更新:2014年03月21日點擊:12168
天然(ran)石墨(mo)是戰略性礦產(chan)資源
1.石墨及制(zhi)品(pin)已成為高技術產業的(de)基礎(chu)性材料
天然(ran)石(shi)(shi)墨(mo)與稀(xi)土一樣(yang),有“工(gong)業味精”的稱號,石(shi)(shi)墨(mo)新(xin)(xin)材料(liao)已(yi)成為新(xin)(xin)興(xing)產(chan)(chan)業的重要組成部分,產(chan)(chan)業關聯性極(ji)強,膨脹石(shi)(shi)墨(mo)、各(ge)向同性石(shi)(shi)墨(mo)、氟化石(shi)(shi)墨(mo)、鋰離子電池石(shi)(shi) 墨(mo)負(fu)極(ji)材料(liao)、金屬—石(shi)(shi)墨(mo)復合材料(liao)等已(yi)廣(guang)泛應用于節能環保(bao)、新(xin)(xin)能源、新(xin)(xin)一代信(xin)息技術、新(xin)(xin)能源汽(qi)車(che)、高端裝備制造、新(xin)(xin)材料(liao)產(chan)(chan)業等新(xin)(xin)興(xing)產(chan)(chan)業。2010年(nian),歐盟(meng)委 員會(hui)將石(shi)(shi)墨(mo)列為14種(zhong)“對歐盟(meng)生死(si)攸關的原料(liao)”之一。2013年(nian),石(shi)(shi)墨(mo)烯和(he)人腦工(gong)程入選歐盟(meng)“未來新(xin)(xin)興(xing)旗(qi)艦技術項目”,各(ge)獲得10億歐元(yuan)的專項研發計(ji)劃(hua)資(zi) 助。
2.天然石墨是(shi)我國寡(gua)占型礦產資(zi)源
石(shi)墨(mo)原料(liao)分為天然鱗片(pian)狀石(shi)墨(mo)(晶質(zhi)石(shi)墨(mo))、天然土狀石(shi)墨(mo)(隱晶質(zhi)石(shi)墨(mo))、人造石(shi)墨(mo)(原料(liao)主(zhu)要為石(shi)油焦和瀝青焦)3種(zhong)。根據美(mei)國地質(zhi)勘(kan)探局(ju)資(zi)料(liao),世(shi)界(jie)天然石(shi) 墨(mo)儲(chu)(chu)量為7100萬(wan)噸,中(zhong)國儲(chu)(chu)量為5500萬(wan)噸,占世(shi)界(jie)的(de)77%,其(qi)中(zhong)晶質(zhi)石(shi)墨(mo)資(zi)源儲(chu)(chu)量占全世(shi)界(jie)的(de)2/3,隱晶質(zhi)石(shi)墨(mo)資(zi)源占全世(shi)界(jie)的(de)1/10。
雖然在(zai)很多(duo)領域,人造(zao)石(shi)(shi)墨和天然石(shi)(shi)墨差別(bie)不(bu)大。但天然石(shi)(shi)墨由(you)于其(qi)優良的(de)特性(xing),有一(yi)定的(de)不(bu)可(ke)替代性(xing)。例如,隱晶質(zhi)石(shi)(shi)墨由(you)于其(qi)本身的(de)物(wu)理性(xing)質(zhi),是(shi)做各向同(tong)性(xing)石(shi)(shi) 墨的(de)最佳原料;在(zai)膨脹石(shi)(shi)墨方(fang)面,人造(zao)石(shi)(shi)墨無法取代晶質(zhi)石(shi)(shi)墨;在(zai)阻燃(ran)方(fang)面,天然石(shi)(shi)墨制品不(bu)但物(wu)理性(xing)能穩定,還不(bu)會像磷系、氯系、溴系等其(qi)他阻燃(ran)劑產生有害物(wu) 質(zhi)。
3.天然石墨的戰(zhan)略價值隨技術進步不斷(duan)提升(sheng)
