सारांश:लेखक आपल्या देशातील नीडल कोकच्या उत्पादन आणि वापराच्या परिस्थितीचे, तसेच ग्राफाइट इलेक्ट्रोड आणि निगेटिव्ह इलेक्ट्रोड मटेरियल उद्योगातील त्याच्या वापराच्या संभाव्यतेचे विश्लेषण करतात. याशिवाय, ऑइल नीडल कोकच्या विकासापुढील आव्हानांचा अभ्यास करतात, ज्यात कच्च्या मालाच्या संसाधनांची कमतरता, निकृष्ट दर्जा, दीर्घ चक्र आणि अतिरिक्त क्षमतेचे अनुप्रयोग मूल्यांकन यांचा समावेश आहे. उच्च-स्तरीय बाजारपेठ विकसित करण्यासाठी उत्पादन विभागणी संशोधन, अनुप्रयोग, कार्यप्रदर्शन मापन यांसारख्या सहसंबंध अभ्यासांना चालना दिली जाते.
कच्च्या मालाच्या विविध स्रोतांनुसार, नीडल कोकचे तेल नीडल कोक आणि कोळसा नीडल कोक असे वर्गीकरण केले जाऊ शकते. तेल नीडल कोक प्रामुख्याने एफसीसी स्लरीपासून शुद्धीकरण, हायड्रोडिसल्फरायझेशन, डिलेड कोकिंग आणि कॅल्सिनेशन या प्रक्रियांमधून बनवला जातो. ही प्रक्रिया तुलनेने गुंतागुंतीची असून त्यात उच्च तांत्रिक सामग्री असते. नीडल कोकमध्ये उच्च कार्बन, कमी सल्फर, कमी नायट्रोजन, कमी राख इत्यादी वैशिष्ट्ये असतात आणि ग्राफायटीकरणानंतर त्यात उत्कृष्ट इलेक्ट्रोकेमिकल आणि यांत्रिक गुणधर्म येतात. हा एक प्रकारचा अनिसोट्रॉपिक उच्च-श्रेणीचा कार्बन पदार्थ आहे, ज्याचे ग्राफायटीकरण सहज होते.
नीडल कोकचा वापर प्रामुख्याने अति उच्च शक्तीच्या ग्रॅफाइट इलेक्ट्रोड आणि लिथियम आयन बॅटरीच्या कॅथोड सामग्रीसाठी केला जातो. 'कार्बन शिखर' आणि 'कार्बन तटस्थ' या धोरणात्मक उद्दिष्टांनुसार, देश लोह आणि पोलाद तसेच वाहन उद्योगाच्या परिवर्तनाला आणि औद्योगिक संरचनेच्या आधुनिकीकरणाला सातत्याने प्रोत्साहन देत आहेत. त्याचबरोबर, ऊर्जा-बचत, कमी कार्बन उत्सर्जन आणि हरित पर्यावरण संरक्षण तंत्रज्ञानाच्या वापराला चालना देत आहेत, ज्यामुळे इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस पोलाद निर्मिती आणि नवीन ऊर्जा वाहनांच्या जलद विकासाला चालना मिळत आहे. यामुळे कच्च्या नीडल कोकची मागणीही झपाट्याने वाढत आहे. भविष्यात, नीडल कोकचा संलग्न उद्योग अत्यंत समृद्ध असेल. हा विषय ग्रॅफाइट इलेक्ट्रोड आणि ॲनोड सामग्रीमधील नीडल कोकच्या वापराची सद्यस्थिती आणि भविष्यातील शक्यता यांचे विश्लेषण करतो, तसेच नीडल कोक उद्योगाच्या सुदृढ विकासासाठी आव्हाने आणि त्यावर उपाययोजना मांडतो.
१. नीडल कोकच्या उत्पादनाचे आणि प्रवाहाच्या दिशेचे विश्लेषण
१.१ नीडल कोकचे उत्पादन
नीडल कोकचे उत्पादन प्रामुख्याने चीन, अमेरिका, युनायटेड किंगडम, दक्षिण कोरिया आणि जपान यांसारख्या काही देशांमध्ये केंद्रित आहे. २०११ मध्ये, नीडल कोकची जागतिक उत्पादन क्षमता सुमारे १२०० किलोटन प्रति वर्ष होती, त्यापैकी चीनची उत्पादन क्षमता २५० किलोटन प्रति वर्ष होती आणि चीनमध्ये फक्त चार नीडल कोक उत्पादक होते. सिनफर्न इन्फॉर्मेशनच्या आकडेवारीनुसार, २०२१ पर्यंत नीडल कोकची जागतिक उत्पादन क्षमता सुमारे ३२५० किलोटन प्रति वर्ष होईल आणि चीनमधील नीडल कोकची उत्पादन क्षमता सुमारे २२४० किलोटन प्रति वर्ष होईल, जी जागतिक उत्पादन क्षमतेच्या ६८.९% असेल आणि चीनमधील नीडल कोक उत्पादकांची संख्या २१ पर्यंत वाढेल.
