La catena di approvvigionamento della grafite spiegata: estrazione, lavorazione, dominio della Cina e divisione tra batterie e acciaio

Definizione della catena di approvvigionamento della grafite
La catena di approvvigionamento della grafite segue due percorsi paralleli che raramente si incrociano: la grafite naturale (estratta come scaglie, vena o minerale amorfo) e la grafite sintetica (prodotta da coke di petrolio). La grafite naturale viene sottoposta a intensi processi di purificazione e formatura per diventare materiale per anodi di batterie. La grafite sintetica diventa elettrodi per l’acciaieria a forno elettrico (EAF). La Cina produce oltre il 65% della grafite naturale mondiale e controlla le fasi di lavorazione critiche per il materiale di grado batteria. Nell’ottobre 2023, la Cina ha introdotto controlli all’esportazione sulla grafite, segnalando la propria consapevolezza dell’importanza strategica di questa materia prima.

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Indice

1. Due tipi di grafite: naturale e sintetica
2. Estrazione di grafite naturale: Cina, Mozambico, Madagascar, Brasile
3. La catena di approvvigionamento degli anodi per batterie: dalle scaglie alla grafite sferica purificata
4. Controlli all’esportazione della Cina sulla grafite (ottobre 2023)
5. Grafite per elettrodi: la domanda dell’acciaieria EAF
6. Come si sposta fisicamente la grafite: navi portarinfuse e container
7. Come viene prezzata la grafite: PRA e assenza di borse future
8. Rischi della catena di approvvigionamento e sforzi di diversificazione occidentali
9. Domande frequenti
10. Punti chiave

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Due tipi di grafite: naturale e sintetica

La grafite è una forma cristallina di carbonio — lo stesso elemento che compone diamanti e carbone, ma con una struttura molecolare molto diversa. La struttura esagonale a strati della grafite le conferisce proprietà uniche: conducibilità elettrica, capacità lubrificante, resistenza al calore e capacità di intercalare ioni di litio (fondamentale per il funzionamento delle batterie).

Il mercato è diviso tra due percorsi di produzione fondamentalmente diversi.

La grafite naturale viene estratta da depositi geologici. Si presenta in tre forme principali:
– Grafite in scaglie: sottili piastrine piatte di grafite cristallina in rocce metamorfiche. La forma di maggior valore e più importante per le applicazioni nelle batterie. Purezza tipicamente dal 90 al 97% di carbonio nel concentrato grezzo.
– Grafite a vena (grafite in blocchi): grafite cristallina ad alta purezza trovata in venature, principalmente in Sri Lanka. Purezza naturale molto elevata (90-99%), ma volume di produzione limitato.
– Grafite amorfa: grafite a bassa cristallinità con un contenuto di carbonio del 60-80%. Qualità più bassa; utilizzata in guarnizioni dei freni, matite e lubrificanti, ma non adatta alle batterie.

La grafite sintetica viene prodotta, non estratta. Viene fabbricata riscaldando coke di petrolio o catrame di carbone a temperature estremamente elevate (2.500-3.000°C) in un processo chiamato grafitizzazione. A queste temperature, gli atomi di carbonio disordinati si riorganizzano nella struttura cristallina della grafite. La grafite sintetica ha una purezza molto elevata e controllabile ed è il materiale preferito per gli elettrodi EAF e alcune applicazioni di batterie ad alte prestazioni.

I mercati della grafite naturale e sintetica si incrociano nelle batterie (entrambi i tipi sono usati negli anodi), ma divergono completamente nella produzione di acciaio (solo la grafite sintetica soddisfa i requisiti di dimensioni e purezza per gli elettrodi EAF).

