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贸易商作为产业链中的“润滑剂”和“缓冲器”,起到重要的分担压力功能。随着国内疫情的逐渐缓解,贸易企业更是快速恢复正常经营,助力整个产业链的良性复苏;其中不乏历史悠久的老牌贸易企业,也涌现不少新鲜血液。 为帮助促进国内有色金属产业持续、健康、和谐、高效发展,凸显优质企业,树立行业标杆,此前,上海有色网(SMM)开展了 2023年度SMM锌星杯“优质贸易商” 评选活动,通过金属行业相关的主要领导、业界专家、上下游龙头及相关配套企业等专家对获提名企业进行评分,同时结合网络投票结果、SMM企业评级模型评分等多个维度,最终评选出 SMM锌星杯“优质贸易商”20强 ,并在由SMM、重庆市江津区人民政府、上期所共同共同主办 2023 SMM第十二届金属产业年会 上举行了隆重的颁奖仪式! 2023年度SMM锌星杯“优质贸易商”20强 广东创享供应链管理有限公司 广州市南沙区中金岭南国际贸易有限公司 宁波海亮铜业有限公司 宁波凯通国际贸易有限公司 三水实业有限公司 上海奥远金属材料有限公司 上海出承国际贸易有限公司 上海嘉煜有色金属有限公司 上海靖升金属材料有限公司 上海秦岭金属材料有限公司 上海日章国际贸易有限公司 上海如山国际贸易有限公司 上海旭熙贸易有限公司 上海中泰多经国际贸易有限责任公司 万洋鸿海(上海)金属有限公司 西南矿冶(广州)科技有限公司 厦门国贸泰达有色金属有限公司 厦门国贸同歆实业有限公司 湘西银河新材料科技有限公司 云南泰鸿嘉矿业有限公司 SMM执行副总裁周柏为获奖企业颁奖 SMM在此恭喜以上获奖企业,也期待更多的行业同仁参与其中,共同推动行业的健康发展!
在由SMM、重庆市江津区人民政府、上期所共同共同主办的 2023 SMM第十二届金属产业年会 - 主论坛 上,普华永道中国能源、基础设施及矿业并购交易主管合伙人翟黎明分析了新能源并购交易趋势。 2023年上半年中国新能源行业投资并购趋势总览 细分赛道并购趋势回顾 2023年上半年中国新能源行业并购以国内交易为主,并购数量和规模整体较去年同期呈现增长趋势,受下游需求放缓、上游周期波动影响,锂电产业链投资较去年同期有所放缓,但总量仍高、政策利好下储能及风光产业连投资较去年同期显著上升,基础设施投资维持稳定。 锂电池: 投资热点仍然聚焦于先进锂电池材料、固态电池等新型电池技术方面;随着新能源汽车需求放缓,上游锂资源价格回落,锂矿及电池回收类的投资有所放缓。 储能: 行业投资人以PE/VC基金为主,行业交易热度逐年提升,在储能细分赛道中,钠离子电池、液流和空气压缩等储能新型技术企业获资本高度青睐。 风电和光伏: 行业投资人以PE/VC基金为主,风光电站装机带来的下游需求提升、新技术的迅速成熟与新老产能的更新替代共同驱动风电光伏产业链并购交易热度提升。 氢能: 财务投资人表现活跃,其中不乏有政府背景的基金参与,由于新玩家数量激增,交易数量同比提升,而投资轮次更多集中在B轮之前的千万级别早期融资,交易金额同比去年有所降低。 基础设施: 国企和国资背景的PE/VC投资人仍是主要参与方,其中集中式电站交易受国补核查等政策影响波动较大,随着工商业电价放开、绿色环境权益价值的显现,分布式电站交易活跃度稳步上升。 基础设施并购交易趋势 风光电站 :通过国补核查的风光资产更受资本市场青睐。随着平价时代盈利质量的改善,叠加项目大型化、基地化的趋势,以央国企产业方为主导、以银行险资等金融机构为参与方的新一轮风光基础设施基金浪潮已到来。 新能源充电桩: 较2022年,新能源汽车充、换电赛道景气度下降;资本在充电桩赛道的投入更多偏向上游的超充快充、移动充电、光储充等技术环节。
在由SMM、重庆市江津区人民政府、上期所共同共同主办的 2023 SMM第十二届金属产业年会 - SMM钢铁 论坛 上,南京钢铁股份有限公司高级工程师、市场部部长张秋生对2024年板材市场供需格局进行了分析 。 1-10月份钢市回顾 1-10月份钢价先跌后涨 10月均值与9月均值比:螺纹跌54元/吨,跌幅1.4%;中板跌132元/吨,跌幅3.4%;热卷跌109元/吨,跌幅2.8%;碳圆跌18元/吨,跌幅0.4%;带钢跌130元/吨,跌幅3.3%。 2023年1-10月均值与2022年同期比:螺纹跌605元/吨,跌幅13.5%;中板跌587元/吨,跌幅12.5%;热卷跌511元/吨,跌幅11.3%;碳圆跌649元/吨,跌幅13.4%;带钢跌552元/吨,跌12.1%。 1-10月份铁元素相对偏强,碳元素先弱后强 10月均值与9月均值比:铁矿石跌2.5美元/吨,跌幅2.1%;焦炭涨150元/吨,涨幅6.8%;主焦煤涨180元/吨,涨幅8.4%;废钢跌20元/吨,跌幅0.7%;硅锰跌38元/吨,跌幅0.6%;硅铁跌97元/吨,跌幅1.4%;镍板跌12119元/吨,跌幅7.3%;钼铁跌43272元/吨,跌幅15.8%。 2023年1-10月均值与2022年同期比:铁矿石跌7美元/吨,跌幅5.6%;焦炭跌777元/吨,跌幅24.9%;主焦煤跌726元/吨,跌幅25.7%;废钢跌487元/吨,跌幅13.7%;硅锰跌957元/吨,跌幅12.2%;硅铁跌1232元/吨,跌幅14.4%;镍板跌12650元/吨,跌幅6.4%;钼铁涨93108元/吨,涨幅53.3%。 四季度钢市基本判断 ►基本判断: 宏观面主导,产业基本面次之。市场交易国内宏观预期向好+钢厂减产+春节原料补库逻辑,预计春节前钢价震荡上行,但空间不高。钢厂利润略有修复,但依旧处于微利甚至大面积亏损局面。重点关注:10月底中央政治局会议、12月中央经济工作会议、钢厂减产落地情况。 ✔10月下旬-11月中旬,钢厂减产不多,供应过剩格局未得到根本改变,预计钢材现货价格底部震荡,幅度50-80元/吨。 ✔11月中下旬-12月中旬,在国内宏观预期提升、钢厂实质性减产增多、下游阶段性赶工期、原料春节补库逻辑,钢市供需关系边际好转,预计钢材现货价格小幅上涨,幅度150元/吨左右,钢厂利润修复,但依旧处于微利甚至大面积亏损局面。 ✔12月下旬-春节前(2月10日),钢价小幅回调后开始横盘运行。 一、国际环境: 全球制造业连续3个月回升,但仍在枯荣线以下 海外通胀率略有下降,美联储年内不加息概率较大 9月美国核心CPI和欧元区CPI缓慢下降。10月20日,美联储主席鲍威尔暗示将在11月1日结束的会议上再次暂停加息,并称可能需要放缓经济增长速度来解决通胀过高问题。10月26日,“美联储观察”显示:美联储11和12月维持利率在不变的概率分别为97.5%、76%。 近期巴以冲突爆发,沙特与俄罗斯延长减产期限至年底,全球石油市场面临300万桶/日的供应缺口,年底前原油价格易涨难跌,原油、动力煤等能源价格上涨将进一步推高通胀率。 海外经济仍有衰退风险 近期铜油比持续走低,金铜比走强,美2年期和10年期国债收益率持续倒挂,警示经济衰退风险。从以上三个指标来看,市场对未来海外经济衰退的担忧有望继续加剧。但海外经济有所分化,美国经济韧性较强,欧元区依然低迷。 二、国内环境:稳经济措施逐步落地见效 国内经济弱复苏 7月底以来,国家各部委密集出台超过40条稳增长措施,包括宽货币、松地产、促消费、债务化解、活跃资本市场等,国家稳经济的意愿强烈。9月份,中国制造业PMI升至50.2%,重回扩张区间,投资、消费、M2、社融数据边际好转,国内经济连续两个月修复。 春节前,各地政府将全力保全年GDP增长,10月中央政治局会议、12月中央经济工作会议有望再度加码稳增长政策,将进一步提振市场信心,国内经济依旧处于弱复苏期。 除部分具备战略性的行业外,中国的可持续发展也会是重点部分。中国可持续发展将为经济起到中长期带动作用,包括新能源、再生能源、环境治理,这些领域会带来很多投资需求。 三、行业利润: 唐山地区钢坯持续亏损 钢厂普遍处于大面积亏损格局 钢铁及上下游产业链利润有望重新分配 1.黑色进入冶炼及压延加工业7月和8月连续两个月亏损。累计盈利400亿元,会员企业盈利900亿元,中小企业亏损500亿元。 2.1-8月煤炭利润7000亿元,41大工业行业排名第一,占工业行业利润13%,营业收入占3%。 3.从产业链来看,制造业利润率下降,原料利润率增加,行业效益向原料端集中。 4.制造业利润率下降,但钢铁是下滑最明显的,钢铁行业不仅受原料端挤压,也受到其他下游行业积压,呈现两端积压的局面。 四、供应: 四季度粗钢供应逐步回落 8月下旬钢厂由盈转亏,9月份处于盈亏边缘,10月份亏损逐步加剧。目前螺纹吨钢亏损150-200元/吨左右,唐山钢坯亏250元/吨以上,247家钢厂亏损面超过80%。据我们调研,短期钢厂并没有出现大面积减产情况,11月中旬前钢厂依然维持目前生产强度,铁水产量维持243万吨左右。 考虑钢厂亏损生产情况不可长久持续,预计钢厂实质性减产会在11月中旬逐步体现。预计10月份247家铁水日均产量244万吨左右,11月份247家铁水日均产量238万吨左右,12月份247家铁水日均产量232万吨左右。加上独立电炉始终亏损后减产预期增强,预计四季度粗钢供应缓慢下降,高供应压力缓解。 钢厂检修增多,供应有望缓慢下降 五、需求:12月中旬前需求有望边际改善,随后再度走弱 国内需求:1-9月份,房地产除房屋竣工保持正增长外,其他指标总体依旧低迷;汽车、家电、造船需求保持增长态势,钢材出口有韧性。总体看,基建和制造业托底国内需求。 海外需求:海外需求下滑超预期,外贸出口保持疲软态势,海外经济逐步放缓,各主要出口国或地区商品出口总额均小幅下滑,其中越南、韩国、印度下滑较为明显。 房地产政策频出,保交楼政策下,房企仍有赶工需求 9月份,在房地产优化政策作用下,房屋新开工、施工、竣工、销售面积均有所回暖,但总体依然低迷。 基建投资增速保持增长 稳增长背景下,投资依旧是重要抓手,在财政保持较大支持力度、资金投向比例提升、项目充足且维持较高开工率共同推动下,叠加天气转冷前,下游工地有赶工需求,预计12月中旬前基建需求仍有增量,12月中旬后下游逐步进入停工放假状态,基建需求小幅回落。 传统燃油车稳步增长,出口是需求增长点 9月份汽车产销量均创历史同期新高,重卡市场连续2个月环比好转。 新能源汽车保持小幅增长态势 9月份新能源汽车仍保持快速增长趋势,市场占有率达到31.6%。 工程机械需求略有回升,但总体保持低迷格局 国内造船保持高需求 9月全球造船需求下降,但国内造船依旧保持高需求。9月全球船舶订单量为186万修正总吨(CGT),同比下降约59%,其中中国船企以153万CGT(82.3%)排名第一,韩企以12万CGT(6.5%)排名第二。按船只数量来看,中国和韩国分别承接662艘和4艘订单,预计造船需求依旧可观。 