刘洪波：各位专家，各位代表，主办方让我讲一讲石墨负极材料的现状和发展。这也是个老题目了，这几年一直讲这个方面，稍微有一点变化。分三个方面，重点讲一下石墨负极材料的技术和市场现状，以及它的发展趋势。前面我们就一笔带过。
锂电池随着这些年的发展，自从它出现了以后，它的性能就特别好，大家看右边的图，它的能量密度也好，它的功率密度也好，都是一个很好的材料。所以它自从出现了以后，它的研发一直是化学电子界的热点。电池，包括这种材料，大家不要对它失去信心，也就是这个行业还是会不断发展，这是短暂目前这个时期是发展过程当中的一个小波浪而已。
这些我就不讲了。重点讲讲它的现状。
近期出货量持续减少，行业悲观情绪蔓延。去年在前年2021年的基础上接近翻番，从72万吨到137万吨，接近翻番。去年10月份以来，这个行业大家比较关注了，新入行的石墨负极材料投产，我们原有的一些企业扩产，特别是这些企业大多数把石墨化上完了，这个时候产能迅速提高，所以再叠加消费，消费有点乏力，最近国家也在探讨我们是不是处于通缩的一个状态，当然有很多专家在否认，所以消费乏力。近两年供不应求的局面缓解，出货量减少，降价和价格竞争的局面出现，所以悲观的情绪蔓延全行业。我觉得需求疲软有多种原因，有我们需求的不足，也有下游电子企业的去库存，也有我们国际形势方面，美国和欧洲对我们新能源这一块的打压。由于各种原因，持续时间不会太短，行业同仁应该要有足够的耐心，而且还要有足够的信心，这个行业是个好行业，新入行的企业更应该利用这个机会努力地提高产品质量，争取做到全产业链，而不是只做中间的一段，这个很危险。
第二个就是质量良莠不齐的现象有所缓解，产品价格趋于合理。中国有句老话，“萝卜快了不洗泥”，前几年高速的发展，我们很多产品质量是在下降的，良莠不齐的现象比较多。目前来讲，去年下半年以来，头部企业的产能也在下降，所以说这种疲软既有利于价格趋于合理，同时也有利于质量优良企业的市场份额占得更高。预计4月底会出现一定的复苏，大家现在也已经看到有复苏的迹象。但是随着新增负极材料产能还在持续落地，虽然有所缓解，没有前几年那么快了，价格还有可能下降，甚至下降到成本线以下。但是对于产能的消化，可能还需要两年到三年的时间，所以我们现在应该更加注重质量的提升和成本的下降。
第三个就是人造石墨负极材料制备技术取得了长足的进步，时间关系我就不多说了。
第四是自动化智能化快速提升，辅助行业对负极材料这个主业贡献是非常大的。目前来讲，有关锂电设备制造行业加快了自动化智能化升级，降低了生产成本和对环境的污染，极大促进了石墨负极材料绿色低碳发展，其中最突出的是石墨化的前端，它的设备快速提升，包括连续的制粉、整形、包覆造粒、预碳化等。我们的会议也安排了有关设备的一些企业给大家做介绍，我在这里也不详细说了，做企业，设备跟工艺是两大最主要的技术，所以这些年来设备的进步起了很重要的作用。
另外就是从炭素行业自身来讲，自身开发的石墨化设备，这些年也取得了很大的进步。原来炭素行业烧的都是块体材料，现在我们实现了粉体的石墨化，这是我们的一大创造。如果没有传统炭材料的介入，我们现在的负极材料绝对不是这个价，我们大多数的石墨化设备可能一次只能生产一吨两吨的概念，我们现在这个设备一生产几十吨、上百吨。那么负极材料出现以后，从我们最早的艾奇逊炉，实际上艾奇逊炉和箱式炉基本上都属于艾奇逊炉的范畴，只不过从石墨电极变成了用坩埚装上我们这个粉料，真正的一个发展是坩埚炉改成箱式炉，使得产量大幅提升，而且刚开始箱式炉的技术难度是有些大的，这些年也逐渐改进之后，烧的制品的均匀性也在大幅度提高。那么未来箱式炉还有进一步改进的空间，比如说进一步提高产品的均质性和降低辅材的消耗，终极目标我觉得还是要往连续石墨化来提高，连续石墨化有它的问题，我后面再来介绍。
