引言

石墨是一种性能优异、用途广泛的无机非金属材料，是国家战略新兴矿产之一，对国民经济全局和长远发展具有重大引领作用。近年来，随着新能源汽车和电子行业等一系列新兴产业的发展，使得石墨的用途、市场供需、产品种类等发生了明显的变化，越来越多的资金也逐渐投入到石墨产业中来，新上了一大批新开发项目，形成了新一轮石墨产业发展势头。我国是传统的石墨生产大国，大量资金介入和新上项目势必会对我国石墨产业造成一定影响，因此，通过对国外石墨矿产开发项目的资源特点、产能、产品和生产成本的研究，提出我国石墨产业发展的对策建议。

1 石墨用途及市场发展趋势

石墨具有特殊的原子晶体和分子晶体混合晶体结构，这一晶体结构特点决定了石墨具有耐高温、导电、导热、润滑和化学稳定等优异性能，石墨的优异性能使其在冶金、电池、化工、国防和航空等领域得到广泛应用。近年来，锂离子电池在计算机、通讯和消费类3C电子产品中的使用迅速增长。随着全球市场混合动力汽车和纯电动汽车的迅速增长，锂离子动力电池也迎来了爆发式增长。一般而言，制造锂离子电池所需的石墨质量是锂质量的10至20倍，每辆混合动力电动汽车使用大约22 kg石墨，而一辆全电动汽车大约使用50 kg石墨(表 1)。这也使得锂离子动力电池行业成为石墨需求增长最快的领域，决定着未来全球石墨市场需求的增长速度。此外储能电池、燃料电池和核能等领域也对石墨需求有巨大的增长潜力，如图 1和图 2所示。

基于各国政府发布的节能减排计划、新能源汽车发展规划以及全球汽车厂商的电动汽车发展规划(表 2和表 3)，众多研究机构对未来全球石墨市场需求做出了各种预测。尽管目前锂离子电池负极材料更多地使用人造石墨，但是天然石墨具有价格优势，而且石墨提纯和加工技术的进步缩小了天然石墨和人造石墨负极材料的性能差异，天然石墨的需求将会随着电动汽车的爆发式增长进入高速增长期，未来锂离子电池材料需要的合成石墨、天然石墨、针状焦和其他现有碳原料的数量将不断增加^[5-7]。预计2017—2027年，对应于电池材料应用的天然石墨需求将增长17%~23%。Roskill信息服务公司预计未来10年锂离子电池负极材料需求的天然石墨将从2018年的16万t增长到2028年的80~100万t^[1]，见图 3。

根据USGS^[2]，全球天然石墨矿产量从20世纪初的10万t/a左右增长到2018年的93万t/a，年均复合增长率约为2%，20世纪90年代开始，中国以丰富的石墨矿产资源优势及低廉的环境和人力成本优势取得了世界天然石墨市场的主导权，30多年来中国一直是天然石墨生产和出口第一大国，近年产量有所下降，2018年中国的石墨产量仍然占到全球石墨产量的68%(图 4)。中国是最大的石墨生产国，也是最大的石墨消费国，中国更是目前全球最大、增长最快的锂离子电池市场，而且世界锂离子电池产业链的几乎所有阶段都集中在中国。

2 国外新增石墨项目概况

2011年开始，全球掀起石墨烯研究热潮，以特斯拉和比亚迪等电动汽车为代表的新能源汽车产业的快速发展，随着电动汽车产业的高速发展，锂动力电池对石墨材料的需求不断增长，鳞片石墨价格稳定上涨，这也激发了全球天然石墨矿产勘探开发热情，一大批国外石墨矿项目正在加紧推进，这些项目多数完成了可研、正在筹资、审批、或建厂阶段，也有一些处在可研阶段和勘察阶段，少数项目投入试生产，如莫桑比克的Balama石墨矿项目已于2018年试产，鳞片石墨精矿产量达到10.4万t，该矿设计石墨精矿产能达到35万t/a，2019年计划生产24.5万t石墨精矿。若这些项目在2025年前都能顺利投产，将为全球石墨市场带来超过150万t鳞片石墨精矿的产能，完全可以满足全球电动汽车生产的需要，并将结束中国将近40年的全球石墨主要供应商的统治地位。本文总结了国外24个新增石墨项目的资源、产能、产品、生产成本和项目进展等，以期为国内石墨项目提供对比与参考，见表 4。

本次统计的国外石墨项目数量达到24个，多数为澳大利亚和加拿大公司控制，项目主要分布在非洲莫桑比克等国。多数新上项目资源储量大、品质好、开发成本低，矿石资源量超过亿吨的有5个，矿石石墨碳品位超过9%的项目达到10个。