家电需求小幅增长 1-9月份,家电总体保持强劲,出口保持高速增长。 钢材出口保持高动能 1-9月,我国出口钢材保持高动能,预计全年钢材直接出口超过8600万吨。其中,东南亚、东亚、北非和南美是主要的出口地,中国钢材出口成为拉动钢材需求增长的重要引擎。 国内外价差扩大,叠加人民币汇率波动,钢材出口仍有韧性 钢材间接出口总体有韧性 六、库存:低库存下,原料将迎来一波春节补库 四季度铁矿基本判断 原料— 铁矿石 四季度,铁矿石供应增量不大,钢厂低库存下冬储补库对铁矿需求形成支撑。铁矿石属于高垄断产品,金融属性较强,需求弹性大,加上港口库存低,铁矿价格底部支撑较强,但价格高度受政策监管压力、钢厂微利甚至大面积亏损压制。预计11月份铁矿先弱后强,全月均值116美元/吨,运行区间109-121美元/吨。预计12月份铁矿偏强运行,全月均值118美元/吨,运行区间110-123美元/吨。 1、四季度铁矿石供应维持高位。四季度季节性影响因素减弱,主流矿山仍有冲量预期,铁矿价格超100美元/吨,非主流矿发运动力较强。 2、印度成为海外铁矿需求增长点。2023年1-8月份,海外生铁产量同比降幅1.9%,其中印度生铁产量同比增420.8万吨,增幅7.6%。 3、国内钢厂亏损范围持续扩大,铁水产量缓慢下降。预计10月份247家铁水日均产量244万吨左右,11月份247家铁水日均产量238万吨左右,12月份247家铁水日均产量232万吨左右。 4、钢厂、港口库存处近五年低位,叠加11中旬以后钢厂开始春节补库,对矿价仍有支撑。 5、海运费持续上涨,人民币汇率维持7.3左右高位,对铁矿成本支撑加强。 6、从近五年钢厂春节补库来看,矿价以震荡上涨为主。 四季度焦煤基本判断 原料—焦煤 短期市场焦煤需求减量大于供应减量、动力煤以及海外焦煤价格高位回调,市场投机情绪降温,叠加钢厂和焦企均处亏损阶段,打压煤价意愿较强,预计10月下旬至11月上旬,市场煤价格小幅回落。考虑四季度国内大矿完成产量指标后增产意愿不强,叠加天气、运输以及产地安全检查加严影响,国内焦煤供应难有增量。蒙煤进口量变化不大,澳煤因价高进口减少,俄煤冬季进口季节性减少,炼焦煤进口量有望小幅下跌,炼焦煤供应略有减少。低库存下,贸易商、独立焦企以及钢厂春节冬储补库,对焦煤需求支撑较强。伴随炼焦煤供需关系逐步好转,加上国际原油、天然气、动力煤等能源需求旺盛,价格有望偏强运行,对国内煤价形成拉动。预计11月下旬至12月份底,市场煤价格止跌反弹,幅度100-200元/吨;明年1月至2月初,伴随钢厂补库临近尾声,市场逐步进入春节行情,预计市场煤持稳运行。 1、四季度炼焦煤进口量有望小幅下降。蒙煤进口量变化不大,澳煤难有进口机会,俄煤冬季进口量季节性减少。 2、国内炼焦煤供应干扰因素多,总体相对平稳。国内矿业集团在完成全年产量指标后增产意愿不强,叠加天气、运输以及产地安全检查加严影响,四季度国内焦煤供应难有增量。 3、焦煤需求小幅下降。钢厂和焦企亏损下,生产积极性减弱,焦煤需求阶段性减少。 4、炼焦煤终端库存处历史低位,对炼焦煤价格仍支撑。 5、低库存下,焦煤贸易商、独立焦企以及钢厂春节冬储补库,对焦煤价格仍有支撑。 6、四季度国际原油、天然气、动力煤等能源需求旺盛,价格有望偏强运行,海外焦煤价格上涨幅度高于国内,对国内煤价形成支撑。 春节前焦炭基本判断 原料—焦炭 短期焦炭供需双降,焦煤价格回落,焦炭成本支撑减弱,目前焦企和钢厂均处于亏损阶段,焦价涨跌两难,预计10月下旬至11月上旬,随行就市焦炭以稳为主,钢厂有可能对焦炭提降第一轮。受独立焦企利润降至盈亏边缘和4.3米焦化产能淘汰影响,焦炭供应有收缩预期。低利润甚至亏损下,钢厂高炉检修增多,河北部分钢厂秋冬季有限产预期,铁水产量将缓慢下降,对焦炭需求减弱。考虑焦炭总库存处于近五年低位,钢厂春节有补库需求,加上焦煤价格震荡上涨推动成本抬升和钢价走强,将拉动焦炭价格上涨。预计11月下旬至12月份底,随行就市焦炭止跌反弹,幅度100-200元/吨;明年1月至2月初,伴随钢厂补库临近尾声,市场逐步进入春节行情,预计随行就市焦炭持稳运行。 1、独立焦企利润处于盈亏边缘,叠加4.3米焦化产能淘汰,预计四季度焦炭产能下降1036万吨。 2、铁水缓慢下降,对焦炭需求减弱。四季度钢厂高炉检修增多,河北部分钢厂秋冬季限产预期,预计四季度铁水产量小幅下降,对焦炭需求减弱。 3、焦炭总库存处于近五年历史低位,低库存下钢厂春节补库,对焦炭价格形成支撑。 4、四季度焦煤价格震荡上涨推动焦炭成本不断抬升,叠加11-12月份钢厂价格走强,将拉动焦炭价格走强。 四季度废钢基本判断 原料—废钢 预计10月下旬至11月上旬,废钢矛盾不大,预计废钢价格小幅波动;11月下旬至12月份底,预计废钢价格小幅反弹,幅度50-100元/吨;明年1月至2月初,预计废钢价格持稳运行。 1、预计春节前废钢供应量增加有限。受拆旧和制造业产废不高,基地囤货不多、钢厂自产废钢减少、进口废钢量低位等因素影响,加上冬季雨雪天气,室外废钢加工量减少,废钢供应增量有限。 2、预计春节前废钢需求维持低位。春节前,钢市供大于求矛盾格局难有明显缓解,且原料价格走势总体强于钢材,钢厂利润不断被挤压,加上废钢性价比不高,长流程钢厂使用废钢减少,独立电炉平电生产亏损,产能利用率低位,废钢需求维持低迷。 3、全国钢厂和基地的废钢库存处于近几年低位。 4、独立电炉大部分平电生产亏损,对废钢价格形成压制。目前螺废价差值在760元/吨左右。 原料 — 四季度合金基本判断 硅锰:预计10月下旬-11月中旬硅锰弱势震荡,11月下旬-12月震荡偏强。10月下旬-11月中旬硅锰供应略有下降,下游钢厂铁水逐步下降,硅锰需求下降。煤价走弱,带动硅锰成本重心下移,硅锰价格弱势震荡。11月下旬-12月底,中央经济会议宏观面向好,钢材价格上涨,同时煤价上涨,硅锰成本支撑,叠加冬储补库预期,硅锰价格震荡偏强。 硅铁:预计10月下旬-11月中旬硅铁弱势震荡,11月下旬-12月震荡偏强。10月下旬-11月中旬硅铁厂家亏损,检修增多,供应见顶,下游钢厂铁水逐步下降,硅铁需求下降。兰炭价格走弱,成本重心下移,库存压力偏高,价格弱势震荡。11月下旬-12月低,中央经济会议宏观面向好,钢材价格上涨,同时煤价上涨,硅铁成本支撑,叠加冬储补库预期,价格震荡偏强。 钼铁:预计10月下旬钼价偏强,11月持稳,12月震荡偏强。10月下旬随着钢厂招标集中进场,市场心态好转,国内钼价超跌反弹,带动国际钼价上涨。11月份钼铁需求下降,且钢厂亏损局面下钼价大幅上涨难以持续,钼价保持相对平稳。12月在宏观面向好及冬储补库预期下,钼价震荡偏强。 钒铁:预计10月下旬-11月钒系价格低位震荡,12月略有上涨。10月下旬-11月片矾供大于求格局短期难以改变,钒系价格维持低位,12月在宏观面向好及冬储补库预期下,价格略有上涨。 镍:预计春节前镍价偏弱运行。春节前国内纯镍产量持续增加,库存开始累积,纯镍供需逐步迈向过剩,镍中间品价格下跌下,纯镍成本支撑减弱,镍价重心进一步下移。 2024年钢材和原料基本判断 ► 2024年钢市基本观点 基本观点: 2024年,钢铁行业依旧面临产能过剩、需求不足、环保和减碳成本上升、原材料价格挤压、利润偏低等突出问题,钢市供大于求格局不改,钢材价格较2023年价格重心下移200元/吨左右,钢材价格围绕转炉成本上下200-300元/吨波动,钢厂利润继续维持微利甚至亏损局面,企业生产经营面临更大的挑战和困难。 1、海外宏观: 2024年,逆全球化进程加速,俄乌战争演变为持久战,巴以冲突持续升级,海权陆权及东西方两大阵营对抗加剧,全球新的供应链和产业链重塑,新的世界经济、政治、金融格局和秩序正在构建,全球化红利逐步消失,高通胀、高债务、高利率下海外中小银行风险仍未解除。美国经济增速放缓,欧洲经济举步维艰,发达经济体拖累全球经济,全球经济增长的动力来自新兴市场和发展中经济体。伴随高通胀压力逐步缓解,美国有望在2024年四季度开启降息通道,全球各国出台政策拉动经济增长。IMF最新预计2023年全球通胀率6.9%,2024年降至5.8%;全球经济增速将从2022年的3.5%放缓至2023年的3%和2024年的2.9%,增速均低于3.8%的历史(2000年至2019年)平均水平。总体来看,2024年海外经济下行风险加大。 2、国内宏观: 高质量发展仍是我国经济发展的首要任务,新能源、高科技、人工智能、数字化等行业保持增长态势,但目前体量较小对经济贡献有限,国家仍需找到新的经济增长点,实现经济结构转型。 明年国家首要工作就是拉经济,加大宏观政策跨周期和逆周期调节力度,重点推进落实近两年国家稳增长政策的落地实施,确保形成实物量,并将贸易合作转向欧盟和东盟市场。考虑中国制度和体制的优势,各级政府高效的执行力,以及稳增长措施持续发力和逐步兑现,预计2024年中国GDP增速4.5%左右。 3、供应: 双碳政策持续推进,预计2024年国内粗钢供应小幅下降1000万吨左右,粗钢减量主要来自于钢厂亏损下主动减产限产、碳排放和能耗压制国内粗钢供应。海外粗钢供应保持低位,增量主要在印度、印尼、马来西亚等国。 4、需求: 中国经济已经在转型路上,消费对GDP贡献已经超过投资、出口,人口红利消失,房地产进入下行期,人均钢铁消费强度将逐渐下降。我国钢材需求于2020年见顶后逐步回落,未来进入缓慢下降期,同时,用钢需求发生转变,钢材品种高端化、绿色化、轻量化,品种材好于普材。下游需求分化明显,房地产小幅下滑,基建增长乏力,新能源、军工、高端制造业等行业发展空间较大。预计2024年钢材总需求较2023年下降1%。 房地产保持低需求;基建维持增长态势,资金略有好转,存量项目发力,基建需求有望明显好于今年;国内工程机械需求维持低迷,出口增速放缓;传统燃油车增速放缓,新能源汽车保持小幅增长态势,但汽车总体用钢量保持下降;造船手持订单较好,需求仍有韧性;集装箱保持疲软;因居民收入预期下降和消费意愿不足,家电增长乏力,需求保持相对平稳;各国持续加强油气行业建设,预计油气管线用钢保持平稳;风电高速发展期已过,目前进入瓶颈期,用钢需求保持平稳;水电、核电等新能源行业需求小幅增长。因全球经济下滑,制造业低迷,贸易摩擦等因素影响,钢材出口量比今年略有下滑,钢材出口增量在一带一路、中东、印度、东南亚、俄罗斯、乌克兰等国家。 5、库存: 此轮钢铁及相关产业的去库存周期已经16个月,库存普遍较低,明年上半年下游行业有可能出现一轮补库周期。 6、资金: 预计美联储明年四季度才开始降息,强势美元利空商品。但国内低利率超宽松的货币环境下,资金有望向实体经济进行实质性传导,政府加杠杆,资金流动性好转,国内通胀率有望抬升,对商品价格形成支撑。 