例如金屬—石(shi)墨(mo)復合材(cai)料(liao)不僅具有(you)金屬基體的性(xing)能(neng),還能(neng)充分(fen)發(fa)揮石(shi)墨(mo),特別是高(gao)純(chun)石(shi)墨(mo)自潤滑性(xing)好、化學穩定性(xing)高(gao)、減震性(xing)好、導熱(re)導電(dian)(dian)、線膨脹系(xi)數(shu)小等特點, 在(zai)(zai)航(hang)空航(hang)天、冶金、機械等領(ling)域有(you)廣泛用(yong)途。最新開發(fa)的石(shi)墨(mo)烯未來應用(yong)空間更(geng)為巨大,石(shi)墨(mo)烯可替(ti)代硅(gui)(gui)材(cai)料(liao)應用(yong)在(zai)(zai)芯片(pian)領(ling)域,將芯片(pian)速度提高(gao)到THZ級別。據有(you) 關機構測算,全球每年(nian)半導體晶(jing)硅(gui)(gui)的需求量在(zai)(zai)2500噸左右,石(shi)墨(mo)烯如果替(ti)代1/10的晶(jing)硅(gui)(gui)制(zhi)成高(gao)端集(ji)成電(dian)(dian)路,市(shi)場容量至(zhi)少在(zai)(zai)5000億元以上。石(shi)墨(mo)烯制(zhi)成 的超級電(dian)(dian)容器,充電(dian)(dian)時間只需1毫秒。2010年(nian)全球超級電(dian)(dian)容市(shi)場規(gui)模(mo)在(zai)(zai)50億美(mei)元,并(bing)保持20%的增長率。
我國石(shi)墨產業正在重蹈(dao)稀土的覆(fu)轍
1.通過(guo)低價值應用(yong)和(he)出口獲(huo)取短期利益(yi)
總體來(lai)看,我國基(ji)于高純(chun)石墨(mo)(mo)(mo)(mo)深加工及高端材料(liao)(liao)制備技(ji)術仍較(jiao)為落后,石墨(mo)(mo)(mo)(mo)產(chan)品多(duo)數是中(zhong)、低檔原料(liao)(liao)產(chan)品。我國石墨(mo)(mo)(mo)(mo)或石墨(mo)(mo)(mo)(mo)制品現在的(de)主(zhu)要消(xiao)費(fei)領域為,耐(nai)火材料(liao)(liao)占(zhan) 總消(xiao)費(fei)量的(de)26%、鑄造15%、潤滑(hua)劑14%、制動襯片(pian)13%、鉛筆7%、其他(碳刷、電池、膨(peng)脹石墨(mo)(mo)(mo)(mo)等)25%。
在后端應(ying)用難以打開(kai)的(de)情況下,石(shi)墨(mo)與稀(xi)土一樣,作為礦(kuang)產資源低價(jia)出(chu)口(kou)供應(ying)全球。我(wo)國(guo)(guo)在1954年(nian)就開(kai)始向歐洲出(chu)口(kou)鑄造用鱗(lin)片石(shi)墨(mo),1980年(nian)后含碳(tan)耐火材(cai) 料(liao)由(you)于鋼鐵工業大量(liang)使(shi)(shi)用使(shi)(shi)石(shi)墨(mo)出(chu)口(kou)量(liang)迅速增加。20世紀90年(nian)代(dai)以來,中國(guo)(guo)成為全世界天(tian)然石(shi)墨(mo)最(zui)大供應(ying)國(guo)(guo),由(you)于石(shi)墨(mo)過量(liang)出(chu)口(kou),1993—2004年(nian)國(guo)(guo)際(ji)市 場石(shi)墨(mo)價(jia)格在谷底徘徊,這期(qi)間國(guo)(guo)際(ji)市場天(tian)然石(shi)墨(mo)90%來源于中國(guo)(guo)。2005年(nian)后石(shi)墨(mo)出(chu)口(kou)價(jia)出(chu)現回升,我(wo)國(guo)(guo)出(chu)口(kou)量(liang)穩步增加,近年(nian)穩定在40萬噸以上。
2.發達國家(jia)利用天(tian)然石(shi)墨(mo)資源(yuan)攫取高額利潤
世界上有(you)60多個國(guo)(guo)(guo)(guo)家和(he)地(di)區(qu)進(jin)(jin)口(kou)石(shi)(shi)墨(mo)(mo),進(jin)(jin)口(kou)量超(chao)過萬噸的主(zhu)要是日(ri)本(ben)、美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)、荷蘭、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、意大利、英國(guo)(guo)(guo)(guo)、新加(jia)坡和(he)印度尼西亞等(deng)。