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技術(shù)進(jìn)展
深度解析:中國石墨開(kāi)發(fā)利用現狀、市場(chǎng)需求及進(jìn)出口情況
來(lái)源:
中國粉體技術(shù)網(wǎng)
更新時(shí)間:2018-05-09 14:02:40 瀏覽次數:
石墨是一種極為重要的非金屬礦產(chǎn),其加工制品不僅廣泛應用于鋼鐵等傳統產(chǎn)業(yè),也廣泛應用于新能源、新材料等新興產(chǎn)業(yè),被認為是支撐未來(lái)高新技術(shù)發(fā)展的重要戰略資源。
2011年12月,美國能源部發(fā)布了2011版《關(guān)鍵材料戰略》,石墨材料作為鋰離子電池的陽(yáng)極材料列入重點(diǎn)發(fā)展內容。歐盟的《歐盟關(guān)鍵礦產(chǎn)原材料》報告(2010)和歐盟2020戰略的七大旗艦項目中,關(guān)鍵材料都包括石墨。2016年11月國務(wù)院批復通過(guò)的《全國礦產(chǎn)資源規劃(2016-2020年)》也首次將石墨等24種礦產(chǎn)列入戰略性礦產(chǎn)目錄。
近年來(lái),我國對新能源汽車(chē)、石墨烯新材料等新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展非常重視,2016年5月19日,中共中央、國務(wù)院印發(fā)了《國家創(chuàng )新驅動(dòng)發(fā)展戰略綱要》,提出要開(kāi)發(fā)氫能、燃料電池等新一代能源技術(shù),發(fā)揮納米、石墨烯等技術(shù)對新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引領(lǐng)作用。石墨資源由于被認為是新能源汽車(chē)、石墨烯新材料等新興產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵原材料,受到了各方面越來(lái)越多的關(guān)注。
本文通過(guò)對石墨資源現狀、消費現狀的梳理,分析我國石墨資源開(kāi)發(fā)現狀及前景。
一、石墨資源和供應現狀
1、世界石墨資源和供應現狀
根據美國地質(zhì)調查局2015年資料顯示,世界石墨資源儲量約為2.0億t,其中土耳其儲量9000萬(wàn)t,排在第一位。排在第二位的分別是巴西和中國。此外,莫桑比克這幾年也有發(fā)現大量石墨資源的報道。
石墨資源類(lèi)型方面,晶質(zhì)石墨主要分布在巴西、中國、加拿大和馬達加斯加,隱晶質(zhì)石墨主要分布在中國、朝鮮、墨西哥和越南。塊狀石墨為斯里蘭卡獨有。
世界石墨資源產(chǎn)量生產(chǎn)較為平穩,波動(dòng)不大,2011年到2015年均穩定在115萬(wàn)到119萬(wàn)t。我國是世界最大的石墨生產(chǎn)國,2011年到2015年均穩定在75萬(wàn)t到80萬(wàn)t。土耳其近兩年產(chǎn)量增長(cháng)明顯,2015年產(chǎn)量增長(cháng)為3.2萬(wàn)t,居世界第四位。
根據世界年產(chǎn)量數據和世界資源儲量的對比,我們推測出,世界石墨資源非常豐富,可以完全保障世界需求,保障年限在100a以上。
2、我國石墨資源和供應現狀
我國石墨資源豐富,晶質(zhì)石墨和隱晶質(zhì)石墨在全國均有分布,現在已經(jīng)形成了黑龍江蘿北、雞西、山東平度、內蒙古興和等四個(gè)晶質(zhì)石墨開(kāi)發(fā)基地和吉林磐石、湖南魯塘等兩個(gè)隱晶質(zhì)石墨基地。此外,近幾年,我國在內蒙古阿拉善、巴音淖爾、四川攀枝花、湖北宜昌等地發(fā)現了晶質(zhì)石墨礦,在福建永安發(fā)現了隱晶質(zhì)石墨礦,其中,四川攀枝花石墨礦緊鄰攀西產(chǎn)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)園,引進(jìn)了中國建材集團進(jìn)行開(kāi)發(fā),有望在未來(lái)成為新的石墨生產(chǎn)加工基地。
