劉洪波：各位專家，各位代表，主辦方讓我講一講石墨負(fù)極材料的現(xiàn)狀和發(fā)展。這也是個(gè)老題目了，這幾年一直講這個(gè)方面，稍微有一點(diǎn)變化。分三個(gè)方面，重點(diǎn)講一下石墨負(fù)極材料的技術(shù)和市場現(xiàn)狀，以及它的發(fā)展趨勢。前面我們就一筆帶過。

鋰電池隨著這些年的發(fā)展，自從它出現(xiàn)了以后，它的性能就特別好，大家看右邊的圖，它的能量密度也好，它的功率密度也好，都是一個(gè)很好的材料。所以它自從出現(xiàn)了以后，它的研發(fā)一直是化學(xué)電子界的熱點(diǎn)。電池，包括這種材料，大家不要對(duì)它失去信心，也就是這個(gè)行業(yè)還是會(huì)不斷發(fā)展，這是短暫目前這個(gè)時(shí)期是發(fā)展過程當(dāng)中的一個(gè)小波浪而已。

這些我就不講了。重點(diǎn)講講它的現(xiàn)狀。

近期出貨量持續(xù)減少，行業(yè)悲觀情緒蔓延。去年在前年2021年的基礎(chǔ)上接近翻番，從72萬噸到137萬噸，接近翻番。去年10月份以來，這個(gè)行業(yè)大家比較關(guān)注了，新入行的石墨負(fù)極材料投產(chǎn)，我們原有的一些企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)，特別是這些企業(yè)大多數(shù)把石墨化上完了，這個(gè)時(shí)候產(chǎn)能迅速提高，所以再疊加消費(fèi)，消費(fèi)有點(diǎn)乏力，最近國家也在探討我們是不是處于通縮的一個(gè)狀態(tài)，當(dāng)然有很多專家在否認(rèn)，所以消費(fèi)乏力。近兩年供不應(yīng)求的局面緩解，出貨量減少，降價(jià)和價(jià)格競爭的局面出現(xiàn)，所以悲觀的情緒蔓延全行業(yè)。我覺得需求疲軟有多種原因，有我們需求的不足，也有下游電子企業(yè)的去庫存，也有我們國際形勢方面，美國和歐洲對(duì)我們新能源這一塊的打壓。由于各種原因，持續(xù)時(shí)間不會(huì)太短，行業(yè)同仁應(yīng)該要有足夠的耐心，而且還要有足夠的信心，這個(gè)行業(yè)是個(gè)好行業(yè)，新入行的企業(yè)更應(yīng)該利用這個(gè)機(jī)會(huì)努力地提高產(chǎn)品質(zhì)量，爭取做到全產(chǎn)業(yè)鏈，而不是只做中間的一段，這個(gè)很危險(xiǎn)。

第二個(gè)就是質(zhì)量良莠不齊的現(xiàn)象有所緩解，產(chǎn)品價(jià)格趨于合理。中國有句老話，“蘿卜快了不洗泥”，前幾年高速的發(fā)展，我們很多產(chǎn)品質(zhì)量是在下降的，良莠不齊的現(xiàn)象比較多。目前來講，去年下半年以來，頭部企業(yè)的產(chǎn)能也在下降，所以說這種疲軟既有利于價(jià)格趨于合理，同時(shí)也有利于質(zhì)量優(yōu)良企業(yè)的市場份額占得更高。預(yù)計(jì)4月底會(huì)出現(xiàn)一定的復(fù)蘇，大家現(xiàn)在也已經(jīng)看到有復(fù)蘇的跡象。但是隨著新增負(fù)極材料產(chǎn)能還在持續(xù)落地，雖然有所緩解，沒有前幾年那么快了，價(jià)格還有可能下降，甚至下降到成本線以下。但是對(duì)于產(chǎn)能的消化，可能還需要兩年到三年的時(shí)間，所以我們現(xiàn)在應(yīng)該更加注重質(zhì)量的提升和成本的下降。

