说起汽车动力电池，人们很容易想到锂、钴、镍等金属材料的重要性，而作为电池负极材料的石墨，因为太过常见而容易被忽视。但是近期美国对中国动力电池等产品加征关税时，却偏偏放了石墨一马，让人重新意识到全球对中国石墨产业的依赖。
尽管中国长期是全球最大的石墨生产国，以低价为国外提供原材料，可是在高端石墨领域却一度被国外卡脖子。产业集中度低、科研实力薄弱是中国石墨产业的痛点。
转折点来自中国3C电子、新能源汽车等产业的大发展，终端产品市场的爆发让国内电池企业实力壮大，有了更多资本来进军上游产业整合研发，中国在高端石墨领域终于开始迎头赶上。
关税风暴中的“例外”
2024年9月27日，美国对华加征的301关税正式生效。美国政府此前发表声明，对大多数中国商品的关税，包括对电动车的100%关税、对太阳能电池加征的50%关税，对钢铁、铝、电动汽车电池和关键矿物加征的25%关税等，都将即日起正式生效。
但在这些商品中，却有个关键的“例外”，被美国政府给“豁免”了，这个商品就是石墨。
按照美国政府的说法，对中国石墨加征的25%关税，将被推迟至2026年才开始生效。这一决定表明，无论是美国政府还是相关行业，都还需要更多的时间来进行调整和游说。
事实上，美国政府在此之前已经应各行业要求，多次推迟了对中国石墨加征关税的日期。这反映出，美国政府在短期内，并没有做好与中国石墨供应链完全脱钩的准备，显然是意识到，想要在中国之外重新建立一个可靠的石墨供应链，将会是一项复杂且成本高昂的任务，依赖中国进口的高品质石墨产品，已经成为了美国相关行业不可或缺的一部分。
不可或缺的“黑金”
石墨，是我国少数具有国际竞争优势的矿产之一，也是支撑战略性新兴产业的重要资源，是发展新型材料不可或缺的上游产业链组成部分。然而，在过去的很长一段时间里，由于在深加工技术方面的水平不足，我国在高端石墨材料领域面临着关键技术“卡脖子”的问题，市场对高品质石墨材料的需求无法得到满足，不得不每年投入大量外汇，从国外引进价格昂贵的高端石墨制品，以支持先进制造业的发展需求。
多年以前，马斯克曾在采访中说：“我们的电池应该被称为镍-石墨电池，因为阴极主要是镍，而阳极主要是石墨，里头只有一点锂，就像沙拉上的盐一样。”
石墨有着“黑金”的美誉，作为碳的同素异形体，凭借其独特的原子排列，展现出了优异的物理和化学特性，诸如耐高温、润滑、可塑，以及良好的导电和导热性能。许多人初次接触石墨，可能还是在小学用铅笔写字的时候，但如今，石墨的应用范围，已经远远超出了传统的书写工具。
锂电池阳极的绝大部分（95%）由石墨构成。小到手机、笔记本电脑，大到新能源汽车与电网储能系统，石墨都是不可或缺的材料。每一千瓦时（kWh）的电池能容量，大约需要消耗1公斤的石墨。据此推算，一辆标准的电动汽车大约需要50至100公斤的石墨，这一数量几乎是所需锂元素的两倍，且占据了电池总质量近三分之一的比例。
不止是锂电池，石墨也在核能产业中发挥着不可替代的作用。它常被用作中子减速剂和反射材料，得益于其优秀的中子慢化性能，成为了核反应堆设计中的重要组件。
而在钢铁行业，石墨被广泛用作电弧炉（Electric Arc Furnace, EAF）的电极，电流通过石墨电极形成热弧将废钢熔化。弧区的温度通常超过3000摄氏度，接近太阳表面温度的一半，石墨是唯一能够在如此极端的高温中依然保持稳定的商用材料。相较于传统的高炉-转炉炼钢（Blast Furnace- Basic Oxygen Furnace, BF-BOF）流程，电炉炼钢的碳排放降低了约75%，吨钢能耗降低了50%以上。
在全球减碳压力不断加剧，汽车产业逐步向新能源方向转型的大背景下，石墨的战略价值日益凸显，得到了各国政府的高度关注。
