グラファイト電極市場 サイズと展望 2025-2033

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グラファイト電極市場の成長要因

電池性能向上への需要の高まり

グラファイト電極市場は、様々な用途におけるグラファイトの需要によって牽引されており、中でもリチウムイオン電池は最も重要な用途の一つです。リチウムイオン電池は、電気自動車（EV）、ポータブル電子機器、再生可能エネルギー貯蔵システムに広く利用されています。そのため、リチウムイオン電池技術の進歩や強化は、グラファイト電極業界に大きな影響を与える可能性があります。

こうした背景から、水系CMC/SBRバインダーシステムにおいて、グラファイトの15%をIonisilで置換することで、純粋なグラファイトアノードの3倍以上となる740mAh/gという安定した容量を持つ電極が得られます。この容量増加により、リチウムイオン電池の性能が大幅に向上し、電池寿命の延長とエネルギー貯蔵能力の向上が実現します。したがって、上記の傾向は、世界的な黒鉛電極市場の拡大を促進しています。

EAF（電気アーク炉）への需要の高まり

EAFは、そのエネルギー効率、適応性、そして環境への影響の低減により、従来の高炉に代わる有力な選択肢となっています。EAFは特殊鋼の生産とスクラップ金属のリサイクルに最適です。その結果、世界中でEAFの採用が大幅に増加しました。このEAF製鋼プロセスにおける鉄鋼生産の増加は、EAF製鋼プロセスに不可欠な黒鉛電極の需要を直接的に増加させました。例えば、インドは鉄鋼生産能力の増強に注力しており、2030年までに3億トンという野心的な目標を掲げています。この目標を達成するためにインドは電気炉技術を積極的に導入しており、黒鉛電極の需要が大幅に増加しています。

市場抑制要因

ニードルコークスの価格高騰

ニードルコークスは、電極製造に適した高品質の特殊グレードの石油コークスです。ニードルコークスは、電気炉における黒鉛電極の主要材料です。石炭系ニードルコークスはコールタールから製造され、石油系ニードルコークスと比較して、低熱膨張係数、低電気抵抗、剥離・破損の少なさなど、優れた物理的特性を備えています。

中国は黒鉛電極の主要生産国・輸出国であり、その価格動向は世界の黒鉛電極価格に影響を与えています。2021年には、ニードルコークス価格の高騰により、高出力および超高出力電極の価格が高騰しました。原油価格の不確実性は、原油由来のニードルコークスの価格変動につながっています。このようなニードルコークスの価格高騰は、黒鉛電極市場の抑制要因となっています。

市場機会

中国における鉄スクラップの供給増加

世界の鉄鋼生産量の約40%は、リサイクルされた鉄スクラップから得られています。鉄スクラップの利用は、二酸化炭素（CO2）排出量を58%削減します。中国では、誘導炉による二酸化炭素排出の有害性を認識し、基準を満たさない鉄鋼生産能力の停止に伴い、スクラップ消費量が急増しています。この動きは、中国が鉄鋼生産において電気アーク炉（EAF）の利用を急速に拡大する後押しとなりました。公式統計によると、中国の2021年の鉄スクラップ輸入量は55万2,892トンで、2020年から1,938%増加しました。

中国は、気候変動対策へのコミットメントを果たすため、2025年までに鉄スクラップ使用量を23%増加させ、3億2,000万トンに達すると予想されています。中国はグラファイト電極を必要とするEAFによる鉄鋼生産の急速な増加を目指しており、今後数年間でグラファイト電極市場が拡大すると予想されています。EAFの利用は、バージン鉱石よりも鉄スクラップの利用を促進するでしょう。 EAF生産の増加により、国内の鉄スクラップ使用量が増加すると予測されており、グラファイト電極市場の成長に多大なチャンスが生まれる可能性があります。

セグメント分析

タイプ別

超高出力（UHP）電極セグメントは世界市場を支配しており、予測期間中に大幅な拡大が見込まれています。超高出力グラファイト電極は、25A/cm²を超える電流密度で動作するように製造されており、UHPグラファイト電極は主に超高出力アーク炉や強力な取鍋炉に使用されます。UHPグレードの電極は、主に石油ニードルコークス（PNC）から製造されます。PNCは、複合製油所で石油を分解することで得られる炭素を豊富に含む固体物質です。この分解プロセスでは、炭化水素の長い鎖が短い鎖に分解されます。これは、精製プロセスから残留油を取り出し、高温（8000℃以上、高圧）で処理することで実現されます。

