中國一直是石墨大國，可這個(gè)稱號(hào)卻不一定什么美言美譽(yù)。

      10年前，我國生產(chǎn)著*低端的石墨原料，技術(shù)方面遲遲跟不上。在美國限制出口的措施下，我國多次因?yàn)槭a(chǎn)業(yè)的技術(shù)問題而“頭疼腦熱”。

      如今，10年過去了，我國依舊是石墨大國，但與之前不同的是，我國石墨產(chǎn)業(yè)早已一次次突破技術(shù)的限制，有了世界*的技術(shù)支撐。

      風(fēng)水輪流轉(zhuǎn)，如今美國不僅驚嘆于中國的石墨發(fā)展，他們對(duì)于中國新型石墨技術(shù)的需求也持續(xù)增長。如今，中國的一點(diǎn)管制措施竟然讓它們?nèi)缤瑹徨伾系奈浵仭?/span>

      我國石墨產(chǎn)業(yè)是如何發(fā)展的？為什么要大力發(fā)展石墨？美國為何“淪落”至今向中國尋求石墨進(jìn)口？

      中國石墨產(chǎn)業(yè)的十年巨變

      2013年的中國石墨產(chǎn)業(yè)雖有一定基礎(chǔ)，但面臨著諸多困境。一方面，國內(nèi)石墨企業(yè)大多集中在初級(jí)產(chǎn)品加工階段。簡單的石墨原礦開采、低附加值的石墨粉塊生產(chǎn)，讓中國企業(yè)只能賺取微薄的利潤。

      不僅利潤低，石墨的低級(jí)生產(chǎn)更是讓我國環(huán)境遭受到嚴(yán)重?fù)p害。傳統(tǒng)的石墨選礦工藝往往伴隨著大量的廢水、廢渣排放，污染環(huán)境情況成為嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

      另一方面，在高端石墨制品領(lǐng)域，中國嚴(yán)重依賴進(jìn)口，國外企業(yè)憑借*的技術(shù)與工藝，壟斷了高純度石墨電極、核級(jí)石墨材料等高端市場，對(duì)中國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展形成了“卡脖子”制約。

      2013、2014年期間，美國開始逐步收緊對(duì)中國石墨進(jìn)口的政策。美國商務(wù)部以所謂的“國家安全”和“產(chǎn)業(yè)保護(hù)”為由，頒布了一系列貿(mào)易限制法規(guī)。其中，對(duì)特定類型石墨產(chǎn)品實(shí)施進(jìn)口配額制度，嚴(yán)格限制中國高品質(zhì)石墨原料如高純度晶質(zhì)石墨以及部分深加工石墨制品進(jìn)入美國市場。

      美國當(dāng)時(shí)在國內(nèi)石墨產(chǎn)業(yè)面臨來自中國低成本、大規(guī)模石墨產(chǎn)品的競爭壓力。中國石墨產(chǎn)品在全球市場上憑借價(jià)格優(yōu)勢逐漸占據(jù)了一定份額，美國一些本土石墨企業(yè)為維護(hù)自身利益，游說政府出臺(tái)保護(hù)政策。

      可困境往往是變革的前奏。2014-2016年，兩年間，中國政府開始高度重視石墨產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，一系列政策如春風(fēng)化雨般滋潤著這片產(chǎn)業(yè)大地?？蒲型度肴绯彼阌縼恚鞔蟾咝Ｅc科研機(jī)構(gòu)紛紛將目光聚焦于石墨領(lǐng)域的研究開發(fā)。

      2015年，我國成立石墨研究所，嘗試了各種化學(xué)提純方法，從傳統(tǒng)的酸堿法到新興的高溫氯化法，不斷優(yōu)化工藝參數(shù)。經(jīng)過無數(shù)次的失敗與調(diào)整，終于在來年末取得了重大突破，成功研發(fā)出一種*且環(huán)保的高純度石墨制備技術(shù)。這一創(chuàng)舉使中國石墨的純度能夠穩(wěn)定達(dá)到 99.9%以上，接近國際*水平。

      科研只是成功的一部分，部分具有前瞻性眼光的石墨企業(yè)在16年之后開始大規(guī)模引進(jìn)國外*的生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)人才，開啟了企業(yè)的技術(shù)升級(jí)之路。

      當(dāng)時(shí)在全國發(fā)展較好的有東北老牌石墨企業(yè)，2017年不惜重金從德國引進(jìn)了一套*的石墨深加工生產(chǎn)線，同時(shí)也邀請(qǐng)了德國專家到廠指導(dǎo)。

      在努力消化吸收國外技術(shù)的同時(shí)，該企業(yè)迅速開發(fā)出一系列高品質(zhì)的石墨制品。產(chǎn)品一經(jīng)推出，便在國內(nèi)市場引起了轟動(dòng)，成功打破了國外產(chǎn)品在這些領(lǐng)域的壟斷地位。

