高端針狀焦：中石化在超高功率石墨電極領(lǐng)域的創(chuàng)新之路
編輯：2025-06-11 15:04:33
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隨著我國鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型升級及新能源產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，超高功率石墨電極作為電弧爐煉鋼的核心材料，重要性日益凸顯。近年來，中國石化在超高功率石墨電極領(lǐng)域取得了顯著進展。前不久，以中國石化高端針狀焦為原料制造的首批直徑700毫米UHP石墨電極成功交付，標(biāo)志著中國石化針狀焦產(chǎn)品在石墨電極領(lǐng)域高端化應(yīng)用邁上新臺階。本版專題展示中國石化在超高功率石墨電極領(lǐng)域的創(chuàng)新之路，聚焦其從原料研發(fā)到產(chǎn)品應(yīng)用的全流程突破，敬請關(guān)注。
本版文圖由 耿存狀 杜益軍 陳偉偉 孫寶翔 王建慧 房 挺 張馨月 王 博 張 興 提供
產(chǎn)品名片
•什么是針狀焦？
針狀焦是一種高性能碳素原料，有金屬光澤，呈銀灰色，表面紋理呈纖維狀或細長針形，有滑膩觸感，內(nèi)部有少量大孔，一般為橢圓形，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和抗熱震性能，熱膨脹系數(shù)低，在煉鋼石墨電極、航空航天等領(lǐng)域有著極其廣泛的用途，已成為近年來國內(nèi)外材料領(lǐng)域研究的熱點和重點。
•針狀焦分為哪幾類？
針狀焦根據(jù)原料來源不同可分為煤系針狀焦和石油系針狀焦。煤系針狀焦由煤焦油、煤焦油瀝青或閃蒸油等原料經(jīng)過高溫炭化生產(chǎn)。石油系針狀焦由乙烯焦油、減壓和熱裂化渣油、催化裂化油漿等原料經(jīng)過高溫炭化生產(chǎn)，由于其硫含量低、灰分低、金屬含量低和易石墨化等優(yōu)點，目前成為人造石墨的主要原料，但其生產(chǎn)成本較高，且對原料的要求較高。
•針狀焦在不同領(lǐng)域有何應(yīng)用？
針狀焦用途主要分為三類：高功率石墨電極、特種碳素材料和鋰離子電池負極材料。經(jīng)由針狀焦制造的高功率石墨電極可用于電爐煉鋼，電爐煉鋼具有污染少、能耗低等優(yōu)點，在煉鋼企業(yè)中迅速推廣。針狀焦制造的高功率石墨電極具有熱膨脹系數(shù)低、電導(dǎo)率高和機械強度高等優(yōu)點，在電弧爐中能*加熱熔融金屬。作為負極材料，針狀焦作為軟碳具有易石墨化、成本低等優(yōu)點，經(jīng)高溫?zé)崽幚碇苽涑扇嗽焓哂休^好的循環(huán)穩(wěn)定性和高比容量。
•石墨電極有什么性能？怎樣分類？
石墨電極主要用于電弧爐煉鋼、礦熱電爐、電阻爐等領(lǐng)域。其中，由于電弧爐煉鋼相比高爐煉鋼更加環(huán)保，近年來各國政策都在向電弧爐煉鋼行業(yè)傾斜。電弧爐煉鋼規(guī)模不斷擴大，拉動了對石墨電極的需求。在我國，石墨電極總用量的70%~80%被用作電弧爐煉鋼用石墨電極材料。
石墨電極根據(jù)其質(zhì)量指標(biāo)，分為普通功率（RP）石墨電極、高功率（HP）石墨電極和超高功率（UHP）石墨電極。從構(gòu)成看，普通功率石墨電極骨料均為石油焦；在HP的骨料中，石油焦和針狀焦所占比例分別為70%和30%；UHP的骨料中，針狀焦的比例為100%。
其中，UHP石墨電極根據(jù)直徑劃分成不同牌號的產(chǎn)品，大直徑UHP石墨電極電阻率更低、熱膨脹系數(shù)更低、抗熱震性能更好，在冶煉工業(yè)中既能夠大幅提高電弧爐煉鋼生產(chǎn)效率，又能夠降低耗電量和電極消耗，能夠有效助推能源產(chǎn)業(yè)綠色低碳發(fā)展。然而，UHP石墨電極直徑越大，控制其熱膨脹的難度也越大，對骨料針狀焦的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、強度等技術(shù)指標(biāo)要求越高，以維持石墨電極在使用過程中的結(jié)構(gòu)均勻性和抗熱震性。
•超高功率石墨電極的市場情況如何？
據(jù)有關(guān)機構(gòu)統(tǒng)計，2024年，我國石墨電極產(chǎn)量63.77萬噸。其中，普通功率石墨電極產(chǎn)量7.23萬噸、高功率石墨電極產(chǎn)量19.28萬噸、超高功率石墨電極產(chǎn)量37.26萬噸，與2023年相比，全年產(chǎn)量增長4.9%。據(jù)預(yù)測，2025年，我國電爐鋼占比將從10%提升為15%~20%。隨著電爐鋼產(chǎn)量增加，未來對超高功率石墨電極總需求將進一步提升。
企業(yè)實踐
大連院：為石墨電極高端化應(yīng)用提供技術(shù)支撐