2011年，欧盟首次将石墨列为14种关键的原材料之一（Critical Raw Materials for the EU ）。随后，日本在2012年由经济产业省公布的“资源确保战略”中，亦将石墨认定为30种重要矿物之一，并且规定人造石墨作为出口管制物品，须获得政府许可方能销往海外。2016年，印度科技部下属的能源、环境与水资源委员会（CEEW）发表了《印度制造业关键非燃料矿产资源》（Critical Non-Fuel Mineral Resources for India’s Manufacturing Sector）报告，明确指出石墨是该国制造业所需的12种关键非燃料矿产之一。两年后的2018年，依据美国总统签发的行政命令，美国内政部公布了首份《关键矿物清单》，其中石墨被列为对美国经济与国家安全至关重要的矿物之一。进入2021年，随着拜登政府就任，其发布的《供应链审查》报告进一步确认了石墨作为电池阳极材料在电动汽车和清洁能源转型中的核心作用。
国际能源署（IEA）的预测显示，到2040年，全球对石墨资源的需求量有望达到1602.3万吨，这一数字将是2021年需求水平的四倍之多。随着全球经济向低碳化和电气化转变，石墨作为基础材料的重要性和需求量正在急剧上升。
国际能源署（IEA）对石墨需求的预测
经历“稀土之痛”
然而，全球石墨资源的分布，却呈现出了显著的不均衡性。
根据美国地质调查局（USGS）2022年的统计数据，全球天然石墨的总储量估计约为3.3亿吨，这些资源主要集中于土耳其、巴西与中国等国家。具体而言，中国的天然石墨储量约为5200万吨，占全球总储量的15.8%，位列世界第三，仅次于土耳其和巴西。
世界石墨储量（2022）USGS
尽管中国并不是全球石墨储量最高的国家，但它却是当前世界上最大的石墨生产国与出口国。2022年的数据显示，中国的石墨产量达到了85万吨，占据了全球总产量的65.6%。
世界石墨产量（2022）USGS
但这种“主导地位”却并不完全是积极的。
作为世界上最大的石墨供应国，中国承担着巨大的环保与开采压力。中国虽然生产了世界上绝大多数的石墨产品，但大部分都是初级产品，处在价值链的中低端，附加值很低。
石墨的应用价值，与其纯度密切相关，一般来说，纯度越高，其导电性能、化学稳定性和热传导效率就越好。普通石墨产品的纯度通常介于90%到99%之间，然而随着技术进步，这类纯度的产品已难以满足现代工业，尤其是高端制造业的需求。如在电动汽车中，只有纯度大于99.95%的石墨，才能被用作动力电池的阳极材料，因这种高纯度石墨具有出色的导电性和化学稳定性，可以大幅提高电池的效能和使用寿命。再往上，用于合成人造金刚石的天然石墨原料要求其纯度为99.999%以上；而用于合成第三代半导体SiC晶圆的石墨粉的纯度要求更是高达99.9995%以上。
在光伏、半导体、锂电池及核电等行业，对于高纯度、高密度、高强度的特种石墨（即“三高石墨”）的需求正逐渐增加。特种石墨的纯度通常超过99.99%，适用于对材料性能有严格要求的应用场景。
然而长期以来，国产石墨的纯度只能达到99.95%，而对于纯度达到99.99%及以上的高纯石墨，则完全依赖进口。这种情况不仅限制了中国在高端石墨产业领域的发展，也增加了相关行业的成本。2012年，中国进口的人造石墨数量创下了历史新高，达到了42,857吨，比前一年大幅增长了28%，这一现象引起了业内外人士的高度关注。
近年来，有越来越多的有识之士，呼吁保护我国珍贵的石墨资源，并在尖端领域加强技术研发和创新。
2016年，民进中央在全国政协会议上提交了第0671号提案，呼吁政府尽快规范石墨产业发展，并加强战略性资源储备。提案指出，我国石墨产业长期以来面临“低端产品产能过剩”和“市场供过于求”的问题，导致宝贵的石墨资源以低廉的价格大量流向海外市场。
上世纪80年代末至90年代初，在追求出口创汇的大潮中，石墨行业经历了所谓的“黑色风暴”。当时，中国石墨行业以资源浪费和环境污染为代价，占据了世界大部分市场份额。然而，由于行业内部的恶性竞争，石墨资源的价格一直维持在较低水平，且开采技术几乎没有进步。尽管中国是全球最大的石墨出口国，但在高端石墨深加工技术方面缺乏核心竞争力。
由于特种石墨在核能及军工领域的重要性，掌握先进深加工技术的国家往往采取“以购代采”的策略，即选择从国外进口，而非开发本国资源，并对相关技术实施严格的保密措施，限制其出口。