目前(qian),德國(guo)(guo)(guo)(guo)、法國(guo)(guo)(guo)(guo)、美(mei) 國(guo)(guo)(guo)(guo)、瑞士、日(ri)本(ben)等(deng)發達國(guo)(guo)(guo)(guo)家都對自己國(guo)(guo)(guo)(guo)內的天然石(shi)(shi)墨(mo)(mo)資源進(jin)(jin)行封閉(bi),不予開(kai)采,卻(que)從石(shi)(shi)墨(mo)(mo)礦產輸出國(guo)(guo)(guo)(guo)低(di)價(jia)購進(jin)(jin)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)初加(jia)工產品經過深(shen)加(jia)工后高價(jia)返賣,賺(zhuan)取巨額利 潤。例如,我國(guo)(guo)(guo)(guo)往往以(yi)5000元(yuan)(yuan)/噸以(yi)下(xia)的價(jia)格(ge)出口(kou)天然鱗片石(shi)(shi)墨(mo)(mo),卻(que)分別以(yi)25000元(yuan)(yuan)/噸、超(chao)過200萬元(yuan)(yuan)/噸的價(jia)格(ge)從國(guo)(guo)(guo)(guo)外進(jin)(jin)口(kou)由此(ci)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)生產的球形(xing)石(shi)(shi)墨(mo)(mo) 和(he)氟(fu)化(hua)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)。美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)有(you)90個石(shi)(shi)墨(mo)(mo)制品企業,天然石(shi)(shi)墨(mo)(mo)完全依靠(kao)進(jin)(jin)口(kou)。
發達國家(jia)的企業(ye)在產(chan)業(ye)下游往往形成了寡頭壟斷的態勢。例(li)如氟化石墨(mo)主要(yao)由美(mei)、日(ri)、俄生產(chan);膨(peng)脹石墨(mo),美(mei)、日(ri)、德、法等(deng)國的產(chan)業(ye)居領(ling)先(xian)地(di)位,而且高純膨(peng)脹石 墨(mo)只(zhi)有日(ri)本生產(chan)。國外(wai)企業(ye)在很多領(ling)域已經做了專利(li)覆蓋,例(li)如美(mei)國一家(jia)公司將柔性石墨(mo)作(zuo)為導(dao)熱材料的相關(guan)專利(li)進行全覆蓋,很難(nan)突(tu)破(po)。
制約我國石墨產業高端化(hua)發展的(de)主要(yao)因素
1.技術(shu)創新能力不足
雖然(ran)我國在(zai)采選環(huan)節技(ji)(ji)術(shu)優(you)勢明顯,但多(duo)年來采礦(kuang)、選礦(kuang)工藝沒有大的(de)突(tu)破和變化,傳(chuan)統(tong)酸堿法(fa)(fa)、高溫提純法(fa)(fa)等(deng)方法(fa)(fa)還存在(zai)較嚴(yan)重的(de)環(huan)保、能(neng)耗問題(ti)。同時,產(chan)業鏈 后(hou)端應用層面技(ji)(ji)術(shu)創新明顯不足(zu)。低硫可膨脹技(ji)(ji)術(shu)、柔(rou)性石墨系列(lie)化、球化包(bao)敷改性、金屬(shu)—石墨復(fu)合(he)材(cai)料(liao)制備等(deng)眾多(duo)關(guan)(guan)鍵技(ji)(ji)術(shu)還仍需突(tu)破。裝備水平與產(chan)業的(de)發展 需求不匹配(pei)。雖然(ran)在(zai)柔(rou)性石墨、燃料(liao)電池、人造金剛石、石墨復(fu)合(he)材(cai)料(liao)等(deng)領域,取得了(le)一(yi)定(ding)進(jin)展,但受到了(le)相關(guan)(guan)設備的(de)嚴(yan)重制約(yue)。
2.創新組織存在結構性缺陷