7、成本: 钢材供大于求不改,钢厂依旧在盈亏边缘挣扎,粗钢产量略有下降,对原料价格形成压制,原料成本支撑减弱。 ► 2024年原料基本观点 ♦铁矿石:2024年海外四大矿山预计增量1000万吨左右,在“基石计划”推动下,国产矿产量平稳增长趋势不变,考虑非主流矿供应跟随矿价正相关,预计铁矿总供应维持高位。需求端:在国家双碳政策推动下,国内铁水产量仍有回落空间,海外粗钢产量有望恢复,但增量有限,铁矿总需求面临回落。考虑铁矿石属于高垄断产品,且金融属性较强,以及非主流矿成本支撑,但价格高度受钢厂低利润、政策监管压力压制。预计2024年铁矿石价格均值115美元/吨,运行区间90-135美元/吨。 ♦焦煤:2024年,在国内焦煤保供稳价以及进口煤鼓励进口政策不变背景下,国内焦煤供应小幅增加。而随着粗钢产量见顶回落,2024年铁水产量有望同比继续下降,焦煤供需转向偏宽松格局,价格窄幅震荡,重心小幅下移,优质骨架煤种强于配煤强于动力煤。1、预计明年进口焦煤在今年基础上再增加1000万吨以上,国内在能源保供稳价长期政策影响下,焦煤产量有望持平或同比增加500万吨。2、在国内粗钢需求基本见顶的情况下,2024年国内粗钢和铁水产量有望小幅下降,对焦煤需求小幅减少。3、随着焦煤供需格局逐步宽松,2024年焦煤总库存有望低位回升。4、2023年国内独立焦企利润在-100到100元/吨间波动,2024年焦企和钢厂有望继续维持低利润,而煤矿在黑色产业链中利润较高,焦企和钢厂进一步打压煤价意愿较强。 ♦焦炭:2024年焦炭供需由基本平衡转为相对宽松,价格重心下移,主要关注焦煤价格、钢价走势以及钢厂利润情况。预计焦炭价格围绕成本线上下波动, 焦企维持低利润甚至亏损局面。1、2024年国内以及印尼焦化产能继续增加,焦化产能过剩现象明显。2、在焦化产能过剩以及钢厂利润维持低位下,焦企有望维持低利润或亏损局面,增产意愿不强,预计2024年焦炭产量相对平稳。3、近几年国内焦化产能不断外移,随着印尼等地焦化产能逐步投产,预计2024年焦炭进口量小幅增多,但总量不大。4、2024年,随着钢材需求下滑,政策有望引导粗钢和铁水产量进一步下降,焦炭需求仍有下降空间。5、2024年焦炭供需相对宽松,库存有望小幅回升。 ♦废钢:预计2024年废钢供需矛盾不大,废钢均价比2023年重心小幅下移,价格跟随螺纹价格波动。 2024年钢材和原料主要品种价格预测 近两年预测复盘: 2021年8月5日,预测2022年钢材价格下行,上海螺纹钢价格均值下跌500-600元/吨,实际下跌647元/吨; 2022年8月11日,预测2023年钢材价格继续下行,上海螺纹钢价格均值下移400-500元/吨,截止到2023年1-8月份,实际下跌460元/吨; 2023年10月14日,预测2024年钢材价格继续下行,上海螺纹钢价格均值下移200元/吨左右。 长周期看钢铁:2024年钢市仍处于此轮下行周期 回顾历史,国内钢铁市场牛熊转换有一定周期性规律,价格高低区间较为明显,转折点与国际环境,国家政策密不可分,体现了钢铁市场政策面强、波动大、机会多的特点,2000年以来,钢铁行业一个牛熊轮回周期基本在5-6年。
在由SMM、重庆市江津区人民政府、上期所共同共同主办的 2023 SMM第十二届金属产业年会 - SMM锂电负极及石墨碳素产业年会 上,山东亿维新材料有限责任公司市场分析经理朱泽儒对针状焦在下游行业的应用情况与市场展望进行了解析。 2023年上半年针状焦行业市场情况 针状焦上半年市场行情复盘 2023年上半年,针状焦市场整体呈弱势运行,截止6月底针状焦熟焦市场均价在8000元/吨,生焦市场均价5500元/吨,较年初降幅达32.6%。上半年针状焦下游需求低迷,针状焦供应充足,虽然开工低位,企业库存高位,双重利空持续笼罩针状焦市场,针状焦企业被迫让利,价格持续走跌。 下游方面,负极材料行业,前期原料库存、半成品库存和成品库存数量庞大,动力电池订单需求少,负极材料市场开工率低,对原料针状焦需求不佳;石墨电极市场春节前备货,对针状焦市场形成短期支持,但钢材价格持续下行,导致电炉钢企业持续亏损,电炉钢企业持续下行,石墨电极市场对针状焦需求持续弱势,维持刚需采购。 针状焦市场供需情况 针状焦需求持续增长:2021-2026年,电极、负极对针状焦需求量复合增长率分别为2.5%,25%,至2026年电极及负极对针状焦需求量分别为78.5万吨/年、134.4万吨/年,需求量合计212.9万吨; 针状焦产能持续过剩:针状焦目前处于产能过剩的行业环境,未来随着规划、在建产能的陆续投产,至2026年针状焦产能达457万吨(油系266万吨,煤系191万吨),仍处于产能过剩的行业环境,产能过剩程度将先加剧后缓和; 针状焦下游市场情况分析-石墨电极 电炉钢利润长期处于倒挂状态: 由于废钢成本居高不下、螺纹钢价格低迷等因素,电炉钢厂今年长期处于亏损状态,导致电炉钢产量再度下降。据第三方统计数据统计,今年上半年,全国135家电炉钢厂产能利用率不足33%。 石墨电极市场需求持续疲软: 受当前受房地产及钢铁行业的持续低迷的影响,石墨电极开工率及对原料的需求量持续降低。但长期来看,石墨电极仍保持增长的态势,预计至2026年,石墨电极将保持2.5%的增长率,其中高端市场电极接头、超高功率石墨电极增长率为3.3%。 负极的需求量持续提升: 2023年-2026年,负极需求量持续增加,预计至2026年,全球对负极的需求量达398万吨,年度复合增长率33%。 负极产能持续过剩: 全球负极产能持续过剩且分布不均:2023年全球负极需求量169.5万吨,但有效产能已超415万吨,其中97%的产能集中于中国; 负极细分市场产品结构: 当前动力负极仍占主要份额,预计2023年动力负极产量达128GWh,占负极总量的75%;3C负极产量为23.5万吨,占总需求的12%;储能负极产量为17.8万吨,占总需求的13%。 针状焦在下游行业的应用情况 “去针状焦化”?——针状焦无法替代 针状焦广泛应用于制造超高功率/高功率石墨电极、锂离子电池负极材料、特种石墨等产品,这些产品涉及电炉炼钢、锂离子电池等节能环保和新能源产业,与“双碳”目标密切契合。就钢铁工业而言,钢铁工业是全国最大的碳排放制造业行业,占全国碳排放量的15%。电炉炼钢的能耗和排放是传统转炉炼钢的50%,是未来钢铁行业转型的重要方向,符合未来我国钢铁工业的发展趋势。 在石墨电极领域中,电极接头及超高功率石墨电极等产品对刚需应用针状焦,其他焦类无法达到上述石墨电极要求的CTE及颗粒强度等指标。 在负极领域,数码3C、高端动力及家用储能等高端产品中,负极材料想要达到高克容量,就必须使用针状焦。 针状焦在负极细分市场中的应用分布 负极对针状焦需求保持增长,其中3C市场、C级车动力市场、家用储能市场等高端负极市场对针状焦存在刚需支撑;通讯及风光储能、A级及B级动力等低端市场受电池性质差异化及极限降本战略的影响针状焦应用比例逐渐降低。 高端负极市场:受3C市场、C级车动力市场、家用储能市场对电池高能量密度的刚性需求,此细分市场对针状焦存在刚需支撑,至2026年高端市场对针状焦需求量保持24%的增速,达107.3万吨,且在高端细分市场存在产品溢价。 低端负极市场:风光储能、B级车动力负极,对长循环性能要求较高、能量密度要求相对较低,同时受制于极限降本战略的影响,对针状焦的应用比例逐渐下降,分别由10%→3%,35%→15%。 针状焦在石墨电极细分市场中的应用分布 随着电炉炼钢的发展,石墨电极对针状焦需求量保持增长,其中电极接头及超高功率石墨电极等高端市场增长较快,且对针状焦存在刚需支撑,同时受降本驱使,高功率石墨电极等低端市场针状焦应用比例小幅降低。 高端市场电极接头、超高功率石墨电极增长率达5%,至2026年对针状焦需求量为65.6万吨/年,且在高端市场存在产品溢价。 低端市场:HP电极对针状焦需求量保持1.5%增速,至2026年对针状焦需求量达12.9万吨,但受行业降本驱使,针状焦使用比例由25%→20%。 针状焦市场面临挑战及未来发展预期 针状焦行业面临的挑战及应对措施 面临的挑战: 下游降本压力(石墨电极、负极利润持续萎缩,成本压力向上游传导) 应对措施: 持续优化工艺流程及能耗管理,持续降本增效;提升产品附加值;加强新型原料的开发及导入;稳定产品品质,不做以牺牲品质为代价的降本举措 面临的挑战: 行业同质化竞争(国内把高大上的针状焦变成了“白菜价”,严重影响行业健康发展) 应对措施: 针对下游不同细分市场进行产品设计,开发差异化针焦产品;持续提升工艺成熟度,满足客户定制化产品需求;建议国家政策和行业导向上严控审批针状焦新增产能,总体控制治理无效产能,减少投资浪费。 针状焦市场未来发展方向—石墨电极应用方向 石墨电极是针状焦下游应用的根本,如何使针状焦质量持续提升到高端品质,并持续提升产品性价比是针状焦更好应用在石墨电极领域的关键。 产品质量:锚定高端细分市场,持续提升产品品质,降低关键指标CTE并持续提升颗粒强度,实现由低端小规格电极向高端大规格电极及电极接头市场稳步导入,争做世界上最好的针状焦; 成本:在保证产品质量的基础上,持续提升产品性价比,满足下游客户的降本诉求,助力电极客户渡过行业寒冬。 针状焦市场未来发展方向—负极应用方向 未来随着针状焦产能的持续扩增,针状焦行业竞争将愈加激烈,如何控制成本、稳定品质一致性、增加产品品类,满足客户定制化需求将是企业生存与发展的关键。 成本:当前新能源车渗透率已突破30%,新能源车主要市场由高端转向下沉,下游降本诉求持续增加,要求针状焦企业持续推进降本增效。 一致性:品质一致性是下游电池及负极企业对原料的核心要求,是下游保障产品工艺及性能稳定的关键,是针焦企业的核心竞争要素。 多品类&差异化:当前终端电池的应用场景呈现多样化、复杂化的特点,对负极不同细分市场以及碳材料原料的差异化需求属性愈加显著。这就要求针焦企业要积极向下游融入,通过联合研发,多品类对应,性能优化,满足细分领域客户要求,以规避产品被替代的风险。