2007年，大連院開啟針狀焦的自主研發(fā)工作，彼時國產(chǎn)油系針狀焦品質(zhì)較差，直徑600毫米及以上UHP石墨電極用油系針狀焦依賴進口。高端油系針狀焦制備技術(shù)成為制約我國電弧爐煉鋼、新能源等行業(yè)快速發(fā)展的“卡脖子”難題之一。大連院針狀焦研發(fā)團隊于2017年形成擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的“THTD催化油漿生產(chǎn)*針狀焦技術(shù)”。在集團公司統(tǒng)籌指導(dǎo)和資源支持下，大連院、金陵石化、廣州（洛陽）工程等單位聯(lián)合攻關(guān)，2020年底，15萬噸/年高端石墨工業(yè)裝置于金陵石化順利落成，并穩(wěn)定運行至今，驗證了大連院針狀焦技術(shù)的領(lǐng)先優(yōu)勢和可靠效能。
自2022年起，大連院針狀焦研發(fā)團隊一方面全力推動金陵石化針狀焦品質(zhì)提升，另一方面積極布局下游高端產(chǎn)品精細化發(fā)展。UHP石墨電極是針狀焦極其重要的下游產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域，大連院深入探究原料、過程、產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)關(guān)系，以及工藝參數(shù)與產(chǎn)品質(zhì)量、針狀焦紋理及強度等指標(biāo)的關(guān)聯(lián)，構(gòu)建了核心工藝參數(shù)體系。2024年，采用100%金陵石化針狀焦制備的直徑600毫米UHP石墨電極在國內(nèi)4家鋼鐵廠成功應(yīng)用，標(biāo)志中國石化針狀焦產(chǎn)品在石墨電極領(lǐng)域成功實現(xiàn)高端化應(yīng)用。2025年，以中國石化高端針狀焦為原料制造的首批直徑700毫米UHP石墨電極在南通揚子碳素公司成功交付，標(biāo)志中國石化針狀焦產(chǎn)品在石墨電極領(lǐng)域高端化應(yīng)用邁上新臺階。
金陵石化：生產(chǎn)高端針狀焦產(chǎn)品滿足客戶需求
金陵石化積極打造高端碳材料“專精特新”產(chǎn)業(yè)鏈，將針狀焦作為踐行“油轉(zhuǎn)特”戰(zhàn)略的亮點產(chǎn)品。該公司根據(jù)新工藝、新技術(shù)特點，在大連院的共同努力下，成立高端碳材料研發(fā)中心，形成“研發(fā)-生產(chǎn)-銷售”一體化攻關(guān)團隊，每日派專人進行產(chǎn)品采樣，對比分析每塔產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)，根據(jù)分析結(jié)果有針對性地開展研討，精細調(diào)整參數(shù)細節(jié)，并固化操作要求，攻克了原料性質(zhì)不穩(wěn)，針狀焦粉焦量高、紋理差、硬度不高、含水率高等九大技術(shù)難題，針狀焦紋理日漸清晰，硬度、哈式可磨指數(shù)等關(guān)鍵指標(biāo)能夠根據(jù)下游客戶要求定制化調(diào)整。
2021年1月，中國石化首套自主研發(fā)設(shè)計的高端石墨裝置在金陵石化成功產(chǎn)出合格產(chǎn)品，實現(xiàn)中國石化連續(xù)穩(wěn)產(chǎn)高端針狀焦產(chǎn)品零的突破。2022年，針狀焦煅燒合資項目在江蘇連云港建成投產(chǎn)。2024年，煅后針狀焦生產(chǎn)的直徑600毫米超高功率石墨電極在鋼廠試用成功，負極材料用針狀焦克容量等關(guān)鍵指標(biāo)比肩國外進口高端針狀焦產(chǎn)品。今年5月14日，采用金陵石化煅后針狀焦生產(chǎn)的首批直徑700毫米超高功率石墨電極產(chǎn)品在南通揚子碳素公司成功交付。
煉油銷售公司：產(chǎn)銷協(xié)同助力石化高端材料國產(chǎn)化
2024年，煉油銷售公司通過資源整合和優(yōu)化配置，推動技術(shù)協(xié)同和質(zhì)量提升，累計銷售針狀焦產(chǎn)品逾12萬噸。
該公司充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同優(yōu)勢，整合金陵石化等上游煉廠的*原料資源，通過科學(xué)的供需匹配機制，為下游頭部企業(yè)供應(yīng)高端針狀焦產(chǎn)品。同時，建立“生產(chǎn)-加工-應(yīng)用”全鏈條技術(shù)協(xié)作體系：一方面將下游石墨電極制造企業(yè)的工藝需求反饋給煉廠，指導(dǎo)針狀焦產(chǎn)品指標(biāo)持續(xù)優(yōu)化；另一方面聯(lián)合實驗室，共同攻克降低CTE（熱膨脹系數(shù)）等行業(yè)技術(shù)難題，顯著提升國產(chǎn)針狀焦的品質(zhì)穩(wěn)定性。
此外，該公司積極構(gòu)建覆蓋鋼鐵行業(yè)的立體銷售網(wǎng)絡(luò)，推動金陵石化針狀焦制品成功進入龍頭企業(yè)供應(yīng)鏈。通過收集終端用戶對電極斷裂率、噸鋼消耗等關(guān)鍵指標(biāo)的反饋，形成市場需求-產(chǎn)品改進-價值提升的良性循環(huán)。該公司還首創(chuàng)“產(chǎn)能鎖定+聯(lián)合研發(fā)”合作模式，與上下游企業(yè)建立長期戰(zhàn)略伙伴關(guān)系，為石化高端材料國產(chǎn)化提供可復(fù)制的產(chǎn)銷協(xié)同樣板。目前，該公司正探索將煉廠低碳工藝與下游碳足跡追溯系統(tǒng)對接，既能保障產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)定運行，又為行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型提供了創(chuàng)新實踐。