      此后幾年，便是中國大放異彩的黃金時(shí)期。

      2018年，來自浙江大學(xué)的高超團(tuán)隊(duì)宣布新型石墨烯-鋰電池誕生。電池*實(shí)用的功能是1.1秒鐘內(nèi)可完成充電，無論是抗冷熱、還是使用壽命，它都與傳統(tǒng)電池相比有優(yōu)異的功能。

      它不僅能在零下40攝氏度到120攝氏度的環(huán)境中工作，還能在25萬次充放電循環(huán)后仍可保持91%的容量。

      此后，隨著中國在石墨深加工技術(shù)和石墨烯應(yīng)用方面的不斷成熟，中國石墨產(chǎn)業(yè)開始在國際舞臺(tái)上嶄露頭角。2020年開始，我國的石墨產(chǎn)品不僅在質(zhì)量上能夠與國際*產(chǎn)品相媲美，在價(jià)格和供應(yīng)穩(wěn)定性方面也有明顯優(yōu)勢。

      在全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)突飛猛進(jìn)的時(shí)間里，中國生產(chǎn)的石墨負(fù)極材料憑借其優(yōu)異的性能和高性價(jià)比，占據(jù)了全球市場的半壁江山。

      眾多國際知名汽車制造商紛紛與中國石墨企業(yè)簽訂長期供應(yīng)合同，中國石墨產(chǎn)業(yè)成為了全球新能源產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的重要一環(huán)。

      曾經(jīng)對(duì)國外進(jìn)口石墨的依賴早已成為歷史，取而代之的是國外企業(yè)對(duì)中國石墨產(chǎn)品與技術(shù)的追求。

      今年，在我國對(duì)于產(chǎn)業(yè)和國際形勢綜合考量下，決定對(duì)石墨烯相關(guān)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行部分出口管制。這一舉措讓美國措手不及，它們對(duì)于中國石墨烯的進(jìn)口成為難題。如今的美國，也存在十多年的中國的急迫境況。

      回首這十年，中國石墨產(chǎn)業(yè)在政府政策的引領(lǐng)下，通過科研人員的不懈努力、企業(yè)的積極創(chuàng)新與投資，實(shí)現(xiàn)了從低端到高端、從國內(nèi)到國際的華麗轉(zhuǎn)身。

       那美國到底發(fā)生了什么？讓他們?nèi)缃瘛皦櫬洹钡揭揽窟M(jìn)口中國石墨為生？

      美國的石墨產(chǎn)業(yè)之路

      在石墨基礎(chǔ)上，美國就存在劣勢，對(duì)比中國，美國石墨儲(chǔ)量有限且分散，開采難度大。舉個(gè)例子，阿拉斯加的石墨礦，地處偏遠(yuǎn)寒冷，不僅當(dāng)?shù)氐幕A(chǔ)設(shè)施不到位，開采成本也較為高昂，而這就是耽誤美國發(fā)展石墨產(chǎn)業(yè)的第一步。

      與此同時(shí)，美國在國內(nèi)法律制定中，向來注重環(huán)保法規(guī)的監(jiān)管。企業(yè)在本土開展相關(guān)石墨業(yè)務(wù)，必須投入大量資金用于環(huán)保設(shè)備、污染治理、土地復(fù)墾等等環(huán)保措施。雖然環(huán)保對(duì)于國家至關(guān)重要，但從另一方面就增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。類似石墨這種污染重的產(chǎn)業(yè)，在美國的研究發(fā)展有些阻礙。

      美國是科技強(qiáng)國，國內(nèi)將更多資源投入高端科技研發(fā)、金融服務(wù)這類高附加值領(lǐng)域。對(duì)比之下，基礎(chǔ)材料生產(chǎn)環(huán)節(jié)在美國本土沒那么重視。石墨產(chǎn)業(yè)需要從基礎(chǔ)研究的領(lǐng)域，成為美國發(fā)展的弱點(diǎn)。

      美國在一些科技領(lǐng)域的投入始終巨大，也有很多舉世矚目的成果。但石墨技術(shù)上，美國還是面臨石墨材料的一系列技術(shù)瓶頸，低成本制備和大規(guī)模應(yīng)用都是問題。

      *后，政策影響是一大影響。美國政府在石墨產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策上總是搖擺不定，中美貿(mào)易戰(zhàn)多年，美國的政策變了又變。

      雖然，2018年美國政府就出臺(tái)針對(duì)中國進(jìn)口商品的“301關(guān)稅”，關(guān)稅內(nèi)容包含人造石墨、天然石墨之類的石墨制品 。

      不過，2020年5月，美國特斯拉公司聯(lián)合多家企業(yè)申請(qǐng)，貿(mào)易代表辦公室在軟磨硬泡和經(jīng)濟(jì)發(fā)展考量下，批準(zhǔn)了對(duì)中國石墨材料的關(guān)稅豁免。

      可是今年5月份，美國政府又一次改變主意，宣布了從2026年開始，要加征天然石墨的稅率，從0％一下子提升到25％，“貿(mào)易保護(hù)主義”的做法十分明顯。

