精深加工石墨产品及制品,石墨高技术产品需要大量进口,且进口价远大于出口价格。
我国石墨及碳素制品行业,一方面低端产品产能过剩、市场供大于求,如普通功率石墨电极、铝用阳极和普通阴极炭块等;另一方面高技术含量、高附加值的产品,如大规格大功率炭电极、核石墨、航空航天用石墨和各领域用特种石墨及炭复合材料等又有相当数量的缺口。石墨及碳素制品行业产品结构不合理的深层次原因在于技术开发投入不足,产业自主创新和技术集成创新能力弱,产品结构的优化升级缺乏强有力的技术支撑。
2021年石墨制品面临的问题
(1)人才壁垒
石墨及碳素制品行业是人才密集型行业,需要研发、生产、运营、营销各方面优秀人才的强力加盟。实际上,部分国内生产企业设备已接近世界先进水平,但产品质量却有较大差距。
(2)客户粘性形成的进入壁垒
早期入行的企业存在先入为主的优势,其产品对客户会形成一定的粘性。当新进入企业销售产品时,往往需要打破原有市场格局,要么拓展新的客户,要么抢占原有企业的老客户。新进入企业不仅在需要广告宣传上加大力度,花费巨额支出,还需要争取客户对其产品的认可。下游客户已经非常熟悉原有的供货企业,对其销售模式、发货流程、甚至业务人员等都很了解,已经习惯与原有供货企业的沟通交流,形成一定的粘性,这将对新入企业造成一定的进入壁垒。
(3)规模经济形成的进入壁垒
规模经济是指随着企业规模的扩大而使单位产品成本降低、收益增加的一种经济特性。新进入者必须以大规模生产的方式进入市场,否则将不得不面对成本劣势的现实。
(4)资本壁垒
石墨及碳素制品行业是资金密集型行业,无论是研发、建厂、购置生产线及5-8 个月生产周期等方面都存在着一般生产性行业所无法比拟的资金壁垒。同时资金实力还会对客户的信任、渠道的信心等方面构成很大的影响。
(5)产品技术形成的进入壁垒
特种石墨制品的性能要求较高。这种特点决定了特种石墨制品高研发和高试制费用,高资产专用性和高流动资金占用。同时具有比较高的技术壁垒和资金壁垒。另外,由于特种石墨制品需求的不断变化,对于更先进的产品技术开发将成为行业发展的方向。新产品的研发涉及的技术面比较广,对于新进入者而言,技术壁垒较高。
特别在2021年,石墨制品用于制造模具和连铸的石墨数量较大,石墨模具和连铸用各类石墨约占总需求量 超过20%。机械工业中的铸造行业大量使用石墨材料作为加压铸造、离心铸造、超硬合金的热挤压等加工模具。生产大规格的纯铜、青铜、黄铜等主要采用连铸的方法,其中对产品质量起着至关重要影响的结晶器就是用等静压石墨材料制成的。由于等静压石墨在热传导、热稳定、自润滑、抗浸润及化学惰性等方面具有良好的性能,使之成为制作结晶器不可替代的材料。等静压石墨还用于制作金刚石工具和硬质合金的烧结模具,光纤拉丝机的热场部件(加热器、保温筒等),真空热处理炉的热场部件(加热器、承载框等),以及精密石墨热交换器、机械密封部件、活塞环、轴承、火箭喷嘴等。