在由SMM、重庆市江津区人民政府、上期所共同共同主办的 2023 SMM第十二届金属产业年会 - SMM锂电负极及石墨碳素产业年会 上,中南大学冶金与环境学院二级教授周向阳针对锂离子电池负极材料的未来发展思考作出分享。他表示,负极行业目前新老玩家不断加码,产能逐渐释放,未来行业竞争将日趋残酷,石油焦将成兵家必争之地,高性价比产品是行业发展的需求,快充与长循环负极是未来的发展重点,极致降本与新技术开发是负极企业活下去的关键。 锂电负极材料简介 锂电负极的重要性 锂电负极是构成锂电的主材,负极材料约占锂电池成本的10%。负极材料的晶体结构、粒度分布、元素含量、振实密度等指标直接决定了锂电池的能量密度、首次效率、安全性、循环寿命等性能。 商业化正极最高容量在200mAh/g左右,提高负极容量是提高电池能量密度的有效手段。如负极容量提升到1200-1500mAhg -1 ,电池能量密度可提升近两倍。 锂电负极的分类 负极材料可分为碳素类负极与非碳素负极两大类 目前商业化的主流负极: ①人造石墨负极;②天然石墨负极;③硅基负极(硅碳与硅氧负极)。 锂电负极的发展历程 锂电负极材料行业经历了“中间相碳微球材料为主、日企主导市场”、“石墨材料为主、国内企业崛起”以及“新型负极材料暂露头角、国内企业主导市场”等三个阶段。 起步阶段:1997-2001,当时中间相碳微球为,市场主要为日本企业占据,而国内行业参与者少。 国产化阶段:2002-2010,随着锂电在3C 数码产品领域中广泛应用,人造和天然两类负极快速发展、并迅速国产化。 快速发展阶段:From 2011,3C与新能源汽车的发展,推动了包括石墨、硅基负极以及钛酸锂等负极的快速应用与发展。 锂电行业发展前景 锂电的发展可助力“双碳”目标实现 双碳目标,2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和的目标十分明确。 锂电发展可助力国家能源安全战略实施 锂电发展与国家能源安全息息相关,2018年查明石油资源存储量35.83亿吨;中国石油表观消费2019年达6.96亿吨;对外依赖度从1993年1%左右上升至2019年70.8%。 能源安全问题亟待解决,中国能源对外依赖度高达70%以上。 锂电主要应用领域 新能源汽车: 全球市场插电式混合动力、纯电动汽车已开始步入应用普及的发展阶段。 预计至2050年,燃油汽车绝大部分被新能源汽车所代替。 储能锂电池: 储能锂电池现在仍处于起步阶段,受益于家庭储能、电信基站、风能、太阳能等新兴能源储能需求,储能市场发展迅猛。 电子消费品: 大数据、云计算、物联网、智能装备等消费领域对锂离子电池的需求日趋旺盛。 锂电出货处于上升通道 《中国锂离子电池行业发展白皮书(2023年)》数据显示,2022年,全球锂离子电池总体出货量957.7GWh,同比增长70.3%。从出货结构来看,全球汽车动力电池(EV LIB)出货量为684.2GWh,同比增长84.4%;储能电池(ESS LIB)出货量159.3GWh,同比增长140.3%;小型电池(SMALL LIB)出货量114.2GWh,同比下滑8.8%。 2022年,中国锂离子电池出货量达到660.8GWh,同比增长97.7%,在全球锂离子电池总体出货量的占比达到69.0%。 锂电未来前景明朗 锂电的未来前景 未来十年,锂离子电池仍然是新能源汽车和储能领域的主要电池技术路线; 《中国新能源汽车行业发展白皮书(2023年)》预测,2030年全球新能源汽车的销量将达到5212.0万辆;另一方面,随着双碳目标的推进,储能行业的发展也将极大地拉动对锂离子电池的需求。 2025年和2030年,全球锂离子电池的出货量将分别达到2211.8GWh和6080.4GWh,其复合增长率将达到22.8%。而近年来,锂电负极的出货量也在持续攀升。 锂电行业的现状分析 碳酸锂期货方面,因市场对远期碳酸锂需求并不看好,广期所碳酸锂期货价格处于探底企稳过程中。 主要电池厂开工率与动力电池产能分析 ① 宁德时代:根据2023年上半年年报显示:今年上半年宁德时代动力电池销售收入与去年同期比有所增长,但是其产能利用率显著下降。今年上半年宁德时代电池产能利用率为60.5%,去年同期为81.25%,产能利用率减少超20个百分点。 ② 据不完全统计,2022年至今50多家电池企业对外公布的亿元以上的投资项目超过125个,总投资预算超过1.4万亿元,产能规划超过2500GWh,而这些规划需3,000万辆电动汽车才能消化。 ③ 中国科学院院士欧阳明高此前也预计2025年中国电池产能可能达到3000GWh,而出货量仅1200GWh,产能过剩明显。 新能源汽车装机量现状分析 据乘联会数据显示,动力电池装车率处于逐年下降的趋势;从2021年底的83%下降到今年8月的48%,趋势明显;动力电池2021-2022年增速低于整车增速,2023年与整车增速持平;动力电池过剩明显,未来竞争更加激烈。 电动车汽车对应的电池需求情况 根据乘联会的乘用车销量对应的电池需求呈现较强走势,考虑到8月的同期电池需求2325万度,目前的3182万度的8月销量需求已经很高,8月创历史新高位。 新能源汽车销售情况 据经济观察报数据显示,国内来看,1-8月,新能源汽车国内销量464.7万辆,同比增长32%;从出口数据来看,新能源汽车出口72.7万辆,同比增长1.1倍。 未来依然美好,但竞争会很激烈! 锂电负极行业竞争将日趋残酷 新老玩家不断加码,负极产能逐渐释放。行业竞争将日趋残酷,目前多地取消优惠电价政策,推高石墨化成本,而石墨化供给增多又导致石墨化价格下降严重,国内负极石墨化代工价格下滑厉害;目前报价在10000元/吨左右,市场内卷严重。且同质化现象严重,品质差异化不明显。 锂电负极的未来发展思考 石油焦将成兵家必争之地 全球延迟焦化装置产能增长放缓 由于装置竞争力下降,全球延迟焦化装置产能增长速度呈放缓趋势,近五年产能复合增长率仅在0.64%,石油焦产量近五年复合增长率在-1.52%。2022年全球延迟焦化装置在57017万吨,石油焦产量在12490万吨。 近五年增速放缓主要原因是渣油加氢上马替代延迟焦化装置产能所致,2022年中国延迟焦化装置产能13320万吨,较2021年下降160万吨或1.19%。 渣油加氢增速迅猛 近五年中国渣油加氢产能复合增长率达到11.63%,延迟焦化装置产能复合增长率仅在0.44%,2022年渣油加氢产能9302万吨。 受渣油加氢装置优势影响,主营以投产渣油加氢为主,延迟焦化新增放缓。 受投资成本以及氢气制约,独立炼厂深加工仍以维持现有延迟焦化装置为主。 需求终端呈现不均衡格局 主力行业方面,铝用碳素行业需求稳步增长,近五年平均消费增速4.44%。 新兴行业高速发展,负极材料受新能源汽车行业带动表现亮眼,近五年平均消费增速高达62.81%,尤其21年开始受政策提振明显,增幅较往年扩大。 在消费结构方面,铝用碳素依然是第一大消费领域。而负极行业占比虽小,但占比提升最大,且这一趋势将在未来进一步显现。 高性价比产品是行业发展的需求 常规产品:切入降本技术,大规模降本 未来产品:切入前沿技术在实现极致性能的同时,降低成本。 快充与长循环负极是未来的发展重点 极致降本与新技术开发是负极企业活下去的关键 开发差异化原料、开发差异化装备、开发短流程工艺、开发制造新技术,实现一体化和规模化发展。 原辅料降本 开发新的生产原料 将其他行业的碳素引入负极制造:①寻找海外廉价焦源,如:委内瑞纳焦,俄罗斯焦;②用廉价焦用作填充与导电等材料。 新装备降本 开发大容量造粒与连续造粒设备 引入立式釜造粒原理;引入颗粒融合方式。 开发新型预碳化装备 用其他行业的成熟炉型替代隧道窑;开发连续预碳化。 优化石墨化装备与技术 优化母线方案,优化配电方案;余热回收,缩短冷却时间、回收热能。 开发新的高温碳化技术与装备 连续高温碳化装备与技术的开发:全新炉窑与加热以及防物料氧化技术的开发;降温催化碳化技术的开发。 开发新的坩埚制造装备 开发新的人造负极制造技术 基于低温局域石墨化的负极低成本研制(原理创新) 要点:局域石墨化,能耗降低70% 开发天然石墨负极的降本技术 装备开发 ①开发新的球化技术与装备,提高球化率; ②采用新型高温碳化装备与技术,取代现行的辊道窑或推板窑; ③开发新的包覆技术取代现行的固相包覆,如:采用流态化包覆技术。 硅基负极发展前景的思考 硅氧单体歧化设备的放量;纳米硅如何低成本、高安全、无环保问题制备。 三代硅氧规模化预锂装备开发以及抑制产气可靠包覆层的形成;CVD法多孔碳的可控制备以及硅的可控分解。 大圆柱技术何时突破以及成本的下降,是硅基负极起量的关键;否则, 硅基负极有可能走石墨烯发展的老路! 硅基负极为何规模化应用进度如此慢? (1)性能缺陷明显 1)首效较低,循环性能较差; 2)膨胀大,注定了其难单独使用,目前合适添加量5-10%; (2)应用领域受限 1)圆柱电池天生适配硅负极,数码产品领域有一定前景; 2)在长循环应用严苛的动力领域应用难度大; 3)能量密度要求高的小动力领域有市场,但这是个小领域。 (3)性价比依然是拦路虎 1)为了5%性能的提升、增加10%成本的事,除非万不得已才会干! 2)硅氧预嵌锂/镁的成本不低,用户端接受难度大; 3)G-14的CVD法性能良好,但安环成本、原料成本不低。 硅氧预锂/预镁真的有必要吗? (1)硅氧缺陷明显是事实,“第一代”碳包覆品可以满足常规要求 宸宇富基”开发了单体宏量制备技术,产出近200kg/炉次。 碳包覆后样品未发生明显团聚,发生歧化反应生成硅峰。 制备的碳包覆氧化亚硅具有纯度高,粒度分布窄,比表面低的特点。 预镁/预锂性能有提升,但真的有价值吗? 制备的预锂样品具备高容量和较高首效的特点; 预嵌成本并不低,另外,没有人可以保证解决了产气问题。 CVD法制备硅碳的方法能一统天下吗? CVD法产品性能优势明显,但价格不低。 我们改进的CVD法可使硅均匀分撒在碳基体中,获得较高首效;该法在环评、安评等方面要求高,SiH4的原料供给与储运也许考虑。
SMM作为有色行业的独立第三方平台,承着“公平、公正、公开”的原则,每个成交日所报道的 上海有色现货价格(SMM价格) 受到行业高度、广泛认可。SMM现货价格被从矿、冶炼、贸易、加工、终端整条制造业进行交易结算或参考使用的重要指标! 为帮助促进国内地区锌产业持续、健康、高质量发展,SMM携手华南锌产业链优质企业对华南锌锭价格进行采标公正报价。 如所有SMM体系的IOSCO一样,SMM会定期公布、签发、剔除采标单位,并对其进行授牌。在由SMM、重庆市江津区人民政府、上期所共同共同主办 2023 SMM第十二届金属产业年会 上,SMM为 2023年度SMM华南锌锭优质采标单位 举行了隆重授牌仪式!感谢这些企业对SMM的大力支持,以及对行业发展做出的贡献! 2023年度华南锌锭优质采标单位 (以下排名不分先后) 埃珂森(上海)企业管理有限公司 佛山市桂和金属贸易有限公司 佛山市海呈供应链管理有限公司 佛山市南海鸿泰昌商贸有限公司 佛山市兴美资源科技有限公司 广东东岭有色金属贸易有限公司 广东广晟有色金属进出口有限公司 广东日章国际贸易有限公司 广东正圣金属有限公司 广西华锡有色金属股份有限公司 湖南株冶火炬新材料有限公司 蒙自矿冶有限责任公司 南丹县吉朗铟业有限公司 三水实业有限公司 上海靖升金属材料有限公司 深圳市中金岭南有色金属股份有限公司 云南驰宏锌锗股份有限公司 感谢以上行业同仁对SMM的鼎力支持!
