Informe de análisis del tamaño, la cuota de mercado y las tendencias del mercado de electrodos de grafito por grado de electrodo (potencia ultra alta (UHP), potencia alta (SHP), potencia regular (RP)), por aplicaciones (horno de arco eléctrico, horno de oxígeno básico, aplicaciones no siderúrgicas) y por región (América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, Latinoamérica). Previsiones para el período 2025-2033.

Factores de crecimiento del mercado de electrodos de grafito

Creciente demanda para mejorar el rendimiento de las baterías

El mercado de electrodos de grafito se ve impulsado por la demanda de este material en numerosas aplicaciones, siendo las baterías de iones de litio una de las más importantes. Estas baterías se utilizan ampliamente en vehículos eléctricos, dispositivos electrónicos portátiles y sistemas de almacenamiento de energía renovable. Por lo tanto, los avances y mejoras en la tecnología de baterías de iones de litio tienen el potencial de impactar significativamente la industria de electrodos de grafito.

En este contexto, la sustitución del 15% del grafito por Ionisil en un sistema aglutinante CMC/SBR a base de agua produce electrodos con una capacidad estable de 740 mAh/g, más de tres veces superior a la de un ánodo de grafito puro. Esta mayor capacidad mejora significativamente el rendimiento debaterías de iones de litioEsto permite una mayor duración de la batería y una mayor capacidad de almacenamiento de energía. Por lo tanto, la tendencia mencionada impulsa la expansión del mercado mundial de electrodos de grafito.

Creciente preferencia por los hornos de arco eléctrico (EAF).

Los hornos de arco eléctrico (EAF) se han convertido en una alternativa popular a los altos hornos convencionales debido a su eficiencia energética, adaptabilidad y menor impacto ambiental. Los EAF son ideales para la producción de aceros especiales y el reciclaje de chatarra. En consecuencia, su adopción global ha aumentado significativamente. Este incremento en la producción de acero mediante EAF ha incrementado directamente la demanda de electrodos de grafito, esenciales para el proceso de fabricación de acero. Por ejemplo, India se ha centrado en aumentar su capacidad de producción de acero y se ha fijado la ambiciosa meta de alcanzar los 300 millones de toneladas para 2030. India está adoptando activamente la tecnología EAF para lograr este objetivo, lo que ha incrementado significativamente la demanda de electrodos de grafito.

Factores que limitan el mercado

Precios disparados de la cocaína inyectada

El coque de aguja es un coque de petróleo de grado especial con buena calidad para la fabricación de electrodos. El coque de aguja es un material primario para electrodos de grafito en uneléctricohorno. El coque de aguja a base de carbón se produce a partir de alquitrán de hulla y, en comparación con el coque de aguja a base de petróleo, tiene excelentes propiedades físicas, como un bajo coeficiente de expansión térmica y una baja resistencia eléctrica, además de menor desprendimiento y menor rotura.

China es un importante productor y exportador de electrodos de grafito, y sus precios influyen en los precios mundiales de estos electrodos. Los precios de los electrodos de alta y ultra alta potencia fueron elevados en 2021 debido al aumento del precio del coque de aguja. La incertidumbre en los precios del petróleo crudo ha provocado volatilidad en el precio del coque de aguja, ya que este es un derivado del petróleo. Estas elevadas tendencias de precios del coque de aguja están frenando el mercado de electrodos de grafito.

Oportunidades de mercado

Aumento de la disponibilidad de chatarra de acero en China

Aproximadamente el 40% de la producción mundial de acero proviene de chatarra reciclada. El uso de chatarra reduce las emisiones de dióxido de carbono (CO2) en un 58%. El consumo de chatarra en China está aumentando rápidamente debido al cierre de plantas de acero de baja calidad tras constatar los efectos nocivos de las emisiones de dióxido de carbono generadas por los hornos de inducción. Esta situación ha impulsado a China a utilizar cada vez más hornos de arco eléctrico (EAF) para la producción de acero. Según cifras oficiales, el país importó 552.892 toneladas de chatarra de acero en 2021, lo que representa un aumento del 1938% con respecto a 2020.

Se prevé que China aumente su consumo de chatarra de acero en un 23%, hasta alcanzar los 320 millones de toneladas en 2025, para cumplir con sus compromisos climáticos. Dado que China está intentando incrementar rápidamente su producción de acero mediante hornos de arco eléctrico (EAF), que requieren electrodos de grafito, se espera que el mercado de estos electrodos crezca en el país en los próximos años. El uso de EAF fomentaría el uso de chatarra de acero en lugar de mineral virgen. Se proyecta que el aumento en la producción de EAF incrementará el consumo de chatarra de acero en el país y probablemente generará grandes oportunidades para el crecimiento del mercado de electrodos de grafito.

