作為戰(zhàn)略性新興材料，針狀焦是生產(chǎn)鋰電池負(fù)極材料和石墨電極的主要原料，廣泛應(yīng)用于國防、冶金和新能源汽車領(lǐng)域。針狀焦的質(zhì)量指標(biāo)分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類，其中Ⅰ類為最高等級。近年來，隨著新能源產(chǎn)業(yè)的興起，中國石化大力拓展高端新材料業(yè)務(wù)，成功研發(fā)生產(chǎn)最高等級針狀焦，提升了企業(yè)在高端碳材料領(lǐng)域的競爭力，也為我國新能源電池原材料加工、轉(zhuǎn)型及電爐煉鋼行業(yè)的發(fā)展提供了可靠的原料保證。本版為您揭開針狀焦的神秘面紗，看劣質(zhì)油漿如何被“點石成金”。
用戶反饋
“未來5年針狀焦市場需求還會增長，中國石化在研發(fā)高品質(zhì)Ⅰ類針狀焦方面下了很大功夫，產(chǎn)品各項指標(biāo)均符合要求，且產(chǎn)品質(zhì)量不斷提升。目前，產(chǎn)品的石墨化度和克容量度均能滿足我們負(fù)極材料生產(chǎn)企業(yè)需求，也可用于高容量動力電池開發(fā)方向，我們已達(dá)成長期合作意向?！薄獓鴥?nèi)頭部負(fù)極材料生產(chǎn)企業(yè)
產(chǎn)品名片
·針狀焦的性能和用途有哪些？
針狀焦具有低熱膨脹系數(shù)、低硫、低灰分、低金屬含量及易石墨化等性能，是國家戰(zhàn)略性新興材料。針狀焦作為鋰離子電池的人造石墨負(fù)極優(yōu)質(zhì)原料，生產(chǎn)的負(fù)極具有比容量高、壽命長、安全性高的特點；作為制造高功率和超高功率電極的優(yōu)質(zhì)材料，制成的石墨電極具有耐熱沖擊性能強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度高、氧化性能好、電極消耗低及允許的電流密度大等優(yōu)點。同時，針狀焦還可用于核石墨等方面，在國防、冶金等行業(yè)都有廣泛應(yīng)用。
·針狀焦的等級是如何劃分的？
根據(jù)針狀焦產(chǎn)品的質(zhì)量不同，鋰離子電池石墨類負(fù)極材料用針狀焦可以根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類，其中Ⅰ類為最高等級。
中國石化采用自主技術(shù)生產(chǎn)的針狀焦克容量大于等于355毫安時/克，石墨化度大于等于94.97%，最高值分別達(dá)到360毫安時/克和96.42%，完全滿足Ⅰ類針狀焦的各項質(zhì)量指標(biāo)，達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平，與市面同類產(chǎn)品相比，具有能量密度高、雜質(zhì)含量少、質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)勢。
·目前，高端針狀焦的市場情況如何？
隨著新能源汽車、綠能儲存和廢鋼循環(huán)利用等產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，市場對高品質(zhì)針狀焦的需求呈現(xiàn)爆發(fā)性增長態(tài)勢。但由于生產(chǎn)難度高，高端針狀焦在國內(nèi)外都屬于稀缺產(chǎn)品。國際市場被美國、日本公司把持，產(chǎn)品價格一路攀升；國內(nèi)市場僅有少數(shù)企業(yè)能夠穩(wěn)定生產(chǎn)油系高端針狀焦，產(chǎn)品長期供不應(yīng)求，嚴(yán)重依賴進(jìn)口，制約了我國新能源等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
石科院：讓劣質(zhì)油漿生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)針狀焦
2013年起，石科院在集團(tuán)公司科技部組織下，聯(lián)合多家兄弟企業(yè)進(jìn)行“劣質(zhì)油漿生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)針狀焦技術(shù)開發(fā)及工業(yè)應(yīng)用”十條龍項目攻關(guān)，于2016年在上海石化完成工業(yè)試驗，成功生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)針狀焦4000余噸，產(chǎn)品各項指標(biāo)實現(xiàn)攻關(guān)目標(biāo)。