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Estrazione di grafite naturale: Cina, Mozambico, Madagascar, Brasile

Paese	Quota della produzione globale di grafite naturale	Operazioni chiave
Cina	~65-70%	Province multiple: Heilongjiang, Mongolia Interna, Sichuan
Mozambico	~10-12%	Syrah Resources (miniera di Balama), Magnis Resources
Madagascar	~6-8%	NextSource Materials, Imerys
Brasile	~6-8%	Nacional Grafit, AMG Advanced Metallurgical Group
Russia	~2-3%	Varie operazioni siberiane

Il dominio della Cina non riguarda solo il volume di estrazione, è più profondo e strutturale. La Cina controlla le fasi di lavorazione intermedia (purificazione, micronizzazione, sferonizzazione) che convertono la grafite in scaglie grezza in materiale di grado batteria. Anche la grafite estratta in Mozambico o Madagascar solitamente viaggia verso la Cina per la lavorazione. Ciò significa che il collo di bottiglia della catena di approvvigionamento non è la miniera, ma l’industria di trasformazione cinese.

Il Mozambico ospita la miniera di Balama (gestita da Syrah Resources), inaugurata nel 2017 e progettata per produrre fino a 350.000 tonnellate di concentrato di grafite all’anno, rendendola una delle più grandi operazioni di grafite in scaglie al mondo. Tuttavia, Balama ha affrontato sfide di domanda: senza una capacità di lavorazione per batterie nelle vicinanze, gran parte del concentrato doveva trovare acquirenti in Cina, che produceva contemporaneamente la propria grafite. Syrah ha successivamente investito in un impianto di materiale per anodi di batterie (BAM) a Vidalia, in Louisiana, cercando di catturare una parte maggiore della catena del valore della lavorazione.

Il Madagascar ha molteplici progetti di grafite. Il progetto Molo (NextSource Materials) è progettato per produrre concentrato di grafite in scaglie ad alta purezza. La grafite del Madagascar gode di una reputazione di buona qualità grazie ai bassi livelli di contaminanti.

La grafite del Brasile è principalmente amorfa e a vena, utilizzata in refrattari e lubrificanti piuttosto che nelle batterie. Una piccola quantità di grafite in scaglie viene prodotta da miniere nel Minas Gerais.

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La catena di approvvigionamento degli anodi per batterie: dalle scaglie alla grafite sferica purificata

L’anodo della batteria è dove viene sfruttata la proprietà unica della grafite: la capacità di assorbire e rilasciare ioni di litio durante la carica e la scarica. Ogni cella di batteria agli ioni di litio contiene un anodo di grafite. Questo vale per le batterie in veicoli elettrici, smartphone, laptop e stoccaggio energetico di rete.

La catena di lavorazione dalla grafite in scaglie grezza al materiale per anodi pronto per la batteria comporta molteplici fasi intensive, ognuna delle quali è dominata dalla Cina.

Fase 1 — Estrazione e concentrazione: Il minerale di grafite in scaglie (tipicamente 5-20% carbonio) viene estratto, frantumato e concentrato tramite flottazione fino al 90-97% di carbonio. L’output è chiamato concentrato di grafite o concentrato di grafite in scaglie, classificato per dimensione delle scaglie (+100 mesh, +80 mesh, +50 mesh, ecc.) e purezza del carbonio.

Fase 2 — Micronizzazione: La grafite in scaglie grandi viene macinata fino a ottenere una dimensione delle particelle fine e coerente. Questo passaggio riduce la dimensione delle scaglie a circa 20-30 micrometri, adatto per la fase di lavorazione successiva.

Fase 3 — Sferonizzazione: Il passaggio critico e difficile. La grafite micronizzata viene lavorata in mulini a impatto ad alta velocità che arrotondano i bordi frastagliati e modellano le particelle in sfere. Il risultato è chiamato grafite sferica (SPG). La forma sferica è essenziale per la funzione dell’anodo della batteria: le particelle sferiche si impacchettano più densamente e consentono agli ioni di litio di intercalarsi uniformemente. La sferonizzazione genera un grande volume di sottoprodotto “fine” di grafite che non può essere utilizzato nelle batterie.

Fase 4 — Purificazione termica: La SPG viene riscaldata a 2.800-3.000°C in forni di grafitizzazione. Questo rimuove le impurità (zolfo, ceneri, materiali volatili) e aumenta la purezza del carbonio oltre il 99,95%. I produttori di batterie richiedono una purezza estrema: anche tracce di contaminanti metallici possono causare guasti di sicurezza nelle celle agli ioni di litio.