世界のUHPグレード電極の生産は現在100%の稼働率で推移しており、多くの企業が生産能力の拡大を目指しています。UHPグラファイト電極市場におけるティア2企業は、生産量の増加を顕著に経験しています。需給の不均衡と石油ニードルコークスの供給確保の必要性が相まって、UHPグレード電極の1トン（MT）あたりの平均コストは、2010年から2019年の間に4,100米ドルから11,000米ドルをはるかに超えるまでに上昇しました。

高出力（SHP）グラファイト電極は、高品質の石油コークスまたは低品位ニードルコークスを原料としています。その物理的・機械的特性は、RPグラファイト電極よりも優れており、電気抵抗が低く、電流密度が高いなどの利点があります。 SHPは、UHP電極よりも高い抵抗率と熱膨張係数（CTE）を持っています。SHPグラファイト電極の製造工程は、粉砕、ふるい分け、投入、混練、成形、焼成、高圧含浸、2回目の焼成、黒鉛化、機械加工精錬から構成されます。一方、SHPニップルはニードルコークスを使用し、3回の含浸と4回の焼成工程を経ています。さらに、EAF炉の大型化に伴い、より大きな直径の電極の需要が高まっており、最近では直径500mmまたは600mmのグラファイト電極が人気を集めています。同様に、SHP電極は電気炉において、鋼の溶解における導電性電極として広く使用されています。したがって、上記の要因により、高出力電極の需要は予測期間中に増加すると予想されます。

用途別

電気炉セグメントは最大の市場シェアを占めており、予測期間中に大幅な拡大が見込まれています。鉄鋼は、電気炉（EAF）で鉄スクラップ、直接還元鉄（DRI）、熱間ブリケット鉄（HBI、圧縮DRI）、または固体の銑鉄を溶解することによって生産されます。電気炉（EAF）製鋼工程では、鉄スクラップを溶解するためにグラファイト電極が用いられます。グラファイトは高温耐性があるため、電極の製造に使用されます。EAFでは、電極先端の温度は太陽の表面温度の50%に相当する3,000°Fに達することがあります。電極の直径と長さは、それぞれ75mm～750mm、最大2,800mmです。現在、中国ではEAF鋼が市場シェア全体の約10%を占めています。しかし、国内の鉄スクラップ供給量の増加と、その利用を促進する政府の政策により、状況は変化すると予想されます。上記の要因の結果、EAF用途で使用されるグラファイト電極の需要は、予測期間中に着実に増加すると予想されます。

転炉は、鉄鋼メーカーが溶融鉄を鋼に変換するために使用する容器です。鉄鋼には約6%、鋼には1%未満しか含まれていない炭素、ケイ素、その他の不純物の大部分を燃焼除去します。転炉で行われるプロセスは、転炉製鋼と呼ばれます。この言葉は、炉内のアルカリpHバランス、つまり化学的に「塩基性」な状態を維持する石灰またはドロマイトのフラックスが存在することを意味します。しかし、転炉（BOF）生産ではグラファイト電極が使用されますが、これはバージン鋼を溶融状態に保つためだけに使用されます。そのため、電極はEAF電極ほど大きくなく、高度な仕様も必要ありません。BOFで使用される電極は、一般的に取鍋電極と呼ばれます。

地域別インサイト

アジア太平洋地域：主要地域

アジア太平洋地域は、世界のグラファイト電極市場において最も重要なシェアを占めており、予測期間中に大幅な成長が見込まれています。アジア太平洋地域の発展は、中国とインドの鉄鋼産業の拡大に起因しています。グラファイト電極は、鉄鋼製造プロセスにおいて重要な構成要素です。廃金属を精錬して新しい鉄鋼を製造するための電気アーク炉の主要な熱源として機能します。これらの国々における急速なインフラ整備は鉄鋼需要の増加を促し、最終的には予測期間中の市場成長を牽引するでしょう。例えば、二次調査によると、中国は2021年に地方自治体に3兆6,500億人民元（5,730億米ドル）のSPBを割り当て、そのうち97%は2021年12月15日までに発行されました。さらに、アジア太平洋地域は、地域の業界関係者による投資の増加により、予測期間中に驚異的な発展を遂げると予想されています。例えば、2021年10月、JSW Steelはジャンムー・カシミール州に製鉄所を建設し、同地域で燃料製造を行うために1,500億インドルピーを投資しました。このように、上記の要因は予測期間中の市場拡大を支えています。

