中国粉体网讯 2023年，我国进口针状焦占比13.1%，主要用于生产高端人造石墨负极材料。

针状焦是一种高质量的碳素材料，是化工工业的重要原料之一，是人造石墨的一种，由于其表面有显著的条状纹理，被破坏后大部分是细长的针状碎片，在显微镜下可以看到纤维组织，所以被称为“针状焦”。

1、针状焦分类与应用

根据原料来源的不同，针状焦可分为油系针状焦和煤系针状焦两大类。其中，油系针状焦的生产原料为石油炼制过程中产生的催化裂化澄清油、润滑油精制抽出油和热裂化焦油等；煤系针状焦的主要原料为焦炭生产过程中的煤焦油沥青及其馏分油。针状焦具有热膨胀系数低、易石墨化等优点，主要应用于制造电炉炼钢用高功率/超高功率石墨电极、锂离子电池用人造石墨负极材料等，同时也用于生产电化学用超级电容器、核石墨等其他特种炭素制品。

2、针状焦生产技术

针状焦的制备是通过液相炭化技术，将焦化原料逐渐热解和缩聚形成中间相小球。中间相小球再经充分长大、融并、定向，最后碳化成流线型结构的针状焦。生产工艺分为原料优化、延迟焦化和煅烧3个部分。

针状焦煅烧工艺

其中，延迟焦化得到的产品称为针状焦生焦。生焦在旋转窑中或者在回转床煅烧炉中进行煅烧（煅烧温度通常为1500～1800K）后得到针状焦煅后焦（也称熟焦）。在煅烧过程中，生焦的热处理能够进一步降低生焦中的挥发分。

对于针状焦熟焦，一些重要的参数会决定其品质和用途。举例说明，热膨胀系数（CTE）越低，热抗震性能越好；硫含量较高容易使电极在石墨化生产过程出现气胀，导致裂纹产生；真密度越高，石墨化程度越高。其他的一些重要参数还包括电阻率、灰分、振实密度、可磨指数等。

3、针状焦用作人造石墨负极材料

目前，锂电池负极材料主要分为天然石墨负极材料和人造石墨负极材料。人造石墨按照原料的来源又可分为油系焦和煤系焦。

人造石墨原料分类

针状焦由于具有易石墨化、成本低、丰度高、嵌锂电位低和循环寿命长的特点，是生产优质人造石墨负极材料的重要原料。用于生产人造石墨负极材料的针状焦主要为煅前焦和少量的煅后焦。针状焦经破碎、混合、造粒、石墨化预处理、石墨化、筛分制得人造石墨负极材料，具有较高的结晶度和石墨化度，接近完美的石墨层状结构。研究表明，不同的制造工艺能够影响负极材料的倍率性能、循环寿命、首次效率与压实密度等性能。

4、全球针状焦产能分布

2023年，全球针状焦产能为484.8万吨/年，其中，我国针状焦产能为379.8万吨/年，占全球产能的78.3%，我国针状焦产能在全球产能的占比逐年提升；国外针状焦产能保持平稳，维持在105.0万吨/年。

国内针状焦总产能中，煤系针状焦产能为135.0万吨/年，占比35.5%；油系针状焦产能为244.8万吨/年，占比64.5%。国外针状焦产能集中在英国、美国、日本和韩国。我国针状焦产能主要集中在山东、辽宁和山西，合计占比73.9%，其中，山西均为煤系针状焦。2024年，我国规划新增针状焦产能为93万吨/年，主要分布在山东，占比56.9%，新增产能主要为油系针状焦，占比54.8%。

5、我国人造石墨负极对针状焦的需求

2023年，我国人造石墨负极材料总产量占石墨负极材料产量比重超80%。据统计，2023年国内人造石墨负极材料行业共消耗针状焦55.4万吨，其中国产针状焦占比达86.9%；进口针状焦占比13.1%，主要用于生产高端人造石墨负极材料。

近年来，得益于新能源汽车、通信储能、电力储能和智能穿戴等应用领域的快速发展，锂电池负极材料市场迎来爆发式增长。从石墨负极材料市场来看，据统计，我国锂电池负极材料出货量由2017年的14.9万吨增长至2023年的176.2万吨，年均复合增长率达50.9%。其中，人造石墨负极材料占比持续提升，市场份额由2017年的67.9%上升至2023年的84.5%。预计到2025年我国锂电池负极材料需求将超过190万吨，人造石墨负极材料需求将超过160万吨。

我国锂电池负极材料产量及增长率

我国人造石墨负极材料产量及市场份额占比

随着低硫石油焦也被用于生产人造石墨负极，预计2025年将有近半数的人造石墨负极材料以低硫石油焦为原料，按照每吨人造石墨负极材料需要针状焦1.8~2.0吨计算，2025年对针状焦的需求量将超过140万吨。

参考来源：

房挺，等：我国针状焦行业现状分析及未来展望，中国石化炼油销售有限公司

李超，等：针状焦在不同领域中的应用，中国石化茂名分公司研究院

郭新房，等：特种石墨用针状焦的制备与应用研究进展，山东益大新材料股份有限公司

(中国粉体网编辑整理/昧光)

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