      不管怎樣，這種舉棋不定的做法也能體現(xiàn)出美國的心虛，讓世界看到美國其實(shí)迫切的需要中國石墨原來的進(jìn)口，石墨技術(shù)的支持。如今，石墨變成中國卡美國脖子的一個(gè)手段。

      石墨究竟有什么作用？能讓中美兩個(gè)大國對(duì)于石墨開采、石墨技術(shù)上心已久？

      石墨產(chǎn)業(yè)大有作為

      石墨是典型的層狀晶體結(jié)構(gòu)，每一層石墨由碳原子之間存在共價(jià)鍵，讓這些原子整齊排列，構(gòu)成六邊形的平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這樣的結(jié)構(gòu)和造型讓電子能在層內(nèi)自由移動(dòng)，賦予了石墨良好的導(dǎo)電性。

      而在層與層之間，碳原子的力較為松散。松散的結(jié)構(gòu)可以讓石墨暢滑無阻。所以固體潤滑劑成為碳原子另一大特色。

      我們首先把目光著眼于傳統(tǒng)行業(yè)，石墨常常被用作耐火材料。它能夠承受極高的溫度而不熔化，在煉鋼爐的內(nèi)襯等關(guān)鍵部位發(fā)揮著保護(hù)作用，能夠有效防止?fàn)t體在高溫下受損，確保鋼鐵冶煉過程的順利進(jìn)行。

      在熊熊烈火的煉鋼爐中，石墨電極“堅(jiān)守崗位”，毫不動(dòng)搖，確保了鋼鐵的順利煉制。要是沒有石墨電極，在化工行業(yè)，石墨換熱器也發(fā)揮著重要作用。

      它能夠*地傳遞熱量，幫助各種化學(xué)反應(yīng)順利進(jìn)行，就像一位“熱量調(diào)度員”，有條不紊地維持著化工生產(chǎn)的“熱平衡”。

      不僅如此，石墨的潤滑性也能在機(jī)械工業(yè)中得到了充分利用。將石墨添加到潤滑油中，對(duì)于降低摩擦系數(shù)、減少機(jī)械部件之間的磨損、延長機(jī)械設(shè)備的使用壽命，至關(guān)重要。

      現(xiàn)代電子設(shè)備建設(shè)中，石墨的身影同樣無處不在，電極電刷之類的設(shè)備中都有石墨成分。在一節(jié)電池中，石墨一般作為負(fù)極材料，一方面能提供穩(wěn)定的電子傳導(dǎo)路徑，另一方面也能保障電池的充放電。

      目前來看，電子產(chǎn)品向輕薄化、高性能化方向發(fā)展，石墨的高導(dǎo)電性和良好的化學(xué)穩(wěn)定性使其成為制造柔性電路板和電子觸摸屏的理想材料之一，成為各種電子設(shè)備創(chuàng)新的溫床。

      全世界碳中和、碳達(dá)標(biāo)的目標(biāo)逐漸趨近，新能源汽車找到機(jī)遇快速發(fā)展。鋰離子電池需求被帶動(dòng)，急劇增長，而石墨在其中扮演著關(guān)鍵角色。

      作為鋰離子電池的重要組成部分，石墨負(fù)極材料能夠可逆地嵌入和脫出鋰離子，實(shí)現(xiàn)電池的充放電過程。想要提升新能源汽車的續(xù)航里程和性能，石墨的作用必不可少。

      石墨在環(huán)保領(lǐng)域也能發(fā)揮大作用。污水處理在近年來成為了一個(gè)關(guān)鍵問題，石墨電極在電化學(xué)污水處理技術(shù)中就能夠“大顯身手”。通過電解作用，石墨電極可以將污水中的有害物質(zhì)分解為無害物質(zhì)，讓污水得到凈化。這就像是給污水來了一場“變身”，讓它們從“污染分子”變成了“環(huán)保水源”。

      石墨材料還可以用于吸附空氣中的有害氣體和污染物，凈化我們的空氣。一些空氣凈化器中就使用了石墨基吸附材料，能夠有效地去除甲醛、苯等有害物質(zhì)，為我們創(chuàng)造一個(gè)清新健康的室內(nèi)環(huán)境。

      結(jié)語

      中國石墨產(chǎn)業(yè)正站在時(shí)代的風(fēng)口浪尖，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。在資源優(yōu)勢的基石之上，我們以創(chuàng)新為斧，不斷雕琢出高附加值產(chǎn)品，拓展應(yīng)用領(lǐng)域至新能源、電子科技等前沿陣地，讓石墨在現(xiàn)代工業(yè)舞臺(tái)上綻放華彩。

      于全球競爭的浪潮中，中國石墨產(chǎn)業(yè)揚(yáng)起合作之帆，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)動(dòng)，與國際伙伴攜手，在標(biāo)準(zhǔn)制定與市場開拓里搶占先機(jī)。我們堅(jiān)信，憑借堅(jiān)定的決心與不懈的努力，中國石墨產(chǎn)業(yè)必將成為推動(dòng)全球材料領(lǐng)域進(jìn)步的強(qiáng)大引擎。

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