Soyut:Yazar, ülkemizdeki iğne kokunun üretim ve tüketim durumunu, grafit elektrot ve negatif elektrot malzemeleri endüstrisindeki uygulama potansiyelini analiz etmekte, hammadde kaynaklarının yetersizliği, kalitenin düşük olması, uzun çevrim ve aşırı kapasite uygulamalarının değerlendirilmesi gibi petrol iğne kokunun geliştirilmesindeki zorlukları incelemekte, ürün segmentasyonu araştırmasını, uygulama ve performans ölçütlerini artırmak ve üst düzey pazar geliştirmek için ilişki çalışmaları yapmaktadır.
Ham madde kaynaklarına göre iğne kok, petrol iğne koku ve kömür iğne koku olmak üzere ikiye ayrılabilir. Petrol iğne koku, esas olarak FCC bulamacından rafinasyon, hidrodessülfürizasyon, gecikmeli koklaştırma ve kalsinasyon yoluyla elde edilir. İşlem nispeten karmaşıktır ve yüksek teknik içeriğe sahiptir. İğne koku, yüksek karbon, düşük kükürt, düşük azot, düşük kül vb. özelliklere sahiptir ve grafitizasyondan sonra olağanüstü elektrokimyasal ve mekanik özellikler gösterir. Kolay grafitizasyona sahip, anizotropik, yüksek kaliteli bir karbon malzemedir.
İğne kok, esas olarak ultra yüksek güçlü grafit elektrot ve lityum iyon pil katot malzemelerinde kullanılmaktadır. “Karbon zirvesi”, “karbon nötr” stratejik hedefleri doğrultusunda, ülkeler demir-çelik ve otomotiv endüstrilerinin dönüşümünü ve endüstriyel yapı düzenlemesinin iyileştirilmesini, enerji tasarruflu, düşük karbonlu ve yeşil çevre koruma teknolojilerinin uygulanmasını teşvik etmeye devam etmekte, elektrik ark fırınlı çelik üretimini ve yeni enerji araçlarının hızlı gelişimini desteklemektedir. Bu durum, ham iğne kok talebinin de hızla artmasına neden olmaktadır. Gelecekte, iğne kokunun alt sektörleri de oldukça müreffeh olacaktır. Bu konu, iğne kokunun grafit elektrot ve anot malzemesindeki uygulama durumunu ve geleceğini analiz etmekte ve iğne kok endüstrisinin sağlıklı gelişimi için zorlukları ve karşı önlemleri ortaya koymaktadır.
1. İğne kokunun üretim ve akış yönünün analizi
1.1 İğne kok üretimi
İğne kok üretimi ağırlıklı olarak Çin, Amerika Birleşik Devletleri, Birleşik Krallık, Güney Kore ve Japonya gibi birkaç ülkede yoğunlaşmıştır. 2011 yılında küresel iğne kok üretim kapasitesi yaklaşık 1200 kt/yıl iken, Çin'in üretim kapasitesi 250 kt/yıl idi ve sadece dört Çinli iğne kok üreticisi bulunuyordu. Sinfern Information'ın istatistiklerine göre, 2021 yılına kadar küresel iğne kok üretim kapasitesi yaklaşık 3250 kt/yıla, Çin'in üretim kapasitesi ise yaklaşık 2240 kt/yıla yükselerek küresel üretim kapasitesinin %68,9'unu oluşturacak ve Çinli iğne kok üreticilerinin sayısı 21'e çıkacaktır.
Tablo 1, dünyanın en büyük 10 iğne kok üreticisinin üretim kapasitesini göstermektedir; toplam üretim kapasitesi 2130 kt/yıl olup, küresel üretim kapasitesinin %65,5'ini oluşturmaktadır. İğne kok işletmelerinin küresel üretim kapasitesi açısından bakıldığında, petrol serisi iğne kok üreticileri genellikle nispeten büyük ölçeklidir; tek bir tesisin ortalama üretim kapasitesi 100 ~ 200 kt/yıl iken, kömür serisi iğne kok üretim kapasitesi sadece yaklaşık 50 kt/yıl'dır.