(1)晶質(zhì)石墨
2005年到2015年,我國晶質(zhì)石墨可用資源保持穩定,儲量從2005年的2181萬(wàn)t微降為2014年的1808萬(wàn)t,基礎儲量從2005年的3882萬(wàn)t微升至2014年的4129萬(wàn)t。查明資源儲量從2005年的16452萬(wàn)t上升至2014年的22327萬(wàn)t。儲量、基礎儲量變化不大,查明資源儲量穩中有升。這反映出近十年來(lái)我國晶質(zhì)石墨資源勘查工作滿(mǎn)足我國晶質(zhì)石墨資源開(kāi)發(fā)需求。
(2)隱晶質(zhì)石墨
2005年到2012年,我國隱晶質(zhì)石墨可采資源下降明顯。查明資源儲量、基礎儲量、儲量分別從2005年的4507萬(wàn)t、2209萬(wàn)t和1272萬(wàn)t下降為2012年的3495萬(wàn)t、807萬(wàn)t、528萬(wàn)t,2012年以后,我國隱晶質(zhì)石墨可采資源趨于穩定。2014年查明資源儲量、基礎儲量、儲量分別為3554萬(wàn)t、810萬(wàn)t、532萬(wàn)t,相比2012年穩中有升。這反映出我國隱晶質(zhì)石墨經(jīng)歷了前幾年的無(wú)序開(kāi)采,資源消耗很大,但2012年以后無(wú)序開(kāi)采得到遏制,隱晶質(zhì)石墨資源勘查工作和資源開(kāi)發(fā)需求趨于合理。
(3)礦產(chǎn)資源潛力評價(jià)
根據礦產(chǎn)資源潛力評價(jià),我國石墨資源總體豐富,黑龍江、內蒙古、陜西、山東四省推測的500m以淺晶質(zhì)石墨資源就超過(guò)17億t,湖南、吉林兩省推測的500m以淺潛在隱晶質(zhì)石墨資源合計約為7957萬(wàn)t。
通過(guò)我國石墨資源現狀分析,我們可以發(fā)現,即使我國潛在的石墨資源量最終只有20%轉換為儲量,結合我國現有的石墨查明資源儲量和我國近十年的石墨產(chǎn)量,我國石墨資源完全可以滿(mǎn)足我國的需求,儲采比遠超100a。
二、石墨國內消費需求現狀
1、當前我國石墨國內需求現狀
據統計,我國每年石墨消費量平均100萬(wàn)t左右(含人造石墨),行業(yè)年產(chǎn)值約100~200億元。其中,晶質(zhì)石墨消耗量約50~75萬(wàn)t,主要應用于鋼鐵和鑄造業(yè)、耐火材料等領(lǐng)域。由石墨的消費結構我們可以看出,我國石墨消費主要集中在傳統產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,在新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域占比較少。
?。?)傳統領(lǐng)域方面:占石墨消耗比例最大的鋼鐵行業(yè)未來(lái)可能會(huì )受到去產(chǎn)能的影響,這可能會(huì )減少石墨在這一行業(yè)中的消耗。但石墨耐火材料在民用住宅有較為廣闊的前景。石墨可以作為一種有效的耐火材料,加入布料和建筑材料中,可以有效防止房屋、窗簾等物品燃燒,但由于價(jià)格等原因,在我國,石墨耐火材料在我國應用較少,為了隨著(zhù)技術(shù)進(jìn)步和我國居民生活觀(guān)念的變化,石墨消費有望在耐火材料領(lǐng)域大幅增長(cháng)。
?。?)新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域:石墨負極電池材料市場(chǎng)快速增長(cháng),石墨烯市場(chǎng)方面石墨用量太少,對石墨整體消費影響很小。