तक्ता १ मध्ये जगातील शीर्ष १० नीडल कोक उत्पादकांची उत्पादन क्षमता दर्शविली आहे, ज्यांची एकूण उत्पादन क्षमता २१३० किलोटन प्रति वर्ष असून, ती जागतिक उत्पादन क्षमतेच्या ६५.५% आहे. नीडल कोक उद्योगांच्या जागतिक उत्पादन क्षमतेच्या दृष्टिकोनातून पाहिल्यास, तेल क्षेत्रातील नीडल कोक उत्पादक साधारणपणे तुलनेने मोठ्या प्रमाणावर कार्यरत असतात, त्यांच्या एका प्लांटची सरासरी उत्पादन क्षमता १०० ते २०० किलोटन प्रति वर्ष असते, तर कोळसा क्षेत्रातील नीडल कोकची उत्पादन क्षमता केवळ सुमारे ५० किलोटन प्रति वर्ष आहे.
पुढील काही वर्षांत, जागतिक नीडल कोक उत्पादन क्षमता वाढतच राहील, परंतु ही वाढ प्रामुख्याने चीनकडून होईल. चीनची नियोजित आणि बांधकाम सुरू असलेली नीडल कोक उत्पादन क्षमता सुमारे ४३० किलोटन प्रति वर्ष आहे, आणि त्यामुळे अतिरिक्त क्षमतेची परिस्थिती अधिकच गंभीर झाली आहे. चीनबाहेर, नीडल कोक क्षमता मूलतः स्थिर आहे, आणि रशियाची ओम्स्क रिफायनरी २०२१ मध्ये ३८ किलोटन प्रति वर्ष क्षमतेचा नीडल कोक युनिट उभारण्याची योजना आखत आहे.
आकृती १ मध्ये गेल्या ५ वर्षांतील चीनमधील नीडल कोकचे उत्पादन दाखवले आहे. आकृती १ वरून असे दिसून येते की, चीनमधील नीडल कोक उत्पादनात प्रचंड वाढ झाली असून, ५ वर्षांत वार्षिक चक्रवाढ वाढीचा दर ४५% राहिला आहे. २०२० मध्ये, चीनमधील नीडल कोकचे एकूण उत्पादन ५१७ किलोटनवर पोहोचले, ज्यामध्ये कोळसा मालिकेतील १७६ किलोटन आणि तेल मालिकेतील ३४१ किलोटन उत्पादनाचा समावेश आहे.
१.२ नीडल कोकची आयात
आकृती २ मध्ये गेल्या ५ वर्षांतील चीनमधील नीडल कोकच्या आयातीची परिस्थिती दर्शविली आहे. आकृती २ वरून असे दिसून येते की, कोविड-१९ च्या उद्रेकापूर्वी, चीनमधील नीडल कोकच्या आयातीचे प्रमाण लक्षणीयरीत्या वाढले होते, आणि २०१९ मध्ये ते २७० किलोटन या विक्रमी उच्चांकावर पोहोचले होते. २०२० मध्ये, आयात केलेल्या नीडल कोकच्या वाढलेल्या किमती, घटलेली स्पर्धात्मकता, बंदरांवरील मोठा साठा आणि त्यातच युरोप व अमेरिकेतील साथीच्या रोगांच्या सततच्या उद्रेकामुळे, चीनमधील नीडल कोकची आयात केवळ १३२ किलोटन होती, जी मागील वर्षाच्या तुलनेत ५१% नी कमी होती. आकडेवारीनुसार, २०२० मध्ये आयात केलेल्या नीडल कोकपैकी, ऑइल नीडल कोकचे प्रमाण २७.५ किलोटन होते, जे मागील वर्षाच्या तुलनेत ८२.९३% नी कमी होते; कोळशाच्या मोजमापानुसार नीडल कोकचे प्रमाण १०४.१ किलोटन असून, ते गेल्या वर्षीच्या तुलनेत १८.२६% ने अधिक आहे. याची मुख्य कारणे म्हणजे, जपान आणि दक्षिण कोरियाच्या सागरी वाहतुकीवर साथीच्या रोगाचा कमी परिणाम झाला आहे, आणि दुसरे म्हणजे, जपान आणि दक्षिण कोरियामधील काही उत्पादनांच्या किमती चीनमधील तत्सम उत्पादनांपेक्षा कमी आहेत, तसेच खालच्या स्तरावरील ऑर्डरचे प्रमाणही मोठे आहे.
