创新路上仍需迈多道坎
虽然我国天然石墨深加工技术进展很快,但依然存在着诸多不足。与发达国家相比,我国石墨深加工产业相对落后,产业链短,产品科技含量低,高科技产品少,目前仍以原料生产及加工鳞片石墨为主。
目前,我国柔性石墨仍处于试制阶段,生产线已有二三十条,但先进的不多;锂离子电池还处于小试阶段;浸硅石墨等还是空白。这一现象与我国石墨生产大国地位极不相称。究其原因,我国石墨深加工技术还存在一些问题,在技术开发投入还不够。
据了解,德国、法国、美国、瑞士、日本等国家的石墨深加工技术已经相当成熟,这些发达国家基本垄断了石墨深加工的先进技术和知识产权,利用我国的廉价原料,深加工成先进石墨材料,以极高的价格占领国际市场并返销我国。目前,美国、日本等国的柔性石墨产业居世界领先地位;日本生产核能级的超低硫(S<500ppm)和高纯硫(S<50ppm)产品的技术全球领先;美国、日本的锂离子电池采用改性石墨作阳极材料已形成规模产业;浸硅石墨目前仅德国、美国、俄罗斯三国能够生产。
中国石墨行业协会原秘书长裴志翔认为,石墨行业往深加工方向努力,关键在原材料,要精选出大量的大鳞片石墨作为原料,通过技术手段生产高碳高纯石墨。而从目前来看,我国在精选鳞片石墨上还有很大难度,主要是保护石墨资源意识还不够。美、俄、英、德等国家都把本国的石墨资源用为战略资源予以储备,限制石墨资源开采。与发达国家相比,我国的石墨资源一直未得到应有的重视。石墨资源大规模的无序开采、长期低价出口,使稀有的战略资源大量流失。另外,我国石墨行业生产布局相对分散,缺少专业化协作分工和规模效应,加之企业技术力量薄弱,没有正规的矿山开采设计,采剥比例失调。尤其是大鳞片石墨保护不下来,不利于行业今后的发展。
沈万慈认为,目前我国在高质量负极材料,特别是动力、蓄能电池相关的材料,以及高导热材料的生产,还存在一定的技术难度。从长远看,目前批量制备石墨烯粉体问题不大,但找到合适用途,进而形成产品和产业,还有较大的技术难度,需要一定的时间。
韩玉凤认为,石墨企业面临的主要共性问题就是技术问题,主要表现在新产品、环保、采选、尾矿处理等方面亟须提高工艺、技术和装备水平。一是球形石墨技术。要突破球形石墨生产中小颗粒鳞片石墨球形化技术,提高回收率。二是选矿技术。要解决矿石可选性较差,分选效果不好,导致精矿品味不宜提高以及在磨矿过程中,石墨大鳞片破损率较大等问题。三是尾矿砂综合利用。尾矿砂大量堆积,造成环境污染,寻求尾矿砂综合利用技术,制备高新技术产品。四是石墨超导材料的制备技术。目前石墨超导材料制备过程非常复杂,产出比非常低,消耗原料大,生产成本高,超导性能不稳定。五是石墨触媒柱及金刚石复合生产技术。研究通过添加适当金属元素,使金刚石的合成压力与温度条件得到降低,金刚石的生长速度得到提高等技术。