Önümüzdeki birkaç yıl içinde, küresel iğne kok üretim kapasitesi artmaya devam edecek, ancak bu artışın büyük kısmı Çin'den kaynaklanacak. Çin'in planlanan ve yapım aşamasındaki iğne kok üretim kapasitesi yaklaşık 430 kT/yıl olup, kapasite fazlalığı durumu daha da kötüleşiyor. Çin dışında, iğne kok kapasitesi temelde istikrarlı durumda; Rusya'nın OMSK rafinerisi 2021 yılında 38 kT/yıl kapasiteli bir iğne kok ünitesi inşa etmeyi planlıyor.
Şekil 1, son 5 yılda Çin'deki iğne kok üretimini göstermektedir. Şekil 1'den de görülebileceği gibi, Çin'deki iğne kok üretimi, 5 yılda yıllık bileşik büyüme oranı %45 ile patlayıcı bir büyüme kaydetmiştir. 2020 yılında Çin'deki toplam iğne kok üretimi 517 kT'ye ulaşmış olup, bunun 176 kT'si kömür serisi ve 341 kT'si petrol serisidir.
1.2 İğne kokunun ithalatı
Şekil 2, Çin'in son 5 yıldaki iğne kok ithalat durumunu göstermektedir. Şekil 2'den de görülebileceği gibi, COVID-19 salgınından önce Çin'in iğne kok ithalat hacmi önemli ölçüde artarak 2019'da 270 kT'ye ulaşarak rekor seviyeye çıktı. 2020 yılında, ithal iğne kokun yüksek fiyatı, azalan rekabet gücü, büyük liman stokları ve Avrupa ile Amerika Birleşik Devletleri'ndeki salgınların devam etmesi nedeniyle, Çin'in 2020 yılındaki iğne kok ithalat hacmi sadece 132 kT olup, bir önceki yıla göre %51 düşüş göstermiştir. İstatistiklere göre, 2020 yılında ithal edilen iğne kokun 27,5 kT'si petrol iğne koku olup, bir önceki yıla göre %82,93 azalmıştır. Kömür ölçüm iğne kok üretimi 104,1 kt olup, geçen yıla göre %18,26 artış göstermiştir. Bunun başlıca nedeni, Japonya ve Güney Kore'den yapılan deniz taşımacılığının salgından daha az etkilenmesi, ikinci olarak ise Japonya ve Güney Kore'den gelen bazı ürünlerin fiyatlarının Çin'deki benzer ürünlere göre daha düşük olması ve alt sektördeki sipariş hacminin yüksek olmasıdır.
1.3 İğne kokunun uygulama yönü
İğne kok, esas olarak ultra yüksek güçlü grafit elektrot ve yapay grafit anot malzemelerinin üretiminde hammadde olarak kullanılan, yüksek kaliteli bir karbon malzeme türüdür. En önemli nihai uygulama alanları elektrik ark fırını çelik üretimi ve yeni enerji araçları için güç bataryalarıdır.
Şekil 3, son 5 yılda Çin'deki iğne kokunun uygulama trendini göstermektedir. Grafit elektrot en büyük uygulama alanıdır ve talep büyüme oranı nispeten durağan bir aşamaya girerken, negatif elektrot malzemeleri hızla büyümeye devam etmektedir. 2020 yılında Çin'deki toplam iğne koku tüketimi (stok tüketimi dahil) 740 kT olup, bunun 340 kT'si negatif malzeme ve 400 kT'si grafit elektrot tüketimidir ve bu da negatif malzeme tüketiminin %45'ini oluşturmaktadır.
2.1 Elektrikli ark fırını çelik üretiminin geliştirilmesi
Çin'de demir ve çelik endüstrisi, karbon emisyonlarının önemli bir kaynağıdır. Demir ve çeliğin iki ana üretim yöntemi vardır: yüksek fırın ve elektrik ark fırını. Bunlardan elektrik ark fırını ile çelik üretimi, karbon emisyonlarını %60 oranında azaltabilir ve hurda çelik kaynaklarının geri dönüşümünü sağlayarak demir cevheri ithalatına olan bağımlılığı azaltabilir. Demir ve çelik endüstrisi, 2025 yılına kadar "karbon zirvesi" ve "karbon nötrlüğü" hedeflerine ulaşmada öncü olmayı önermiştir. Ulusal demir ve çelik endüstrisi politikası doğrultusunda, çok sayıda çelik fabrikası, konvertör ve yüksek fırın çeliğini elektrik ark fırını ile değiştirecektir.