Fase 5 — Rivestimento: La SPG purificata viene rivestita con un sottile strato di pece e nuovamente trattata termicamente (carbonizzata). Il rivestimento migliora l’efficienza del primo ciclo, riducendo la capacità di litio “persa” al primo ciclo di carica della batteria. Questo è chiamato grafite sferica purificata rivestita (CSPG) o materiale per anodi di batterie (BAM).

Fase 6 — Miscelazione e produzione di elettrodi: I produttori di celle (CATL, Panasonic/Tesla, Samsung SDI, LG Energy Solution) ricevono il BAM e lo mescolano con leganti e additivi conduttivi per formare un impasto per anodi, che viene spalmato su una lamina di rame e assemblato nelle celle delle batterie.

Il ruolo della Cina in questa catena: Le fasi 2-5 (micronizzazione, sferonizzazione, purificazione termica, rivestimento) vengono eseguite quasi interamente in Cina. La resa nella fase di sferonizzazione è scarsa: circa il 30-40% della grafite in scaglie in ingresso finisce come SPG utilizzabile. Il resto è un sottoprodotto fine di valore limitato. Ciò significa che la lavorazione di 1 tonnellata di materiale per anodi richiede l’importazione di circa 2,5-3 tonnellate di concentrato di grafite in scaglie. La Cina ha costruito l’infrastruttura di lavorazione e perfezionato il know-how in due decenni. Nessun altro paese dispone attualmente di una capacità di lavorazione su scala commerciale paragonabile.

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Controlli all’esportazione della Cina sulla grafite (ottobre 2023)

Nell’agosto 2023, la Cina ha annunciato che i prodotti a base di grafite sarebbero stati soggetti a controlli all’esportazione, efficaci dal 1° dicembre 2023. I controlli richiedono agli esportatori cinesi di richiedere licenze al Ministero del Commercio (MOFCOM) per le esportazioni di:

• Materiali e prodotti in grafite sintetica ad alta purezza (>99,9% C), alta resistenza e alta densità
• Grafite in scaglie naturale e i suoi prodotti (grafite sferica, grafite espansa, polvere di grafite in scaglie >25% contenuto C, carta di grafite)

I controlli richiedono agli esportatori di fornire informazioni sugli utenti finali e sugli usi finali. Il MOFCOM può rifiutare le licenze in base a considerazioni di sicurezza nazionale.

La logica dichiarata: La Cina ha citato la sicurezza nazionale e i regolamenti di controllo delle esportazioni applicabili ai materiali a “duplice uso”. La grafite ha applicazioni militari (batterie agli ioni di litio in equipaggiamenti militari, moderatori di reattori nucleari).

Il contesto strategico reale: I controlli sono arrivati mentre i governi occidentali (USA, UE, Regno Unito) cercavano di ridurre la dipendenza dai minerali critici cinesi, anche attraverso l’Inflation Reduction Act degli USA (che fornisce crediti d’imposta per veicoli elettrici solo per veicoli con materiali per batterie provenienti da fonti non cinesi), il Critical Raw Materials Act dell’UE e iniziative bilaterali con paesi come Mozambico, Madagascar e Canada.

Impatto sul mercato: L’annuncio ha causato una notevole ansia tra i produttori di batterie e veicoli elettrici in Giappone, Corea del Sud ed Europa che si riforniscono di grafite di grado batteria dalla Cina. I prezzi spot di SPG e BAM sono aumentati. I team della catena di approvvigionamento delle gigafactory di batterie hanno accelerato gli sforzi per qualificare fonti alternative. Tuttavia, nessun volume significativo di offerta alternativa non cinese era immediatamente disponibile: costruire capacità di lavorazione fuori dalla Cina richiederà anni.

Nel 2024, le esportazioni cinesi di grafite sono continuate secondo il sistema di licenze, con la maggior parte delle spedizioni commerciali legittime che hanno ricevuto approvazioni. I controlli hanno creato oneri di conformità e incertezza piuttosto che un blocco fisico dell’offerta. Tuttavia, il messaggio era chiaro: la Cina considera la grafite un’esportazione strategica, non semplicemente una merce.