新聞會客廳：推動石墨電極用針狀焦*國產(chǎn)化
嘉賓：
煉油銷售公司首席專家、技術(shù)服務(wù)部經(jīng)理 羅望群
中國石化突出貢獻專家，金陵石化煉油三部黨總支書記 顧承瑜
大連院第十四研究室副主任 初人慶
問：尺寸越大的石墨電極生產(chǎn)難度越高，在突破直徑700毫米UHP石墨電極用針狀焦技術(shù)中，研究院做了哪些創(chuàng)新性嘗試？
初人慶：與小尺寸UHP石墨電極相比，直徑700毫米UHP石墨電極要求骨料針狀焦電阻率更低、熱膨脹系數(shù)更小、機械強度更大、大顆粒占比更多。
為突破直徑700毫米UHP石墨電極用針狀焦技術(shù)瓶頸，大連院針狀焦研發(fā)團隊圍繞針狀焦技術(shù)升級、生產(chǎn)工藝革新及質(zhì)量穩(wěn)定性控制等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，開展一系列創(chuàng)新性探索。
在技術(shù)升級方面，通過原料預(yù)處理流程優(yōu)化，從分子層面實現(xiàn)針狀焦原料關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)調(diào)控，采取“一原料、一工藝”策略科學(xué)制定與原料熱反應(yīng)性能匹配的工藝參數(shù)，有效控制類石墨微晶定向發(fā)育，逐一解決針狀焦性能存在的問題。
在生產(chǎn)工藝革新方面，開展除焦、煅燒工藝參數(shù)優(yōu)化試驗，確定影響針狀焦大顆粒占比的主要因素，制定標(biāo)準(zhǔn)化操作規(guī)程，有效解決粉焦量偏高等問題。
在產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性控制方面，建立“原料-過程-產(chǎn)品”全鏈條數(shù)據(jù)聯(lián)動機制，任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)波動，下游均有相應(yīng)的調(diào)控預(yù)案，保證針狀焦產(chǎn)品性能穩(wěn)定。
經(jīng)過近一年攻關(guān)，金陵石化針狀焦性能獲得石墨電極企業(yè)認(rèn)可，并成功完成直徑700毫米UHP石墨電極工業(yè)化生產(chǎn)。
問：在生產(chǎn)高等級針狀焦?jié)M足直徑700毫米超高功率石墨電極的過程中，企業(yè)遇到的*大挑戰(zhàn)是什么？如何克服的？
顧承瑜：石墨電極是短流程電爐煉鋼的重要元件，品質(zhì)直接影響煉鋼成本、效率和加工質(zhì)量，而針狀焦顆粒強度和CTE等關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)直接影響石墨電極性能，我們前期產(chǎn)品的關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)較國外進口高端針狀焦有一定差距。
攻克大規(guī)格超高功率石墨電極勢必要從其原材料針狀焦入手，金陵石化充分發(fā)揮“原料-生產(chǎn)-煅燒”一體化優(yōu)勢，優(yōu)化資源配置與管理，從源頭入手，探究原料預(yù)處理工藝，實現(xiàn)雜質(zhì)的*脫除和有效芳烴的高選擇性保留；建立“原料-結(jié)構(gòu)-性能”關(guān)系，以千余條生產(chǎn)日志為基礎(chǔ)，精細化調(diào)整生產(chǎn)工藝參數(shù)，穩(wěn)步提升產(chǎn)品質(zhì)量，配套變革除焦方式，探索*適宜的除焦方式，減少產(chǎn)品損耗。經(jīng)持續(xù)優(yōu)化，煅后針狀焦顆粒強度和CTE等關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)穩(wěn)步提升，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性得到顯著提升。
問：隨著技術(shù)發(fā)展，在直徑700毫米UHP石墨電極產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，研究院如何進一步提升針狀焦品質(zhì)？
初人慶：在直徑700毫米UHP石墨電極用針狀焦技術(shù)基礎(chǔ)上，應(yīng)進一步提升針狀焦品質(zhì)，為未來直徑800毫米UHP石墨電極工業(yè)生產(chǎn)提供技術(shù)儲備。與石墨電極本體用針狀焦相比，接頭用針狀焦的性能有了質(zhì)的改變，將對針狀焦技術(shù)和生產(chǎn)工藝提出更嚴(yán)苛要求，大連院針狀焦研發(fā)團隊將以市場需求為導(dǎo)向，聚焦接頭用針狀焦技術(shù)研發(fā)，促進石墨電極行業(yè)用針狀焦*國產(chǎn)化。
