点“墨”成金,石墨成为新能源汽车领域最后的领地。

近日,特斯拉向美国贸易部门提出“对中国石墨产品进行关税豁免”申请,而在不久之前,苹果也提出相同要求。作为新能源汽车锂电池所采用的负极材料,石墨及石墨烯电池在新能源产业链的地位正逐步提高。

近日,特斯拉向美国贸易部门申请“中国石墨产品免关税”,不久前,苹果也提出了同样的要求。石墨和石墨烯电池作为新能源汽车锂电池的正极材料,在新能源产业链中发挥着越来越重要的作用。

点“墨”成金,石墨成为新能源汽车领域最后一块疆土

石墨是一种六方晶系的结晶碳,呈铁墨至深灰色,质地柔软,油腻,导电。石墨耐腐蚀,不易与酸碱反应。是高端装备制造、战略性新兴产业和核电领域的关键资源,被列入美国“重点矿产清单”和中国“战略矿产清单”。

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目前,石墨主要用作电池负极的主要材料。根据国际能源署今年5月发布的报告,为实现《巴黎气候协定》年全球变暖2摄氏度以内的目标,2040年全球对清洁能源矿物的需求至少翻一番,与电动汽车相关的矿物需求将增长30倍,其中锂将增长42倍,石墨将增长25倍,钴和镍将分别增长21倍和19倍。

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但上述预测不包括石墨烯电池,仅作为锂电池的负极材料,而石墨最大的潜力在于石墨烯和石墨烯电池。

石墨烯被誉为“新材料之王”,是人类已知的强度最高、重量最轻、导电性最好的材料,在新能源电池、超级电容器、提高太阳能光电转换效率等领域具有先天优势。

经测试,新型石墨烯电池的充电速度比锂电池高60倍,存储容量比存储容量最好的铝基电池高3倍。在此基础上,成功研制出了进化石墨烯电池。经过测试,这款石墨烯电池只需15秒即可充电,其研发公司表示,这款石墨烯电池将于2024年正式上市。

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石墨烯电池的优点也是它的缺点。一辆石墨烯电池电动车可以用3000 kW的充电桩充电。如果广泛使用,电网将很难装载超高强度的电荷。同时,石墨烯电池成本昂贵。除去研发成本,单是石墨烯的价格就有几千美元一克。制作一个石墨烯电池的成本与整车价格相差不大,高昂的价格远远超出了普通消费者可以接受的范围。

以目前的技术水平,石墨烯电池的尺寸仍然不可能缩小。虽然未来可期,但还是需要时间。目前,石墨烯电池已经广泛应用于航空领域。随着时间的推移和技术的进步,石墨烯电池作为新能源汽车领域的最后一块领地,可能会为新能源汽车带来新的发展机遇。

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石墨是中国的主要矿物之一。美国国家地质调查局2016年发布的《Mineral Commodity Summaries 2016》显示,截至2015年底,全球天然石墨探明总储量为2.3亿吨,土耳其、巴西和中国的石墨储量占全球总储量的94.35%,中国的基础石墨储量约占全球的23.91%,仅次于土耳其和巴西,位居世界第三。

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根据石墨的不同晶型,石墨可分为结晶石墨(致密结晶石墨、片状石墨)和隐晶石墨。

我国结晶石墨主要分布在黑龙江和内蒙古,其中黑龙江省石墨资源储量占全国的46.9%,内蒙古自治区占全国的19.26%。隐晶质石墨储量最丰富的是湖南省,占全国的74.7%。

早在20世纪初,中国就开始开发利用石墨资源。但由于社会制度、市场环境等因素的影响,我国石墨产业发展不利,石墨产业发展存在诸多问题。

2016年,《全国矿产资源规划(2016-2020年)》还制定了一系列石墨开发调查要求,加强优质石墨的保护和合理利用

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