石墨負極電池材料市場(chǎng)方面:現在三代負極電池產(chǎn)品共存,第一代電池材料主要是石墨,第二代和第三代電池材料主要通過(guò)將二氧化硅(第二代)或氧化碳(第三代)嵌入石墨制成。世界負極材料石墨需求約為每年8到10萬(wàn)t,這其中,石墨材料既可以是晶質(zhì)石墨,也可以是人造石墨,二者各有優(yōu)勢,土狀石墨由于電容太低,無(wú)法作為石墨負極電池材料。晶質(zhì)石墨價(jià)格低,電容高,但是應用門(mén)檻高,對企業(yè)的加工環(huán)境和加工技術(shù)要求較高,在我國主要應用在手機和照相機電池領(lǐng)域,我國應用晶質(zhì)石墨加工的電池生產(chǎn)企業(yè)主要有深圳貝特瑞公司。人造石墨價(jià)格較高,但應用門(mén)檻低,對企業(yè)的加工環(huán)境和加工技術(shù)要求不高,近幾年性能也在逐步提高?,F在我國汽車(chē)電池主要通過(guò)人造石墨制造,手機、照相機電池中既有晶質(zhì)石墨,也有人造石墨,二者所占比例相似。我國應用人造石墨加工的電池生產(chǎn)企業(yè)主要有深圳貝特瑞公司、福建杉杉公司、江西紫宸公司。石墨負極電池材料市場(chǎng)增長(cháng)非???,手機和照相機電池領(lǐng)域市場(chǎng)年增長(cháng)率約為30%,汽車(chē)領(lǐng)域由于國家大力推行新能源汽車(chē)市場(chǎng)更是每年成倍增長(cháng)。
石墨烯市場(chǎng)方面:石墨的用量相比石墨整體消費可以忽略不計。石墨烯制成原料主要跟石墨烯產(chǎn)品的種類(lèi)相關(guān)。如石墨烯粉體主要通過(guò)機械粉碎法或氧化還原法制成,原料是經(jīng)過(guò)提純的晶質(zhì)石墨。石墨烯薄膜則通過(guò)含碳氣體制備,與石墨沒(méi)有任何關(guān)系。由于石墨烯是石墨的高端產(chǎn)品,即使是原料為石墨的石墨烯粉體對石墨的需求也不大,只有幾百t,且由于石墨烯是高附加值的產(chǎn)品,如凱納石墨烯產(chǎn)品成本僅為一公斤幾毛錢(qián),但售價(jià)高達8000元/kg,因此對石墨的價(jià)格也不敏感。石墨烯作為“工業(yè)味精”,主要用途是添加劑,而不是替代品。石墨烯現在最大的應用在鋰電池領(lǐng)域,由于新能源汽車(chē)的快速增長(cháng),石墨烯鋰電池市場(chǎng)占整個(gè)石墨烯市場(chǎng)的一半左右,這個(gè)應用對石墨烯產(chǎn)品質(zhì)量要求較高。此外,塑膠也是石墨烯主要應用之一,這方面的石墨烯產(chǎn)品相對電池較為低端,但是需求量巨大,未來(lái)的市場(chǎng)增長(cháng)速度有望超過(guò)電池。
2、石墨未來(lái)需求展望與替代前景分析
傳統應用領(lǐng)域:一方面,一些應用可能會(huì )受到政策和替代品的影響,應用量增長(cháng)放緩甚至下降。如石墨在鋼鐵應用未來(lái)可能會(huì )受到我國淘汰落后過(guò)剩產(chǎn)能政策和人造石墨、加工廢料、石油焦炭等替代品的影響。石墨在鑄造中的應用可能會(huì )受到焦炭和橄欖石等替代品的影響。石墨在潤滑劑中的應用可能會(huì )受到硫化鉬等替代品的影響。另一方,一些應用未來(lái)存在著(zhù)廣闊的前景。如耐火材料方面,西方一些國家如俄羅斯已經(jīng)大范圍將石墨耐火材料應用到房屋建設中,而我國在這方面的應用還很少,未來(lái)可能有巨大的應用空間。