由国外新上项目及世界石墨市场变化分析可知，2018年是世界石墨市场一个重要的转折年。最近几年，中国政府执行了更加严格的环境保护政策，关闭和停产了一批不符合环境和安全标准的石墨矿山，石墨矿产品产量有所下降，中国的人力成本也在上升，造成了中国石墨精矿的生产成本上升。作为世界最大的锂离子电池生产基地，中国需要消耗更多的石墨资源，2017年中国进口了5.5万t鳞片石墨，2018年中国进口了6.03万t鳞片石墨^[3]。2019年中国将会进口更多的磷片石墨精矿。事实上，在严格的环境执法检查下中国石墨矿山的关停和非洲地区大量新建石墨项目的投产，中国有可能在不远的将来首次成为石墨的净进口国。

3 典型国外石墨项目概况

为了使读者更好地了解国外石墨新上项目的发展概况，本文选择了5个典型国外石墨矿山项目，对其投资、石墨储量和品位、主要采选工艺参数、生产成本和精矿产品规格等进行了详细介绍。

3.1 澳大利亚Syrash Resource(SYR)公司莫桑比克Balama石墨项目

SYR公司是一家在澳大利亚股票交易所上市的工业矿物技术开发公司，公司总部位于澳大利亚墨尔本。

SYR公司完全拥有莫桑比克Balama石墨矿的开采权，2018年公司完成了Balama石墨矿项目建设，正式开始调试生产，Balama石墨矿项目情况见表 5。这一年公司共生产了C品位95%的石墨精矿10.4万t，石墨精矿规格见表 6，公司生产情况见表 7。Balama石墨矿是全球储量最大的高品位天然鳞片石墨矿，公司设计产能达到350 kt/a，矿山寿命超过50年，Balama石墨矿将成为全球产量最大的天然鳞片石墨生产企业，并对全球石墨市场产生最大影响。Balama石墨矿中还含有钒矿资源，V₂O₅品位达到0.23%，钒可以在石墨选矿尾矿中回收，未来将进一步提升公司效益。SYR公司目前正在美国路易斯安那州建设电池正极材料(BAM)生产厂，公司的目标是快速取得BAM材料用户品质认证，成为亚洲区外的电池正极材料的供应中心。2018年年底，公司已开始为多个客户提供了生产球形石墨产品的品质认证。

3.2 澳大利亚Battery Minerals(BAT)公司莫桑比克Montepuez和Balama Central石墨项目

Battery Minerals是一家在澳大利亚交易所上市的澳大矿业勘探开发公司，总部设在西澳珀斯市，公司正致力于公司拥有的莫桑比克的Montepuez和Balama两个石墨项目的开发工作，这两个石墨矿储量巨大，原矿品位也都在10%以上，公司资源优势明显。

在完成莫桑比克Montepuez石墨项目的融资后，公司计划每年生产5万t TGC(总石墨碳)含量96%的石墨精矿，并在今后5年内将产量提高到10万t/a。公司在2018年完成了Balama Central石墨项目的概略研究工作，计划2021年开始每年生产5.8万t总石墨碳含量96%的石墨精矿，2024年扩产到11万t/a，可研指数见表 8、表 9。使公司的总产能在2025年前达到21万t。

随着世界转向使用电动汽车(机动车辆、客运和重型运输)、储能设施等清洁能源技术，全球对环保高效的储能电池的需求推动着鳞片石墨市场的不断增长。

Montepuez石墨具有高结晶度和独特的片状形貌，Battery Minerals公司和Urbix公司合作进行了Montepuez石墨精矿纯化和球形化技术研究，并建设了年产2.4万t的高纯球形石墨中间试验厂，试验结果表明，可以利用高温纯化技术将TGC品位95%的石墨精矿提纯到99.95%(表 10、表 11)球形化石墨工艺的回收率也达到了75%。公司计划进一步在美国内华达州生产高纯石墨和球形包裹石墨电极材料。

3.3 加拿大Focus Graphite公司Lac Knife石墨项目Focus

Graphite公司是一家总部位于安大略省的矿业发展公司，公司拥有多个石墨和稀土勘探开发项目，公司多年来致力于公司的旗舰项目Lac Knife石墨矿开发工作，Lac Knife石墨矿属于大型高品位石墨矿, 从2014年完成了项目可研(表 12)，2017年更新了储量并开始融资，2018年开始石墨正极材料的研究试验工作和销售意向的签订工作，目前正在等待建设审批。

Lac Knife石墨矿精矿中回收了部分高附加值的大鳞片石墨。Focus Graphite公司开展了大量的利用Lac Knife石墨选矿精矿生产锂离子电极材料的研究工作，研究结果表明，含碳96%的细粒石墨精矿经剥片精选TGC含量可以提高到98.3%(表 13)，再通过热法连续净化工艺可以得到纯度为99.98%的石墨精矿，经过球形化和包覆工艺处理后，可以得到锂离子电池石墨电极材料，这种电极材料的性能超过了两种人造石墨电池的性能，公司正在积极推进高纯球形石墨包覆电极材料工厂的可研工作，计划利用该地区丰富廉价的电力资源生产电极材料，最快在2020年建设电池材料厂。

3.4 加拿大Next Source Materials公司马达加斯加Molo石墨项目

Next Source Materials是一家多伦多交易所上市的加拿大矿业公司，公司总部位于加拿大安大略省，公司在马达加斯加南部拥有Molo石墨项目100%的权益，Molo位于马达加斯加行政首都图利亚拉东南160 km处，交通便利。

