中國(guó)粉體網(wǎng)訊 2023年，我國(guó)進(jìn)口針狀焦占比13.1%,，主要用于生產(chǎn)高端人造石墨負(fù)極材料,。

針狀焦是一種高質(zhì)量的碳素材料，是化工工業(yè)的重要原料之一,，是人造石墨的一種,，由于其表面有顯著的條狀紋理，被破壞后大部分是細(xì)長(zhǎng)的針狀碎片,，在顯微鏡下可以看到纖維組織,，所以被稱為“針狀焦”。

1,、針狀焦分類與應(yīng)用

根據(jù)原料來(lái)源的不同,，針狀焦可分為油系針狀焦和煤系針狀焦兩大類。其中,，油系針狀焦的生產(chǎn)原料為石油煉制過(guò)程中產(chǎn)生的催化裂化澄清油,、潤(rùn)滑油精制抽出油和熱裂化焦油等；煤系針狀焦的主要原料為焦炭生產(chǎn)過(guò)程中的煤焦油瀝青及其餾分油,。針狀焦具有熱膨脹系數(shù)低,、易石墨化等優(yōu)點(diǎn),，主要應(yīng)用于制造電爐煉鋼用高功率/超高功率石墨電極、鋰離子電池用人造石墨負(fù)極材料等,，同時(shí)也用于生產(chǎn)電化學(xué)用超級(jí)電容器,、核石墨等其他特種炭素制品。

2,、針狀焦生產(chǎn)技術(shù)

針狀焦的制備是通過(guò)液相炭化技術(shù),，將焦化原料逐漸熱解和縮聚形成中間相小球。中間相小球再經(jīng)充分長(zhǎng)大,、融并,、定向，最后碳化成流線型結(jié)構(gòu)的針狀焦,。生產(chǎn)工藝分為原料優(yōu)化,、延遲焦化和煅燒3個(gè)部分。

針狀焦煅燒工藝

其中,，延遲焦化得到的產(chǎn)品稱為針狀焦生焦,。生焦在旋轉(zhuǎn)窯中或者在回轉(zhuǎn)床煅燒爐中進(jìn)行煅燒（煅燒溫度通常為1500～1800K）后得到針狀焦煅后焦（也稱熟焦）。在煅燒過(guò)程中,，生焦的熱處理能夠進(jìn)一步降低生焦中的揮發(fā)分,。

對(duì)于針狀焦熟焦，一些重要的參數(shù)會(huì)決定其品質(zhì)和用途,。舉例說(shuō)明,，熱膨脹系數(shù)（CTE）越低，熱抗震性能越好,；硫含量較高容易使電極在石墨化生產(chǎn)過(guò)程出現(xiàn)氣脹,，導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生；真密度越高,，石墨化程度越高,。其他的一些重要參數(shù)還包括電阻率、灰分,、振實(shí)密度,、可磨指數(shù)等。

3,、針狀焦用作人造石墨負(fù)極材料

目前,，鋰電池負(fù)極材料主要分為天然石墨負(fù)極材料和人造石墨負(fù)極材料。人造石墨按照原料的來(lái)源又可分為油系焦和煤系焦,。

人造石墨原料分類

針狀焦由于具有易石墨化,、成本低、豐度高、嵌鋰電位低和循環(huán)壽命長(zhǎng)的特點(diǎn),，是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)人造石墨負(fù)極材料的重要原料,。用于生產(chǎn)人造石墨負(fù)極材料的針狀焦主要為煅前焦和少量的煅后焦。針狀焦經(jīng)破碎,、混合,、造粒、石墨化預(yù)處理,、石墨化,、篩分制得人造石墨負(fù)極材料，具有較高的結(jié)晶度和石墨化度,，接近完美的石墨層狀結(jié)構(gòu),。研究表明，不同的制造工藝能夠影響負(fù)極材料的倍率性能,、循環(huán)壽命,、首次效率與壓實(shí)密度等性能。