戰略性新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域:陰極電池市場(chǎng)現在第一代到第三代產(chǎn)品共存,第一代電池材料主要是石墨,第二代和第三代電池材料是二氧化硅、碳化硅和石墨。石墨既可以是天然晶質(zhì)石墨,也可以是人造石墨,二者各有優(yōu)勢。晶質(zhì)石墨價(jià)格較低,但是對生產(chǎn)廠(chǎng)家的技術(shù)設備和廠(chǎng)房條件要求高;人造石墨價(jià)格較高,人造石墨在制作過(guò)程中的能耗也較大。但是人造石墨具有應用門(mén)檻低的優(yōu)勢,且現在隨著(zhù)人造石墨研發(fā)的近步,人造石墨在負極電池應用中的性能已經(jīng)與天然石墨相差不大。國內石墨負極電池的發(fā)展速度非???。以深圳貝特瑞公司為例,2006年被寶安集團控股,開(kāi)始開(kāi)發(fā)石墨負極電池,2010年負極電池占有率就達到世界第一,2016年全球市場(chǎng)占有率為26%。由于我國負極電池公司快速增長(cháng),雖然單個(gè)負極電池對石墨的需求會(huì )由于人造石墨等替代品和二氧化碳等添加劑而降低,但總體需求在仍呈在快速上升中。
基于石墨烯對石墨需求量過(guò)小,且由于高附加值對石墨價(jià)格也不敏感,因此總體需求對未來(lái)石墨市場(chǎng)不會(huì )有很大的影響。
三、我國石墨進(jìn)出口現狀
1、鱗片石墨貿易情況
?。?)貿易規模
石墨初級加工產(chǎn)品方面,根據海關(guān)統計數據,出口方面:我國鱗片石墨出口量2008年增加為193547t,2009年急跌為97641t后,2010年又增為188691t,此后總體下降,2015年我國鱗片石墨出口量為106821t。
進(jìn)口量方面:2006年我國鱗片石墨進(jìn)口量為375t,2013年進(jìn)口量又上升到3272萬(wàn)t后急劇下降,2015年進(jìn)口量為180萬(wàn)t。
?。?)貿易價(jià)格
2006年,我國鱗片石墨進(jìn)口價(jià)格為308.56美元/t,出口價(jià)格為7578.67美元/t,進(jìn)口價(jià)格原高于出口價(jià)格,此后出口價(jià)格總體上升,進(jìn)口價(jià)格總體下降,2011-2013年,出口價(jià)格一度超過(guò)進(jìn)口價(jià)格,2015年,出口價(jià)格為804.63美元/t,進(jìn)口價(jià)格為1855.56美元/t,進(jìn)口價(jià)格仍高于出口價(jià)格,但差距較2006年已經(jīng)大大縮小。
?。?)趨勢分析
通過(guò)我國鱗片石墨進(jìn)出口趨勢圖和價(jià)格對比圖,我們可以看到,進(jìn)出口量方面,我國鱗片石墨近10年總體都呈下降趨勢,但進(jìn)口量在2011到2013年達到高峰以后快速下降,出口量下降幅度不大。價(jià)格方面,進(jìn)出口價(jià)格差距大幅縮小。為了進(jìn)一步分析,我們分國別選取了部分我國進(jìn)出口數據進(jìn)行分析。
進(jìn)口國方面,美國、日本、瑞士、德國是我國鱗片石墨進(jìn)口量較大的4個(gè)發(fā)過(guò)國家,朝鮮是我國最主要的鱗片石墨進(jìn)口國。出口國方面,日本、美國、德國、韓國是我國主要的鱗片石墨出口發(fā)達國家,印度是我國主要的鱗片石墨出口發(fā)展中國家。2014年到2016年,我國對發(fā)達國家鱗片石墨進(jìn)口價(jià)格不斷下降,同期我國鱗片石墨出口價(jià)格都較為平穩,結合前面的進(jìn)出口趨勢圖和價(jià)格對比圖,我們認為這主要因為我國鱗片石墨加工技術(shù)水平的不斷提高,使得我國鱗片石墨產(chǎn)品的競爭力不斷上升,出口平穩,同時(shí)減少了對國外發(fā)達國家高附加值鱗片石墨的需求。此外,我們可以看到2015年我國從朝鮮進(jìn)口的廉價(jià)鱗片石墨資源量相比2014年和2016年前11個(gè)月都明顯偏低,這是進(jìn)出口價(jià)格對比圖中2015年進(jìn)口石墨價(jià)格的明顯抬升的主要原因。
2、隱晶質(zhì)石墨貿易情況
?。?)貿易規模