例如，日本作为中国最大的石墨市场之一，进口的石墨占中国总出口量的32.6%，并且将部分进口的石墨矿石存储于海底，以备不时之需。韩国则封存了本国的石墨矿山，不予开采，并利用中国产品的低价优势大量进口。美国虽然拥有丰富的石墨资源，但选择不进行开采，每年从中国进口的石墨量约占中国总出口量的10.5%，同时对本国的石墨资源进行立法保护，以确保其长期的战略安全。
此外，中国石墨产业还面临着严重的“低出高进”问题。以德国西格里（SGL Carbon）、法国卡朋罗兰（Carbone Lorraine / Mersen）、日本东洋炭素（Toyo Tanso）、瑞士特密高（TIMCAL / Imerys Graphite & Carbon）为代表的国际大型企业长期控制着全球高端石墨产品的供应。中国以极低的价格出口原始石墨资源，而这些资源在国外经过加工和提纯后，再以极高的价格进口回国，价格翻了数十倍，甚至更多。民进中央在第0671号提案中提到，2011年，中国天然石墨的平均价格约为4000元/吨，而进口的高纯石墨（纯度99.99%以上）的价格则超过20万元/吨，价格相差近50倍。
在2021年的两会期间，全国人大代表、中车株机党委书记、董事长周清和提出了《关于推动石墨产业高质量发展的建议》。他指出，中国石墨产业存在着低端产品过剩、资源低价外流的现象，而高技术产品却需要高价进口，让人联想到当年的“稀土之痛”。
人大代表周清和视频截图
受到下游光伏、半导体、新能源电池、核电等领域快速发展的影响，中国特种石墨长期处于供给不足的状态。
石墨的“东北振兴”
在中国东北部的广袤土地上，黑龙江省因其丰富的石墨矿藏而著称，其已探明的石墨储量超过全国总量的一半。这里的石墨多以优质的鳞片状存在，这种形态的石墨易于提纯，具有较高的工业价值。
尽管黑龙江拥有如此重要的自然资源，但其石墨产业的发展，却一直未能实现与其资源相匹配的水平。
曾有一位担任过黑龙江某市副市长的官员言辞尖锐地指出，该省内的石墨行业主要是输出石墨初级产品，产业链较短，产品附加值偏低，并且对资源造成的破坏极为严重。企业规模也普遍较小，从事初加工的企业数量有限，高端企业更是少之又少，众多生产初级产品的企业挤在一起，设备工艺陈旧老化，采矿、选矿工艺历经数十年都未曾有过重大的变化与突破。石墨企业也大多不是专业厂家，基本没有独立的研发机构和高级科研队伍，技术人员极为匮乏，一旦遇到难题，就只能临时聘请外部专家来解决。自主创新能力严重欠缺，全省二十多个石墨企业中，科技人员仅占职工总数的 2.4%，其中专门从事石墨专业的技术人员更是凤毛麟角。
因此，如何吸引更多的优质企业入驻，推动产业升级，提高产业链的整体技术水平，对于黑龙江石墨产业的未来发展而言至关重要。
2019年7月，黑龙江省政府发布了《黑龙江省石墨产业发展规划》，明确提出通过对接国内外领先企业，如五矿集团，并借助与广东省的合作关系，吸引大型企业的投资，以期引进更多战略投资者，推动一系列产业项目的实施。
作为这一战略的一部分，五矿集团与鹤岗市、贝特瑞与鸡西市的合作堪称典范。
深圳贝特瑞是一家全球领先的负极材料制造商，2010年，贝特瑞与黑龙江省鸡西市达成合作，成立了鸡西市贝特瑞新能源科技有限公司。
在鸡西市麻山地区，贝特瑞投资建立了麻山负极材料产业园。这座产业园区不仅是贝特瑞在东北的重要生产基地，还是鸡西市深化产业链布局的关键一步。园区内的一家企业——黑龙江多凌新材料科技有限公司，其总经理李云鹏曾表示，公司可年产1000吨石墨烯粉体，每吨的市场价格区间为30万至50万元人民币，且所需的原材料均能在园区内部获得供应。
此外，通过设立超碳公司、恒山长源矿业以及龙鑫碳素等子公司，贝特瑞逐步建立起一套包含负极材料、高纯石墨、超级活性炭及超高功率石墨电极等多元化的深加工产品体系。依托设在深圳总部的强大研发力量，贝特瑞成功引入了一系列先进的制造技术和创新产品，并在鸡西实现了规模化生产。
此外，贝特瑞还积极与当地企业，如申太新能源、普翔新材料等开展技术交流和市场分析，为这些合作伙伴提供技术支持与指导，并派出超过20名专业技术人员进行现场培训。同时，贝特瑞与哈尔滨工业大学、黑龙江工业学院及黑龙江技师学院等教育机构建立了合作关系，为学生提供实习和技术培训的机会，创建了人才培养和实习基地，从而帮助当地解决了人才引进与留存的问题。这些举措不仅提升了当地的技术水平，也为东北边陲地区的经济和社会发展注入了新的动力。