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Grafite per elettrodi: la domanda dell’acciaieria EAF

La narrativa della batteria sulla grafite può mettere in ombra il suo uso consolidato su larga scala nella produzione di acciaio, specificamente negli elettrodi per forni ad arco elettrico (EAF).

L’acciaieria EAF richiede grandi elettrodi di grafite cilindrici — tipicamente 24 pollici (610 mm) di diametro e fino a 8 piedi (2,4 metri) di lunghezza — per condurre le massicce correnti elettriche che fondono il rottame di acciaio. Questi elettrodi vengono consumati durante il processo di produzione dell’acciaio: si ossidano gradualmente e si accorciano mentre viene prodotto l’acciaio. Un grande EAF potrebbe consumare 2-4 kg di elettrodo per tonnellata di acciaio prodotto.

La domanda globale annuale di grafite per elettrodi è di circa 700.000-800.000 tonnellate, paragonabile in volume alla domanda di materiale per anodi di batterie (sebbene distinta).

Catena di approvvigionamento degli elettrodi EAF: Gli elettrodi sono prodotti dal coke ad ago — un precursore di grafite sintetica di alta qualità derivato dal petrolio (raffinerie di petrolio) o dal catrame di carbone (dal carbone cokificabile). Il processo:

1. Produzione di coke ad ago (raffinatori specializzati: Phillips 66, Indian Oil, vari produttori cinesi)
2. Formatura degli elettrodi: il coke ad ago viene mescolato con pece, estruso in forme cilindriche e cotto
3. Grafitizzazione: gli elettrodi cotti vengono riscaldati a 2.800-3.000°C per convertire il carbonio in grafite cristallina
4. Lavorazione meccanica e fissaggio del nipplo: gli elettrodi vengono lavorati con tolleranze strette e dotati di nippli filettati per l’assemblaggio

Principali produttori di elettrodi: GrafTech International (USA), SGL Carbon (Germania), Showa Denko (Giappone) e vari produttori cinesi che hanno guadagnato una quota di mercato significativa dal 2010.

La carenza di elettrodi del 2017-2018: Un evento drammatico che ha mostrato la volatilità di questo mercato. I giri di vite ambientali cinesi sui coke ad ago e sugli impianti di elettrodi, combinati con la domanda in forte aumento di acciaio EAF, hanno causato un picco dei prezzi degli elettrodi da circa 3.000-4.000 USD/tonnellata a oltre 30.000 USD/tonnellata nel 2017-2018. Le acciaierie cinesi e gli operatori EAF a livello globale hanno dovuto affrontare tagli alla produzione a causa dei vincoli di fornitura di elettrodi. I prezzi degli elettrodi sono crollati di nuovo entro il 2019 quando l’offerta cinese si è normalizzata.

Vale la pena conoscere questo evento: dimostra che anche i mercati dei materiali industriali “consolidati” possono subire shock di approvvigionamento acuti quando la capacità di lavorazione è concentrata geograficamente.

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Come si sposta fisicamente la grafite: navi portarinfuse e container

La grafite si sposta in modo diverso nelle varie fasi della catena di approvvigionamento, e comprendere questi flussi logistici è importante per tracciare il commercio fisico.

Concentrato di grafite naturale (grafite in scaglie): Spedito su navi portarinfuse, tipicamente in lotti da 20.000-60.000 tonnellate. I principali porti di esportazione per il concentrato di grafite in scaglie sono:
– Qingdao, Shandong (Cina): Il principale porto di esportazione cinese per la grafite. Le miniere delle province di Shandong e Heilongjiang inviano grafite a Qingdao per l’esportazione e la lavorazione interna.
– Tianjin (Cina): Porto di esportazione secondario, che serve le miniere nella Mongolia Interna e nell’Hebei.
– Nacala (Mozambico): Il porto che serve la miniera di Balama di Syrah Resources tramite il corridoio ferroviario di Nacala.
– Toamasina (Madagascar): Il principale porto di esportazione del Madagascar.