根據海關(guān)統計數據,2006年,我國隱晶質(zhì)石墨出口量2007年增加為447773t,此后總體下降,2012年下降為90495t,此后波動(dòng)不大,2015年出口量為92924萬(wàn)t。2006年,我國隱晶質(zhì)石墨進(jìn)口量為328t,2009開(kāi)始,由于我國從朝鮮大量進(jìn)口隱晶質(zhì)石墨,進(jìn)口量快速增長(cháng),到2013年進(jìn)口量為59942t,逼近當年的出口量,此后由于地域政治等原因,我國從朝鮮進(jìn)口石墨快速下降導致我國整體進(jìn)口量的快速下降,2015年,我國隱晶質(zhì)石墨進(jìn)口量為5304t。
?。?)貿易價(jià)格
價(jià)格方面,除去2008年到2014年大量進(jìn)口朝鮮石墨造成的進(jìn)口價(jià)格在低位徘徊因素,我國隱晶質(zhì)石墨進(jìn)口價(jià)格原高于進(jìn)口價(jià)格,但出口價(jià)格大幅上升,進(jìn)口價(jià)格略有下降,2015年我國隱晶質(zhì)石墨出口價(jià)格為271.82美元/t,進(jìn)口價(jià)格為1329.56美元/t。質(zhì)石墨進(jìn)口價(jià)格原高于進(jìn)口價(jià)格,但出口價(jià)格大幅上升,進(jìn)口價(jià)格略有下降,2015年我國隱晶質(zhì)石墨出口價(jià)格為271.82美元/t,進(jìn)口價(jià)格為1329.56美元/t。
?。?)趨勢分析
出口量方面,我國這幾年隱晶質(zhì)石墨出口量快速下降,2012年降到每年10萬(wàn)t以后趨于平穩,進(jìn)口量方面,這幾年隱晶質(zhì)石墨進(jìn)口量總體上升,尤其是2010年以后上升速度很快,2015年進(jìn)口量有很大幅度的下降。價(jià)格方面,進(jìn)出口價(jià)格差距相比2006年大幅縮小。
通過(guò)進(jìn)出口趨勢圖、價(jià)格對比圖和分國別分析,我們認為隱晶質(zhì)石墨出口量的大幅下降是由于2010年以后,我國政府加強對隱晶質(zhì)石墨資源的保護,一方面一些主要的石墨生產(chǎn)地政府對石墨資源進(jìn)行了整合,同時(shí)稅務(wù)總局取消了石墨初級產(chǎn)品的出口退稅,另一方面加大了對廉價(jià)朝鮮石墨資源的進(jìn)口。而促成我國加強隱晶質(zhì)石墨資源保護是因為2010年以前隱晶質(zhì)石墨無(wú)序生產(chǎn),廉價(jià)大量出口,隱晶質(zhì)石墨儲量也大幅下降。
2015年石墨進(jìn)口價(jià)格快速上升一方面是我國由于多種原因減少了對朝鮮廉價(jià)石墨資源的進(jìn)口(近幾年進(jìn)口份額占90%以上),一方面是海關(guān)統計時(shí)將斯里蘭卡特有的塊狀石墨也計入隱晶質(zhì)石墨統計,由于塊狀石墨價(jià)值很高,甚至遠遠高于我國從發(fā)達國家進(jìn)口的高附加值的隱晶質(zhì)石墨,很大程度上拉高了隱晶質(zhì)石墨的平均價(jià)格。
3、球形石墨貿易情況
?。?)貿易規模變化
石墨深加工產(chǎn)品方面,以球形石墨為例,2009年我國球形石墨出口量為6842t,此后總體增加,2015年出口量為28483t。2009年進(jìn)口量為20.5t,此后逐年上升,2012進(jìn)口量為1095t,此后總體下降,2015年進(jìn)口量為522t。
?。?)貿易價(jià)格
2009年出口均價(jià)為2639.191美元,此后逐年上漲,2012年達到5916.94美元后開(kāi)始逐年下降,2015年出口均價(jià)為4398.31美元。2009年進(jìn)口均價(jià)為19211.36美元,此后逐年下降,2015年為9952.11美元。
?。?)趨勢分析