在由SMM、重庆市江津区人民政府、上期所共同共同主办的 2023 SMM第十二届金属产业年会 - 主论坛 上,中国有色金属工业协会原会长康义回顾了近40年中国有色金属工业发展大体经历的三个阶段及有色金属工业改革发展取得的辉煌成就。他表示,当前,我国有色金属工业正在由大国向强国迈进。到2025年,产业综合实力、科技创新能力、国际竞争力大幅跃升;到2035年,基本建成世界有色金属工业强国。未来5-10年,是建设强国的关键时期。 一、砥砺奋进 第一阶段(1983年-2000年) 从党的十二大到党的十五届五中全会。这一时期,我国改革开放正处在探索目标模式到基本建立社会主义市场经济体系框架阶段。有色金属工业处于有色总公司和国家有色金属工业局直接管理有色行业时期。 有色总公司成立不久,提出了“优先发展铝、适当发展铅锌、有条件发展铜,有选择的发展其他有色金属”的方针。为了加快发展,先后从日本引进了当时处于世界先进水平的“闪速炼铜”和大型铝电解预焙阳极工艺技术和装备。建成了江西铜业基地和贵州铝厂,并新建和扩建了一批冶炼和加工企业。这些项目投产后,迅速增加了产量,基本改变了长期进口铝的局面。 从1996至1998年,受亚洲金融危机影响,有色金属工业企业出现了全行业亏损。国家及时采取了“债权股”、“政策性关闭破产”、“贴息技术改造”三项措施,妥善处理了企业历史遗留问题,取得了明显成效。到2003年底,45家有色企业债转股金额309亿元,政策性关闭破产企业,中央财政拨付破产费用缺口资金116亿元。通过企业改制重组,有31家企业在境内外上市,共融资350亿元。到1999年底,有色金属行业基本上实现了扭亏为盈。 这一时期,我国十种有色金属产量、营业收入、实现利润总额和进出口贸易总额分别年均增长11.0%、19.8%、11.9%和12.7%。 第二阶段(2000年-2012年) 从党的十五届五中全会到党的十八大,我国改革开放主要是完善社会主义市场经济体制阶段。2001年,我国正式加入世界贸易组织,为经济全球化创造了良好的外部环境。这一时期在各项基础设施建设和房地产投资强劲拉动下,我国经济得到持续快速发展。2010年,我国经济总量超过日本,一跃成为世界第二大经济体。 本世纪初,煤炭、电力、纺织等行业的一批民营企业进入有色金属行业,投资建设了大型氧化铝和电解铝厂。一些国有企业、央企经过战略重组和改制上市,迅速发展壮大,成为具有国际影响力的大型企业集团。有色金属行业形成了以国有企业为主导,多种所有制共同发展的新格局。2002年,十种有色金属产量突破1000万吨,跃居世界第一生产大国。 2008年爆发的国际金融危机,对有色金属工业造成了严重影响。有色协会及时向有关部门及中央领导报告了《国际金融危机对我国有色金属工业的影响及应对措施的建议》,有关部门及时出台了对铝铜锌等品种收储,提高部分产品出口退税,降低17个品种出口关税等“八项政策”措施。到2009年下半年有色金属工业基本恢复到正常水平。 这12年,是有色金属工业发展速度最快、技术进步最明显、综合实力增长最显著时期。2012年与2000年相比,十种有色金属产量、营业收入、利润总额和进出口总额年均增长速度分别为:14.6%、27.8%、31.6%和22.7%。 第三阶段(2012年至今) 党的十八大以来,中国特色社会主义进入新时代。全面深化改革,实现了第一个百年奋斗目标,开辟强国建设、民族复兴第二个百年奋斗目标新征程。经济发展进入新常态,由高速增长转向高质量发展新阶段。 有色金属工业立足新发展阶段,贯彻新发展理念,以供给侧结构性改革为主线,建设现代化产业体系,构建新发展格局。坚持创新引领,推动发展动能由依靠产能扩张向创新驱动转变;坚持绿色发展,推动全产业链绿色低碳发展;坚持智能化发展,推动数字化转型升级;坚持国际产能合作,加快境外矿产资源开发,推动有色金属产业全球化布局。 根据2022年初步统计数字计算,这一时期我国十种有色金属产量、营业收入、利润总额和进出口贸易总额分别年均增长5.4%、5.5%、2.7%和7.0%。 二、发展成就 40年有色金属工业改革发展取得了辉煌成就。成功实现了 从产量短缺向生产、消费、贸易世界第一大国的历史转变;实现了从主要技术装备依赖进口向中高端产品和成套技术装备出口的历史转变;实现了从加入世界贸易组织向企业“走出去”与“一带一路”国际产能合作的历史转变。40年来,积极应对亚洲和国际金融危机,战胜了各种风险挑战,为我国经济社会发展及世界有色金属事业进步做出了积极贡献。 (一)综合实力显著增强 十种有色金属产量连续20年居世界首位,企业经济效益大幅跃升。 有色金属工业全球地位显著提升。 企业国际地位显著增强 2010年以前有色企业只有中铝、五矿两家进入世界500强,2023年世界500强企业中,8家有色企业入榜。 2022年中国跨国公司100大中,有色企业有11家入榜。 2022年全球矿产铜产量前十位企业 ,紫金矿业排第六。 中国有5家企业入围2022年全球精炼铜产量前十位企业 。 2022年全球前十大电解铝企业产量和2022年全球前十大氧化铝企业产量均有5家铝企上榜。 (二)科技创新引领产业全面升级 新世纪以来,特别是新时代这10年,通过产学研联合攻关,加强基础研究,在原始创新和协同创新上取得了重大技术突破,成功将一批关键共性技术应用于生产,迅速实现了产业全面升级。 铜冶炼的闪速和“双闪”技术日益成熟,广泛应用。自主研发的悬浮铜冶炼、氧气底吹、氧气侧吹加顶吹等铜冶炼工艺技术达到世界先进水平。自主研发的600千安超大型铝电解整套技术属世界首创、国际领先。铜管材、铜板带已经实现了进口替代,并由净进口转为净出口。自主研发生产的高性能铝合金新材料已在航空航天、高铁、新能源汽车等领域广泛应用,保障了“嫦娥”“天问”“北斗”系列等重大工程需要,助力C919大型客机飞行,成功研制了世界上最大规格的整体铝合金锻环,为我国重型运载火箭研制提供了新材料支撑。 (三)绿色低碳成效显著 新世纪以来,率先淘汰了全部落后产能。依靠科技进步,坚持源头减量、过程控制,推动全行业节能减排及选冶废渣、废水、废气的减量化、无害化、资源化处理和有效利用。 打造绿色矿山、全面推广“采、选、充填”和“排土、采矿、复垦”一体化有序开采,实现了矿山开采科学化、资源利用无害化、管理信息数字化和矿区社区和谐化。大力推进低品位复杂难选矿产资源的综合利用,取得了明显成效。全行业累计建成国家级“绿色矿山”163座、“绿色工厂”120家,占全国总数的13%。 冶炼企业坚持清洁生产,持续推动节能减污降碳,使主要技术经济指标达到世界先进水平,其中电解铝综合交流电耗达到世界领先水平。2022年,全国平均电解铝综合交流电耗13448千瓦时/吨比1983年的17560千瓦时/吨,每吨铝节电4112千瓦时,每吨铝减少碳排放7.2吨。 (四)国际产能合作迈出新步伐 党的十八大以来,有色企业利用国际矿业市场有利时机,采取对外投资、整体收购、股权并购、项目投标等多种方式获取境外有效矿产资源。在“一带一路”建设指引下,有色企业一大批境外重大项目相继开工建设,并投产达标,取得良好经济和社会效益。 据初步统计,截至2022年底,中国企业在境外获得的权益铜资源量超过1.5亿吨,形成的权益矿产铜产能280万吨;获得的权益铝土矿约80亿吨以上,铝土矿权益产能8000万吨,镍金属权益产能30万吨以上。初步形成了赞比亚、刚果(金)、秘鲁三大铜钴资源基地;几内亚铝土矿基地、印度尼西亚镍资源及不锈钢产业基地。在境外投资建设氧化铝产能500万吨以上,电解铝400万吨,为矿产资源自主可控、供应链安全提供了有力保障。 三、建设强国 习近平总书记在党的二十大报告中提出:“从现在起,中国共产党的中心任务就是团结带领全国各族人民建成社会主义现代化国家、实现第二个百年奋斗目标,以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴。” 当前,我国有色金属工业正在由大国向强国迈进。到2025年,产业综合实力、科技创新能力、国际竞争力大幅跃升;到2035年,基本建成世界有色金属工业强国。未来5-10年,是建设强国的关键时期。 (一)构建现代化有色产业体系 坚持以推动高质量发展为主题,深化供给侧结构改革,加快构建现代化有色金属产业体系,实现有色金属工业质的有效提升和量的合理增长。 构建现代化产业体系,要有完整的产业链、供应链、创新链、数据链、资金链、人才链等全面融通,形成协同、高效、融合的新生态。要体现产业的先进性。用先进技术改造传统产业,推动产业向高端化、智能化、绿色化发展。要整合科技创新资源,培育和发展新一代信息技术、人工智能、新能源、新材料、高端装备、绿色环保等战略性新兴产业,拓展新领域、开辟新赛道,加快形成新质生产力。要保障产业链供应的安全。重要矿产资源要自主可控,加大“卡脖子”技术攻关,科技创新要自立自强。着力构建安全可靠、自主可控、国际竞争力强的现代化产业体系。 (二)科技创新自立自强 科技强则国家强。面对世界科技前沿、面对国家重大需求以及有色金属工业高质量发展中的瓶颈,加大科技投入,聚集创新资源,全面提高自主创新能力,助推高质量发展。 加强基础研究,弄通“卡脖子”技术的基础理论和技术原理,从原理上突破瓶颈,实现产业化,解决进口替代。重点解决先进基础材料、关键战略材料和前沿科学材料;重点突破绿色低碳节能环保关键技术;重点破解数字化转型、智能化赋能与产业深度融合的核心技术。 加强以企业为主体、产学研深度结合、各创新主体相互协同的创新体系建设,开展联合攻关,充分发挥多种创新平台和创新团队的集体智慧和力量,形成“基础研究+技术攻关+成果产业化+科技金融+人才支撑”的科技创新生态链。 (三)矿产资源保障自主可控 目前,我国20多种有色金属矿产资源产量和消费量均居世界第一。