१.३ नीडल कोक वापरण्याची दिशा
नीडल कोक हा एक प्रकारचा उच्च दर्जाचा कार्बन पदार्थ आहे, जो प्रामुख्याने अति-उच्च शक्तीचे ग्रॅफाइट इलेक्ट्रोड आणि कृत्रिम ग्रॅफाइट ॲनोड सामग्रीच्या उत्पादनासाठी कच्चा माल म्हणून वापरला जातो. इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस स्टीलनिर्मिती आणि नवीन ऊर्जा वाहनांसाठीच्या पॉवर बॅटरी ही त्याची सर्वात महत्त्वाची अंतिम उपयोजन क्षेत्रे आहेत.
आकृती ३ मध्ये गेल्या ५ वर्षांतील चीनमधील नीडल कोकच्या वापराचा कल दर्शविला आहे. ग्राफाइट इलेक्ट्रोड हे सर्वात मोठे वापराचे क्षेत्र आहे आणि मागणीचा वाढीचा दर तुलनेने स्थिर झाला आहे, तर निगेटिव्ह इलेक्ट्रोड सामग्रीची वाढ वेगाने सुरू आहे. २०२० मध्ये, चीनमधील नीडल कोकचा एकूण वापर (साठा वापरासह) ७४० किलोटन होता, त्यापैकी ३४० किलोटन निगेटिव्ह सामग्री आणि ४०० किलोटन ग्राफाइट इलेक्ट्रोड वापरले गेले, जे निगेटिव्ह सामग्रीच्या वापराच्या ४५% होते.
२.१ ईएएफ पोलाद निर्मितीचा विकास
चीनमध्ये लोह आणि पोलाद उद्योग हा कार्बन उत्सर्जनाचा एक प्रमुख स्रोत आहे. लोह आणि पोलाद उत्पादनाच्या दोन मुख्य पद्धती आहेत: ब्लास्ट फर्नेस आणि इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस. त्यापैकी, इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेसद्वारे पोलाद निर्मितीमुळे कार्बन उत्सर्जन ६०% पर्यंत कमी होऊ शकते, तसेच भंगार पोलाद संसाधनांचा पुनर्वापर करणे आणि लोहखनिजाच्या आयातीवरील अवलंबित्व कमी करणे शक्य होते. लोह आणि पोलाद उद्योगाने २०२५ पर्यंत “कार्बन शिखर” आणि “कार्बन तटस्थता” ही उद्दिष्ट्ये साध्य करण्यासाठी पुढाकार घेण्याचा प्रस्ताव ठेवला आहे. राष्ट्रीय लोह आणि पोलाद उद्योग धोरणाच्या मार्गदर्शनाखाली, अनेक पोलाद कारखाने कन्व्हर्टर आणि ब्लास्ट फर्नेसच्या जागी इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेसचा वापर करतील.
२०२० मध्ये, चीनचे कच्च्या पोलादाचे उत्पादन १०५४.४ दशलक्ष टन होते, त्यापैकी ईएएफ (इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस) पोलादाचे उत्पादन सुमारे ९६ दशलक्ष टन होते, जे एकूण कच्च्या पोलादाच्या केवळ ९.१% आहे. जागतिक सरासरी १८%, अमेरिकेच्या ६७%, युरोपियन युनियनच्या ३९% आणि जपानच्या २२% ईएएफ पोलादाच्या तुलनेत, यात प्रगतीला मोठी संधी आहे. ३१ डिसेंबर २०२० रोजी उद्योग आणि माहिती तंत्रज्ञान मंत्रालयाने जारी केलेल्या “लोह आणि पोलाद उद्योगाच्या उच्च-गुणवत्तेच्या विकासाला चालना देण्यावरील मार्गदर्शन” च्या मसुद्यानुसार, २०२५ पर्यंत एकूण कच्च्या पोलाद उत्पादनात ईएएफ पोलादाच्या उत्पादनाचे प्रमाण १५% ते २०% पर्यंत वाढवले पाहिजे. ईएएफ पोलाद उत्पादनातील वाढीमुळे अति-उच्च शक्तीच्या ग्राफाइट इलेक्ट्रोड्सची मागणी लक्षणीयरीत्या वाढेल. देशांतर्गत इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेसचा विकासाचा कल उच्च-स्तरीय आणि मोठ्या प्रमाणाचा आहे, ज्यामुळे मोठ्या वैशिष्ट्यांच्या आणि अति-उच्च शक्तीच्या ग्राफाइट इलेक्ट्रोड्सची मोठी मागणी निर्माण होते.