球形石墨屬于石墨產(chǎn)品中的高附加值深加工產(chǎn)品,2009年以來(lái),進(jìn)出口量方面,我國球形石墨出口穩步上升,進(jìn)口先升后降,出口量遠大于進(jìn)口量。價(jià)格方面,進(jìn)出口價(jià)格的差距大幅縮小。出口量和價(jià)格趨勢反映了我國球形石墨加工技術(shù)提高很快,已經(jīng)大幅縮小與國外先進(jìn)產(chǎn)品的差距,進(jìn)而減少了對國外發(fā)達國家同類(lèi)產(chǎn)品的需求,同時(shí)增強了我國同類(lèi)產(chǎn)品的國際競爭力。
通過(guò)進(jìn)出口現狀我們可以發(fā)現,初級加工品方面,跟2006年的價(jià)格相比,我國鱗片石墨出口價(jià)格大幅上升,進(jìn)口價(jià)格大幅下降,隱晶質(zhì)石墨出口價(jià)格上漲,進(jìn)口價(jià)格有所下降(剔除考慮朝鮮價(jià)格影響),這說(shuō)明我國初級加工產(chǎn)品的技術(shù)近十年大幅提高,雖然跟國外先進(jìn)技術(shù)有所差距,但差距已經(jīng)逐漸縮小。我國的進(jìn)口量和出口量總體都在下降,這一方面是因為政府不再鼓勵初級加工產(chǎn)品的出口,如取消鱗片石墨產(chǎn)品的出口退稅,使得我國的石墨初級產(chǎn)品出口量減少,另一方面由于我國初級加工產(chǎn)品技術(shù)提升,國內產(chǎn)品已經(jīng)逐漸可以滿(mǎn)足國內下游產(chǎn)業(yè)的需求,使得我國減少了對石墨初級產(chǎn)品的進(jìn)口。我國近幾年的出口量?jì)r(jià)齊跌是多方面原因造成的:一是由于人造石墨和部分石墨相關(guān)產(chǎn)品的更新?lián)Q代,降低了國外對我國天然石墨資源的需求;二是幾年來(lái)國內外大量石墨資源的發(fā)現報道,在一定程度上造成了石墨價(jià)格的下降;三是價(jià)格的下跌和我國石墨出口退稅的變化,大大減少了石墨企業(yè)出口的利潤,一些企業(yè)停止或減少了出口。
高級加工品方面,研究了球形石墨的進(jìn)出口情況,跟2009年的價(jià)格相比,我國球形石墨的出口價(jià)格總體上升,進(jìn)口價(jià)格持續下降。進(jìn)出口量方面,出口量總體上升,2014年以后有所下降但幅度不大,進(jìn)口量在2012年達到頂點(diǎn)以后快速下降。這說(shuō)明我國在球形石墨制造領(lǐng)域已經(jīng)大大縮小了與發(fā)達國家產(chǎn)品的差距,除了滿(mǎn)足國內的需求,在國際市場(chǎng)上的競爭力也大大加強,出口量?jì)r(jià)齊增。結合我國在陰極電池領(lǐng)域國際市場(chǎng)上的主導地位情況,可以看到我國在高級加工品方面有很大進(jìn)步,大大縮小了與國外發(fā)達國家產(chǎn)品的差距,部分甚至已經(jīng)達到國際領(lǐng)先水平。
四、結論
?。?)我國石墨現在的資源形勢總體較好。石墨資源和供應方面,這幾年晶質(zhì)石墨資源儲量穩步上升,隱晶質(zhì)石墨資源儲量趨于平穩,供應方面近十年較為平穩。進(jìn)出口方面,進(jìn)口價(jià)格總體下降,出口價(jià)格持續上升,近十年無(wú)論是石墨初級加工品還是高級加工品都有了一定的進(jìn)步。
(2)我國既是石墨資源大國,也是石墨資源消費大國,石墨加工技術(shù)在快速提高。過(guò)高的石墨價(jià)格不利于下游企業(yè)的發(fā)展,且石墨本身具有替代品,下游企業(yè)在石墨價(jià)格過(guò)高時(shí)轉向使用替代品。過(guò)低的石墨價(jià)格不利于我國石墨資源的開(kāi)發(fā)和對下游企業(yè)的穩定供應,因此,對石墨進(jìn)行有序開(kāi)發(fā),保障石墨價(jià)格處于合理區間十分重要。
來(lái)源:我國石墨資源開(kāi)發(fā)利用現狀及供需分析,作者:杜軼倫,張福良
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