鱗片石墨發(fā)展前景分析
大鱗片石墨用途廣、價(jià)值大、需求高
大鱗片石墨較細(xì)鱗片石墨來說具有更大的價(jià)值。主要表現(xiàn)在:
(1)在鱗片石墨的經(jīng)濟(jì)價(jià)值上,同樣品位下,大鱗片石墨價(jià)格是細(xì)鱗片的數(shù)十倍;
(2)在鱗片石墨的用途上,制造坩堝及膨脹石墨等必須使用大鱗片石墨,細(xì)粒級(jí)的不能使用或者很難使用;在石墨烯的制備原料中,大鱗片石墨更利于石墨烯的生成;
(3)在鱗片石墨的自身性能上,大鱗片石墨要優(yōu)于細(xì)鱗片石墨,如潤滑性,石墨鱗片越大,摩擦系數(shù)越低,潤滑性越好;
(4)在鱗片石墨生產(chǎn)上,大鱗片石墨除了在原礦中提取之外,現(xiàn)代的工業(yè)技術(shù)無法生產(chǎn)合成大鱗片石墨,鱗片一旦被破壞就無法恢復(fù),而細(xì)鱗片通過大鱗片破碎即可得到;
(5)從儲(chǔ)量上看,我國大鱗片石墨儲(chǔ)量低,在選別過程中由于復(fù)雜的再磨流程致使石墨鱗片破壞嚴(yán)重,產(chǎn)量較少,導(dǎo)致市場供不應(yīng)求。
新能源新材料將成為鱗片石墨消費(fèi)增長最快的應(yīng)用領(lǐng)域之一
“天然石墨中,隱晶質(zhì)石墨價(jià)格最為低廉,用于生產(chǎn)低端石墨產(chǎn)品,未來石墨行業(yè)的消費(fèi)增長領(lǐng)域主要在光伏、半導(dǎo)體材料、鋰電池、燃料電池等。”武漢理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院教授張凌燕說。
近年來, 隨著我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整, 石墨逐漸轉(zhuǎn)向新能源新材料領(lǐng)域的應(yīng)用趨勢明顯, 包括導(dǎo)電材料(鋰電池、燃料電池等)、油品添加劑及氟石墨等其他領(lǐng)域的消費(fèi)量將大幅度增加, 預(yù)計(jì)2020年這一比例將超過25%。
尤其是隨著鋰離子電池的投入,會(huì)進(jìn)一步刺激鱗片石墨的需求。鱗片石墨對(duì)鋰離子電池來說,不僅能夠延長電池使用時(shí)間,促使電壓平穩(wěn),增強(qiáng)導(dǎo)電率,還可降低電池成本。所以鱗片石墨在電池中起到至關(guān)重要的作用。預(yù)計(jì)到2020年,我國新能源汽車產(chǎn)銷量至少200萬輛,若100萬輛汽車采用鋰離子電池,則至少需電池級(jí)石墨5萬~6萬噸,需鱗片石墨15萬~18萬噸。預(yù)期世界電動(dòng)汽車產(chǎn)量超過600萬輛,估計(jì)需電池級(jí)石墨30萬~36萬噸,需鱗片石墨90萬~108萬噸。
制備膨脹石墨
除鋰離子電池外, 另一個(gè)石墨消費(fèi)增長最快的領(lǐng)域是膨脹石墨材料。膨脹石墨是近十多年才發(fā)展起來的新型炭素材料。它不僅具備天然石墨本身的耐熱、耐腐蝕、自潤滑等優(yōu)良特性 , 還具備天然石墨不具備的輕質(zhì)柔軟、可壓縮、回彈等性能。用膨脹石墨壓制成的各種帶、板、片材已廣泛用作石油、化工、電力 、冶金 、醫(yī)藥、食品、機(jī)械等行業(yè)的各種動(dòng) 、靜密封件,并表現(xiàn)出成本低、耗能少 、壽命長、效果好等優(yōu)點(diǎn) 。且由膨脹石墨加工而成的柔性石墨材料具有良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能,可用于生產(chǎn)石墨密封、散熱材料及燃料電池,有著較廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域和市場前景。
石墨烯
從技術(shù)角度看,近期的(天然石墨基)各向同性石墨、高導(dǎo)熱材料是天然石墨產(chǎn)業(yè)與人工炭材料產(chǎn)業(yè)的融合;未來5~10年或再長一些時(shí)間,隨著石墨烯應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展和成熟,石墨烯的制備和應(yīng)用將可能成為一個(gè)快速成長的大市場,前景廣闊。雖然現(xiàn)在還是初級(jí)階段,也有風(fēng)險(xiǎn)和不確定性,但是從科學(xué)預(yù)測的角度來看,極有可能掀起一場席卷全球的顛覆性新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)革命。石墨烯材料的產(chǎn)業(yè)化,將會(huì)是新型炭材料的又一個(gè)大進(jìn)展。