目前(qian)(qian)石墨產(chan)業(ye)(ye)(ye)的企(qi)業(ye)(ye)(ye)集中在(zai)(zai)產(chan)業(ye)(ye)(ye)鏈(lian)前(qian)(qian)端,有(you)少量分布在(zai)(zai)電池負極(ji)材(cai)料(liao)等領域。企(qi)業(ye)(ye)(ye)特別是產(chan)業(ye)(ye)(ye)鏈(lian)前(qian)(qian)端的企(qi)業(ye)(ye)(ye),開展的技術(shu)創新活(huo)動還偏(pian)少,水平(ping)不高。前(qian)(qian)端企(qi)業(ye)(ye)(ye)同質(zhi)化較(jiao)嚴重(zhong),往往陷入價格戰—利潤下降—無力投入研發—繼續(xu)模(mo)仿的惡性循環(huan)。
在石墨領域,目(mu)前大學和科(ke)研院所是技術(shu)創新的(de)主要承擔者,但我國石墨材(cai)料(liao)(liao)學科(ke)建設(she)和研究(jiu)力量還比較(jiao)薄弱,僅(jin)有(you)極(ji)少數(shu)高校曾開設(she)碳素專(zhuan)業,沒有(you)專(zhuan)門的(de)天(tian)然石 墨研究(jiu)機構。同時石墨的(de)基礎研究(jiu)明顯不足(zu),對不同類型石墨礦(kuang)物學特性研究(jiu)還不夠,前瞻性強的(de)石墨新材(cai)料(liao)(liao)以(yi)及新概念、新原(yuan)理和新方法的(de)研發重(zhong)視也不足(zu)。
3.政(zheng)府對產業規制尚不到(dao)位
目前中國石(shi)(shi)墨(mo)產(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)總體規(gui)模還(huan)偏小,礦產(chan)(chan)資源分布廣泛,涉及到的(de)(de)(de)產(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)部門寬泛而分散。政(zheng)府的(de)(de)(de)產(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)管制還(huan)不到位(wei),還(huan)沒有通(tong)過有效的(de)(de)(de)政(zheng)策手段來改善競爭秩序,激 勵企業(ye)(ye)(ye)進行技術(shu)創新。石(shi)(shi)墨(mo)產(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)整體的(de)(de)(de)競爭特(te)別是上游企業(ye)(ye)(ye)之間的(de)(de)(de)競爭還(huan)比較(jiao)粗放。眾多(duo)中小企業(ye)(ye)(ye)將污(wu)水、煙塵(chen)、粉塵(chen)超(chao)標(biao)隨意排放。石(shi)(shi)墨(mo)浮選回收(shou)率僅有60%— 80%,排放的(de)(de)(de)尾礦中仍然(ran)含有較(jiao)大量的(de)(de)(de)石(shi)(shi)墨(mo),導致嚴重的(de)(de)(de)資源浪(lang)費。
相關政(zheng)策建議
1.加(jia)強行(xing)業規制(zhi),進行(xing)保護性開發
制訂相(xiang)關技術(shu)標準。加快制訂石(shi)墨(mo)采(cai)選、深加工(gong)等(deng)環節的(de)技術(shu)標準,鼓勵(li)發(fa)展綠色制造技術(shu)及工(gong)藝(yi),盡快淘汰落后、污染(ran)的(de)技術(shu)和工(gong)藝(yi),逐步引導石(shi)墨(mo)礦產(chan)(chan)資源向高 附加值、高技術(shu)的(de)企(qi)(qi)業、產(chan)(chan)品(pin)配置。鼓勵(li)行業和企(qi)(qi)業推廣應(ying)用石(shi)墨(mo)新(xin)的(de)技術(shu)工(gong)藝(yi),通過評(ping)估應(ying)用前后節能減排的(de)指(zhi)標量,給予(yu)相(xiang)應(ying)的(de)稅(shui)收(shou)優惠,繼續優化調整享受出 口退稅(shui)石(shi)墨(mo)產(chan)(chan)品(pin)種類,引導國內(nei)企(qi)(qi)業發(fa)展膨(peng)脹石(shi)墨(mo)等(deng)技術(shu)含(han)量較高的(de)產(chan)(chan)品(pin)。
2.打造創(chuang)新型龍(long)頭企業(ye),推動石墨產業(ye)集(ji)約和集(ji)群發展