但是也要清醒地看到,我国资源保障能力不足、对外依存度不断提高,如铜资源对外依存度在70%以上,镍钴资源对外依存度均在90%以上。 提高矿产资源保障能力,要立足国内,加大重点成矿带找矿力度,增加储量。积极开展老矿山深部和外围勘探,形成一批重点矿产资源接续区。积极参与“一带一路”建设,大力推进有色企业在境外矿产资源开发,通过对外投资和并购等多种方式获取短缺的境外资源。充分利用国内国外两种资源、两个市场,形成完善的矿产资源产业链供应链。实现资源自主可控,为有色金属工业高质量发展提供资源保障。 (四)绿色低碳可持续发展 有色金属行业碳排放总量约为6.6亿吨,约占全国碳排放总量的6%。为实现2030年前碳达峰,首先要优化冶炼产能规模。严格控制冶炼新增产能,坚持电解铝产量总体约束,防范铜铅锌和氧化铝产能盲目扩张。 加快推进清洁能源替代。继续执行电解铝产能置换政策,有序向水电丰富地区转移产能。要利用西部地区风电光伏电优势,与电力部门紧密合作,推进风电、光伏电用于电解铝新途径。积极参与风电、光伏电及储能、氢能等开发和微电网建设,提高消纳能力。 要依靠科技创新推动节能降碳。要加强研究低碳、零碳和负碳技术。加强基础研究,早日突破惰性阳极和无碳阳极电解铝新技术。 大力发展有色金属再生产业。通过减量化、再利用和资源化,提高资源综合利用率。到2025年,有色再生金属供应量达25%以上。 积极参与全国碳排放交易市场。要做好电解铝碳排放数据核算等基础性工作,培训相关人员,为正式上线交易创造有利条件。 继续推动节能减排和重金属污染防治,重点突破氧化铝生产中赤泥综合利用世界性难题。 (五)加快产业智能化建设 党的二十大报告明确提出,“加快发展数字经济,促进数字经济和实体经济深度融合,打造具有国际竞争力的数字产业集群。”数字经济快速发展,已成为重组全球要素资源、重塑全球经济结构、改变全球竞争力格局的关键力量。 近几年来,有色金属企业数字化转型已取得可喜成效。尤其在露天矿山以5G、互联网和大数据为核心,实现了全流程卡车无人驾驶作业、运输作业智能化调度系统,为智能化无人矿山奠定了基础。但是,有色金属行业品种多,工艺设备各异,企业分散,多数企业技术和人才储备不足,面临诸多挑战。 有色金属行业实现智能化工厂(矿山)建设是一项复杂系统工程。企业主要领导必须高度重视,从顶层设计入手,统筹规划、周密部署,明确目标、路径和分步实施细则。要按照“云、边、端”技术架构,以“数字化、网络化、智能化”为目标,采取企业、科研院所、高校和互联网公司密切合作,逐步实现生产工艺自动化、固定设备无人化、全面管理信息化、经营决策智能化。到2025年,20多家智能化示范企业取得阶段性成果。到2035年,全行业基本实现智能化。 (六)优化产业全球布局 继续加大企业在境外矿产资源开发,尤其是新能源矿产和国内紧缺资源,通过对外投资和并购等多种形式,形成一批资源储量巨大、品质优良、设施配套的若干大型有色金属矿产资源基地。 充分发挥有色企业在国际竞争中的优势,利用国内外两种资源、两个市场,在政治风险小、营商环境好、能源丰富和自主矿产地区布局冶炼企业,在市场较发达地区投资建设铝加工和铝制品企业,在非洲、中东、南美和东盟地区逐渐形成有色金属产业链、供应链较为完善的产业体系,带动中国技术、设备、标准和服务走向全球,培育和发展一批具有国际竞争力的跨国公司,增强有色金属产业在国际上的影响力、竞争力和话语权。 (七)加强高端人才培养 人才是第一资源。习近平总书记在党的二十大报告中强调,“深入实施人才强国战略”、“加快建设世界重要人才中心和创新高地,着力形成人才国际竞争的比较优势” 。 实现有色金属工业强国,关键在人。要努力培养造就国际一流战略科技人才、科技领军人才、高水平创新团队、青年科技人才、卓越工程师、大国工匠、高技能人才。着力打造一大批高素质专业化国际化的优秀企业家。建设一支规模宏大、结构优化、专业配套、素质优良的国际化高端人才队伍。 要真心爱才、悉心育才,不拘一格选人才。要精心用才,倾心引才,用好用活各类人才。要充分发挥和调动各类人才的积极性和创造性,为建设有色金属工业强国提供强有力的支撑。
重庆是中国著名历史文化名城,是巴渝文化的发祥地。重庆作为中国中西部地区唯一的直辖市是西部大开发的重要战略支点,处在“一带一路”和长江经济带的联结点上,在国家区域发展和对外开放格局中具有独特而重要的作用。近几年越来越多的企业投资重庆,落地重庆。 那么重庆到底有哪些优势,又是如何吸引到众多企业家的呢? 在由SMM、重庆市江津区人民政府、上期所共同共同主办的 2023 SMM第十二届金属产业年会 - 主论坛 上,重庆市招商投资促进局党组书记、局长周波向与会嘉宾作 重庆市产业投资机遇及招商推介 。 》观看现场视频报道 新时代 新征程 新重庆 重识重庆 重庆是国家重要先进制造业中心 重庆是国家“一五”计划的工业基地 重庆是西部金融中心 2022年,重庆全市GDP达2.91万亿元,排名全国第四,规上工业总产值达2.8万亿元。 “31” 作为全国六大老工业基地之一,国家重要的现代制造业基地,重庆拥有全部31个制造业大类。 “4、2” 2023年上半年重庆市汽车产业完成产量138.8万辆占全国产量比重7.6% ,是名副其实的“中国汽车名城”。 ”3、5、6“ 全世界每3台PC,每5台显示器每6块智能手表,其中就有1个是重庆造。 "1202、4426" 2022年重庆市材料工业规上企业1202家,规上产值4426.8亿元,增长7.7%,连续5年高于全市工业产值总体增速,增加值占全市工业增加值比重的16.8%。 新重庆 无限未来 党的二十大报告作出"推动成渝地区双城经济圈建设""加快建设西部陆海新通道"的重大战略部署,成为加快建设现代化新重庆的重要战略机遇。 中欧班列、长江黄金水道全面形成,中新第三个政府间合作项目以重庆为中心运营,中国(重庆)自由贸易试验区建设务实推进,内陆国际物流枢纽和口岸高地正在形成。 国际性综合交通枢纽 重庆高速公路通车总里程已突破4000公里,省际出口通道达27个,路网密度达4.85公里/百平方公里,位居西部地区首位。 已建成 “一枢纽十干线” 铁路网,“米”字型高铁网加快建设;在建和营业里程2359公里, 国际航线达110条;轨道交通501公里,区位交通优越通达。 航道总里程4472公里,三级及以上航道达到1100公里;长江黄金水道港口货物年吞吐量超2亿吨;长江上游地区最大的集装箱并港、大宗散货中转港、长江上游旅游集散地及游轮母港;长江上游航运中心雏形基本形成。 西部金融中心 《成渝共建西部金融中心规划》: 明确指出支持 重庆打造西部金融中心 “智融惠畅”工程, 提升金融集聚辐射、服务实体经济、金融数智创新、金融开放引领、金融风险防控 支持有条件的 期货交易所 在成渝地区设立 交易系统备份中心、研发中心和业务分中心 优质配套 重庆是劳动力净输出地区 重庆市全市常住人口3213.34万人,其中有270万为熟练产业工人,劳动力成本仅为东部沿海地区的60%左右。 人才资源总量突破600万人;重庆大学、西南大学、西南政法大学等74所高校;在校大学生和研究生超100万人,每年毕业生约24万人中国科学院院士和中国工程院院士16人。 国家重点实验室10个,国家级孵化平台96个,国家级大学科技园3个;国家级、市级产业和科技园108个;国家级企业技术中心42家,新型研发机构179家。 新重庆 盛宴 一份清晰的产业规划 “33618”现代制造业集群体系: 3大万亿级主导产业:智能网联新能源汽车、新一代电子信息制造业、先进材料。 3大五千亿级支柱产业:智能装备及智能制造、食品及农产品加工、软件信息服务。 6大千亿级特色优势产业:新型显示、高端摩托车、轻合金材料、轻纺、生物医药、新能源及新型储能。 18个“新星”产业:卫星互联网、生物制造、生命科学、元宇宙、前沿新材料等。 《重庆市材料工业高质量发展“十四五”规划》 做大做强钢铁、有色、建材三大特色新材料产业,围绕重钢股份、中铝高端、西南铝业、博赛集团、万达薄板、攀华板材等百亿级企业金龙集团、东方希望、足航钢铁、旗能电铝、华峰铝业、顺博合金等50亿级企业打造一批50亿级、100亿级以上的特色新材料优势产业集群。 “渝西跨越计划“ 面向成渝地区双城经济圈整车、整机、整装和城市建设需求,大力发展精密铜材、高端铝材、特殊钢等深加工产品,做强做大再生金属业态。到2027年,渝西地区先进材料产业集群实现营业收入1500亿元。 一支大规模的产业母基金 成立2000亿产业投资母基金; 打通金融和资本,支持和保障实体经济高质量发展; 资金链、创新链、产业链、人才链“四链”融合。 一个优质的合作平台 重庆以“产业为体,科技、金融为翼”聚力打造重庆市产科金服务平台。 截至目前,已建立项目、资金、专家3个资源库: 项目库已更新纳入先进材料、智能网联新能源汽车、电子信息等重点项目83个 资金库已筛选纳入市级基金、市场化投资机构等优质金融机构34家 专家库已筛选纳入行业专家、知名投资人等专家36位 在重庆 遇未来