२.२ ग्राफाइट इलेक्ट्रोडची उत्पादन स्थिती
ईएएफ (eAF) स्टील निर्मितीसाठी ग्राफाइट इलेक्ट्रोड हे एक अत्यावश्यक उपभोग्य साहित्य आहे. आकृती ४ मध्ये गेल्या ५ वर्षांतील चीनमधील ग्राफाइट इलेक्ट्रोडची उत्पादन क्षमता आणि उत्पादन दर्शविले आहे. ग्राफाइट इलेक्ट्रोडची उत्पादन क्षमता २०१६ मधील १०५० किलोटन/वर्ष वरून २०२० मध्ये २२०० किलोटन/वर्ष पर्यंत वाढली आहे, ज्याचा चक्रवाढ वार्षिक वाढीचा दर १५.९४% आहे. ही पाच वर्षे ग्राफाइट इलेक्ट्रोड उत्पादन क्षमतेच्या जलद वाढीचा काळ आहे, तसेच ग्राफाइट इलेक्ट्रोड उद्योगाच्या जलद विकासाचे चक्र आहे. २०१७ पूर्वी, उच्च ऊर्जा वापर आणि उच्च प्रदूषण असलेला एक पारंपरिक उत्पादन उद्योग म्हणून ग्राफाइट इलेक्ट्रोड उद्योगाने उत्पादन कमी केले, लहान आणि मध्यम आकाराच्या ग्राफाइट इलेक्ट्रोड उद्योगांना बंद होण्याची भीती वाटू लागली, आणि अगदी आंतरराष्ट्रीय इलेक्ट्रोड कंपन्यांनाही उत्पादन थांबवून, पुनर्विक्री करून बाहेर पडावे लागले. २०१७ मध्ये, "फ्लोर बार स्टील" च्या सक्तीच्या निर्मूलनाच्या राष्ट्रीय प्रशासकीय धोरणामुळे प्रभावित होऊन, चीनमध्ये ग्राफाइट इलेक्ट्रोडच्या किमतीत मोठी वाढ झाली. अतिरिक्त नफ्यामुळे उत्तेजित होऊन, ग्राफाइट इलेक्ट्रोड बाजारपेठेत उत्पादन क्षमता पुन्हा सुरू करण्याची आणि विस्ताराची लाट आली.
२०१९ मध्ये, चीनमधील ग्राफाइट इलेक्ट्रोडचे उत्पादन ११८९ किलोटन इतके होऊन अलिकडच्या वर्षांतील नवा उच्चांक गाठला. २०२० मध्ये, साथीच्या रोगामुळे मागणी कमी झाल्याने ग्राफाइट इलेक्ट्रोडचे उत्पादन १०२० किलोटनपर्यंत घटले. परंतु एकंदरीत, चीनच्या ग्राफाइट इलेक्ट्रोड उद्योगात अतिरिक्त उत्पादन क्षमता गंभीर स्वरूपाची आहे, आणि वापर दर २०१७ मधील ७०% वरून २०२० मध्ये ४६% पर्यंत कमी झाला, जो एक नवीन नीचांकी क्षमता वापर दर आहे.
२.३ ग्राफाईट इलेक्ट्रोड उद्योगातील नीडल कोकच्या मागणीचे विश्लेषण
ईएएफ स्टीलच्या विकासामुळे अति-उच्च शक्तीच्या ग्रॅफाइट इलेक्ट्रोडची मागणी वाढेल. असा अंदाज आहे की २०२५ मध्ये ग्रॅफाइट इलेक्ट्रोडची मागणी सुमारे १३०० किलोटन असेल आणि कच्च्या नीडल कोकची मागणी सुमारे ४५० किलोटन असेल. मोठ्या आकाराच्या आणि अति-उच्च शक्तीच्या ग्रॅफाइट इलेक्ट्रोड आणि जॉइंटच्या उत्पादनात, तेल-आधारित नीडल कोक कोळसा-आधारित नीडल कोकपेक्षा अधिक चांगला असल्यामुळे, ग्रॅफाइट इलेक्ट्रोडच्या मागणीमध्ये तेल-आधारित नीडल कोकचे प्रमाण आणखी वाढेल आणि ते कोळसा-आधारित नीडल कोकची बाजारपेठेतील जागा व्यापेल.
पोस्ट करण्याची वेळ: २३ मार्च २०२२