作為2010年度諾貝爾物理學獎主題,石墨烯進入應用領域已呼之欲出。許多科學家認為該產(chǎn)品是革命性的新材料,將推動電子產(chǎn)業(yè)步入新的發(fā)展階段,撬動至少千億級的產(chǎn)業(yè)鏈。那么,它為什么有如此大的撬動力呢?今天帶您走近石墨烯!
石墨的用途和地位
石墨由于其特殊結構,具有耐高溫性、抗熱震性、導電性、潤滑性、化學穩(wěn)定性以及可塑性等眾多特性,一直是軍工與現(xiàn)代工業(yè)及高、新、尖技術發(fā)展中不可或缺的重要戰(zhàn)略資源,石墨應用范圍廣泛,國際曾有專家預言“20世紀是硅的世紀,21世紀將是碳的世紀”。
石墨烯未來將廣泛應用于以下幾大領域:
(1)電子材料領域:柔性屏幕、可穿戴設備、太陽能充電;作為電極材料,石墨烯是絕佳的負極材料;作為替代硅的芯片材料。
(2)散熱材料領域。
(3)生物醫(yī)學領域。
目前主要國家和地區(qū)將石墨烯研究提升至戰(zhàn)略高度。2011年英國將石墨烯確定為今后重點發(fā)展的四項新興技術之一,英國石墨烯國家實驗室將于2015 年建成。
2013年,韓國產(chǎn)業(yè)通商資源部宣布,將整合韓國國內(nèi)研究機構與企業(yè)力量推進石墨烯商業(yè)化發(fā)展,在國內(nèi)形成石墨烯聯(lián)盟。
2013年1月,歐盟委員會將石墨烯列為“未來新興技術旗艦項目”之一,十年提供10億歐元資助,將石墨烯研究提升至戰(zhàn)略高度。
石墨的儲量和產(chǎn)量分布
截至2012年底,全球天然石墨累計探明儲量為7700萬噸。天然石墨資源主要分布在中國、印度、墨西哥等國;中國是全球石墨資源最豐富的國家,2012年該國天然石墨儲量為5500萬噸,占據(jù)全球石墨資源總量的71.43%;印度天然石墨探明儲量為1100萬噸,全球占比為14.29%。
2012年全球天然石墨產(chǎn)量為110萬噸,較2011年增加5萬噸。中國是全球天然石墨開采最多的國家,2012年中國天然石墨產(chǎn)量為75萬噸,占全球總產(chǎn)量的68.18%;印度年度產(chǎn)量為15萬噸,占比為13.64%。
中國擁有豐富的石墨礦床,鱗片石墨主要集中在內(nèi)蒙古、山東和黑龍江,山東與黑龍江系兩個最重要生產(chǎn)地區(qū)。 東北地區(qū)以雞西柳毛石墨資源公司、黑龍江北方石墨有限公司兩個公司為代表,年產(chǎn)量基本都在4萬噸以上。
石墨的尷尬處境
然而,同樣占全球儲量的70%以上,同樣是國家戰(zhàn)略儲備資源,石墨卻并不如稀土那樣受到重視。我國石墨產(chǎn)業(yè)并不理想,長期處于產(chǎn)業(yè)鏈條中的原料供應者。
1、石墨“低出高進”
“中國石墨界如果再走低端路線,恐怕就連做苦勞力的資格都沒有了!”中國石墨行業(yè)協(xié)會輪值會長、內(nèi)蒙古日新集團董事長張彬?qū)χ袊a(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀十分擔心。他認為,石墨對于工業(yè)發(fā)展的重要意義,比稀土有過之而無不及。國家層面應該更多地關注這一產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。
我國石墨出口價格長期保持在每噸3000—4000元人民幣之間,但經(jīng)國外加工提純再進口至中國,價格便成了10萬到20萬元人民幣每噸,被加工成一個人工心臟瓣膜,價格更是高達12萬元!
由于我國并不掌握石墨深加工核心技術,而先進石墨加工技術被美日歐盟等少數(shù)國家壟斷,導致我國石墨資源“低出高進”,外國“以購代采”的狀態(tài)長期存在。
2、石墨低價流失海外
根據(jù)我國海關公布的數(shù)據(jù),2010年,我國石墨出口量約為58.55萬噸,進口量為7.6萬噸。這樣的進出口格局已經(jīng)持續(xù)了近30年。
黑龍江省的一份分析報告顯示:我國目前約有近千家石墨企業(yè),石墨資源濫采亂掘、采富棄貧、粗放經(jīng)營、管理水平低的現(xiàn)象比較普遍,開采和加工呈現(xiàn)無序化狀態(tài)。如果按照目前的開采方式和速度,幾十年內(nèi),國內(nèi)已探明的石墨資源將消耗殆盡,屆時中國將從國外高價進口石墨,由石墨大國變成石墨貧國。
與此同時,更多的亂象也發(fā)生在銷售領域,由于大多為原料銷售,市場秩序混亂相互競價成為常態(tài),致使資源低價流失海外。
3、石墨產(chǎn)業(yè)受制于人
目前,我國石墨產(chǎn)業(yè)受制于人的現(xiàn)象明顯。比如,我國核電站使用的“各向同性石墨”幾乎全部來自日本的東洋碳素,每噸價格約45萬元,成本不過5萬元,由于國內(nèi)長期技術落后,價格主導權一直掌握在美日手中。
借鑒稀土管控模式
要確保石墨行業(yè)健康持續(xù)發(fā)展,還需要國家借鑒稀土資源管控模式,從全國范圍內(nèi)調(diào)控石墨產(chǎn)能,鼓勵科技研發(fā),統(tǒng)籌規(guī)劃石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展。相關部門應加大對石墨產(chǎn)業(yè)扶持、統(tǒng)籌規(guī)劃石墨產(chǎn)業(yè),保護性開發(fā)石墨資源是當務之急。
不要讓子孫后代無墨可采!
(部分數(shù)據(jù)來源于:鳳凰財經(jīng))