未來，針狀焦產(chǎn)品將更加注重定制化，根據(jù)下游客戶需求開發(fā)滿足特定性能要求的產(chǎn)品，并參照國外針狀焦龍頭企業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)品分級銷售，進一步提高市場競爭力。
問：直徑700毫米UHP石墨電極的市場需求如何？未來還有哪些市場增長空間？
羅望群：從政策層面看，“雙碳”目標(biāo)下鋼鐵行業(yè)碳配額收緊，電爐煉鋼每噸鋼減排1.5噸二氧化碳，將有效拉動超高功率石墨電極市場需求。
從需求端看，據(jù)世界鋼鐵協(xié)會發(fā)布的短期鋼鐵需求預(yù)測報告，2025年全球鋼鐵需求將增長1.2%，達17.72億噸。據(jù)預(yù)測，2025年我國電爐鋼占比預(yù)計從10%提升為15%~20%。隨著電爐鋼產(chǎn)量增加，未來對直徑700毫米UHP石墨電極總需求將進一步上升，將有力帶動中國石化*針狀焦需求的增長。隨著電弧爐煉鋼政策紅利釋放，我國700毫米以上UHP石墨電極需求年增速將保持12%~15%。在新能源領(lǐng)域，電池負極的需求不斷增加，預(yù)計2025年鋰電負極材料產(chǎn)量將進一步提升，也將拉動高端針狀焦的市場需求。
從成本端看，連續(xù)石墨化技術(shù)突破（能耗降低40%），有望使高端動力電池用鋰電負極材料生產(chǎn)成本大幅降低，帶動高端針狀焦需求穩(wěn)定增長，另外，國際市場大規(guī)格超高功率電極的使用占比更高，基本都以600~700毫米規(guī)格為主。歐美企業(yè)因能源成本相對較高，我國石墨電極產(chǎn)品憑借成本優(yōu)勢將在國際市場上占據(jù)更多份額，對于*針狀焦需求拉動也將更為明顯。
強強聯(lián)合實現(xiàn)*價值傳遞
對話南通揚子碳素股份有限公司負責(zé)人
問：貴公司為何選擇和中國石化合作？
答：長期以來，我國大口徑超高功率石墨電極的生產(chǎn)依賴進口針狀焦，不僅成本高昂，且供應(yīng)受國際局勢影響。國家《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》明確提出加快高性能碳材料的自主化，金陵石化作為中國石化的重點企業(yè)，承擔(dān)了針狀焦國產(chǎn)化的戰(zhàn)略任務(wù)。
國內(nèi)針狀焦企業(yè)主要供應(yīng)中低端市場，金陵石化依托中國石化渠道和技術(shù)優(yōu)勢，聚焦UHP石墨電極用高端針狀焦，填補國內(nèi)空白。我公司作為國內(nèi)領(lǐng)先的石墨電極生產(chǎn)廠家，憑借行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)與工藝、穩(wěn)定的產(chǎn)能與交付能力、市場口碑與客戶基礎(chǔ)等核心優(yōu)勢成為金陵石化的戰(zhàn)略合作伙伴。雙方合作形成“針狀焦-石墨電極-鋼鐵企業(yè)”閉環(huán)，能夠快速驗證產(chǎn)品性能并迭代優(yōu)化。
問：中國石化生產(chǎn)的直徑700毫米UHP石墨電極產(chǎn)品應(yīng)用*如何？
答：金陵石化所產(chǎn)針狀焦的低硫、較高顆粒強度等特性與我公司工藝高度匹配，生產(chǎn)的直徑700毫米UHP石墨電極理化性能檢測指標(biāo)已達到Y(jié)B/T 4090-2015標(biāo)準(zhǔn)，且大多數(shù)指標(biāo)優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)。我公司通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝，進一步提升了針狀焦的導(dǎo)電性和抗熱震性能，在電弧爐冶煉中也表現(xiàn)突出，噸鋼電極消耗量滿足鋼廠指標(biāo)要求。我們還建立聯(lián)合實驗室，對“針狀焦原料-石墨電極-鋼廠終端使用*”進行全鏈條數(shù)據(jù)分析，為金陵石化優(yōu)化針狀焦指標(biāo)提供重要參考。
問：您對中國石化超高功率石墨電極產(chǎn)品有哪些期待？
答：目前，用金陵石化高端針狀焦生產(chǎn)的超高功率石墨電極已批量供應(yīng)寶武、南京鋼鐵、太鋼等企業(yè)，產(chǎn)品在電弧爐中使用質(zhì)量及噸鋼電極消耗表現(xiàn)穩(wěn)定，低斷裂率減少了冶煉過程中的停機維護頻次。
部分客戶希望進一步優(yōu)化超高功率石墨電極的耐熱沖擊性能，降低CTE，以適應(yīng)更高電流密度的極端工況。
金陵石化針狀焦與我公司技術(shù)、市場應(yīng)用的強強聯(lián)合，已驗證了從原料到終端的*價值傳遞。我們希望能夠進一步同中國石化深化交流、加強合作，持續(xù)探索金陵石化針狀焦的低碳生產(chǎn)工藝與我公司石墨電極碳足跡追溯系統(tǒng)的對接，共同推動中國石墨電極產(chǎn)業(yè)鏈的持續(xù)穩(wěn)定和高質(zhì)量發(fā)展。
（來源鏈接：http://www.sinopecnews.com.cn/xnews/content/2025-06/11/content_7127032.html）
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高端針狀焦：中石化在超高功率石墨電極領(lǐng)域的創(chuàng)新之路