2020 yılında Çin'in ham çelik üretimi 1054,4 milyon ton olup, bunun yaklaşık 96 milyon tonu elektrik ark ocağı (eAF) çeliğidir ve toplam ham çelik üretiminin yalnızca %9,1'ini oluşturmaktadır. Bu oran, dünya ortalaması olan %18, ABD'nin %67, Avrupa Birliği'nin %39 ve Japonya'nın %22'si ile karşılaştırıldığında, büyük bir gelişme potansiyeli olduğunu göstermektedir. Sanayi ve Bilgi Teknolojileri Bakanlığı tarafından 31 Aralık 2020 tarihinde yayınlanan "Demir ve Çelik Sanayinin Yüksek Kaliteli Gelişimini Teşvik Etme Rehberi" taslağına göre, toplam ham çelik üretimindeki eAF çeliği oranının 2025 yılına kadar %15 ila %20'ye çıkarılması gerekmektedir. eAF çeliği üretimindeki artış, ultra yüksek güçlü grafit elektrotlara olan talebi önemli ölçüde artıracaktır. Yerli elektrik ark ocaklarının gelişim trendi, yüksek kaliteli ve büyük ölçekli olup, bu da büyük özellikli ve ultra yüksek güçlü grafit elektrotlara olan talebi artırmaktadır.
2.2 Grafit elektrot üretim durumu
Grafit elektrot, elektro-armut fırını (eAF) çelik üretiminde temel bir sarf malzemesidir. Şekil 4, Çin'deki grafit elektrot üretim kapasitesini ve son 5 yıldaki üretimini göstermektedir. Grafit elektrot üretim kapasitesi, 2016'da 1050 kT/yıldan 2020'de 2200 kT/yıla yükselmiş olup, yıllık bileşik büyüme oranı %15,94'tür. Bu beş yıl, grafit elektrot üretim kapasitesinin hızlı büyüme dönemi ve aynı zamanda grafit elektrot endüstrisinin hızlı gelişiminin döngüsüdür. 2017 öncesinde, grafit elektrot endüstrisi, yüksek enerji tüketimi ve yüksek kirliliğe sahip geleneksel bir imalat sektörü olarak, büyük yerli grafit elektrot işletmeleri üretimi azaltırken, küçük ve orta ölçekli grafit elektrot işletmeleri kapanma tehlikesiyle karşı karşıya kaldı ve hatta uluslararası elektrot devleri bile üretimi durdurup, yeniden satarak piyasadan çekilmek zorunda kaldı. 2017 yılında, "zemin çubuk çeliği"nin zorunlu olarak ortadan kaldırılmasına yönelik ulusal idari politikanın etkisiyle, Çin'de grafit elektrot fiyatı keskin bir şekilde yükseldi. Aşırı kârların teşvik ettiği grafit elektrot piyasası, kapasite artışı ve genişlemesinde bir dalga başlattı.
2019 yılında Çin'de grafit elektrot üretimi son yılların en yüksek seviyesine ulaşarak 1189 kT'ye çıktı. 2020 yılında ise salgının neden olduğu talep düşüşü nedeniyle grafit elektrot üretimi 1020 kT'ye geriledi. Ancak genel olarak, Çin'in grafit elektrot endüstrisinde ciddi bir kapasite fazlalığı mevcut ve kullanım oranı 2017'deki %70'ten 2020'de %46'ya düşerek yeni bir düşük kapasite kullanım oranına ulaştı.
2.3 Grafit elektrot endüstrisinde iğne kokunun talep analizi
Elektrik ark fırını (eAF) çeliğinin gelişimi, ultra yüksek güçlü grafit elektrot talebini artıracaktır. 2025 yılında grafit elektrot talebinin yaklaşık 1300 kT, ham iğne kok talebinin ise yaklaşık 450 kT olacağı tahmin edilmektedir. Büyük boyutlu ve ultra yüksek güçlü grafit elektrot ve bağlantı elemanlarının üretiminde, petrol bazlı iğne kok, kömür bazlı iğne koktan daha iyi performans gösterdiğinden, grafit elektrotun petrol bazlı iğne koka olan talebinin oranı daha da artacak ve kömür bazlı iğne kokun pazar payını ele geçirecektir.
Yayın tarihi: 23 Mart 2022