Materiale lavorato per anodi di batterie (SPG, BAM): Spedito in container dagli impianti di lavorazione cinesi alle gigafactory di batterie. Si tratta di un prodotto ad alto valore e di precisione che richiede un’attenta movimentazione e imballaggio. I porti di importazione chiave sono quelli più vicini alle gigafactory: negli USA (Georgia, Tennessee, Kansas per le strutture attuali e pianificate); in Germania e Ungheria (gigafactory europee); e in Corea del Sud e Giappone (produttori di celle consolidati).

Elettrodi di grafite EAF: Spediti in container, tipicamente avvolti singolarmente e imballati in telai di legno. Ogni elettrodo pesa 900-1.500 kg. Gli elettrodi vengono spediti dai produttori in Germania (SGL Carbon: Bonn, Meitingen), USA (GrafTech: Clarksburg, WV), Giappone (Showa Denko: Omachi) e Cina verso le acciaierie EAF in tutto il mondo.

La separazione tra flussi di navi portarinfuse (per le scaglie grezze) e flussi di container (per il materiale di batteria lavorato e gli elettrodi) è una regola empirica utile per tracciare le diverse fasi della catena di approvvigionamento della grafite.

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Come viene prezzata la grafite: PRA e assenza di borse future

A differenza del rame (LME), del petrolio (NYMEX/ICE) o dei cereali (CBOT), non esiste una borsa futures liquida per la grafite. La scoperta del prezzo della grafite avviene tramite:

Agenzie di informazione sui prezzi (PRA): Aziende specializzate in intelligence sui prezzi delle commodity valutano e pubblicano i prezzi della grafite basandosi su sondaggi tra i partecipanti al mercato, dati commerciali e ricerche proprietarie. I principali PRA per la grafite sono:

• Fastmarkets: Pubblica valutazioni per il concentrato di grafite in scaglie per dimensione (es. “Concentrato di grafite in scaglie cinese 94-97% C, +100 mesh”), grafite sferica e materiale per anodi.
• Benchmark Mineral Intelligence (BMI): Una società specializzata in intelligence sui minerali critici che pubblica valutazioni per litio, cobalto, grafite e altri materiali per batterie. I prezzi di BMI sono ampiamente citati nei contratti della catena di approvvigionamento delle batterie.
• Industrial Minerals (IM, ora parte di Fastmarkets): Valutazioni di lunga data per i mercati dei minerali industriali, inclusa la grafite.

Come vengono solitamente prezzati i contratti di grafite: Gli accordi di fornitura a lungo termine tra i trasformatori di grafite e i produttori di batterie solitamente fanno riferimento a una valutazione PRA (come il prezzo SPG di Fastmarkets) con aggiustamenti concordati per le specifiche di qualità. A differenza dei futures sulle commodity, non esiste un order book di borsa centralizzato: ogni transazione è bilaterale.

Intervalli di prezzo tipici (indicativi, non attuali):

Prodotto	Intervallo di prezzo approssimativo (USD/tonnellata)	Note
Concentrato di grafite in scaglie (94-97% C)	$500-1.200/t	Varia con dimensione e grado delle scaglie
Grafite sferica purificata (99,95% C)	$4.000-8.000/t	Prima della fase di rivestimento
Materiale per anodi di batterie (SPG rivestita)	$8.000-16.000/t	Pronto per la produzione di celle
Elettrodi di grafite (grado EAF)	$3.000-12.000/t	Volatilità estrema; picco a oltre $30.000 nel 2017-18

La cascata dei prezzi: Il significativo valore aggiunto man mano che la grafite passa dal concentrato in scaglie al materiale per anodi di batterie (potenzialmente un aumento di prezzo di 10-20 volte) riflette sia il costo di lavorazione che la cattura del margine da parte dell’industria di trasformazione cinese. L’assenza di una lavorazione competitiva non cinese significa che la Cina può catturare gran parte di questo valore attraverso il suo monopolio di lavorazione anche se non controlla l’estrazione.

