石墨的发展方向

1石墨的发展方向与市场预测一、石墨的应用发展方向石墨具有良好的导电性、润滑性、导热性、耐高温性、抗热震性、可塑性和化学稳定性，因此广泛的被应用于原子能、汽车、新材料、机械、化工、微电子、能源、航空航天、国防等领域，已成为现代工业技术中不可缺少的一种非金属材料，在一些特殊行业和高科技技术领域内有着举足轻重的地位，同时也是一种重要的国家战略性非金属矿物材料。一个国家石墨加工工艺的水平，反映着这个国家现代工业的发展水平，机械加工、高纯材料、高精度模具、电子工业、新能源工业等的发展水平。石墨的应用非常广泛，中低档石墨普遍应用于耐火材料、铸造、润滑剂、密封材料等领域。我国近千家石墨生产企业均为这种中低档的石墨产品。近年来由于经济的飞速发展，加速了中低档石墨的需求。这种石墨的生产技术条件简单，产品科技含量不高，产品市场竞争没有优势可言，产品利润空间很小，应用尽局限在低档的行业中。大量高端石墨产品几乎全部依靠进口，如锂电池负极材料、高纯石墨、改性石墨、石墨的复合材料等，这些材料价格从几万～数十万每吨。美欧、日本等科技水平发达的国家对石墨的精加工投入巨大的人力物力，在这个领域取得了很大的进步。美日、欧盟等发达国家对石墨深加工技术进行封锁，这些国家的石墨专家如果要来中国旅游或者出差，均需要严格的层层审批，以防石墨加工技术的泄露。因此国内几2乎没有生产顶尖石墨产品的能力。国内的高端石墨产品几乎全部来自于日本、美欧等国家。因此，石墨的发展除中低档产品继续占据低档市场外，主要向着科技含量高的高端产品发展。高端石墨产品主要是指高纯石墨、超细高纯石墨、改性石墨以及特种石墨制品等。高纯石墨：是指石墨的含碳量99.99%，广泛用于冶金工业的高级耐火材料与涂料、军事工业火工材料安定剂、轻工业的铅笔芯、电气工业的碳刷、电池工业的电极、化肥工业催化剂添加剂等。如原子能、汽车、航天技术、冶金、化工、机械行业使用的石墨必须是碳含量在99.9%以上的高纯度石墨，一般石墨产品的纯度无法满足高纯度石墨的要求。因而，高纯度石墨材料的开发、生产已成为石墨材料向更宽、更深领域发展。超细高纯石墨：是指石墨粉粒径达到6～10um的高纯石墨。广泛应用于导电材料、耐磨润滑材料、锂电池、原子能工业、国防工业。超细石墨粉体材料由于“体积效应”和“表面效应”具有：化学活性高、热传导好、对电磁波的异常吸收等特性，已成为高分子化学、物理化学、无机化学和材料学等多学科交叉的前沿研究领域。改性石墨：是对高纯石墨进行改性，如膨胀石墨、锂离子电池负极材料、氟化石墨等，均是石墨通过一定的化学处理过程取得的。改性石墨可以用于锂离子电池负极材料、球形改性石墨可以作为高级润滑剂、还可以作为石墨改性聚丙烯塑料等行业。3例如用作锂离子电池负极材料的石墨，具有石墨化程度高、结构稳定；容量高、充放电平稳；可逆性好，能有效提高正极活性物质利用率；循环稳定性好等特点。再如：膨胀石墨遇高温可瞬间体积膨胀150~300倍，由片状变为蠕虫状，从而结构松散，多孔而弯曲，表面积扩大、表面能提高、吸附鳞片石墨力增强，蠕虫状石墨之间可自行嵌合，这样增加了它的柔软性、回弹性和可塑性。膨胀石墨的特性：①极强的耐压性、柔韧性、可塑性和自润滑性；②极强的抗高温、低温、抗腐蚀、抗辐射特性；③极强的抗震特性；④极强的电导率；⑤极强的抗老化、抗扭曲的特性。二、石墨发展的市场需求1、近期石墨市场情况据美国地质勘探局数据，2013年探明的全球天然石墨储量约1.3亿吨，储量前三位的国家为巴西、中国和印度，其中中国储量约为5500万吨，占全球储量的42%。2013年全球天然石墨产量为119万吨，其中中国生产81万吨，占全球产量的68%，位居全球首位。我国生产的天然石墨产品中，绝大部分是最初级的加工产品。这些初级加工产品，都面临着产能过剩的问题，而产能过剩又压制了价格。2011年之前，天然石墨产量最大的初级产品鳞片石墨粉的价格逐年递升，一直到2011年时达到6700元/吨。随后其价格又开始连续下跌，截至当前，石墨精粉的价格较高位时已跌去超过50%。4由于天然石墨行业内格局分散，以小企业居多，不少企业选择出口以减轻资金压力。多年来，我国一直是出口石墨初级产品最多的国家，每年出口总量占世界总出口量的50%左右。中国海关的数据显示，2011～2013年，国内“天然石墨”出口数量分别为44万吨、25万吨、25万吨。有专家告诉记者，海关统计的“天然石墨”主要是石墨精粉，其中纯度较低的一些产品出口时价格甚至不足3000元/吨。另有数据显示，2010年时，中国对外出口的石墨产品超过58万吨，而出口石墨产品第二多的印度总出口量还不足10万吨。总体来看，我国基于高纯石墨深加工及高端材料制备技术仍较为落后，石墨产品多数是中、低档原料产品。我国石墨或石墨制品现在的主要消费领域为，耐火材料占总消费量的26%、铸造15%、润滑剂14%、制动衬片13%、铅笔7%、其他(碳刷、电池、膨胀石墨等)25%。2、市场展望我国石墨市场中低档产品已经生产过剩，产品销售相互恶性压价，造成中低档石墨产品价格一降再降，这类产品已经没有利润空间，许多石墨生产企业已经关门停产。高端石墨产品应用于高科技、新材料、新能源、航空航天等行业，随着我国科技发展水平的不断提高，对这类产品需求量逐年在增加。而我国高端石墨产品主要依赖进口，这类产品科技含量高，生产难度较大，工艺复杂，国内目前没有固定成熟的工艺流程。国外对石墨技术的深加工严格保密。国外大量进口我国中低档石墨产品，对其进行深加工后再返销回国内，价格从数千5元一下子升至数万元。因此这类产品的利润空间很大，目前从国外进口每吨在数万元～数十万元之间。因此石墨产品主要在高端产品，对高端产品的投入不是简单的资金投入，需要大量的技术人才和先进的装备。石墨产品的投入不在于规模而在于精，需要深入研究石墨的特性、市场需求和技术加工等先进领域的领先技术。