目前来讲，我们已经解决了或者基本解决了喷炉的难题，因为粉体的喷炉比烧块体材料，喷炉更容易发生，而且影响也更大。我们一般的块体材料喷炉的话，保温料、电阻料往上喷，烧负极的话，那就包括我的物料也会往上喷，所以危害会更大。而且它更容易喷，因为我们烧的粉体，负极锂电本身就积累了大量的一些气体。这些年通过一些高温预碳化，控制炉芯电阻及其均匀性，合理设置排气通道，优化升温曲线，适当延长挥发分排除时间，目前基本上已经解决了喷炉问题，但不能说一点也不出问题，听说今年上半年就出问题了，所以说这个还是要特别关注。
另外开发出了新一代移动式石墨化技术与装备。整个石墨化炉可以通过这个小车把它运到外面来进行冷却，它专门在一个地方装坩埚，装完以后送到变压器旁边送电，送完电以后把它拉出来放到旁边冷却，冷却之后再到固定的功能区出炉。所以整个环境比较好。
目前已经运行了一年多，从这个情况来看，初步判断它具有以下的优势和不足。
一是可以节省大量铜铝排，投资成本明显降低。第二是它的降温时间可以延长一点，比如我把冷却的空间做得更大一点，石墨化的炉体做多一点，我可以不用像现在，我们现在的石墨化炉，比如说坩埚炉出炉温度比较高，箱式炉也想温度高一点出炉，生产效率高，但是对产品质量造成很大影响，像这种工艺，我可以把降温时间延长一点，保证产品质量。除了温度低，产品质量可以提高。可以打幅度减少无组织排放，环保效益好。变压器利用率和生产效率提高，喷炉造成的危害降低，哪怕喷也不会造成大的危害。缺点是石墨化炉的造价提高，对平板转运车的要求较高，建设用地增加，对生产调度的精细化要求提高。现在我们也在行业里面逐渐形成这么一个示范作用。
下面再讲一点石墨负极材料的发展趋势。
一个是产能快速扩张，后石墨负极时代提前。这个我已经讲了好几次，我不多说。总体来讲，从去年下半年到现在，大家会感觉这个行业是不是衰败了、不行了，不是这样，只是中间的这么一个过程。因为我们石墨负极的初创经历了大概30年左右，按照现在的扩张速度，按照前几年的扩张速度，我们很快就会完成了，现在给你波动一下，大家再冷静冷静实际上是好事。另外一个客观的因素，我们的储能，大家知道2021年北京储能电站的一个大火，牺牲了两位消防员，马上我们的工信部对储能这一块，安全性提出了更高的要求。目前国家还再继续推广，但是以示范电站为主，也就是说风电、光电跟储能一起建，然后考察储能电站的安全性，光、电、光已经没问题了，考察储能的安全性。这个安全性包括它的规范出来以后，那时候就是大规模推广了。我们现在更期待的是今后储能的大规模推广，所以大家要有一定的耐心。
另外技术迭代开始变缓，因为这些年的发展，该用的技术、该降成本的方式都做得差不多了，现在还要怎么做，这方面还是有所可为的。那么总体来讲，你要把所有的性能都提高，综合性能都提高还是很难的。但是专精特新应该是可以的，某些性能的提高是可能的。
下面讲一讲要注重今后的差异化开发，因为时间关系我就不详细展开了。
一个是高容量，我们负极材料就是按容量来定价的，容量提升是我们永远要追求的这么一个方向。所以这些年也不断的改进。目前来讲，我觉得应该从这样一些策略上来做，更主要的是我们怎么增加一些处理空间。现在看我们的硬碳实际上可以用一定的孔缺，我们的石墨是不是也可以利用一定的孔缺，这个可以考虑。