4,、全球針狀焦產(chǎn)能分布

2023年,，全球針狀焦產(chǎn)能為484.8萬(wàn)噸/年，其中,，我國(guó)針狀焦產(chǎn)能為379.8萬(wàn)噸/年,，占全球產(chǎn)能的78.3%,，我國(guó)針狀焦產(chǎn)能在全球產(chǎn)能的占比逐年提升,；國(guó)外針狀焦產(chǎn)能保持平穩(wěn)，維持在105.0萬(wàn)噸/年,。

國(guó)內(nèi)針狀焦總產(chǎn)能中,，煤系針狀焦產(chǎn)能為135.0萬(wàn)噸/年，占比35.5%,；油系針狀焦產(chǎn)能為244.8萬(wàn)噸/年,，占比64.5%。國(guó)外針狀焦產(chǎn)能集中在英國(guó),、美國(guó),、日本和韓國(guó)。我國(guó)針狀焦產(chǎn)能主要集中在山東,、遼寧和山西,，合計(jì)占比73.9%，其中,，山西均為煤系針狀焦,。2024年，我國(guó)規(guī)劃新增針狀焦產(chǎn)能為93萬(wàn)噸/年,，主要分布在山東,，占比56.9%,，新增產(chǎn)能主要為油系針狀焦，占比54.8%,。

5,、我國(guó)人造石墨負(fù)極對(duì)針狀焦的需求

2023年，我國(guó)人造石墨負(fù)極材料總產(chǎn)量占石墨負(fù)極材料產(chǎn)量比重超80%,。據(jù)統(tǒng)計(jì),，2023年國(guó)內(nèi)人造石墨負(fù)極材料行業(yè)共消耗針狀焦55.4萬(wàn)噸，其中國(guó)產(chǎn)針狀焦占比達(dá)86.9%,；進(jìn)口針狀焦占比13.1%,，主要用于生產(chǎn)高端人造石墨負(fù)極材料。

近年來(lái),，得益于新能源汽車,、通信儲(chǔ)能、電力儲(chǔ)能和智能穿戴等應(yīng)用領(lǐng)域的快速發(fā)展,，鋰電池負(fù)極材料市場(chǎng)迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng),。從石墨負(fù)極材料市場(chǎng)來(lái)看，據(jù)統(tǒng)計(jì),，我國(guó)鋰電池負(fù)極材料出貨量由2017年的14.9萬(wàn)噸增長(zhǎng)至2023年的176.2萬(wàn)噸,，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)50.9%。其中,，人造石墨負(fù)極材料占比持續(xù)提升,，市場(chǎng)份額由2017年的67.9%上升至2023年的84.5%。預(yù)計(jì)到2025年我國(guó)鋰電池負(fù)極材料需求將超過(guò)190萬(wàn)噸,，人造石墨負(fù)極材料需求將超過(guò)160萬(wàn)噸,。

我國(guó)鋰電池負(fù)極材料產(chǎn)量及增長(zhǎng)率

我國(guó)人造石墨負(fù)極材料產(chǎn)量及市場(chǎng)份額占比

隨著低硫石油焦也被用于生產(chǎn)人造石墨負(fù)極，預(yù)計(jì)2025年將有近半數(shù)的人造石墨負(fù)極材料以低硫石油焦為原料,，按照每噸人造石墨負(fù)極材料需要針狀焦1.8~2.0噸計(jì)算,，2025年對(duì)針狀焦的需求量將超過(guò)140萬(wàn)噸。

參考來(lái)源：

房挺,，等：我國(guó)針狀焦行業(yè)現(xiàn)狀分析及未來(lái)展望,，中國(guó)石化煉油銷售有限公司

李超，等：針狀焦在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用,，中國(guó)石化茂名分公司研究院

郭新房,，等：特種石墨用針狀焦的制備與應(yīng)用研究進(jìn)展，山東益大新材料股份有限公司

(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/昧光)

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