劣質(zhì)油漿生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)針狀焦技術(shù)是以高硫、高灰分、高瀝青質(zhì)含量的劣質(zhì)催化裂化油漿為原料生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)針狀焦，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，且自主可控。2021年，石科院利用該技術(shù)在茂名石化建設(shè)10萬噸/年高端碳材料聯(lián)合裝置，以催化油漿為原料，生產(chǎn)高品質(zhì)針狀焦，并副產(chǎn)干氣、蠟油、柴油、汽油等，可將低附加值的催化油漿高效綠色轉(zhuǎn)化為高附加值的電極、負(fù)極原材料和清潔油品。2021年8月4日，采用石科院專利技術(shù)的10萬噸/年高端碳材料聯(lián)合裝置在茂名石化一次開車成功，產(chǎn)出合格針狀焦（生焦）產(chǎn)品，標(biāo)志著中國石化自主開發(fā)的高硫劣質(zhì)催化油漿生產(chǎn)針狀焦工藝技術(shù)首次實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用，具備了自主生產(chǎn)高端碳材料的能力。
大連院：成功攻關(guān)針狀焦產(chǎn)品高端化應(yīng)用技術(shù)
3月3日，采用大連院THTD技術(shù)生產(chǎn)的金陵針狀焦制備直徑700毫米大規(guī)格超高功率石墨電極完成石墨化工序，石墨電極各項指標(biāo)正常，標(biāo)志著中國石化針狀焦產(chǎn)品在石墨電極領(lǐng)域高端化應(yīng)用方向邁上新臺階。
2024年，在集團(tuán)公司科技部、煉油事業(yè)部等部門大力支持下，大連院聯(lián)合金陵石化、煉銷公司開展金陵針狀焦產(chǎn)品高端化應(yīng)用技術(shù)攻關(guān)，在石墨電極領(lǐng)域，完成了金陵針狀焦生產(chǎn)直徑600毫米超高功率石墨電極技術(shù)攻關(guān)，順利通過下游多家鋼廠應(yīng)用；在鋰離子電池負(fù)極材料領(lǐng)域，完成高容量鋰離子電池負(fù)極材料針狀焦生產(chǎn)，經(jīng)下游負(fù)極企業(yè)評測，金陵石化針狀焦產(chǎn)品首次放電比容量達(dá)到359.6毫安時/克，與國外高容量進(jìn)口針狀焦產(chǎn)品相當(dāng)，滿足高容量鋰離子電池負(fù)極材料要求，標(biāo)志著大連院THTD技術(shù)生產(chǎn)的針狀焦產(chǎn)品在石墨電極領(lǐng)域、鋰離子電池負(fù)極材料領(lǐng)域均邁入高端化行列。今年初，攻關(guān)團(tuán)隊持續(xù)開展直徑700毫米UHP石墨電極針狀焦產(chǎn)品技術(shù)攻關(guān)，并在下游石墨電極企業(yè)順利完成擠壓成型、浸漬、焙燒、石墨化等工序。
金陵石化：產(chǎn)品性能與進(jìn)口針狀焦相當(dāng)
近年來，高端針狀焦產(chǎn)品在新能源汽車、電弧爐煉鋼領(lǐng)域的應(yīng)用需求持續(xù)拓寬，金陵石化成立包含生產(chǎn)、研發(fā)、銷售等各環(huán)節(jié)骨干的高端碳材料攻關(guān)團(tuán)隊，大力開展技術(shù)攻關(guān)。
2021年1月，中國石化首套自主研發(fā)設(shè)計的高端石墨裝置在金陵石化成功產(chǎn)出合格產(chǎn)品，實現(xiàn)中國石化連續(xù)穩(wěn)產(chǎn)高端針狀焦產(chǎn)品零的突破。2022年，金陵石化與大連院成立高端碳材料聯(lián)合研發(fā)中心，持續(xù)推進(jìn)高端碳材料研發(fā)應(yīng)用，攻克了原料性質(zhì)不穩(wěn)，針狀焦粉焦量高、紋理差、硬度不高、含水率大等九大技術(shù)難題。
2024年，采用金陵石化煅后針狀焦生產(chǎn)的直徑600毫米超高功率石墨電極在國內(nèi)4家鋼鐵廠試用成功，同批次煅后油系針狀焦順利通過國際專業(yè)評測機(jī)構(gòu)的評價測試，達(dá)到優(yōu)質(zhì)水平。同年11月，該公司生產(chǎn)的高容量負(fù)極材料針狀焦獲得下游企業(yè)應(yīng)用性能評價反饋，產(chǎn)品性能與進(jìn)口針狀焦相當(dāng)，且石墨化后的電阻率、電導(dǎo)率和壓實密度等電化學(xué)性能指標(biāo)更優(yōu)，滿足導(dǎo)入高端負(fù)極材料生產(chǎn)線要求。
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