另外一个是高倍率。因为现在对汽车的快充，对储能实际上也存在着一个快充的问题，因为它的电流也是比较大的，所以快充，特别是对动力电池，今后会提出越来越高的性能要求。
另外一个是长循环。汽车充一次电，可能我会有行驶旅程的焦虑，一个锂电池如果跟我的汽车同寿命的话，那我这个电池就达到这个要求了。我们现在的消费观念发生了一些改变，老一代人可能一个汽车十年二十年都不想换，但是我们现在年轻人，可能在十年之内，可能五年八年就把它换掉了，这个有助于我们锂电池，如果说它的寿命在五年、八年之内，它就可以很好的在锂电池里面得到应用。从材料角度来讲，我们怎么利用比如现在的硬碳跟人造石墨的结合，通过硬碳进一步提高它的循环性能。
今年以来提到的一个发展方向，就是高均质性的石墨负极材料，我们经常讲取长补短，把石墨负极跟硅碳混在一起，我的容量提高了。硅碳的循环性能不好，你用了500圈以后，容量就下来了，等于没加在里面一样的。所以说均质性是未来一个很重要的方向，有些时候我宁可把这个容量降低一点，我把它的循环性能提高，比如说我们现在的储能，我就可以把容量适当低一点，反正放在地面上，体积大一点就大一点，我把循环性能提高了，整个储能电站就能运行更长时间。所以说在均质性方面，你要保证均质性，就要保证什么程度？我们现在块状材料讲均质性，那是讲每一个部位的均质性，对于负极材料，极端来讲，每一个颗粒都是一致的，或者说是基本一致的，这样的材料才有可能达到，容量要下降，大家都一起下降了，所以它的循环寿命才能长。所以说原料的结构和热处理温度的稳定性是影响负极材料均质性的主要原因。我们知道负极材料，你烧的温度高一点，容量高一点，但是它的循环就差一些。我把温度适当降一点，但是非常稳定。所以原料的单一化或者是分级，以及连续的石墨化，是提高它的均质性的一个很重要的技术途径。所以我们现在连续石墨化可能温度还达不到，但是有可能做出一个高均质的负极材料。
另外一个就是低成本，低成本是老生常谈，也是我们会议里面经常探讨的问题。降低原材料成本，比如我们现在用的一些掺混，在我们行业里经常用，都可以降低原料的成本。
这里提到天然石墨与人造石墨的深度复合，我们经常说人造石墨在负极材料的占比已经达到80%以上了，而我们的天然在下降。大家看实际不是一样的，人造石墨肯定比天然石墨发展得快，占比也是比较高的。但是我们天然石墨其实同样也增长比较快，我们有很多的天然石墨被当做人造石墨卖，那是怎么卖的？掺混在里面卖的，人造石墨的循环性能不好的特性同样还会表现出来，所以未来把它两个混起来，利用天然石墨成本比较低的优势，跟人造石墨结合。我们可以借鉴前面这个地方，我们可以把它做成颗粒，你这个地方甚至也可以不用石墨化，因为天然石墨本身就已经是高石墨化程度了，不用石墨化，包着一层软碳或者硬碳，但是包的结构有讲究。另外可以参照人造石墨的制备工艺，石墨化的成本就降低了，你烧粉体跟块体，石墨化程度不一样，每吨产品的电耗不一样，问题是你怎么样再去磨粉的时候把收率提高，最近也在跟一些设备企业探讨这个问题，怎么把这个收率提高，这些年已经提高很多了，实际上有些企业很早就用这种方式在做。第三个就是不石墨化以后，这样就降低生产成本了。
一些无烟煤的应用，最近也有一些探讨，比如说通过催化石墨化，也能达到这个程度。但是总体来讲，无烟煤做负极材料要解决的问题在哪里？废分（音）是个麻烦，我们发现国内最好的无烟煤是通过洗煤以后得到的无烟煤，废分也在2%左右，这个2%左右，如果说进到我这个炉里面，它实际上对我们整个的废分的排出造成其他的一些影响。如果说你再加一个化学纯化，这个成本就提高了，别看煤本身比较便宜。还有其他一些废料的利用。