Molo石墨矿是世界储量最大的大鳞片石墨矿之一，公司2017年修正了项目可行性报告(表 14)，目前正在加紧采矿和选矿工程建设，2020年建成年产1.7万t石墨精矿的模块化选矿厂，2021年扩产到3.4万t，最终扩产到5.1万t。精矿产品大鳞片石墨含量占到53%，其中特大超大鳞片占到46%，附加值很高(表 15)。

3.5 澳大利亚Kibaran Resources公司坦桑尼亚Epanko石墨项目

Kibaran Resources是在澳大利亚交易所上市的矿产勘探公司，总部位于澳大利亚珀斯，多年来公司一直专注于挖掘东非地区丰富的石墨资源的潜力。公司在坦桑尼亚发现并完全拥有Epanko石墨项目产权。

Epanko石墨矿是一个石墨矿物储量达到100万t，品位达到10%的大型鳞片石墨矿，公司已于2017年完成了项目可行性报告，可行性报告研究表明，Epanko项目产出的石墨精矿具有优良的膨胀性能(表 16)。公司已经完成了项目融资，正在加紧推动Epanko项目的建设，2019年1月公司在德国完成了选矿中试，并将中试样品分送到韩国、日本、中国、北美和德国的电池电极材料生产商，公司还和Blue-chip公司签订了精矿产品销售意向合同。

公司计划尽快实现年产6万t石墨精矿的Epanko项目投产，公司正在推进采用新提纯工艺的年产2万t球形石墨项目，该项目将使用Epanko石墨精矿在澳大利亚奎纳纳生产电池电极材料。

Epanko石墨精矿中大鳞片石墨含量占到55.4%，中鳞片占到30.8%，是名副其实的大鳞片石墨矿，精矿产品的平均纯度可以达到96.3%(表 17)，有很强的市场竞争力。

4 结论

(1) 国外新增石墨矿项目数量多，总产能大，足以满足2025年全球电动汽车市场需求。

本次统计的国外石墨矿项目数量达到24个，多数为澳大利亚和加拿大公司控制，项目主要分布在非洲莫桑比克等国。这些项目均为磷片石墨项目，部分项目进展很快，有些在2018年已经投产，多数项目计划在2019年到2023年间陆续投产。项目完全投产后可以新增鳞片石墨精矿产能172.3万t/a，远远超过了2018年全球天然石墨产量93万t，将会对中国和世界的石墨产业产生深远的影响。

(2) 多数项目资源储量大、品质好和开发成本低。

统计的24个项目中，矿石资源量超过亿t的有5个，矿石TGC品位超过9%的项目达到10个(我国石墨品质最好的黑龙江地区石墨平均品位大约为9%)，石墨精矿成本低于500美元的项目有13个。其中莫桑比克Balama石墨矿，储量以石墨矿物计高达1 857万t，原矿TGC品位达到16.36%，设计产能达到35万t/a，成为世界产能最大的石墨矿生产巨无霸，足以影响全球石墨产业。

(3) 多数项目产品目标明确，指向锂电池材料等高附加值产品。

24个项目中有17个项目将产品目标设定为电池材料或膨胀石墨等深加工产品，或对精矿进行了电池材料性能测试，多数项目从勘探和可研阶段开始，不仅进行了选矿试验研究，而且进行了提纯和球形化等方面的研究工作，有些甚至进行了包覆和电池性能研究。莫桑比克Balama石墨项目、Montepuez石墨项目已在美国建成了电池材料生产厂和中试厂。瑞典Vittangi石墨项目在德国进行了电化学剥片法生产石墨烯和鳞片石墨的中间试验。这些石墨项目不仅会向市场提供鳞片石墨产品，而且会向市场提供很大的锂离子电池材料新增产能。

5 对策建议

(1) 提高我国石墨行业准入门槛，制定相应产业发展规划，提高对石墨行业统筹引导。立足于石墨市场需求，优先支持引导竞争力强、附加值高、环境影响小的企业发展，限制和淘汰技术落后、企业规模小、产业链条短的企业。统筹兼顾规划当前和长远的关系，准确把握国际和国内石墨行业市场情况和产业发展方向，合理规划国内石墨产业发展规模和方向，推动石墨资源合理、有序和高效开发。

(2) 加强对新上石墨项目的市场评估，增强我国石墨项目抗风险能力。未来石墨矿市场竞争会更加激烈，国内新上石墨项目应当加强国内外市场状况的研究，加强对国内外石墨的产量、产品、品质、生产成本和产品价格等方面研究，找准市场定位，增强抵御市场风险的能力。

(3) 延伸石墨产业链，研制更加环保和低成本的生产工艺。通过政策支持和引导，通过支持企业创立研发中心，支持国内石墨高精尖科研创新团队的建设等，支持企业发展石墨深加工制品，延伸石墨产业链，提高石墨产品附加值；大力研发更加环保、对环境影响更小的技术，增强企业竞争力。