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Rischi della catena di approvvigionamento e sforzi di diversificazione occidentali

La catena di approvvigionamento della grafite ha attirato una significativa attenzione da parte del governo e dell’industria come rischio per i minerali critici, in particolare in seguito a:
– Controlli all’esportazione della Cina (ottobre 2023)
– Requisiti di approvvigionamento dei materiali per batterie dell’Inflation Reduction Act (2022)
– Critical Raw Materials Act dell’UE (2023) che designa la grafite come minerale critico

Iniziative di diversificazione attuali:

Syrah Resources / Impianto BAM di Vidalia (Louisiana, USA): Syrah sta costruendo una capacità di materiale per anodi di batterie a Vidalia per trasformare il concentrato di grafite in scaglie del Mozambico in materiale per anodi negli USA. Il Dipartimento dell’Energia degli USA ha fornito una garanzia di prestito. Capacità target: 11.250 tonnellate/anno di BAM inizialmente, con espansione pianificata.

Nouveau Monde Graphite (Quebec, Canada): Pianifica di estrarre grafite nel Quebec (progetto Matawinie) e trasformarla in materiale per anodi di grado batteria (impianto di Bécancour). Punta alla produzione commerciale entro il 2025-2026.

EcoGraf (Australia/Tanzania): Propone una lavorazione della grafite di grado batteria in Australia utilizzando grafite dalla Tanzania.

La sfida: Costruire una capacità di lavorazione non cinese è costoso, richiede tempo ed è tecnicamente impegnativo. Le fasi di sferonizzazione e purificazione ad alta temperatura richiedono attrezzature specializzate e know-how di processo perfezionato in Cina per due decenni. La competitività dei costi rispetto ai trasformatori cinesi consolidati è una sfida reale, anche con il sostegno del governo.

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Domande frequenti

Qual è la differenza tra grafite naturale e sintetica?

La grafite naturale viene estratta da depositi geologici e lavorata per rimuovere le impurità. La grafite sintetica viene prodotta riscaldando il coke di petrolio a 2.800-3.000°C in un forno di grafitizzazione, facendo sì che il carbonio disordinato si riorganizzi in grafite cristallina. La grafite sintetica viene utilizzata negli elettrodi per l’acciaieria EAF (dove sono richiesti dimensioni grandi e costanti e alta purezza) e in alcune applicazioni premium per batterie. La grafite naturale (lavorata a grado batteria) domina il mercato dei materiali per anodi.

Perché la grafite è importante per le batterie dei veicoli elettrici?

Ogni cella di batteria agli ioni di litio ha un anodo di grafite. La grafite immagazzina gli ioni di litio durante la carica e li rilascia durante la scarica. Attualmente non esiste un’alternativa su scala commerciale alla grafite per questa funzione: si stanno sviluppando materiali per anodi in silicio, ma non sono ancora competitivi su scala. Un pacco batteria per veicoli elettrici contiene tipicamente 50-100 kg di materiale per anodi di grafite. Man mano che le vendite di veicoli elettrici aumentano a livello globale, si prevede che la domanda di grafite di grado batteria triplicherà o quadruplicherà entro il 2030.

Cosa hanno fatto effettivamente i controlli all’esportazione della grafite della Cina dell’ottobre 2023?

Richiedono agli esportatori cinesi di prodotti in grafite specificati (inclusa grafite in scaglie naturale al di sopra di determinati livelli di purezza, grafite sferica e grafite sintetica ad alte prestazioni) di ottenere licenze di esportazione dal Ministero del Commercio cinese. Gli esportatori devono divulgare utenti finali e usi finali. Il MOFCOM può rifiutare le licenze per motivi di sicurezza nazionale. In pratica, nel 2024, la maggior parte delle spedizioni commerciali ha ricevuto approvazioni, ma i controlli hanno creato oneri di conformità, incertezza nelle consegne e incentivi per gli acquirenti non cinesi ad accelerare la diversificazione della catena di approvvigionamento.

Perché la grafite non ha una borsa futures come il rame o il petrolio?