第三個(gè)就是人造石墨負(fù)極材料制備技術(shù)取得了長足的進(jìn)步，時(shí)間關(guān)系我就不多說了。

第四是自動(dòng)化智能化快速提升，輔助行業(yè)對(duì)負(fù)極材料這個(gè)主業(yè)貢獻(xiàn)是非常大的。目前來講，有關(guān)鋰電設(shè)備制造行業(yè)加快了自動(dòng)化智能化升級(jí)，降低了生產(chǎn)成本和對(duì)環(huán)境的污染，極大促進(jìn)了石墨負(fù)極材料綠色低碳發(fā)展，其中最突出的是石墨化的前端，它的設(shè)備快速提升，包括連續(xù)的制粉、整形、包覆造粒、預(yù)碳化等。我們的會(huì)議也安排了有關(guān)設(shè)備的一些企業(yè)給大家做介紹，我在這里也不詳細(xì)說了，做企業(yè)，設(shè)備跟工藝是兩大最主要的技術(shù)，所以這些年來設(shè)備的進(jìn)步起了很重要的作用。

另外就是從炭素行業(yè)自身來講，自身開發(fā)的石墨化設(shè)備，這些年也取得了很大的進(jìn)步。原來炭素行業(yè)燒的都是塊體材料，現(xiàn)在我們實(shí)現(xiàn)了粉體的石墨化，這是我們的一大創(chuàng)造。如果沒有傳統(tǒng)炭材料的介入，我們現(xiàn)在的負(fù)極材料絕對(duì)不是這個(gè)價(jià)，我們大多數(shù)的石墨化設(shè)備可能一次只能生產(chǎn)一噸兩噸的概念，我們現(xiàn)在這個(gè)設(shè)備一生產(chǎn)幾十噸、上百噸。那么負(fù)極材料出現(xiàn)以后，從我們最早的艾奇遜爐，實(shí)際上艾奇遜爐和箱式爐基本上都屬于艾奇遜爐的范疇，只不過從石墨電極變成了用坩堝裝上我們這個(gè)粉料，真正的一個(gè)發(fā)展是坩堝爐改成箱式爐，使得產(chǎn)量大幅提升，而且剛開始箱式爐的技術(shù)難度是有些大的，這些年也逐漸改進(jìn)之后，燒的制品的均勻性也在大幅度提高。那么未來箱式爐還有進(jìn)一步改進(jìn)的空間，比如說進(jìn)一步提高產(chǎn)品的均質(zhì)性和降低輔材的消耗，終極目標(biāo)我覺得還是要往連續(xù)石墨化來提高，連續(xù)石墨化有它的問題，我后面再來介紹。

目前來講，我們已經(jīng)解決了或者基本解決了噴爐的難題，因?yàn)榉垠w的噴爐比燒塊體材料，噴爐更容易發(fā)生，而且影響也更大。我們一般的塊體材料噴爐的話，保溫料、電阻料往上噴，燒負(fù)極的話，那就包括我的物料也會(huì)往上噴，所以危害會(huì)更大。而且它更容易噴，因?yàn)槲覀儫姆垠w，負(fù)極鋰電本身就積累了大量的一些氣體。這些年通過一些高溫預(yù)碳化，控制爐芯電阻及其均勻性，合理設(shè)置排氣通道，優(yōu)化升溫曲線，適當(dāng)延長揮發(fā)分排除時(shí)間，目前基本上已經(jīng)解決了噴爐問題，但不能說一點(diǎn)也不出問題，聽說今年上半年就出問題了，所以說這個(gè)還是要特別關(guān)注。

另外開發(fā)出了新一代移動(dòng)式石墨化技術(shù)與裝備。整個(gè)石墨化爐可以通過這個(gè)小車把它運(yùn)到外面來進(jìn)行冷卻，它專門在一個(gè)地方裝坩堝，裝完以后送到變壓器旁邊送電，送完電以后把它拉出來放到旁邊冷卻，冷卻之后再到固定的功能區(qū)出爐。所以整個(gè)環(huán)境比較好。