編輯：2025-06-11 15:04:33
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隨著我國鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型升級及新能源產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，超高功率石墨電極作為電弧爐煉鋼的核心材料，重要性日益凸顯。近年來，中國石化在超高功率石墨電極領(lǐng)域取得了顯著進展。前不久，以中國石化高端針狀焦為原料制造的首批直徑700毫米UHP石墨電極成功交付，標(biāo)志著中國石化針狀焦產(chǎn)品在石墨電極領(lǐng)域高端化應(yīng)用邁上新臺階。本版專題展示中國石化在超高功率石墨電極領(lǐng)域的創(chuàng)新之路，聚焦其從原料研發(fā)到產(chǎn)品應(yīng)用的全流程突破，敬請關(guān)注。
本版文圖由 耿存狀 杜益軍 陳偉偉 孫寶翔 王建慧 房 挺 張馨月 王 博 張 興 提供
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•什么是針狀焦？
針狀焦是一種高性能碳素原料，有金屬光澤，呈銀灰色，表面紋理呈纖維狀或細長針形，有滑膩觸感，內(nèi)部有少量大孔，一般為橢圓形，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和抗熱震性能，熱膨脹系數(shù)低，在煉鋼石墨電極、航空航天等領(lǐng)域有著極其廣泛的用途，已成為近年來國內(nèi)外材料領(lǐng)域研究的熱點和重點。
•針狀焦分為哪幾類？
針狀焦根據(jù)原料來源不同可分為煤系針狀焦和石油系針狀焦。煤系針狀焦由煤焦油、煤焦油瀝青或閃蒸油等原料經(jīng)過高溫炭化生產(chǎn)。石油系針狀焦由乙烯焦油、減壓和熱裂化渣油、催化裂化油漿等原料經(jīng)過高溫炭化生產(chǎn)，由于其硫含量低、灰分低、金屬含量低和易石墨化等優(yōu)點，目前成為人造石墨的主要原料，但其生產(chǎn)成本較高，且對原料的要求較高。
•針狀焦在不同領(lǐng)域有何應(yīng)用？
針狀焦用途主要分為三類：高功率石墨電極、特種碳素材料和鋰離子電池負極材料。經(jīng)由針狀焦制造的高功率石墨電極可用于電爐煉鋼，電爐煉鋼具有污染少、能耗低等優(yōu)點，在煉鋼企業(yè)中迅速推廣。針狀焦制造的高功率石墨電極具有熱膨脹系數(shù)低、電導(dǎo)率高和機械強度高等優(yōu)點，在電弧爐中能*加熱熔融金屬。作為負極材料，針狀焦作為軟碳具有易石墨化、成本低等優(yōu)點，經(jīng)高溫?zé)崽幚碇苽涑扇嗽焓?，具有較好的循環(huán)穩(wěn)定性和高比容量。
•石墨電極有什么性能？怎樣分類？
石墨電極主要用于電弧爐煉鋼、礦熱電爐、電阻爐等領(lǐng)域。其中，由于電弧爐煉鋼相比高爐煉鋼更加環(huán)保，近年來各國政策都在向電弧爐煉鋼行業(yè)傾斜。電弧爐煉鋼規(guī)模不斷擴大，拉動了對石墨電極的需求。在我國，石墨電極總用量的70%~80%被用作電弧爐煉鋼用石墨電極材料。
石墨電極根據(jù)其質(zhì)量指標(biāo)，分為普通功率（RP）石墨電極、高功率（HP）石墨電極和超高功率（UHP）石墨電極。從構(gòu)成看，普通功率石墨電極骨料均為石油焦；在HP的骨料中，石油焦和針狀焦所占比例分別為70%和30%；UHP的骨料中，針狀焦的比例為100%。
其中，UHP石墨電極根據(jù)直徑劃分成不同牌號的產(chǎn)品，大直徑UHP石墨電極電阻率更低、熱膨脹系數(shù)更低、抗熱震性能更好，在冶煉工業(yè)中既能夠大幅提高電弧爐煉鋼生產(chǎn)效率，又能夠降低耗電量和電極消耗，能夠有效助推能源產(chǎn)業(yè)綠色低碳發(fā)展。然而，UHP石墨電極直徑越大，控制其熱膨脹的難度也越大，對骨料針狀焦的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、強度等技術(shù)指標(biāo)要求越高，以維持石墨電極在使用過程中的結(jié)構(gòu)均勻性和抗熱震性。
•超高功率石墨電極的市場情況如何？
據(jù)有關(guān)機構(gòu)統(tǒng)計，2024年，我國石墨電極產(chǎn)量63.77萬噸。其中，普通功率石墨電極產(chǎn)量7.23萬噸、高功率石墨電極產(chǎn)量19.28萬噸、超高功率石墨電極產(chǎn)量37.26萬噸，與2023年相比，全年產(chǎn)量增長4.9%。據(jù)預(yù)測，2025年，我國電爐鋼占比將從10%提升為15%~20%。隨著電爐鋼產(chǎn)量增加，未來對超高功率石墨電極總需求將進一步提升。
企業(yè)實踐
大連院：為石墨電極高端化應(yīng)用提供技術(shù)支撐