Análisis segmentario

Por tipo

El segmento de electrodos de ultra alta potencia (UHP) domina el mercado global y se espera que se expanda sustancialmente durante el período de pronóstico. Los electrodos de grafito de ultra alta potencia se fabrican para operar con corrientes de densidad superior a 25 A/cm², y el electrodo de grafito UHP se utiliza principalmente en hornos de arco de ultra alta potencia y hornos de cuchara potentes. Los electrodos de grado UHP se fabrican principalmente a partir de coque de aguja de petróleo (PNC). El PNC es un material sólido rico en carbono derivado del craqueo del petróleo en una refinería compleja. El proceso de craqueo divide las largas cadenas de hidrocarburos en cadenas más cortas. Esto se logra tomando aceites residuales del proceso de refinación y tratándolos a altas temperaturas (superiores a 8000 °C y presión).

La producción mundial de electrodos de grado UHP opera actualmente al 100% de su capacidad, y muchos actores del mercado buscan expandir su producción. Los proveedores de segundo nivel en el mercado de electrodos de grafito UHP son los principales responsables de este aumento. El desequilibrio entre la oferta y la demanda, sumado a la necesidad de asegurar el suministro de coque de aguja de petróleo, ha provocado que el costo promedio por tonelada métrica (TM) de electrodos de grado UHP aumente de 4100 USD entre 2010 y 2019 a más de 11 000 USD.

Los electrodos de grafito de alta potencia (SHP) utilizan coque de petróleo de calidad o coque de aguja de baja calidad como materia prima. Sus características físicas y mecánicas son superiores a las de los electrodos de grafito RP, como una menor resistencia eléctrica y una mayor densidad de corriente. El SHP tiene mayor resistividad y coeficiente de expansión térmica (CTE) que los electrodos UHP. El proceso de producción de los electrodos de grafito SHP incluye trituración, cribado, dosificación, amasado, conformado, horneado, impregnación a alta presión, un segundo horneado, grafitización y mecanizado de acabado. En cambio, el SHP tipo niple utiliza coque de aguja, con tres procesos de impregnación y cuatro horneados. Además, la demanda de electrodos de mayor diámetro ha aumentado con el crecimiento del tamaño de los hornos EAF. Los electrodos de grafito con diámetros de 500 mm o 600 mm han ganado popularidad recientemente. Asimismo, el electrodo SHP se utiliza ampliamente en hornos eléctricos como electrodo conductor en la fusión de acero. Por lo tanto, debido a los factores mencionados, se espera que la demanda de electrodos de alta potencia aumente durante el período previsto.

Mediante solicitud

El segmento de hornos de arco eléctrico posee la mayor cuota de mercado y se espera que se expanda significativamente durante el período de pronóstico. El acero se produce fundiendo chatarra de acero, hierro de reducción directa (DRI), hierro briquetado en caliente (HBI, que es DRI comprimido) o arrabio en estado sólido en un horno de arco eléctrico (EAF). Se utiliza un electrodo de grafito para fundir la chatarra de acero en el proceso de fabricación de acero en el horno de arco eléctrico (EAF). El grafito se utiliza para construir electrodos debido a su capacidad para tolerar altas temperaturas. En el EAF, la punta del electrodo puede alcanzar una temperatura de 3000 grados Fahrenheit, equivalente al 50 por ciento de la temperatura de la superficie del sol. El diámetro y la longitud de los electrodos varían de 75 mm a 750 mm y hasta 2800 mm, respectivamente. Actualmente, el acero EAF representa aproximadamente el 10% de la cuota de mercado total en China. Sin embargo, se espera que la situación cambie debido a la creciente disponibilidad de chatarra de acero en el país y a las políticas gubernamentales que fomentan su utilización. Como consecuencia de los factores mencionados anteriormente, se prevé que la demanda de electrodos de grafito utilizados en aplicaciones de hornos de arco eléctrico aumente de forma constante durante el período de previsión.

El horno de oxígeno básico es un recipiente que los fabricantes de acero utilizan para convertir hierro líquido en acero mediante la quema de la mayor parte del carbono, silicio y otras impurezas restantes presentes en el hierro en aproximadamente un 6%, pero menos del 1% en el acero. El proceso que tiene lugar en el BOF se denomina fabricación de acero con oxígeno básico. La palabra se refiere a la presencia de fundentes de cal odolomitaque mantienen un pH alcalino o una condición químicamente básica en el horno. Sin embargo, la producción en horno de oxígeno básico (BOF) utiliza electrodos de grafito, pero solo para mantener el acero virgen en estado fundido. Por lo tanto, los electrodos no son tan grandes ni requieren el alto nivel de especificación que requieren los electrodos de los hornos de arco eléctrico (EAF). Los electrodos utilizados en las operaciones de BOF se conocen comúnmente como electrodos de cuchara.