Le borse futures funzionano meglio per le commodity standardizzate, fungibili e ampiamente scambiate nei mercati spot. La grafite non è né standardizzata né fungibile: la SPG di grado batteria è completamente diversa dagli elettrodi EAF o dalle scaglie di grado industriale, e le specifiche variano in base all’applicazione e al cliente. Il mercato è anche segmentato geograficamente (prezzi interni cinesi, prezzi all’esportazione cinesi e prezzi non cinesi limitati). Queste caratteristiche rendono difficile progettare un contratto future standardizzato con una liquidità sufficiente per essere utile.

Come viene spedita la grafite dal Mozambico?

La miniera di Balama (Syrah Resources) nella provincia di Cabo Delgado in Mozambico non ha sbocchi sul mare. Il concentrato di grafite di Balama viene trasportato su camion alla linea ferroviaria di Nacala, poi in treno fino al porto di Nacala sulla costa dell’Oceano Indiano: un viaggio di circa 900 km. Da Nacala, viene spedita su navi portarinfuse ai clienti (principalmente in Cina e, sempre più spesso, all’impianto di lavorazione di Vidalia negli USA). Il corridoio di Nacala è il collegamento infrastrutturale critico che determina la competitività logistica di Balama.

Cos’è il coke ad ago e perché è importante per gli elettrodi EAF?

Il coke ad ago è un precursore di grafite sintetica di alta qualità con una struttura cristallina altamente ordinata, prodotto da residui di petrolio (coke ad ago di petrolio) o catrame di carbone (coke ad ago di carbone). La sua struttura cristallina simile ad ago è essenziale per produrre elettrodi di grafite con il basso coefficiente di espansione termica richiesto per l’acciaieria EAF: gli elettrodi che si espandono e si incrinano quando riscaldati rapidamente sarebbero commercialmente inutili. L’offerta di coke ad ago — concentrata tra un piccolo numero di raffinatori specializzati — è stata il vincolo nel picco dei prezzi degli elettrodi del 2017-2018.

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Punti chiave

• La catena di approvvigionamento della grafite ha due percorsi paralleli: grafite naturale (in scaglie, lavorata in materiale per anodi di batterie) e grafite sintetica (da coke di petrolio, usata come elettrodi per l’acciaieria EAF).
• La Cina produce oltre il 65% della grafite naturale mondiale e controlla le fasi critiche di lavorazione intermedia — micronizzazione, sferonizzazione e purificazione termica — che convertono la grafite in scaglie in materiale per anodi di grado batteria (BAM).
• La catena di approvvigionamento dell’anodo della batteria segue questo percorso: estrazione della grafite in scaglie → micronizzazione → sferonizzazione → purificazione termica → rivestimento → anodo della cella della batteria. Ogni fase aggiunge un valore significativo; la maggior parte delle fasi è attualmente dominata dalla Cina.
• I controlli all’esportazione della grafite della Cina dell’ottobre 2023 richiedono licenze di esportazione per la grafite naturale in scaglie e i prodotti di grado batteria, segnalando la designazione della grafite come minerale critico strategico.
• La grafite per elettrodi EAF (sintetica, da coke ad ago) è un altro importante motore di domanda: la carenza di elettrodi del 2017-2018 ha fatto salire i prezzi da ~4.000 a 30.000 USD/tonnellata quando le chiusure ambientali cinesi hanno coinciso con la crescente domanda di acciaio EAF.
• La grafite naturale viene spedita su navi portarinfuse dai porti cinesi (Qingdao, Tianjin), dal Mozambico (Nacala) e dal Madagascar (Toamasina); il materiale per anodi di batterie lavorato viene spedito in container alle gigafactory.
• Non esiste una borsa futures liquida per la grafite; i prezzi sono stabiliti tramite valutazioni PRA (Fastmarkets, Benchmark Mineral Intelligence) e accordi di fornitura bilaterali.
• I progetti di diversificazione occidentali (Syrah/Vidalia in Louisiana, Nouveau Monde in Quebec) stanno costruendo capacità di lavorazione non cinesi, ma affrontano notevoli sfide di costo, scala e tecniche nel competere con l’industria consolidata della Cina.

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