Graphite One 在 EV 材料供应紧缩之前正在建设美国第一个石墨源
对于所有关于汽车电化原材料的讨论目前都围绕锂，而对石墨的关注还不够多；石墨应该可以说也是一种重要的矿物，甚至可能更重要。
事实上，石墨是电池负极材料的理想选择，它负责在充放电过程中存储和释放电子。由于其天然的强度和刚度，石墨是一种出色的热和电导体，不仅可以满足电动汽车电池的电压要求，还可以满足固定式电池的电压要求。
如今，石墨是电动汽车电池中重量最大的成分，占电池的 45% 或更多。每个电池单元消耗的石墨原料几乎是锂的四倍，是钴的九倍。
毋庸置疑，石墨对于电动汽车供应链来说是不可或缺的。彭博新能源财经预计，在电动汽车电池热潮改变交通运输行业的背景下，石墨需求到 2030 年将翻两番。
国际能源署 (IEA) 将时间延长了 10 年，预测石墨需求的增长在 2020 年至 2040 年间可能增长 8 到 25 倍，在需求增长上行空间方面仅次于锂。
那现在的问题是，我们是否有足够的石墨来维持全球电动汽车革命的需求压力。要回答这个问题，我们首先需要了解阳极材料的来源，以及是什么让石墨如此受欢迎。
深入了解石墨
石墨是一种由具有六方晶体结构的碳原子堆叠片组成的矿物。它天然存在于火成岩和变质岩中，高温和高压将碳压缩成石墨。它是标准条件下最稳定的纯碳形式。
石墨非常柔软，比重低，相对不活泼，并且如前所述，具有高导电性和导热性。因此，它被广泛用于工业应用，包括合成金刚石、电池、铅笔、润滑剂和半导体基板。
虽然它有许多不同的等级和形式，但电动汽车电池中使用的石墨属于两类之一：天然或合成。
天然石墨是通过开采天然存在的矿床生产的。这种方法每千克石墨仅产生一到两千克的二氧化碳排放量。另一方面，合成石墨是通过石油焦和煤焦油的处理生产的，每公斤石墨会产生近 5 公斤的二氧化碳以及硫氧化物和氮氧化物等其他有害排放物。
要将其中任何一种转化为电池阳极材料，石墨必须经过四个总体步骤：开采、成型、提纯和涂层。每个阶段都会产生具有不同最终用途的各种形式的石墨。
例如，成型过程中产生的微粉化石墨可用于塑料添加剂。另一方面，只有必须经过所有四个阶段的涂层球形纯化石墨 (CSPG) 才能用于电动汽车电池。
据估计，一辆电动汽车最多可包含 100 公斤的 CSPG，这意味着制造锂离子电池所需的石墨可能是锂的 10 到 15 倍。但由于制造过程中的损失，有时甚至需要多 30 倍的石墨。
据世界银行称，石墨现在占电池矿物需求的一半以上，是所有矿物中需求量最大的。锂尽管是所有电池的主要原料，但仅占需求的 4%。
这再次表明石墨对电动汽车行业的重要性，以及它在多大程度上被锂所掩盖。石墨对于锂电池来说是如此重要，以至于埃隆·马斯克 (Elon Musk) 有句名言：“我们的电池应该称为镍–石墨，因为阴极主要是镍，阳极是石墨和氧化硅”。
即将到来的石墨紧缩
过去，该行业大多忽视了为电动汽车电池获取石墨的任何潜在问题。
毕竟，石墨储量丰富，由于长期需求，特别是来自炼钢和电子等许多其他行业的需求，其供应链也很发达。它也便宜得多，原材料价格大约是锂的十分之一。据 Kearney 的顾问称，到 2022 年，石墨仅占电池成本的 2%。
然而，许多人忘记了石墨的两个重要趋势： 1. 需求正以前所未有的速度增长； 2. 行业正在转向天然石墨。
Benchmark Mineral Intelligence 对预期需求的分析表明，未来石墨的供需缺口最大，甚至超过锂。 Benchmark 表示，到 2030 年，石墨需求可能会比 2020 年的水平增长八倍（供应量为 3.0 公吨，增长 4.2 公吨），到 2040 年将增长 25 倍，Benchmark 表示。这意味着石墨的预计供应缺口为 30%，而锂为 11%（2.4 比 2.1），镍为 26%（1.5 比 1.1），钴为 6%（0.32 比 0.30）。
BMI 预测显示，到那时，全球石墨供应甚至无法满足电动汽车的需求，更不用说所有最终用途部门了。