Perspectivas regionales

Asia-Pacífico: Región dominante

La región de Asia-Pacífico es el principal actor del mercado mundial de electrodos de grafito y se espera que experimente un crecimiento sustancial durante el período de pronóstico. Este desarrollo se atribuye a la expansión de las industrias siderúrgicas en China e India. Los electrodos de grafito son un componente crucial del proceso de fabricación de acero. Son la principal fuente de calor en los hornos de arco eléctrico para fundir metales de desecho y crear acero nuevo. El rápido crecimiento de la infraestructura en estos países aumenta la demanda de acero, impulsando así el crecimiento del mercado durante el período de pronóstico. Por ejemplo, según una investigación secundaria, China asignó 3,65 billones de RMB (573 mil millones de USD) en bonos de seguridad para la industria siderúrgica (SPB) a las administraciones locales en 2021, de los cuales el 97% se había emitido para el 15 de diciembre de 2021. Además, se prevé que la región de Asia-Pacífico experimente un desarrollo extraordinario durante el período de pronóstico debido al aumento de las inversiones de los actores de la industria regional. Por ejemplo, en octubre de 2021, JSW Steel invirtió 150 mil millones de INR para construir una planta siderúrgica en Jammu y Cachemira e impulsar la fabricación en la región. Por lo tanto, los factores mencionados anteriormente respaldan la expansión del mercado durante el período previsto.

Se prevé que Norteamérica experimente una expansión significativa durante el período de pronóstico. Norteamérica, en particular Estados Unidos, cuenta con una infraestructura manufacturera bien desarrollada que impulsa el mercado de electrodos de grafito. La región dispone de sofisticadas instalaciones de fabricación, conocimientos y tecnologías para la producción de electrodos de grafito. Estas capacidades consolidadas permiten a los fabricantes norteamericanos producir eficientemente electrodos de grafito de alta calidad para industrias como la del acero, el aluminio y los vehículos eléctricos. Además, la expansión regional es resultado del aumento de la producción de acero. En 2017, la industria siderúrgica estadounidense aportó más de 520 mil millones de dólares en ingresos y casi dos millones de empleos a la economía de EE. UU., según una estimación. Estos empleados percibieron cerca de 130 mil millones de dólares en remuneración y beneficios. La recaudación total de impuestos federales, estatales y locales del sector ascendió a 56 mil millones de dólares. Una sólida infraestructura manufacturera fomenta la competitividad, la innovación y la eficiencia en el proceso de producción. Asimismo, permite a los fabricantes satisfacer la demanda interna y ampliar su capacidad de exportación, contribuyendo así a la expansión del mercado.

Europa: la región de mayor crecimiento

Se prevé que Europa experimente un enorme crecimiento global en los próximos años. Se espera que la presencia de naciones desarrolladas como Alemania y el Reino Unido impulse el crecimiento del mercado regional. Alemania es uno de los diez principales productores de acero del mundo. En marzo de 2021, la producción de acero bruto de sus acerías fue de 3,8 millones de toneladas, un aumento del 14,8% anual. En 2021, el país produjo 40,1 millones de toneladas métricas de acero bruto, un 12,3% más que los 35,7 millones de toneladas métricas de 2020. De enero a marzo de 2021, la producción de acero aumentó a 10,2 millones de toneladas, un 3,2% más que en el mismo período de 2020. Es probable que estas tendencias aceleren el crecimiento del mercado. Asimismo, los principales participantes de la región participan en alianzas, fusiones y adquisiciones para fortalecer su posición en el mercado. Por ejemplo, en marzo de 2020, Jingye Group, un importante fabricante de acero chino, completó la adquisición de los activos de British Steel en el Reino Unido. Jingye Group se ha comprometido a invertir 1.200 millones de libras esterlinas para que British Steel sea más competitiva y sostenible. Estos factores impulsan el crecimiento del mercado regional.

En Sudamérica, Brasil es uno de los mayores fabricantes y proveedores de electrodos de grafito. La producción mundial de acero ha aumentado debido a la alta demanda de los consumidores y otras industrias de uso final. Según el instituto siderúrgico local Aço Brasil, en septiembre de 2021, la producción brasileña de acero bruto fue de 3,1 millones de toneladas, un aumento del 15,3% en comparación con el mismo mes de 2020. La producción brasileña de acero bruto fue de 27,2 millones de toneladas en los primeros nueve meses de 2021, lo que representa un incremento del 20,2% en comparación con el mismo período de 2020. De manera similar, la producción de productos laminados en el mismo período fue de 20,1 millones de toneladas, un aumento del 28,7% en comparación con el mismo período de 2020. Por lo tanto, es probable que esto respalde el mercado durante el período de pronóstico.