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中国天然石墨未来需求与发展展望

资源科学 中字

引言

石墨由于特殊的性质,是传统工业和战略性新兴产业所必须的矿物原料,广泛应用于科技工程领域。欧美等国家将天然石墨列为战略资源,严格限制其开采及技术出口。

而我国石墨产业面临着开采秩序混乱,资源浪费严重;采选工艺落后,产能过剩,污染严重;原矿出口贸易失衡等问题。石墨产业发展得到了众多专家的高度重视,联名上书呼吁把石墨产业发展纳入国家战略地位。

未来天然石墨将越来越被广泛地应用到高新技术领域,成为支撑高新技术发展的重要战略资源。因此,石墨资源能否持续充足稳定供应关乎国家可持续发展。

石墨是我国的优势矿产资源,产量、出口量在世界市场上占主导地位。出口是以天然石墨精矿及初级产品为主,而进口则以高、精、尖工艺需要的石墨产品为主。

在石墨的应用方面,早期有学者预测了石墨在耐火材料、坩埚、铸造、炼钢等传统行业的需求发展态势,同时也指明了未来发展膨胀石墨、制动衬片、碳纤维等产品。

随着近些年来对石墨结构性能的深入研究,石墨将跨越传统行业的应用,成为新兴环保材料、新兴热交换材料、储能、导电材料、石墨烯及新型超级电容器材料等。

石墨的历史消费量保持相对稳定,但未来高技术产业和新能源领域将是石墨消费的主要增长领域。

未来石墨战略意义也将凸显。基于以上研究,本文将从石墨消费的主要部门,核算产业未来发展对石墨的需求量,以期展望中国未来石墨的需求态势,并根据未来石墨在传统和新领域的发展形势,刻画未来中国石墨产业链的发展方向,为中国石墨产业可持续发展提供决策支持。

02 中国石墨供需现状

2.1石墨应用领域

天然石墨是碳质元素结晶矿物,有晶质和隐晶质两种形态。其中,晶质石墨的可浮性、润滑性、可塑性均优于其他类型石墨。在19世纪以前,由于其耐高低温和导电性,石墨主要用于耐火材料、颜料等的原料。随着对石墨抗腐蚀、抗辐射、自润滑等性质认识的深入,其应用领域也愈加广泛。

出现了高纯石墨、核工业用石墨、石墨纤维、浸硅石墨等。特别是近些年来石墨烯的发现,引起了电子通讯、锂离子电池、航天军工、生物医药、环保、太阳能、光电等新兴领域的广泛关注。这些新材料的发展,构成天然石墨产业现代化的重要内容。

2.2中国晶质石墨生产、出口及消费情况

中国是世界上石墨的生产、消费和出口大国。截止2013年底,中国石墨储量5500万t,是仅次于巴西的第二大国,占世界储量的42.31%。2012年底,中国晶质石墨矿物储量2000万t,查明资源储量约2亿t;隐晶质石墨矿石储量约500万t,资源储量约3500万t。

中国是世界最大的石墨生产国,石墨产量由2000年的165万t,上升到2006年的192万t,而后逐渐降低。但不同种类的石墨生产呈现不同的态势:晶质石墨产量逐年递增,而隐晶质石墨产量呈减少态势。2012年中国石墨产量为87万t,其中:晶质石墨47万t,微晶石墨40万t。

中国是石墨资源大国,但是长期以来却以生产原矿和低端产品为主。中国是世界石墨的主要出口国,占2000年以来世界出口规模63%以上。近年来受国际政治及经济环境影响,以及我国石墨产业的整合,石墨出口放缓,2012年中国石墨出口约26万t。在深加工方面,向石墨高端应用产品发展。虽然我国在石墨资源整合和深加工方面已经实施了一些措施,但与发达国家的差距还很明显。

十多年来中国天然石墨消费量呈增长的态势,由2002年的43万t增长到2012年的67万t(图2),年均增长4%。消费结构由传统耐火材料、铸造、铅笔等领域转向新能源新材料领域。

中国与世界天然石墨消费结构基本相同,主要为耐火材料、冶金铸造、导电、润滑等领域(图3)。但在功能材料生产与应用方面与先进国家有一定的差距。

中国天然石墨未来需求与发展展望

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