2007年，大連院開啟針狀焦的自主研發(fā)工作，彼時國產(chǎn)油系針狀焦品質(zhì)較差，直徑600毫米及以上UHP石墨電極用油系針狀焦依賴進口。高端油系針狀焦制備技術(shù)成為制約我國電弧爐煉鋼、新能源等行業(yè)快速發(fā)展的“卡脖子”難題之一。大連院針狀焦研發(fā)團隊于2017年形成擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的“THTD催化油漿生產(chǎn)*針狀焦技術(shù)”。在集團公司統(tǒng)籌指導(dǎo)和資源支持下，大連院、金陵石化、廣州（洛陽）工程等單位聯(lián)合攻關(guān)，2020年底，15萬噸/年高端石墨工業(yè)裝置于金陵石化順利落成，并穩(wěn)定運行至今，驗證了大連院針狀焦技術(shù)的領(lǐng)先優(yōu)勢和可靠效能。
自2022年起，大連院針狀焦研發(fā)團隊一方面全力推動金陵石化針狀焦品質(zhì)提升，另一方面積極布局下游高端產(chǎn)品精細化發(fā)展。UHP石墨電極是針狀焦極其重要的下游產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域，大連院深入探究原料、過程、產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)關(guān)系，以及工藝參數(shù)與產(chǎn)品質(zhì)量、針狀焦紋理及強度等指標(biāo)的關(guān)聯(lián)，構(gòu)建了核心工藝參數(shù)體系。2024年，采用100%金陵石化針狀焦制備的直徑600毫米UHP石墨電極在國內(nèi)4家鋼鐵廠成功應(yīng)用，標(biāo)志中國石化針狀焦產(chǎn)品在石墨電極領(lǐng)域成功實現(xiàn)高端化應(yīng)用。2025年，以中國石化高端針狀焦為原料制造的首批直徑700毫米UHP石墨電極在南通揚子碳素公司成功交付，標(biāo)志中國石化針狀焦產(chǎn)品在石墨電極領(lǐng)域高端化應(yīng)用邁上新臺階。
金陵石化：生產(chǎn)高端針狀焦產(chǎn)品滿足客戶需求
金陵石化積極打造高端碳材料“專精特新”產(chǎn)業(yè)鏈，將針狀焦作為踐行“油轉(zhuǎn)特”戰(zhàn)略的亮點產(chǎn)品。該公司根據(jù)新工藝、新技術(shù)特點，在大連院的共同努力下，成立高端碳材料研發(fā)中心，形成“研發(fā)-生產(chǎn)-銷售”一體化攻關(guān)團隊，每日派專人進行產(chǎn)品采樣，對比分析每塔產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)，根據(jù)分析結(jié)果有針對性地開展研討，精細調(diào)整參數(shù)細節(jié)，并固化操作要求，攻克了原料性質(zhì)不穩(wěn)，針狀焦粉焦量高、紋理差、硬度不高、含水率高等九大技術(shù)難題，針狀焦紋理日漸清晰，硬度、哈式可磨指數(shù)等關(guān)鍵指標(biāo)能夠根據(jù)下游客戶要求定制化調(diào)整。
2021年1月，中國石化首套自主研發(fā)設(shè)計的高端石墨裝置在金陵石化成功產(chǎn)出合格產(chǎn)品，實現(xiàn)中國石化連續(xù)穩(wěn)產(chǎn)高端針狀焦產(chǎn)品零的突破。2022年，針狀焦煅燒合資項目在江蘇連云港建成投產(chǎn)。2024年，煅后針狀焦生產(chǎn)的直徑600毫米超高功率石墨電極在鋼廠試用成功，負極材料用針狀焦克容量等關(guān)鍵指標(biāo)比肩國外進口高端針狀焦產(chǎn)品。今年5月14日，采用金陵石化煅后針狀焦生產(chǎn)的首批直徑700毫米超高功率石墨電極產(chǎn)品在南通揚子碳素公司成功交付。
煉油銷售公司：產(chǎn)銷協(xié)同助力石化高端材料國產(chǎn)化
2024年，煉油銷售公司通過資源整合和優(yōu)化配置，推動技術(shù)協(xié)同和質(zhì)量提升，累計銷售針狀焦產(chǎn)品逾12萬噸。
該公司充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同優(yōu)勢，整合金陵石化等上游煉廠的*原料資源，通過科學(xué)的供需匹配機制，為下游頭部企業(yè)供應(yīng)高端針狀焦產(chǎn)品。同時，建立“生產(chǎn)-加工-應(yīng)用”全鏈條技術(shù)協(xié)作體系：一方面將下游石墨電極制造企業(yè)的工藝需求反饋給煉廠，指導(dǎo)針狀焦產(chǎn)品指標(biāo)持續(xù)優(yōu)化；另一方面聯(lián)合實驗室，共同攻克降低CTE（熱膨脹系數(shù)）等行業(yè)技術(shù)難題，顯著提升國產(chǎn)針狀焦的品質(zhì)穩(wěn)定性。
此外，該公司積極構(gòu)建覆蓋鋼鐵行業(yè)的立體銷售網(wǎng)絡(luò)，推動金陵石化針狀焦制品成功進入龍頭企業(yè)供應(yīng)鏈。通過收集終端用戶對電極斷裂率、噸鋼消耗等關(guān)鍵指標(biāo)的反饋，形成市場需求-產(chǎn)品改進-價值提升的良性循環(huán)。該公司還首創(chuàng)“產(chǎn)能鎖定+聯(lián)合研發(fā)”合作模式，與上下游企業(yè)建立長期戰(zhàn)略伙伴關(guān)系，為石化高端材料國產(chǎn)化提供可復(fù)制的產(chǎn)銷協(xié)同樣板。目前，該公司正探索將煉廠低碳工藝與下游碳足跡追溯系統(tǒng)對接，既能保障產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)定運行，又為行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型提供了創(chuàng)新實踐。