而五矿集团与鹤岗的合作，则开始于2017年。
2017年，鹤岗市开始与中国五矿等大型企业接触，邀请五矿集团专家对云山石墨采矿区等地进行实地考察，希望借助五矿集团的资源和技术优势，振兴这个因煤炭资源枯竭而陷入经济困境的城市。
2019年初，中国五矿集团与黑龙江省政府签署了战略合作框架协议，并与鹤岗市政府签订了矿产资源开发与新材料产业合作协议。双方致力于在鹤岗市打造一条从采选到球形石墨，再到负极材料等深加工环节的完整产业链，形成“资源+产能+新材料”的产业集群模式。
同年12月，由中国五矿集团、鹤岗市政府、黑龙江交通投资集团、中国第一重型机械集团公司、华润集团及萝北县政府共同组建的中国五矿集团（黑龙江）石墨产业有限公司正式成立，在不到11个月内完成了资源整合、产业规划、可行性研究设计及公司注册等一系列前期工作。
地质勘探数据显示，鹤岗市已探明的石墨矿石总储量为20.08亿吨，其中云山特大石墨矿位于萝北县，储量达17.31亿吨，被誉为“亚洲第一矿”。此前，由于矿权分散，许多小型企业在此区域内进行无序开采，导致矿区管理混乱、开采效率低下等问题频出。
中国五矿集团进驻后，采取了“小矿成大矿”的资源整合策略，成功整合了鹤岗萝北云山石墨矿，使矿区内的石墨矿石资源总量超过了15亿吨，成为世界上最大的单一晶体石墨矿。在合作过程中，五矿集团向鹤岗市石墨产业项目派遣了包括一百多名高端专业人才在内的专家团队，其中不乏拥有博士学位的专家，他们活跃在矿产开发、智能化建设、资源综合利用以及新材料研发等领域。
鹤岗市萝北县云山石墨矿区航拍
五矿集团的专家们专注于天然石墨材料的应用技术、负极材料及其前沿技术的研究与开发，并积极推进产学研平台建设。自成立以来，五矿石墨公司已经构建了一个从基础研究到应用技术研发，再到工程产业化的科技创新体系，培养了一支高水平的科技创新团队。
五矿集团持续加强科研平台建设，建立了包括石墨材料制备室、负极材料制备室、高温实验室、污水处理化学工作站、电池测试实验室和物理化验室在内的完备实验体系，为石墨产业的技术革新提供了有力支撑。
经过三年多的研究与发展，五矿石墨在石墨全产业链多源固废资源化利用等方面取得了重大突破，开发了一系列新技术，如石墨资源协同开采与固废源头减排技术、石墨“柱-机联合”分质分选鳞片保护技术、多盘高收率球形化技术、球形石墨尾料制备高容量负极材料技术等。同时，还研制了诸如闪速浮选机、高收率球形化成套设备等新型装备，多项技术达到了国际领先水平。
今年3月，五矿石墨宣布，与顶立科技联合研制的石墨连续式高温纯化设备成功启动运行，该设备最高温度可达3000℃，长期使用温度达到2850℃，可将石墨纯度快速提升至99.99%以上，实现了天然石墨的高效、稳定提纯。
9月3日，五矿集团又在黑龙江鹤岗召开新闻发布会，宣布了另一个重要的科研进展——他们在石墨高温纯化技术上取得了关键性的突破。这项技术突破是由中国五矿集团旗下的科研团队，在首席科学家王炯辉博士的带领下完成的。团队运用了包括物理化学提纯法、低温与高温连续提纯工艺以及超高真空提纯在内的多种创新方法，成功地将石墨的纯度从原有的95%大幅提升至99.99995%以上，从而生产出了超高品质的石墨样品。
除了企业自身的努力外，黑龙江省政府也一直在积极支持和鼓励企业进行技术攻关。2023年，黑龙江省工业和信息化厅发布了《黑龙江省支持石墨企业应用转化新技术实施细则》。根据这一《细则》，对于那些承担了“破瓶颈”技术，并且通过第三方认定符合奖补条件的石墨企业，政府将按照其在承接转化“破瓶颈”技术过程中所发生的固定资产投资额（不包括房屋、厂房等土建费用）的10%给予事后补助，补助金额最高可达500万元人民币。
此举不仅是对石墨企业技术创新的一种直接经济支持，同时也为黑龙江地区的经济发展提供了强有力的推动力，通过政府与企业的共同努力，加速技术成果的转化应用，进而促进区域经济结构优化升级。
在全球竞争中立足
