人造石墨又稱高溫石墨，指由無(wú)煙煤或焦炭在電爐中經(jīng)熱處理而制得的石墨，其形態(tài)較多，有粉狀、纖維狀和塊狀。人造石墨生產(chǎn)工藝流程包括破碎、造粒、石墨化和篩分四步，晶體發(fā)育程度取決于原材料及熱處理溫度，熱處理溫度越高，其石墨化程度也就越高。與天然石墨相比，人造石墨的傳熱性能、導(dǎo)電性能、潤(rùn)滑性和可塑性較弱，但更具有耐磨、耐腐蝕、滲透率低等優(yōu)勢(shì)。
受行業(yè)景氣度高等因素影響，負(fù)極材料市場(chǎng)持續(xù)供不應(yīng)求。人造石墨作為鋰離子電池負(fù)極材料，以其成本低、安全性等優(yōu)勢(shì)獲得廣闊市場(chǎng)前景，2021年我國(guó)人造石墨出貨量達(dá)61.2萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)近90.0％。
作為人造石墨生產(chǎn)核心環(huán)節(jié)，石墨化技術(shù)門檻較高，工藝較為復(fù)雜。按照加熱方式不同，石墨化工藝可分為直接法和間接法兩種。石墨化過(guò)程是將石油焦、針狀焦、瀝青焦、煤瀝青、炭微球等人造石墨原材料經(jīng)高溫?zé)崽幚�，使熱力學(xué)不穩(wěn)定的六角碳原子平面網(wǎng)狀層堆疊結(jié)構(gòu)完善發(fā)展，實(shí)現(xiàn)石墨晶體結(jié)構(gòu)的有序轉(zhuǎn)化。
石墨化屬高耗能工藝，一噸石墨化產(chǎn)能耗電量高達(dá)1.5萬(wàn)度電左右，由于其耗能大、生產(chǎn)成本高，導(dǎo)致產(chǎn)能供應(yīng)緊缺，加工費(fèi)用持續(xù)走高，目前我國(guó)石墨化加工費(fèi)用主流報(bào)價(jià)達(dá)2.7-3.0萬(wàn)元/噸。石墨化成本占人造石墨生產(chǎn)成本近一半，這將為人造石墨行業(yè)發(fā)展帶來(lái)挑戰(zhàn)。
人造石墨廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械及化工領(lǐng)域。按照用途不同，人造石墨產(chǎn)品分為石墨電極、預(yù)焙陽(yáng)極、軸承及封閉圈類、熱交換器及過(guò)濾類、特種石墨等。其中，石墨電極具有工藝流程簡(jiǎn)單、放電加工去除率高、石墨損耗小等優(yōu)勢(shì)，在電爐鋼、工業(yè)硅、黃磷等設(shè)備中廣泛應(yīng)用。2021年我國(guó)石墨電極產(chǎn)量達(dá)114.7萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)6.3%。石墨電極產(chǎn)量增長(zhǎng)對(duì)我國(guó)人造石墨行業(yè)發(fā)展具有推動(dòng)作用。
受益于負(fù)極材料行業(yè)快速發(fā)展，人造石墨作為其細(xì)分領(lǐng)域，市場(chǎng)需求日益旺盛。人造石墨以其耐磨、耐腐蝕、滲透率低等優(yōu)勢(shì)在工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，石墨電極作為人造石墨產(chǎn)品也獲得廣闊市場(chǎng)空間。但目前，我國(guó)石墨化技術(shù)壁壘高，對(duì)能源消耗過(guò)大，導(dǎo)致人造石墨生產(chǎn)成本不斷上漲，這是我國(guó)人造石墨行業(yè)亟需解決的難題。