在由SMM、重庆市江津区人民政府、上期所共同共同主办的 2023 SMM第十二届金属产业年会 - SMM锌业年会 上,湖南大学材料科学与工程学院教授博士生导师陈小华围绕“基于添加剂策略的锌负极保护机制研究”的话题展开探讨。 研究背景 “双碳”背景下,大规模电化学储能技术的开发具有重要的意义。 大规模电化学储能技术的要求:高安全性低、成本电池材料体系。 锂离子电池缺点:有机电解液易燃易爆,安全性低;锂元素资源缺乏,成本高昂。 亟需开发低成本高安全的电化学储能技术。 发布《防止电力生产事故的二十五项重点要求( 2022年版)》,其中首次明确要求:中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池,不宜梯次利用动力电池;国家新规体现出,“安全”已成为未来电化学储能电站最基本的要求。 各种金属离子AB,如Li+、Na+、K+、Zn2+、Mg2+、Ca2+和Al3+,已经在金属离子嵌入化合物的基础上被证明。目前主流在发展的为水系锂、水系钾、水系钠和多价的水系锌离子电池。 在众多技术路径中,水系锌离子电池格外受到关注。主要原因是锌的储备丰富,具有成本方面的优势;其次是锌离子本身的金属特性带来的电池性能方面的优势。 行业与市场: 水系电池的需求方向比较明确,在动力运输方面将替代同系的铅酸电池与镍系电池,在储能方面将替代现有的有机电池。市场切入顺序与锂电相反:短期在用户储能、电网储能场景,长期爆发在动力运输场景。 水系锌离子电池简介: 水系锌基电池优势:安全、绿色、高效。具体表现为,拥有高理论比容量、高离子电导率、成本低、安全、环境友好。 水系锌离子电池特点与优势 锌资源储备丰富,无毒,易回收; 水系电解液本征安全,不燃; 负极高容量:820 mAh /g ;5855 mAh /cm 3 。 水系锌离子电池组成 正极:金属氧化物,普鲁士蓝类似物,有机分子… 电解液:硫酸锌等锌盐(溶质)+ 水(溶剂) 负极:锌金属负极合金。 水系锌离子电池所面临的挑战 水系锌离子电池还未实现大规模应用的主要原因: 电解液:工作电压窗口小,无法匹配高电压正极材料; 正极:正极活性物质溶解,导致容量快速衰减; 锌金属负极:锌枝晶生成及库伦效率低,导致稳定性差。该方面是当前的研究重点! 锌金属负极存在的问题 锌负极稳定性差的原因: 锌金属在水系电解液中会自发腐蚀反应,产生氢气及不均匀副产物; 水分子在锌负极界面处发生析氢反应,降低锌沉积可逆性及诱导副产物沉淀; 锌离子在负极表面不均匀形核及扩散,导致枝晶生成。 提升锌负极稳定性是推动水系锌离子电池发展的关键 提升锌负极稳定性的策略 隔膜设计策略简介 制备工艺复杂、成本高昂、抑制腐蚀效果不佳 结构设计策略简介 结构设计可有效抑制枝晶,但抑制腐蚀反应效果不佳,增加无效质量 人工涂层设计策略简介 大体积变化下易脱落,增加无效质量,无自修复功能 电解液调控策略简介 电解液添加剂调控策略面临的问题 主要存在的问题是高添加剂用量、低电流密度、低放电深度、低库伦效率无法满足应用要求,因此,主要研究目标是制备高效电解液添加剂,达到低添加剂用量、高电流密度、高放电深度、高库伦效率的程度。 技术路线:电解液添加剂分子设计及选择——添加剂类型/界面组分结构/电化学特性构效关系——锌离子电池器件性能及动力学研究。 电解液添加剂改性策略介绍 添加剂改性策略的作用机制及分类:分为表面吸附型、锌离子亲合型、SEI 成膜型。 添加剂改性策略存在的问题 高效电解液添加剂的选择依据是什么? 界面层的组分/结构/性能关联机制有待揭示 添加剂对电化学性能的正、负影响及平衡机制亟待阐明 锌沉积/剥离的影响机制不清晰。 三聚氰胺添加剂界面吸附提升锌负极稳定性 存在的问题:氢离子诱导腐蚀反应;界面不均匀电场/形核;锌离子在界面处无序扩散。 三聚氰胺在硫酸锌电解液中会发生质子化反应并优先吸附。 N-甲基乙酰胺调控溶剂化结构提升锌负极稳定性 实验证明,NMA与电解液中游离水分子发生相互作用;NMA能够吸附在负极表面,减少双电层结构中的水分子;NMA能够抑制腐蚀反应的发生。 NMA 抑制副产物的生成;锌负极的循环稳定性和可逆性得到改善。 添加剂分子选择依据 如何选取高效添加剂用于提升锌负极循环稳定性?高效:用量低,效果好。 添加剂分子选择依据 供体数,偶极矩,LUMOO和吸附能等添加剂性质与锌负极稳定性无关。 具备SEI成膜能力的添加剂能够有效提升锌负极的循环稳定性 环丁砜添加剂对锌负极循环稳定性影响 通过实验发现,加入环丁砜后,锌对称电池循环寿命提升了5-10 倍; 加入环丁砜后,锌铜半电池在高放电深度下(34 .1%)的库伦效率可达到99 .4%; 加入环丁砜后,Zn -V 2 O 5 和Zn -MnO 2 全电池(低N/P N/P比)循环寿命也提升了一倍。 因此,在电解液添加剂选择过程中,应首先考察其是否具备SEI 成膜能力! 取代基对添加剂SEI 成膜能力的影响 前述工作已经证明了磺酰基(O=S=O)是有效的SEI成膜基团,那么不同磺酰基邻近取代基团SEI成膜能力是否不同? 使用对氨基苯磺酰胺添加剂的锌负极稳定性最好 为何使用SA 添加剂的半电池更稳定? 对不同添加剂形成的SEI 膜成分分析得出:ZnS 含量:SA >BS >MS SA 具有更强的SEI 成膜能力。 SA 添加剂成膜能力强的原因: 高吸附能有利于SA 在锌表面富集; 低LUMO有利于SA 得电子发生还原; 小HOMO -LUMO gap有利于电子转移。 SA添加剂在全电池中的性能评估 加入SA后,Zn-V 2 O 5 全电池循环稳定性提升了近一倍; 加入SA后,Zn-lz全电池在4 mA cm -2 下可以循环1200圈; 加入SA后,Zn-MnO 2 全电池在0.2 Ag -1 下可以循环100圈。 高吸附能,低LUMO以及小HOMO-LUMO gap是提升SEI成膜能力的关键 进一步提高磺酰胺类添加剂的SEI 成膜能力—提高吸附能 前述工作证明磺酰胺类添加剂在锌界面吸附行为对其成膜能力有影响,那么是否可以通过化学键作用提高添加剂在锌负极界面的吸附? 添加剂选择:糖精分子中-NH基团受周围吸电子基团如C=O, O=S=O的影响容易发生解离形成阴离子,可以通过Zn-N键在锌负极表面形成化学吸附 通过糖精衍生阴离子在锌负极界面吸附行为研究发现,XPS 与理论计算均证实了Zn -N键的存在,表明糖精阴离子可在锌负极表面发生化学吸附。 糖精衍生阴离子化学吸附对锌沉积行为的影响: 加入糖精后,形核过电位提升,有利于均匀形核;同时,锌离子的二维扩散也受到了抑制; 原因:锌离子在糖精阴离子吸附锌界面上扩散受阻XPS证明了ZnS 的存在,这主要来源于糖精阴离子的分解。 糖精衍生阴离子化学吸附对锌负极循环稳定性的影响: 得益于糖精阴离子在锌负极界面的化学吸附,锌对称电池、锌铜半电池的循环稳定性都提升了三倍以上; 加了糖精添加剂后,Zn -MnO 2 全电池在2.4C下可以循环7500圈。 巯基形成SEI 成膜的能力 前述工作证明磺酰基可以分解形成SEI膜提升保护锌负极循环稳定性,那么除了磺酰基外,其他含硫基团是否也能够还原分解形成SEI成膜? 添加剂选择:半胱氨酸 选择原因: 1. 巯基化学活性高,易在锌负极表面发生化学吸附(分子富集); 2. 巯基容易在电极表面发生氧化还原反应 (分解形成SEI 膜); 3. 部分含巯基化合物有难闻气味和毒性,而半胱氨酸无毒无味。 半胱氨酸添加剂的吸附行为及对锌负极腐蚀的影响 理论计算表明,半胱氨酸可通过巯基与锌负极表面锌原子形成S-Zn 键,进而形成化学吸附,阻止水与锌负极的接触; Tafel曲线证明引入半胱氨酸添加剂后,锌负极腐蚀速率明显降低; XRD 显示引入半胱氨酸后锌负极表面未出现副产物ZnO ,证明锌负极腐蚀受到了抑制。 半胱氨酸添加剂在锌负极表面分解形成SEI 膜组分结构 XPS 深度刻蚀结果证明: 半胱氨酸在循环过程中会发生分解形成ZnCO 3 ,ZnS ,ZnSO 3 及有机衍生物等,在锌负极表面构成有机无机混合SEI 膜。 半胱氨酸添加剂对锌负极循环稳定性的影响: 加了半胱氨酸后,锌对称电池循环性能提升了至少4倍,归因于半胱氨酸衍生SEI膜的保护作用; 在N/P比为5.5时,Zn-V2O5全电池在0.5Ag-1下可以稳定循环400圈; 在N/P比为5时,Zn-MnO2全电池在0.2Ag-1下可以稳定循环100圈; 二氧化硒添加剂形成SEI 成膜的能力 含硫分子被证明可以分解为ZnS等SEI有效成分,提升锌负极稳定性,那么作为与硫同族的硒元素是否也具有类似作用? 添加剂选择:二氧化硒 选择原因: 1.有机硒分子价格昂贵,二氧化硒成本低廉 2.二氧化硒易溶于水,且会水解成SeO 3 2- 3. SeO 3 2- 在硫酸锌电解液中可被还原成ZnSe 二氧化硒添加剂形成SEI 成膜的能力 二氧化硒添加剂对锌负极腐蚀的影响: XRD和Tafel曲线证实SeO 3 2- 在锌负极表面会自发还原形成Se保护膜,从而抑制锌负极的腐蚀。 LSV曲线证实加入二氧化硒添加剂后锌负极的析氧电位提升,归因于Se保护膜隔绝水与锌负极之间的直接接触。 二氧化硒添加剂还原分解及对锌沉积过程的影响 证实在电化学沉积过程中,HSeO3-优先还原为ZnSe CV曲线证明ZnSe能够降低锌沉积过电位,有利于提升沉积动力学, CA曲线证明ZnSe抑制锌离子在锌表面二维扩散,促进锌均匀沉积。 二氧化硒添加剂对锌负极循环稳定性的影响 通过实验数据发现,引入二氧化硒添加剂后,锌对称电池循环寿命提升了10倍以上; 在N/P比为8时,Zn-MnO2全电池在0.2Ag-1下可以稳定循环100圈; 添加剂原位还原策略有助于提升ZnSe的耐久性,避免循环过程中的破裂失效问题; 对羟基苯甲醛添加剂形成SEI 膜的能力 控制副产物碱式硫酸锌Zn 4 SO 4 (OH) 6 ∙4H 2 O均匀成膜,变不利为有利 副产物产生并不会诱导锌枝晶产生,反而有利于锌均匀沉积 锌负极稳定性提升来源于HB加氢衍生形成的有机无机SEI膜 副产物均匀生长对锌负极稳定性具有积极作用,但其形核生长机制仍然未知 总结和展望 在锌负极保护策略中,添加剂改性简便高效,易于实现大规模应用。在添加剂选择过程中应重点关注具有成膜能力的添加剂; 含硫/硒等基团如磺酰基,巯基,二氧化硒在沉积过程中易被分解形成富ZnS/ ZnSe 界面层,能够提升锌负极稳定性; 现有添加剂改性虽然能够在一定程度上提升锌负极循环稳定性,但在高放电深度下和低的N/P 比时,锌负极稳定性仍然是一个巨大的挑战。 