然后是所用石墨类型的问题。多年来，合成石墨占据了电池市场的最大份额（根据 BMI 的数据，到 2022 年占阳极市场的 57%），因为它在电解质兼容性方面表现更好，并且具有快速充电周转和电池寿命。但与自然版本相比，它的成本几乎翻了一番，而且容量更低。
重要的是，合成石墨非常耗能。 BMI 估计，使用合成石墨生产阳极的碳强度是天然石墨的四倍以上。更不用说前面提到的污染物，它们使合成石墨与我们的气候目标适得其反。
出于这些原因，EV 制造商开始表现出对天然石墨材料的偏爱，尤其是在加工商提高了所得纯度的情况下。人们普遍预计，到 2030 年，世界天然石墨产量可能会超过合成产量（如下）。
片状石墨，顾名思义，具有明显的片状或片状形态，是电池中最常见的天然石墨类型。只有升级到 99.95% 纯度的鳞片石墨才能使用。
这里存在一个更大的问题：天然鳞片石墨很难获得。世界供应量仅约 20 个国家/地区，其中许多国家的产量微不足道（每年不到一万吨）。使事情复杂化的是，并非所有开采的材料都能产生电动汽车电池消耗所需的纯度。
中国目前是最大的生产国，拥有世界近四分之三的石墨产量。由于环境标准薄弱和成本低，中国还控制了几乎所有的石墨加工，确立了自己在供应链各个阶段的主导地位。
US Critical Mineral
尽管美国希望在全球电动汽车竞赛中跟上中国的步伐，但如果没有可靠的石墨供应，它就无法做到这一点。目前，美国不开采任何石墨，因此完全依赖进口。
根据美国地质调查局的数据，2022 年美国进口了 82000 吨天然石墨，其中 77% 是片状和高纯度石墨。最大的进口国是中国（33%）、墨西哥（18%）、加拿大（17%）和马达加斯加（10%）。
但考虑到电动汽车电池需要原矿石墨进行纯化和涂层，这一过程由中国控制，美国的电池级石墨实际上对中国的依赖程度不是 33%，而是 100%。如果该国想继续争夺电动汽车的主导地位，这是一个不稳定的局面。
完全有可能有一天，中国政府刚刚决定限制对西方的销售，即使其矿主仍然喜欢继续销售。在最近致股东的一封信中，摩根大通首席执行官杰米·戴蒙 (Jamie Dimon) 指出：“中国利用补贴及其经济实力主导电池、稀土、半导体或电动汽车，最终可能会破坏我们对这些产品和材料的获取，从而危及国家安全 ”。
这就是为什么石墨被美国政府牢牢列入关键矿物清单，并被确定为面临供应中断风险的五种关键电池矿物之一。其他四种——锂、镍、钴和锰——通常构成决定容量的阴极，因此往往会受到更多关注。但作为阳极材料的石墨可能是最重要的材料，因为它远远优于目前的替代品。
据美国地质勘探局称，自 2018 年以来，石墨的电池终端用途市场已经跃升了 250%。据认为，电池需求每年可能吞噬超过 160 万吨天然鳞片石墨。
就背景而言，2022 年的矿山供应量约为 130 万吨，这意味着我们已经非常接近（如果还没有的话）短缺期。请记住，正如 Benchmark Mineral Intelligence 预测的那样，到 2030 年，天然石墨将在所有电池材料中出现最大的供应缺口，需求超过预期供应约 120 万吨。
这只是计算电动汽车电池的使用量；采矿业仍然需要供应其他最终用户。汽车和钢铁行业仍然是当今最大的石墨消费者，这两个行业的需求每年增长 5%。
BMI 表示，到 2035 年，多达 97 个平均规模的石墨矿需要上线才能满足全球需求。这大约是每年八个新矿山，乍一看这似乎是可行的，但考虑到全球石墨项目的数量以及将它们开发成矿山所需的时间，我们真的很难做到。
美国最大的石墨资源
由于没有任何国内生产，美国已经远远落后于其他国家。到目前为止，政府只确定了 10 个可开发地点，其中包括含有石墨富集的矿区、矿点和矿区特征。
据美国地质勘探局确定，其中最大的是阿拉斯加的 Graphite Creek 矿床，测得和指示资源量为 3760 万吨，品位为 5.14% Cg（石墨碳）的天然石墨为 193 万吨。它还拥有 2.437 亿吨， Cg 品位为 5.07% 的推断资源，其中含有 1230 万吨天然石墨。