北米は予測期間中に大幅に拡大すると予測されています。北米、特に米国は、グラファイト電極市場の発展を支える、十分に発達した製造インフラを有しています。この地域には、グラファイト電極を製造するための高度な製造設備、知識、技術があります。これらの確立された能力により、北米のメーカーは、鉄鋼、アルミニウム、電気自動車などの産業向けに高品質のグラファイト電極を効率的に生産することができます。さらに、この地域の拡大は鉄鋼生産の増加によるものです。推計によると、2017年、アメリカの鉄鋼業界は5,200億ドル以上の収益と約200万人の雇用を米国経済に貢献しました。これらの従業員は、約1,300億ドルの報酬と福利厚生を受けています。このセクターが徴収した連邦、州、地方税の総額は560億ドルでした。強固な製造インフラは、生産プロセスにおける競争力、イノベーション、効率性を促進します。また、メーカーは国内需要に対応し、輸出能力を拡大することができ、市場拡大に貢献します。

ヨーロッパ：最も急速に成長する地域

ヨーロッパは今後数年間、世界的に驚異的な成長を遂げると予想されています。ドイツや英国といった先進国の存在が、この地域の市場成長を後押しすると期待されています。ドイツは世界トップ10の鉄鋼生産国の一つです。2021年3月の粗鋼生産量は380万トンで、前年比14.8%増加しました。 2021年のブラジルの粗鋼生産量は4,010万トンで、2020年の3,570万トンから12.3%増加しました。2021年1月から3月までの鉄鋼生産量は1,020万トンに増加し、2020年の同時期比で3.2%増加しました。こうした傾向は市場の成長を加速させると予想されます。同様に、この地域の主要企業は、市場での地位を強化するために、提携、合併、買収に積極的に取り組んでいます。例えば、2020年3月には、中国の大手鉄鋼メーカーであるJingye Groupが、British Steelの英国資産の買収を完了しました。Jingye Groupは、British Steelの競争力と持続可能性を高めるために、12億ポンドの投資を約束しました。これらの要因が、この地域の市場成長を牽引しています。

南米では、ブラジルはグラファイト電極の最大の製造業者およびサプライヤーの一つです。世界的な鉄鋼生産量は、消費者の需要やその他の最終用途産業の高まりにより増加しています。地元の鉄鋼協会Aço Brasilによると、2021年9月のブラジルの粗鋼生産量は310万トンで、2020年の同月と比較して15.3％増加しました。2021年の最初の9か月間のブラジルの粗鋼生産量は2,720万トンで、2020年の同時期と比較して20.2％の急増を示しています。同様に、同じ期間の圧延製品の生産量は2,010万トンで、2020年の同時期と比較して28.7％増加しました。したがって、予測期間を通じて市場を支える可能性が高いです。

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グラファイト電極市場のトップ競合他社

1. GrafTech International
2. Resonac Holdings Corporation
3. Fangda Carbon New Material Co.Ltd.
4. Zhongze Group
5. Dan Carbon
6. Kaifeng Pingmei New Carbon Materials Technology Co.Ltd
7. Nantong Yangzi Carbon Co.Ltd.
8. Nippon Carbon Co Ltd.
9. SANGRAF International Inc.
10. SEC CARBON LIMITED.
11. Tokai Carbon Co.Ltd.

最近の動向

• 2023年4月～ 電気炉鋼の製造に不可欠な黒鉛電極製品の大手メーカーであるGrafTech International Ltd.は、アラブ首長国連邦ドバイに新たな営業所を開設することを発表しました。
• 2023年7月～ 電気自動車（EV）などの市場向けバッテリー技術の革新企業である米国企業のEnevateとJRエナジーソリューションは、高性能リチウムイオン電池の電極およびセルの設計におけるリーダーであるJR ESは、米国に電池セル電極製造施設を建設する共同計画を発表しました。