目前已經(jīng)運(yùn)行了一年多，從這個(gè)情況來看，初步判斷它具有以下的優(yōu)勢和不足。

一是可以節(jié)省大量銅鋁排，投資成本明顯降低。第二是它的降溫時(shí)間可以延長一點(diǎn)，比如我把冷卻的空間做得更大一點(diǎn)，石墨化的爐體做多一點(diǎn)，我可以不用像現(xiàn)在，我們現(xiàn)在的石墨化爐，比如說坩堝爐出爐溫度比較高，箱式爐也想溫度高一點(diǎn)出爐，生產(chǎn)效率高，但是對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成很大影響，像這種工藝，我可以把降溫時(shí)間延長一點(diǎn)，保證產(chǎn)品質(zhì)量。除了溫度低，產(chǎn)品質(zhì)量可以提高?？梢源蚍葴p少無組織排放，環(huán)保效益好。變壓器利用率和生產(chǎn)效率提高，噴爐造成的危害降低，哪怕噴也不會(huì)造成大的危害。缺點(diǎn)是石墨化爐的造價(jià)提高，對(duì)平板轉(zhuǎn)運(yùn)車的要求較高，建設(shè)用地增加，對(duì)生產(chǎn)調(diào)度的精細(xì)化要求提高?，F(xiàn)在我們也在行業(yè)里面逐漸形成這么一個(gè)示范作用。

下面再講一點(diǎn)石墨負(fù)極材料的發(fā)展趨勢。

一個(gè)是產(chǎn)能快速擴(kuò)張，后石墨負(fù)極時(shí)代提前。這個(gè)我已經(jīng)講了好幾次，我不多說?？傮w來講，從去年下半年到現(xiàn)在，大家會(huì)感覺這個(gè)行業(yè)是不是衰敗了、不行了，不是這樣，只是中間的這么一個(gè)過程。因?yàn)槲覀兪?fù)極的初創(chuàng)經(jīng)歷了大概30年左右，按照現(xiàn)在的擴(kuò)張速度，按照前幾年的擴(kuò)張速度，我們很快就會(huì)完成了，現(xiàn)在給你波動(dòng)一下，大家再冷靜冷靜實(shí)際上是好事。另外一個(gè)客觀的因素，我們的儲(chǔ)能，大家知道2021年北京儲(chǔ)能電站的一個(gè)大火，犧牲了兩位消防員，馬上我們的工信部對(duì)儲(chǔ)能這一塊，安全性提出了更高的要求。目前國家還再繼續(xù)推廣，但是以示范電站為主，也就是說風(fēng)電、光電跟儲(chǔ)能一起建，然后考察儲(chǔ)能電站的安全性，光、電、光已經(jīng)沒問題了，考察儲(chǔ)能的安全性。這個(gè)安全性包括它的規(guī)范出來以后，那時(shí)候就是大規(guī)模推廣了。我們現(xiàn)在更期待的是今后儲(chǔ)能的大規(guī)模推廣，所以大家要有一定的耐心。

另外技術(shù)迭代開始變緩，因?yàn)檫@些年的發(fā)展，該用的技術(shù)、該降成本的方式都做得差不多了，現(xiàn)在還要怎么做，這方面還是有所可為的。那么總體來講，你要把所有的性能都提高，綜合性能都提高還是很難的。但是專精特新應(yīng)該是可以的，某些性能的提高是可能的。

下面講一講要注重今后的差異化開發(fā)，因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系我就不詳細(xì)展開了。

一個(gè)是高容量，我們負(fù)極材料就是按容量來定價(jià)的，容量提升是我們永遠(yuǎn)要追求的這么一個(gè)方向。所以這些年也不斷的改進(jìn)。目前來講，我覺得應(yīng)該從這樣一些策略上來做，更主要的是我們怎么增加一些處理空間?，F(xiàn)在看我們的硬碳實(shí)際上可以用一定的孔缺，我們的石墨是不是也可以利用一定的孔缺，這個(gè)可以考慮。