该矿床由总部位于温哥华的 Graphite One（TSXV：GPH，OTCQX：GPHOF）开发，作为其位于 Kigluaik 山脉北侧的 Graphite Creek 资产的一部分，总长 18 公里。
2021 年初，Graphite Creek 被联邦许可改进指导委员会 (FPISC) 授予高优先级基础设施项目 (HPIP) 地位，该委员会负责某些大型关键基础设施项目的环境审查和授权流程。
HPIP 的指定允许 Graphite One 列入美国政府的联邦许可仪表板，这确保了各个联邦许可机构协调他们对项目的审查，以此作为简化审批流程的一种方式。换句话说，拥有 HPIP 意味着 Graphite Creek 可能会快速投入生产。
去年秋天，Graphite One 发布了一份预可行性研究 (PFS)，将 Graphite One 项目描述为高利润，预计成本为每吨 3590 美元，而平均石墨价格为每吨 7301 美元。
一旦投产，其预计的 23 年矿山寿命中平均每年将生产 51813 吨的石墨精矿。公司本身将生产约 75000 吨产品，其中 49600 吨为阳极材料，7400 吨提纯石墨产品和 18000 吨未提纯石墨产品。
PFS 基于仅勘探 16 公里矿床中的一平方公里，这意味着它可以轻松地将产量提高到当前（拟议）每天 2860 吨运行率的几倍。迄今为止的钻探结果表明，该资源仍然沿倾角向东和向西延伸。
鉴于其丰富的石墨资源（美国地质勘探局目前将其列为世界最大石墨资源之一）以及勘探优势，该公司具备实现成为第一家服务于国内 EV 电池市场的垂直一体化生产商的目标的基础。
为此，该公司于 2022 年 4 月与中国锂离子电池负极生产商日出新能源材料有限公司签订了谅解备忘录。旨在达成协议，共享设计、建设和运营方面的专业知识和技术在华盛顿州拟建的石墨材料制造工厂。
日出随后开始从 Graphite Creek 精矿中制备用于样品目的的正极材料，并于 12 月透露，该精矿正用于为两大电动汽车制造商制备样品电池正极材料，同时正在制备人造石墨负极样品用于第三家电动汽车公司。
上个月，Graphite One 宣布已收到日出生产的活性负极材料样品。这些样品连同规格数据随后被提供给美国能源部实验室 PNNL。公司与 PNNL 曾签订了材料转移协议，以进行额外测试。它们还被送往一家领先的电动汽车制造商进行评估。
总结
在最新的更新中，Graphite One 的创始人兼首席执行官 Anthony Huston 评论道：“这是 Graphite One 的里程碑时刻。能够向主要电动汽车制造商和美国国家实验室提供由我们的 Graphite Creek 原料制造的阳极材料，是我们建立 100% 美国先进石墨供应链战略的重要一步”。
当然，Graphite One 的产品确实适用于电动汽车行业还需要进一步的测试，但到目前为止，该公司似乎走在了正确的轨道上。与全球电动汽车领导者中国一家成熟的阳极材料制造商合作后，应该帮助其在华盛顿州设计和开发自己的制造工厂，这已被美国政府视为优先事项。
但 Graphite One 不会止步于此；它还计划在制造设施旁边建造一个回收设施，旨在接受用过的电动汽车电池作为原料。
在矿山、制造设施和回收厂之间，Graphite One 计划在建立美国石墨供应链时执行 “循环经济” 战略。这对于一个没有国内石墨生产的国家来说，将是一个巨大的发展。
公司名称：Graphite One Inc.
股票代码：TSXV:GPH, OTCQX:GPHOF
股票价格：每股1.45加元 (2023年5月24日收盘价格)
流通股: 1亿2580万
市值: 1亿8240万
GPH 网址
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