还有一个就是工艺过程的降成本。现在目前最主要的就是预碳化，从间歇式改成连续式，包覆从静态的包覆，变成动态包覆，现在慢慢都开始实现了连续，所以这是我们很重要的，既可以减少环境污染，又可以降低生产成本，这是今后的一个方向。
另外就是降低石墨化的成本，石墨化在负极里面成本占比比较高，一个是现在大家都选择电价比较便宜的地方去做，但是电价便宜的地方也在不断增加电价，可能前面几年电价稍微低一点，过几年就增加了。而且我们目前的坩埚炉也好，目前的箱式炉也好，自动化程度开始提高了，环保比以前好一点，但是总体来讲，粉尘这些污染还是很大的。所以未来要向催化石墨化、半连续及连续石墨化来发展，再加上我们的坩埚炉、箱式炉怎么利用余热，半连续或连续以后就好利用余热了，我们现在是很难利用的。
这是我们做的一个催化剂的实验，在2500度左右就能达到很高的容量，这样的话，大幅度降低温度，因为连续石墨化炉、半连续石墨化炉难度最大的一个方面就是温度，达到3000度的温度对这个设备的开发难度太大，如果用催化能够实现，对于连续石墨化是很好的一个助推作用。
第四个，今后的趋势是全流程的连续石墨化。对于炭材料来讲，我们前辈很早就提出炭材料能不能搞连续，就像一个炼油产业，整个物料全部在管道里面流通，为此我们在70年代已经有多家炭素厂研究过连续的石墨化，但是可惜的是技术水平并没有成功。实际上炭素里面做连续工艺的很多，比如碳纤维、碳布，只要是一些纤维状的、柔性的平面状的、粉粒状的都能连续，为什么石墨不能做？石墨是个粉体，跟颗粒还是有一个差别。目前来讲，粉状物料连续石墨化正在进行，也遇到了很多困难，但是大家还在不断努力。连续石墨化遇到的问题是长期运行温度偏低，导致负极材料的容量偏低。粉料透气性和流动性较差，本来粉料透气性和流动性还可以，但是石墨太轻，这也是它的一个问题，容易结壳、堵炉、偏流，造成电流的偏流、物流的偏流。而且那么高的温度要很快降下来，这个难度也比较大。另外，这么高的温度，2000多度、3000多度的温度，这个时候的一些直接的传感器比较少，所以设备的安全控制都会存在一定问题。
做一个结语。未来5-10年内锂电池负极材料仍会以石墨为主，产能快速扩张的可能仍存在，但将面临残酷的市场竞争，无研发团队和不能自主销售的企业将面临较大的危机，就是我们一定不能完全给别人做配套，这是有危险的。市场一好，我就到你那儿去烧，到你那儿去做，市场一不好，我就不去你那儿做了，这完全是给别人做嫁衣了。第二是人造石墨负极材料高占比率的局面将继续维持。完善和开发节能、高效、绿色石墨化工艺与装备技术具有重要的现实意义和战略意义。第三是石墨负极材料综合性能提高的难度增大，企业应更多关注特色产品的开发，从高快长低均的角度发展新产品，提高市场竞争力。四是具有低成本优势的天然石墨与人造石墨的复合，可以取长补短，相互促进。粉体状负极材料较适合全流程连续化生产，连续石墨化工艺与装备是目前的瓶颈，只有群策群力、守正创新，突破关键技术，才能最终实现。什么是群策群力，就是大家都来关注他，不同知识背景的专家来考虑我这个地方用什么样创新的方法。另外就是守正创新，为什么要守正创新？政治领域说得多，在科技领域通常不说，为什么不说？就是要让大家发挥奇思妙想，去跨越一些原来想不到的问题，科研里面很少说守正创新，我这里为什么说守正，就是你的路线要走对，道路要走对，你走偏了，可能你整个投资就会大的损失。我们有很多企业，走在前面的一些或者走了很多年的企业，都是很多残酷的一些教训，只有这样，把正确的路走好，通过突破关键技术才能成功。
来源：石墨时讯