另外一個(gè)是高倍率。因?yàn)楝F(xiàn)在對(duì)汽車的快充，對(duì)儲(chǔ)能實(shí)際上也存在著一個(gè)快充的問題，因?yàn)樗碾娏饕彩潜容^大的，所以快充，特別是對(duì)動(dòng)力電池，今后會(huì)提出越來越高的性能要求。

另外一個(gè)是長循環(huán)。汽車充一次電，可能我會(huì)有行駛旅程的焦慮，一個(gè)鋰電池如果跟我的汽車同壽命的話，那我這個(gè)電池就達(dá)到這個(gè)要求了。我們現(xiàn)在的消費(fèi)觀念發(fā)生了一些改變，老一代人可能一個(gè)汽車十年二十年都不想換，但是我們現(xiàn)在年輕人，可能在十年之內(nèi)，可能五年八年就把它換掉了，這個(gè)有助于我們鋰電池，如果說它的壽命在五年、八年之內(nèi)，它就可以很好的在鋰電池里面得到應(yīng)用。從材料角度來講，我們怎么利用比如現(xiàn)在的硬碳跟人造石墨的結(jié)合，通過硬碳進(jìn)一步提高它的循環(huán)性能。

今年以來提到的一個(gè)發(fā)展方向，就是高均質(zhì)性的石墨負(fù)極材料，我們經(jīng)常講取長補(bǔ)短，把石墨負(fù)極跟硅碳混在一起，我的容量提高了。硅碳的循環(huán)性能不好，你用了500圈以后，容量就下來了，等于沒加在里面一樣的。所以說均質(zhì)性是未來一個(gè)很重要的方向，有些時(shí)候我寧可把這個(gè)容量降低一點(diǎn)，我把它的循環(huán)性能提高，比如說我們現(xiàn)在的儲(chǔ)能，我就可以把容量適當(dāng)?shù)鸵稽c(diǎn)，反正放在地面上，體積大一點(diǎn)就大一點(diǎn)，我把循環(huán)性能提高了，整個(gè)儲(chǔ)能電站就能運(yùn)行更長時(shí)間。所以說在均質(zhì)性方面，你要保證均質(zhì)性，就要保證什么程度？我們現(xiàn)在塊狀材料講均質(zhì)性，那是講每一個(gè)部位的均質(zhì)性，對(duì)于負(fù)極材料，極端來講，每一個(gè)顆粒都是一致的，或者說是基本一致的，這樣的材料才有可能達(dá)到，容量要下降，大家都一起下降了，所以它的循環(huán)壽命才能長。所以說原料的結(jié)構(gòu)和熱處理溫度的穩(wěn)定性是影響負(fù)極材料均質(zhì)性的主要原因。我們知道負(fù)極材料，你燒的溫度高一點(diǎn)，容量高一點(diǎn)，但是它的循環(huán)就差一些。我把溫度適當(dāng)降一點(diǎn)，但是非常穩(wěn)定。所以原料的單一化或者是分級(jí)，以及連續(xù)的石墨化，是提高它的均質(zhì)性的一個(gè)很重要的技術(shù)途徑。所以我們現(xiàn)在連續(xù)石墨化可能溫度還達(dá)不到，但是有可能做出一個(gè)高均質(zhì)的負(fù)極材料。

另外一個(gè)就是低成本，低成本是老生常談，也是我們會(huì)議里面經(jīng)常探討的問題。降低原材料成本，比如我們現(xiàn)在用的一些摻混，在我們行業(yè)里經(jīng)常用，都可以降低原料的成本。

