鳞片石墨发展前景分析
大鳞片石墨用途广、价值大、需求高
大鳞片石墨较细鳞片石墨来说具有更大的价值。主要表现在:
(1)在鳞片石墨的经济价值上,同样品位下,大鳞片石墨价格是细鳞片的数十倍;
(2)在鳞片石墨的用途上,制造坩埚及膨胀石墨等必须使用大鳞片石墨,细粒级的不能使用或者很难使用;在石墨烯的制备原料中,大鳞片石墨更利于石墨烯的生成;
(3)在鳞片石墨的自身性能上,大鳞片石墨要优于细鳞片石墨,如润滑性,石墨鳞片越大,摩擦系数越低,润滑性越好;
(4)在鳞片石墨生产上,大鳞片石墨除了在原矿中提取之外,现代的工业技术无法生产合成大鳞片石墨,鳞片一旦被破坏就无法恢复,而细鳞片通过大鳞片破碎即可得到;
(5)从储量上看,我国大鳞片石墨储量低,在选别过程中由于复杂的再磨流程致使石墨鳞片破坏严重,产量较少,导致市场供不应求。
新能源新材料将成为鳞片石墨消费增长最快的应用领域之一
“天然石墨中,隐晶质石墨价格最为低廉,用于生产低端石墨产品,未来石墨行业的消费增长领域主要在光伏、半导体材料、锂电池、燃料电池等。”武汉理工大学资源与环境工程学院教授张凌燕说。
近年来, 随着我国经济结构调整, 石墨逐渐转向新能源新材料领域的应用趋势明显, 包括导电材料(锂电池、燃料电池等)、油品添加剂及氟石墨等其他领域的消费量将大幅度增加, 预计2020年这一比例将超过25%。
尤其是随着锂离子电池的投入,会进一步刺激鳞片石墨的需求。鳞片石墨对锂离子电池来说,不仅能够延长电池使用时间,促使电压平稳,增强导电率,还可降低电池成本。所以鳞片石墨在电池中起到至关重要的作用。预计到2020年,我国新能源汽车产销量至少200万辆,若100万辆汽车采用锂离子电池,则至少需电池级石墨5万~6万吨,需鳞片石墨15万~18万吨。预期世界电动汽车产量超过600万辆,估计需电池级石墨30万~36万吨,需鳞片石墨90万~108万吨。
制备膨胀石墨
除锂离子电池外, 另一个石墨消费增长最快的领域是膨胀石墨材料。膨胀石墨是近十多年才发展起来的新型炭素材料。它不仅具备天然石墨本身的耐热、耐腐蚀、自润滑等优良特性 , 还具备天然石墨不具备的轻质柔软、可压缩、回弹等性能。用膨胀石墨压制成的各种带、板、片材已广泛用作石油、化工、电力 、冶金 、医药、食品、机械等行业的各种动 、静密封件,并表现出成本低、耗能少 、寿命长、效果好等优点 。且由膨胀石墨加工而成的柔性石墨材料具有良好的导电和导热性能,可用于生产石墨密封、散热材料及燃料电池,有着较广阔的应用领域和市场前景。
石墨烯
从技术角度看,近期的(天然石墨基)各向同性石墨、高导热材料是天然石墨产业与人工炭材料产业的融合;未来5~10年或再长一些时间,随着石墨烯应用技术的发展和成熟,石墨烯的制备和应用将可能成为一个快速成长的大市场,前景广阔。虽然现在还是初级阶段,也有风险和不确定性,但是从科学预测的角度来看,极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。石墨烯材料的产业化,将会是新型炭材料的又一个大进展。