新聞會客廳：推動石墨電極用針狀焦*國產(chǎn)化
嘉賓：
煉油銷售公司首席專家、技術(shù)服務(wù)部經(jīng)理 羅望群
中國石化突出貢獻專家，金陵石化煉油三部黨總支書記 顧承瑜
大連院第十四研究室副主任 初人慶
問：尺寸越大的石墨電極生產(chǎn)難度越高，在突破直徑700毫米UHP石墨電極用針狀焦技術(shù)中，研究院做了哪些創(chuàng)新性嘗試？
初人慶：與小尺寸UHP石墨電極相比，直徑700毫米UHP石墨電極要求骨料針狀焦電阻率更低、熱膨脹系數(shù)更小、機械強度更大、大顆粒占比更多。
為突破直徑700毫米UHP石墨電極用針狀焦技術(shù)瓶頸，大連院針狀焦研發(fā)團隊圍繞針狀焦技術(shù)升級、生產(chǎn)工藝革新及質(zhì)量穩(wěn)定性控制等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，開展一系列創(chuàng)新性探索。
在技術(shù)升級方面，通過原料預(yù)處理流程優(yōu)化，從分子層面實現(xiàn)針狀焦原料關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)調(diào)控，采取“一原料、一工藝”策略科學(xué)制定與原料熱反應(yīng)性能匹配的工藝參數(shù)，有效控制類石墨微晶定向發(fā)育，逐一解決針狀焦性能存在的問題。
在生產(chǎn)工藝革新方面，開展除焦、煅燒工藝參數(shù)優(yōu)化試驗，確定影響針狀焦大顆粒占比的主要因素，制定標(biāo)準(zhǔn)化操作規(guī)程，有效解決粉焦量偏高等問題。
在產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性控制方面，建立“原料-過程-產(chǎn)品”全鏈條數(shù)據(jù)聯(lián)動機制，任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)波動，下游均有相應(yīng)的調(diào)控預(yù)案，保證針狀焦產(chǎn)品性能穩(wěn)定。
經(jīng)過近一年攻關(guān)，金陵石化針狀焦性能獲得石墨電極企業(yè)認(rèn)可，并成功完成直徑700毫米UHP石墨電極工業(yè)化生產(chǎn)。
問：在生產(chǎn)高等級針狀焦?jié)M足直徑700毫米超高功率石墨電極的過程中，企業(yè)遇到的*大挑戰(zhàn)是什么？如何克服的？
顧承瑜：石墨電極是短流程電爐煉鋼的重要元件，品質(zhì)直接影響煉鋼成本、效率和加工質(zhì)量，而針狀焦顆粒強度和CTE等關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)直接影響石墨電極性能，我們前期產(chǎn)品的關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)較國外進口高端針狀焦有一定差距。
攻克大規(guī)格超高功率石墨電極勢必要從其原材料針狀焦入手，金陵石化充分發(fā)揮“原料-生產(chǎn)-煅燒”一體化優(yōu)勢，優(yōu)化資源配置與管理，從源頭入手，探究原料預(yù)處理工藝，實現(xiàn)雜質(zhì)的*脫除和有效芳烴的高選擇性保留；建立“原料-結(jié)構(gòu)-性能”關(guān)系，以千余條生產(chǎn)日志為基礎(chǔ)，精細化調(diào)整生產(chǎn)工藝參數(shù)，穩(wěn)步提升產(chǎn)品質(zhì)量，配套變革除焦方式，探索*適宜的除焦方式，減少產(chǎn)品損耗。經(jīng)持續(xù)優(yōu)化，煅后針狀焦顆粒強度和CTE等關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)穩(wěn)步提升，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性得到顯著提升。
問：隨著技術(shù)發(fā)展，在直徑700毫米UHP石墨電極產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，研究院如何進一步提升針狀焦品質(zhì)？
初人慶：在直徑700毫米UHP石墨電極用針狀焦技術(shù)基礎(chǔ)上，應(yīng)進一步提升針狀焦品質(zhì)，為未來直徑800毫米UHP石墨電極工業(yè)生產(chǎn)提供技術(shù)儲備。與石墨電極本體用針狀焦相比，接頭用針狀焦的性能有了質(zhì)的改變，將對針狀焦技術(shù)和生產(chǎn)工藝提出更嚴(yán)苛要求，大連院針狀焦研發(fā)團隊將以市場需求為導(dǎo)向，聚焦接頭用針狀焦技術(shù)研發(fā)，促進石墨電極行業(yè)用針狀焦*國產(chǎn)化。