這里提到天然石墨與人造石墨的深度復(fù)合，我們經(jīng)常說人造石墨在負(fù)極材料的占比已經(jīng)達(dá)到80%以上了，而我們的天然在下降。大家看實(shí)際不是一樣的，人造石墨肯定比天然石墨發(fā)展得快，占比也是比較高的。但是我們天然石墨其實(shí)同樣也增長比較快，我們有很多的天然石墨被當(dāng)做人造石墨賣，那是怎么賣的？摻混在里面賣的，人造石墨的循環(huán)性能不好的特性同樣還會(huì)表現(xiàn)出來，所以未來把它兩個(gè)混起來，利用天然石墨成本比較低的優(yōu)勢，跟人造石墨結(jié)合。我們可以借鑒前面這個(gè)地方，我們可以把它做成顆粒，你這個(gè)地方甚至也可以不用石墨化，因?yàn)樘烊皇旧砭鸵呀?jīng)是高石墨化程度了，不用石墨化，包著一層軟碳或者硬碳，但是包的結(jié)構(gòu)有講究。另外可以參照人造石墨的制備工藝，石墨化的成本就降低了，你燒粉體跟塊體，石墨化程度不一樣，每噸產(chǎn)品的電耗不一樣，問題是你怎么樣再去磨粉的時(shí)候把收率提高，最近也在跟一些設(shè)備企業(yè)探討這個(gè)問題，怎么把這個(gè)收率提高，這些年已經(jīng)提高很多了，實(shí)際上有些企業(yè)很早就用這種方式在做。第三個(gè)就是不石墨化以后，這樣就降低生產(chǎn)成本了。

一些無煙煤的應(yīng)用，最近也有一些探討，比如說通過催化石墨化，也能達(dá)到這個(gè)程度。但是總體來講，無煙煤做負(fù)極材料要解決的問題在哪里？廢分（音）是個(gè)麻煩，我們發(fā)現(xiàn)國內(nèi)最好的無煙煤是通過洗煤以后得到的無煙煤，廢分也在2%左右，這個(gè)2%左右，如果說進(jìn)到我這個(gè)爐里面，它實(shí)際上對(duì)我們整個(gè)的廢分的排出造成其他的一些影響。如果說你再加一個(gè)化學(xué)純化，這個(gè)成本就提高了，別看煤本身比較便宜。還有其他一些廢料的利用。

還有一個(gè)就是工藝過程的降成本。現(xiàn)在目前最主要的就是預(yù)碳化，從間歇式改成連續(xù)式，包覆從靜態(tài)的包覆，變成動(dòng)態(tài)包覆，現(xiàn)在慢慢都開始實(shí)現(xiàn)了連續(xù)，所以這是我們很重要的，既可以減少環(huán)境污染，又可以降低生產(chǎn)成本，這是今后的一個(gè)方向。

另外就是降低石墨化的成本，石墨化在負(fù)極里面成本占比比較高，一個(gè)是現(xiàn)在大家都選擇電價(jià)比較便宜的地方去做，但是電價(jià)便宜的地方也在不斷增加電價(jià)，可能前面幾年電價(jià)稍微低一點(diǎn)，過幾年就增加了。而且我們目前的坩堝爐也好，目前的箱式爐也好，自動(dòng)化程度開始提高了，環(huán)保比以前好一點(diǎn)，但是總體來講，粉塵這些污染還是很大的。所以未來要向催化石墨化、半連續(xù)及連續(xù)石墨化來發(fā)展，再加上我們的坩堝爐、箱式爐怎么利用余熱，半連續(xù)或連續(xù)以后就好利用余熱了，我們現(xiàn)在是很難利用的。

這是我們做的一個(gè)催化劑的實(shí)驗(yàn)，在2500度左右就能達(dá)到很高的容量，這樣的話，大幅度降低溫度，因?yàn)檫B續(xù)石墨化爐、半連續(xù)石墨化爐難度最大的一個(gè)方面就是溫度，達(dá)到3000度的溫度對(duì)這個(gè)設(shè)備的開發(fā)難度太大，如果用催化能夠?qū)崿F(xiàn)，對(duì)于連續(xù)石墨化是很好的一個(gè)助推作用。