一个值得注意的现象是，国内对于进口石墨的依赖正在逐渐减弱。根据海关总署的数据记录显示，自2021年起，中国的人造石墨进口量呈现出持续下滑的趋势。具体而言，2021年全年累计进口量为28,400吨，而到2022年，这一数字降至19,400吨；2023年，进口量进一步缩减至15,600吨。这表明，在政府和企业的共同努力下，中国本土石墨产业链正在不断升级和完善，国内市场对进口高端石墨材料的需求正在逐步减少。
需要承认的是，尽管国产石墨的产量与品质都在稳步提升，但行业内部仍面临一些挑战。拥有完整产业链布局的企业相对较少，尤其是在特种石墨领域，供应依然紧俏。尽管产能有所扩大，但增速并未达到能够完全匹配市场需求的程度。此外，在产品的纯度、稳定性以及一致性等核心性能指标上，国内生产厂商相较于国际先进水平还存在一定差距。因此，市场上部分高技术含量的石墨制品仍需依赖进口，且这类产品的单价还维持在一个较高的水平。
尽管如此，中国石墨产业的进步是有目共睹的，且其作为战略性资源的地位已经愈发稳固。
2023年10月17日，美国商务部长吉娜·雷蒙多宣布了针对中国的半导体出口管制的新措施，新措施不仅扩大了对人工智能（AI）芯片及半导体制造设备的限制，还将13家中国企业加入了“实体清单”，面临严格的出口控制。
作为回应，中国商务部和海关总署于2023年10月20日联合发布了公告，宣布将几种高敏感石墨物项纳入两用物项出口管制清单。具体而言，纯度超过99.9%，抗折强度大于30兆帕（MPa），密度大于1.73克/立方厘米的人造石墨材料及其制品，以及天然鳞片石墨及其制品（包括球化石墨、膨胀石墨等），均被列入管制范围。未经中国政府许可，上述物品将不得出口。
中国商务部发言人在解释这一决定时表示，这一限制措施是出于“维护国家安全和利益的需要”。尽管此次出口管制并非全面禁止相关物品的出口，但仍被外界视为对中国受到的美国半导体制裁的一种潜在反制措施。
战略与国际研究中心（CSIS）研究员艾米莉·本森（Emily Benson）评论说：“这是一个明确的警告。中国是否会真正采取行动？也许不会，但这确实传达了一个信号——如果美国运用更多的经济工具对抗中国，那么被报复的风险也会相应增加。”
2024年9月13日，美国贸易代表办公室（USTR）公布了针对中国商品加征关税的最新调整细则，其中一项重要决定是延迟对进口石墨征收关税的生效日期至2026年。
这项决定是在考虑到汽车制造业者与电池生产商的强烈反对意见后做出的。综合路透社等国际媒体报道，自2020年5月以来，USTR多次应电动车制造企业的申请，为特定类型的合成及天然石墨提供关税豁免，此前已连续四次延长豁免期，而美国的电动车和电池制造商们仍在争取继续延长这一期限。
统计数据表明：2022年期间，美国共消费了约7.2万吨石墨，其中超过三分之一的进口量源自中国，即便美国能够通过与澳大利亚、加拿大等第三国的合作来重构其石墨供应链，这一过程也将伴随着高昂的成本。
美国一方面对从中国进口大量石墨的现状感到担忧，另一方面又深感无法摆脱对中国石墨的依赖。中国石墨产业之所以能够在全球市场上占据如此重要的一席之地，不仅因为其丰富的资源储量，更在于其技术水平的不断提升，中国是少数同时具备了矿产资源和技术实力的国家之一。
以福特汽车公司为例，在USTR正式公布调整结果前，该公司曾多次提出请求，要求减轻对中国石墨的关税负担，并明确指出其所需的石墨几乎完全依赖于中国供应。特斯拉公司同样表达了类似的观点，强调目前只有中国供应商能够满足特斯拉的质量标准及产能方面的需求。
此外，诸如SK Innovation和LG Energy Solution等电池制造的领军企业，也公开反对对中国石墨加征关税。这些公司均表示，尽管已尝试寻找替代供应商，但在技术规格和生产规模方面，目前还没有任何一家美国或其他国家的供应商能够达到它们的标准。
得益于政府和企业的共同推动，中国石墨产业的技术障碍正在逐步被克服。中国在全球石墨供应链中的核心地位，终于可以在全球贸易和技术竞争中发挥其应有重要战略性作用。随着一个个技术难关的成功跨越，石墨产业将能够更好地支撑国家的重大项目和工程，为中国新兴产业的发展提供坚实的原材料保障。
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