锌离子电池应用展望 基础问题 (1)能商业化正极材料存在的溶解问题未得到根本解决,一个较好的策略是以Mn 2+ 盐作为电解质添加剂,但这种方法被证明在高倍率下有效(在5C 下5000 次循环的容量保持率为92% 92%),尚未在更小倍率下进行评估。 (2) 目前在高电流密度下锌负极的利用率较低 锌负极的利用率较低 锌负极的利用率较低 ,N/ P比较大,导致能量密度 能量密度 偏低。 (3)析氧反应(OER)和析氢反应(HER)会造成水系电解质分解。OER造成电解质的酸性增加,进一步诱发了一些正极材料的降解。因此,需要新的策略来提高锌电池水系电解液的电压稳定性。 (4)目前实验室水平的质量负载为2 m g cm-2,远低于实际值。因此,未来更多的工作应该集中在开发厚电极或开发具有更高比容量的新正极材料,以满足实际需求。 (5)应以更现实和合理的评估策略来衡量水系锌离子电池的电化学性能,包括评价正极材料在中等倍率(≤1C)和实际面积容量(≥3 mAh cm−2)下的循环稳定性,并以实际N/P比(<3)测试全电池性能。 (6)目前主要采用的是 DFT 计算来说明基底、涂层或电解液组分与锌之间的相互作用,缺乏原位的表征手段对其电沉积过程进行实时动态的表征,以深入揭示上述策略调控金属锌沉积行为的具体内在机制。 (7)现有研究重视对金属锌沉积过程的研究,忽略对溶解过程的研究。 (8)目前 (002) 晶面择优取向金属锌负极的电化学性能主要是在低面容量、低放电深度下进行测试的,提高充放电深度,上述策略是否仍然有效不得而知。 (9) 现有添加剂改性机制不清晰,在高放电深度和高电流密度下下锌负极稳定性仍然不尽如人意。 (10) ZIBs 的电化学工作窗口及宽温性能目前还是一个重大的挑战, 限制了 ZIBs 的能量密度以及工作温度。 开发适用的电解液添加剂是攻克这些难题的一个可行策略。 产业问题 (1)目前,几乎所有关于水系锌电的研究都集中在纽扣电池的性能上,实验室研究与实际应用仍然存在巨大差距。某些指标(例如DOD,充电/放电电流密度和面积容量)在实验室中通常遭到忽略。市场追求具有快速循环速率和能量密度的电子产品,意味着应在电池中实现高电流密度和锌负极的高效利用。 (2)从实验室研究到中试再到产业规模化的过程中, 从小的扣式电池到 5 号电池、18650电池以及体积更大的方型电池, 电池体系的问题和缺陷被放大,副反应影响更为明显。 (3)在电池制备工艺中, 将不同粒径和导电性的电极材料、 导电剂、黏结剂等进行混合,载量越高在集流体上分布的均匀性会越差, 获得的极片导电性也会越差,同时电解液对高载量极片的浸润性更差。 (4)如何有效降低内阻也是水系锌离子电池规模化放大制备需要解决的关键问题。除了关键电极材料外,集流体的选用和极耳的宽度、 焊接方式等也会对电池内阻产生较大影响。 (5)在产业化发展中, 关键材料的纯度、电池副反应、产气、自放电等影响可能更为严重, 其他组件产业链不完善, 存在价格较高、体系匹配度不够、性能尚不能满足要求等问题。包括集流体、隔膜等。 (6)在统一的条件下缺乏标准的CE测定协议,妨碍了电解质系统之间的有效比较,阻止了研究人员开发和评估新材料。 展望 (1)水系锌离子电池的产业化仍已经处起步,许多实验室的研究成果在产业的规模化试制中并逐步得到验证。逐步解决能量密度较低、电极结晶、电解液消耗水系锌离子电池商业化面对的难题。 (2)锌电池行业的进程已处于起步阶段,不少企业在做小尺寸消费类电池,做示范性工程送样或者小订单,以期获得市场认可。国外包括ZINCFIVE、EOS energy、EnZinc等。行业内的锌玩家比拼的仍然是技术,有客户的认可锌电池才能更快发展。 (3)目前,A股上市公司也对锌电池有一定的布局。其中,ST海投、中电兴发参股公司已有锌基电池产品,锌业股份、西部矿业、罗平锌电、驰宏锌锗、株冶集团等具备锌金属生产或冶炼能力。 (4)国内有公司实现了电池级正极材料 MnO2 的规模化制备。以常用锰盐为原材料,通过液相反应共沉淀生成 MnO2 浆料, 再通过喷雾干燥技术直接将浆料干燥成颗粒,获得表面光滑、直径约为 20 μm 的球形 MnO2 颗粒。 (5)国内有公司开发了水系锌离子电池器件制备中试线, 包括湿法或干法搅料、涂布或拉浆制片、辊压极片、裁切极片、注液、封口等。不需要真空、无水环境。已开发制备的水系锌离子电池包括 5 号电池、18650 电池、方型电池等。 (6) 国内水系电池的赛道融资2020年、2021年拉开序幕,真格、软银中国等已相继出手。水系电池是技术导向型赛道,技术门槛高、研发有一定难度、商业化路径不清晰,企业是否有对应的研发团队、产业化团队支持尤为关键。
在由SMM、重庆市江津区人民政府、上期所共同共同主办的 2023 SMM第十二届金属产业年会 - SMM锌业年会 上,成都中建材光电材料有限公司总经理助理郑林讲述了“高纯锌的制备及其主要应用”。 锌的简介 锌(Zn)是一种银白色略带淡蓝色金属,化学性质活泼,具有强烈的亲硫性。具有强金属光泽和良好的物理延展性、化学稳定性及抗腐蚀性, 广泛应用于现代国防、工业等领域。是六种基本有色金属之一,其产量与消费量仅次于铜和铝。在自然界中,因为铅锌具有一样的成矿物质来源和相似的地球化学行为,所以铅锌常常共生。根据主要含锌化合物种类划分,锌矿石分为闪锌矿、菱锌矿、红锌矿、硅锌矿、锰硅锌矿及异极矿六种类型。 根据美国地质勘探局(USGS )报告,2021年全球已探明的锌矿储量为2.5亿金属吨。从储量分布来看,全球锌矿储量主要分布在环太平洋地区,而非洲基本没有锌矿分布。从锌矿质量来看,亚洲锌矿质量普遍较低,而美澳的锌矿质量较高。 全球锌矿资源量分布 目前,全球锌矿储量主要分布在澳大利亚、中国、俄罗斯、秘鲁、墨西哥、哈萨克斯坦、印度、美国等国家。近20年来,南美、澳大利亚、除中国外亚洲其他国家的勘探活动频繁,锌矿储量增加。 中国锌矿储量分布 2021年我国锌矿储量为4400万吨,占全球锌矿储量的17%。 从储量分布来看,我国锌矿储量主要分布在中西南部地区,储量大省包括内蒙古、云南、甘肃、四川、新疆、两广地区等,这六个地区的锌矿储量占全国锌矿储量的80%。 从锌矿规模来看,我国大型锌矿主要分布在内蒙古、云南、甘肃、广东、湖南等地。 高纯锌的制备研究 高纯锌是战略电子材料,是制造现代化技术设备必不可缺的材料。高纯锌的提纯方法主要有电解精炼、真空蒸馏、区域熔炼、单晶提拉等方法,每种方法各有优缺点,目前国内外主要采用多种方法联合的制备工艺。 高纯锌制备工艺流程图 高纯锌的制备研究—真空蒸馏 锌的熔点和沸点(分别为419.6℃和907℃)相对其它元素较低,这个特点可用于单个元素间的分离,特别是可有效地进行锌与杂质镉、铅的分离。锌的真空蒸馏法提纯是利用金属锌与杂质的沸点和饱和蒸汽压不同,在挥发或冷凝过程中除去杂质以达到分离目的。采用多段式真空蒸馏,凡是蒸气压高、沸点低于锌的金属和盐类,首先蒸发;而蒸汽压低、沸点高于锌的金属和盐类,则残留在坩埚中。 高纯锌的制备研究—单晶提拉/区域熔炼 采用单晶提拉/区域熔炼法进行高纯锌的提纯,主要是利用分凝现象,即杂质在金属的凝态和熔融态中溶解度的差别,使杂质析出或改变其分布的一种方法。可以将 99.999%的高纯锌进一步提纯至 99.9999%(6N)和 99.99999%(7N)。 高纯锌的应用 高纯锌的主要应用-ZnSe/ZnS红外光学材料 红外光学材料是指能够透射红外光的功能材料,主要用作红外热成像设备的球罩、窗口、透镜、棱镜等光学元件。在军事和民用领域均具有广泛应用前景。 高纯锌的应用——ZnSe/ZnS在军事中的应用 红外热成像技术在军事领域有重要的应用,如红外末制导、光电火控和红外预警。它的应用使现代武器具备了全天候、全天时的精确打击能力和抗电磁干扰能力,有效地弥补了雷达和可见光成像技术的不足。 高纯锌的应用——ZnSe/ZnS在民用中的应用 在安防、医疗、车载、工业、测温、手机民用领域,红外热成像技术也获得了广泛的应用。 高纯锌的应用—碲锌镉(CZT)晶体材料 碲锌镉晶体材料属于第三代前沿战略性的半导体材料,是当前国际国内制造室温中红外探测、X射线探测、γ射线探测、核辐射及高能射线等探测器最为先进、优异的材料。碲锌镉具有三大特点: (1)能在室温状态下工作; (2)其灵敏度极高,连极其微弱的宇宙本底射线的辐射也能快速精准地捕捉到; (3)可以直接将X射线和γ射线光子转换为电子,无需光电倍增管,避免了光子损失,使CZT晶体的探测效率大幅提高,同时最大限度的降低射线的辐射量。 航空航天中的应用 宇航员在太空执行任务中,会受到宇宙辐射的伤害,其强度大约是我们在地面上受到天然辐射的50倍。神舟十五号载人飞船任务中,3名航天员随身佩戴的辐射剂量仪,其核心元件采用碲锌镉(CZT)探测器。CZT探测器灵敏度高、响应速度快,能够准确计量辐射数据,对于保障航天员身体健康和空间科学研究具有重要意义。 核医学中的应用 碲锌镉探测器为代表的半导体探测器在探测效率、分辨率以及稳定性方面具有独特的优势,随着碲锌镉探测器技术的不断发展,其在心脏、骨骼、脑等脏器的疾病诊断上将得到更广泛的应用。 (1)成像质量更高,采集的图像,空间分辨率是传统设备的3倍,能量分辨率是传统设备的2倍; (2)大大降低对病人的辐射伤害,图像采集时间缩短,服用的靶向药物剂量减少; (3)有助于发现更早期的病灶,可以用于肿瘤筛查。
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