通過重大技(ji)術項目或(huo)示范(fan)工(gong)程帶(dai)動企業(ye)(ye)的(de)研發體系建設和新(xin)產(chan)(chan)(chan)品開發,加快形成一批具有(you)較強(qiang)創新(xin)能(neng)力(li)和核心競爭力(li)的(de)石墨(mo)龍頭企業(ye)(ye)。完善產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)鏈(lian)的(de)重點環節,依(yi)托 資(zi)源(yuan)優(you)勢,加快形成以高集(ji)約度為特(te)征的(de)初級產(chan)(chan)(chan)品加工(gong)環節,以多(duo)(duo)批次(ci)、小(xiao)批量、定制(zhi)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)為特(te)征的(de)深加工(gong)環節,以高端(duan)應用(yong)為特(te)征的(de)應用(yong)環節,以優(you)勢資(zi)源(yuan)為基(ji)礎 的(de)產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)集(ji)群(qun)(qun),在此基(ji)礎上構成多(duo)(duo)層次(ci)的(de)產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)鏈(lian)。依(yi)托高新(xin)技(ji)術產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)開發區(qu)、特(te)色(se)產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)基(ji)地(di)(di)等(deng)區(qu)域,在礦山所(suo)在地(di)(di)或(huo)具有(you)研發生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)優(you)勢的(de)地(di)(di)區(qu),形成若干特(te)色(se)突出、國(guo) 內(nei)外知名、具有(you)國(guo)際競爭力(li)的(de)產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)集(ji)群(qun)(qun)。
3.創新(xin)研發組織管理(li)機制(zhi),促進新(xin)技術商(shang)業化
支持(chi)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)產(chan)(chan)業(ye)(ye)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)創新戰略(lve)聯盟的發(fa)展(zhan),增強行業(ye)(ye)協(xie)會在(zai)收集技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)需求、編制(zhi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)路(lu)線圖(tu)等(deng)方面的功能。依托國家科技(ji)(ji)計劃(hua),跨(kua)領域(yu)、跨(kua)計劃(hua)組織實施一批石(shi)(shi)(shi)墨(mo)重大 創新產(chan)(chan)品(工程)的應用示范,帶動石(shi)(shi)(shi)墨(mo)產(chan)(chan)品向高端化發(fa)展(zhan)。制(zhi)定石(shi)(shi)(shi)墨(mo)產(chan)(chan)業(ye)(ye)專利戰略(lve)。持(chi)續支持(chi)開展(zhan)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)產(chan)(chan)業(ye)(ye)專利地圖(tu)研究,在(zai)負極材料等(deng)重點(dian)領域(yu),明確(que)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)產(chan)(chan)業(ye)(ye) 專利布局方向,構建專利池。
來源于:中國(guo)化工信息(xi)網