石墨电极的应用与发展

一、石墨电极的核心应用领域

钢铁冶炼：电弧炉炼钢的主力材料

石墨电极约80%的需求来自钢铁行业，尤其是电弧炉（EAF）炼钢。电弧炉通过石墨电极导入电流，利用电弧高温熔化废钢，与传统高炉相比，可减少60%以上的碳排放110。中国计划到2025年将电炉钢占比提升至15%-20%，进一步推动石墨电极需求增长。

其他工业应用

有色金属冶炼：用于黄磷、工业硅等矿热炉的导电材料。

新能源领域：锂电池负极材料的生产需使用石墨电极高温处理技术。

航空航天与核工业：高纯度石墨电极用于特殊合金熔炼和反应堆材料加工。

二、技术革新与生产工艺优化

原料与工艺升级

石墨电极以石油焦、针状焦为骨料，煤沥青为黏结剂，经煅烧、混捏、成型、焙烧、石墨化等复杂工序制成。其中，超高功率（UHP）

电极需采用针状焦原料，其纤维状结构可显著提升导电性和抗热震性，但生产成本较高28。近年来，中国企业在超大规格电极（直径达1420mm）的生产技术上取得突破，通过优化挤压成型工艺，使产品电流密度提升至35-40A/cm²，满足大容量矿热炉需求8。

环保与智能化转型

低碳工艺：采用全封闭式焙烧炉和废气回收系统，减少生产中的粉尘与有害气体排放。

数字化监控：通过传感器实时监测电极在电弧炉中的磨损状态，优化炼钢效率。

三、市场趋势与竞争格局

供需动态与价格波动

2024年全球石墨电极市场规模约71.8亿美元，预计2032年将增至92.7亿美元，年复合增长率3.7%7。中国作为最大产销国，2024年产

量达63.77万吨，其中超高功率电极占比58.4%，出口量占总产量的52%39。然而，原材料价格波动（如石油焦、针状焦）及下游钢厂

开工率变化导致价格周期性波动。例如，2024年普通功率电极价格因供需调整呈“先抑后扬”趋势69。

行业集中度提升

技术壁垒与资金门槛促使市场份额向头部企业集中。例如，方大炭素等龙头企业通过扩产和技术升级占据主导地位，而中小企业在环保

政策与成本压力下面临淘汰风险310。

四、挑战与未来机遇

技术壁垒与原材料依赖

超高功率电极的核心原料针状焦长期依赖进口，国产化率不足30%，制约产业链自主可控8。此外，生产工艺复杂（生产周期长达75天

以上）及高能耗问题亟待解决。

绿色转型与全球化竞争

政策驱动：中国“双碳”目标要求行业降低单位能耗10%以上，推动电炉炼钢占比提升10。

国际贸易壁垒：欧美国家针对中国石墨电极的反倾销调查增加，倒逼企业提升产品质量与品牌竞争力7。

新兴应用拓展

随着氢能、储能等领域发展，石墨电极在燃料电池双极板、钠离子电池负极等场景的应用潜力逐步显现，或将成为行业增长新引

擎。

五、结论与展望

未来，石墨电极行业将呈现“高端化、绿色化、全球化”趋势：

产品结构升级：超高功率、大规格电极占比持续提升，满足高效冶炼需求18；

产业链协同：加强针状焦国产化研发，降低原材料成本；

全球市场深耕：依托“一带一路”拓展新兴市场，应对贸易保护主义挑战。

在政策支持与技术突破的双重推动下，石墨电极行业有望在低碳经济浪潮中实现高质量发展，为全球工业转型提供关键材料支撑。