未來，針狀焦產(chǎn)品將更加注重定制化，根據(jù)下游客戶需求開發(fā)滿足特定性能要求的產(chǎn)品，并參照國外針狀焦龍頭企業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)品分級銷售，進一步提高市場競爭力。
問：直徑700毫米UHP石墨電極的市場需求如何？未來還有哪些市場增長空間？
羅望群：從政策層面看，“雙碳”目標(biāo)下鋼鐵行業(yè)碳配額收緊，電爐煉鋼每噸鋼減排1.5噸二氧化碳，將有效拉動超高功率石墨電極市場需求。
從需求端看，據(jù)世界鋼鐵協(xié)會發(fā)布的短期鋼鐵需求預(yù)測報告，2025年全球鋼鐵需求將增長1.2%，達17.72億噸。據(jù)預(yù)測，2025年我國電爐鋼占比預(yù)計從10%提升為15%~20%。隨著電爐鋼產(chǎn)量增加，未來對直徑700毫米UHP石墨電極總需求將進一步上升，將有力帶動中國石化*針狀焦需求的增長。隨著電弧爐煉鋼政策紅利釋放，我國700毫米以上UHP石墨電極需求年增速將保持12%~15%。在新能源領(lǐng)域，電池負極的需求不斷增加，預(yù)計2025年鋰電負極材料產(chǎn)量將進一步提升，也將拉動高端針狀焦的市場需求。
從成本端看，連續(xù)石墨化技術(shù)突破（能耗降低40%），有望使高端動力電池用鋰電負極材料生產(chǎn)成本大幅降低，帶動高端針狀焦需求穩(wěn)定增長，另外，國際市場大規(guī)格超高功率電極的使用占比更高，基本都以600~700毫米規(guī)格為主。歐美企業(yè)因能源成本相對較高，我國石墨電極產(chǎn)品憑借成本優(yōu)勢將在國際市場上占據(jù)更多份額，對于*針狀焦需求拉動也將更為明顯。
強強聯(lián)合實現(xiàn)*價值傳遞
對話南通揚子碳素股份有限公司負責(zé)人
問：貴公司為何選擇和中國石化合作？
答：長期以來，我國大口徑超高功率石墨電極的生產(chǎn)依賴進口針狀焦，不僅成本高昂，且供應(yīng)受國際局勢影響。國家《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》明確提出加快高性能碳材料的自主化，金陵石化作為中國石化的重點企業(yè)，承擔(dān)了針狀焦國產(chǎn)化的戰(zhàn)略任務(wù)。
國內(nèi)針狀焦企業(yè)主要供應(yīng)中低端市場，金陵石化依托中國石化渠道和技術(shù)優(yōu)勢，聚焦UHP石墨電極用高端針狀焦，填補國內(nèi)空白。我公司作為國內(nèi)領(lǐng)先的石墨電極生產(chǎn)廠家，憑借行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)與工藝、穩(wěn)定的產(chǎn)能與交付能力、市場口碑與客戶基礎(chǔ)等核心優(yōu)勢成為金陵石化的戰(zhàn)略合作伙伴。雙方合作形成“針狀焦-石墨電極-鋼鐵企業(yè)”閉環(huán)，能夠快速驗證產(chǎn)品性能并迭代優(yōu)化。
問：中國石化生產(chǎn)的直徑700毫米UHP石墨電極產(chǎn)品應(yīng)用*如何？
答：金陵石化所產(chǎn)針狀焦的低硫、較高顆粒強度等特性與我公司工藝高度匹配，生產(chǎn)的直徑700毫米UHP石墨電極理化性能檢測指標(biāo)已達到Y(jié)B/T 4090-2015標(biāo)準(zhǔn)，且大多數(shù)指標(biāo)優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)。我公司通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝，進一步提升了針狀焦的導(dǎo)電性和抗熱震性能，在電弧爐冶煉中也表現(xiàn)突出，噸鋼電極消耗量滿足鋼廠指標(biāo)要求。我們還建立聯(lián)合實驗室，對“針狀焦原料-石墨電極-鋼廠終端使用*”進行全鏈條數(shù)據(jù)分析，為金陵石化優(yōu)化針狀焦指標(biāo)提供重要參考。
問：您對中國石化超高功率石墨電極產(chǎn)品有哪些期待？
答：目前，用金陵石化高端針狀焦生產(chǎn)的超高功率石墨電極已批量供應(yīng)寶武、南京鋼鐵、太鋼等企業(yè)，產(chǎn)品在電弧爐中使用質(zhì)量及噸鋼電極消耗表現(xiàn)穩(wěn)定，低斷裂率減少了冶煉過程中的停機維護頻次。
部分客戶希望進一步優(yōu)化超高功率石墨電極的耐熱沖擊性能，降低CTE，以適應(yīng)更高電流密度的極端工況。
金陵石化針狀焦與我公司技術(shù)、市場應(yīng)用的強強聯(lián)合，已驗證了從原料到終端的*價值傳遞。我們希望能夠進一步同中國石化深化交流、加強合作，持續(xù)探索金陵石化針狀焦的低碳生產(chǎn)工藝與我公司石墨電極碳足跡追溯系統(tǒng)的對接，共同推動中國石墨電極產(chǎn)業(yè)鏈的持續(xù)穩(wěn)定和高質(zhì)量發(fā)展。
（來源鏈接：http://www.sinopecnews.com.cn/xnews/content/2025-06/11/content_7127032.html）
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