第四個(gè)，今后的趨勢是全流程的連續(xù)石墨化。對(duì)于炭材料來講，我們前輩很早就提出炭材料能不能搞連續(xù)，就像一個(gè)煉油產(chǎn)業(yè)，整個(gè)物料全部在管道里面流通，為此我們在70年代已經(jīng)有多家炭素廠研究過連續(xù)的石墨化，但是可惜的是技術(shù)水平并沒有成功。實(shí)際上炭素里面做連續(xù)工藝的很多，比如碳纖維、碳布，只要是一些纖維狀的、柔性的平面狀的、粉粒狀的都能連續(xù)，為什么石墨不能做？石墨是個(gè)粉體，跟顆粒還是有一個(gè)差別。目前來講，粉狀物料連續(xù)石墨化正在進(jìn)行，也遇到了很多困難，但是大家還在不斷努力。連續(xù)石墨化遇到的問題是長期運(yùn)行溫度偏低，導(dǎo)致負(fù)極材料的容量偏低。粉料透氣性和流動(dòng)性較差，本來粉料透氣性和流動(dòng)性還可以，但是石墨太輕，這也是它的一個(gè)問題，容易結(jié)殼、堵爐、偏流，造成電流的偏流、物流的偏流。而且那么高的溫度要很快降下來，這個(gè)難度也比較大。另外，這么高的溫度，2000多度、3000多度的溫度，這個(gè)時(shí)候的一些直接的傳感器比較少，所以設(shè)備的安全控制都會(huì)存在一定問題。

做一個(gè)結(jié)語。未來5-10年內(nèi)鋰電池負(fù)極材料仍會(huì)以石墨為主，產(chǎn)能快速擴(kuò)張的可能仍存在，但將面臨殘酷的市場競爭，無研發(fā)團(tuán)隊(duì)和不能自主銷售的企業(yè)將面臨較大的危機(jī)，就是我們一定不能完全給別人做配套，這是有危險(xiǎn)的。市場一好，我就到你那兒去燒，到你那兒去做，市場一不好，我就不去你那兒做了，這完全是給別人做嫁衣了。第二是人造石墨負(fù)極材料高占比率的局面將繼續(xù)維持。完善和開發(fā)節(jié)能、高效、綠色石墨化工藝與裝備技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義。第三是石墨負(fù)極材料綜合性能提高的難度增大，企業(yè)應(yīng)更多關(guān)注特色產(chǎn)品的開發(fā)，從高快長低均的角度發(fā)展新產(chǎn)品，提高市場競爭力。四是具有低成本優(yōu)勢的天然石墨與人造石墨的復(fù)合，可以取長補(bǔ)短，相互促進(jìn)。粉體狀負(fù)極材料較適合全流程連續(xù)化生產(chǎn)，連續(xù)石墨化工藝與裝備是目前的瓶頸，只有群策群力、守正創(chuàng)新，突破關(guān)鍵技術(shù)，才能最終實(shí)現(xiàn)。什么是群策群力，就是大家都來關(guān)注他，不同知識(shí)背景的專家來考慮我這個(gè)地方用什么樣創(chuàng)新的方法。另外就是守正創(chuàng)新，為什么要守正創(chuàng)新？政治領(lǐng)域說得多，在科技領(lǐng)域通常不說，為什么不說？就是要讓大家發(fā)揮奇思妙想，去跨越一些原來想不到的問題，科研里面很少說守正創(chuàng)新，我這里為什么說守正，就是你的路線要走對(duì)，道路要走對(duì)，你走偏了，可能你整個(gè)投資就會(huì)大的損失。我們有很多企業(yè)，走在前面的一些或者走了很多年的企業(yè)，都是很多殘酷的一些教訓(xùn)，只有這樣，把正確的路走好，通過突破關(guān)鍵技術(shù)才能成功。

來源：石墨時(shí)訊