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石墨烯产业化初期潜力大 风险高

  “石墨烯研究成果如果无法商业化应用则等于瞎掰。如果三年内找不到大规模的使用,投资近二十亿的几家企业将面临倒闭!”6月26日,深圳石墨烯协会会长、烯旺科技董事冯冠平在烯旺科技2016年新产品发布会上说。

  被誉为“新材料之王”的石墨烯2004年被发现后研发迅速升温,2010年诺贝尔物理学奖的颁布更是将该产业推向高潮。与此同时,资本市场相关概念也持续受到追捧。

  然而,在石墨烯的发源地——英国曼彻斯特大学,由于其国家石墨烯研究院(NGI)不能把有关石墨烯研究成果市场化,今年4月遭到英国国会质询,指其滥用知识产权及浪费物资,从而被推至风口浪尖。

  “英国的遭遇有现实意义,在全球范围内石墨烯产业都存在科技成果转换问题。”今年70岁的冯冠平1995年创办深圳清华大学研究院,致力于打通研究和产业之间的断层。这次发布会上,烯旺科技发布了石墨烯护颈、U型枕、护肩等利用石墨烯薄膜发热的智能可穿戴产品。

   目前,石墨烯主要以粉体和薄膜两种形式存在。石墨烯粉体主要应用于新材料领域和能源领域,如防腐涂料、散热材料、锂离子电池等。石墨烯薄膜应用于电子领域、环境领域和医药领域等,如触控屏、电子元器件等。

  “目前,发热膜是世界石墨烯薄膜应用中量最大的产品。”冯冠平指出,正是因为找到了产品应用,原来产品存在积压的国内的三家发热膜生产厂家未来可以实现连续生产,通过应用反馈也能够不断改进技术。

  对于这个潜力无限但高投入高风险的行业,目前各国政府仍是最大的推动力。“中国目前是世界石墨烯产业里投入资金和专利数量最多的,相对于欧洲,中国在手机制造、可穿戴以及钢铁、水泥、铝材等传统领域里能找到更多应用方向。”

   冯冠平向记者介绍,石墨烯科技成果的转换在中国目前主要有三种模式,第一种可以称为“常州模式”,当地政府建立产学研的平台——江南石墨烯研究院,人才引进、资金获取、发展路径均以市场化方式运作。第二是学院派模式,以宁波墨西和重庆墨希为代表,在国家科研经费支持下形成了一些知识产权和研究成果。目前,宁波墨西科技年产500吨石墨烯生产线已经建成投产,可规模供应电子级和普通级两类石墨烯产品。重庆墨希科技也发布了全球首款可弯曲智能手机。第三种是大学模式,在中国主要依靠教授单打独斗,影响甚微。

  根据《中国制造2025》重点领域技术路线图(2015版),中国石墨烯产业未来十年的总体目标是“2020年形成百亿产业规模,2025年整体产业规模突破千亿”。事实上,据冯冠平介绍,“2015年国内所有石墨烯企业销售额不到5个亿,2016年预计20个亿”。

  值得关注的是,石墨烯在目前的产业化应用中也遇到了一些问题。以防腐涂料为例,冯冠平解释,应用石墨烯后防腐涂料在海边、风塔等恶劣环境下的使用寿命可以延长五到六倍。但由于重防腐涂料国家标准要求锌粉含量需达到70%以上,而使用石墨烯材料后对锌粉的要求降低,不能达到国家标准,又涉及到具体行业国家标准修改及相关联问题。

  冯冠平指出,石墨烯的产业化还来日方长,目前寻找应用方向是最关键的。烯碳新材联合总裁范定侒也指出,石墨烯经历了十多年早期发展阶段,产品导入期后,可能会经历更长时间的市场扩张期,才有可能进入成熟期。而与所有的高科技产业一样,石墨烯产业早期融资需求较大,投资周期较长,且风险系数较高。

  [无机专区] 我国锂资源丰富 高镁锂比阻碍碳酸锂产量提升

2015年,我国新能源汽车销量达到33万辆,名列全球首位,作为动力电池的重要原材料碳酸锂的价格水涨船高。据资料显示,我国国内电池级碳酸锂的价格从2015年年初的每吨4.3万元上升到年底的每吨12.3万元,涨幅近两倍。目前,个别企业的报价甚至超过每吨17万元,碳酸锂市场的火爆程度可见一斑。

  我国作为世界锂储量排名第二的国家,有资源支撑新能源汽车产业快速腾飞。令人意外的是,长期以来我国锂资源年开采量只占世界总量的5%,国内企业所需碳酸锂超过80%依赖进口。我国碳酸锂产业呈现“坐拥巨量资源却严重依赖进口”的尴尬局面。

  我国锂资源储量大 提取难度高

  从资源储量上看,我国是一个名副其实的锂资源“富国”。根据美国地质调查局(USGS)的报告显示,全球可供开采的锂资源储量约1300万吨,中国拥有超过350万吨的锂资源储量位列全球第二,仅次于智利。

  据了解,全球锂资源主要分为盐湖型、硬岩型以及地下卤水型三种类型,其中最具工业开发价值、生产难度最低的是盐湖型。这也是我国已探明锂资源储量中占比最大的类型,约占80.54%,这些盐湖主要分布在海拔高、降水量小的青藏高原地区。

  虽然我国盐湖锂储量丰富,但加工难度较高。中国地质科学院矿产研究所副研究员侯献华说:“由于镁和锂的离子半径接近,化学共性较多,不易分离。目前,业界主要用盐湖中的镁锂含量比例来衡量各地盐湖锂的开采难度。盐湖的镁锂比越高,加工难度越大。大家普遍认为,镁锂比大于20的盐湖难以提取锂元素。”按此标准,我国盐湖锂的提取难度普遍较高。

  以我国柴达木地区的东台盐湖为例,虽然该盐湖的提取难度是青海地区最低的,镁锂比也高达33.8。而全球盐湖锂主产地智利阿卡塔玛盐湖的镁锂比仅为6.25,远低于东台盐湖。同样位于柴达木地区另外两个盐湖西台和一里坪的镁锂比均高于50,察尔汗盐湖镁锂比是最高的,达到1837.6,是东台盐湖的60倍、智利阿卡塔玛盐湖的300倍。由此可见,在我国青海地区从盐湖中提取锂的技术难度要比国外大很多,这也是国内相关企业不得不从国外进口原材料的根本原因。

   侯献华说:“一旦盐湖提取锂实现产业化,其利润非常可观。”据介绍,盐湖提取锂的工艺成本平均不超过20000元/吨,是矿石提取成本的一半。虽然盐湖提取锂拥有较高的技术难度,却仍成为国内各家锂业公司科研攻关的对象。

  生产工艺和环保压力阻碍碳酸锂产量提升

   碳酸锂价格大幅上涨与我国严重依赖进口的情况,引起了行业内各方的高度关注。6月20~21日,青海省人民政府、科技部、工信部与中国电动汽车百人会在青海省西宁市举办了“锂产业—新生态”国际高峰论坛,产业链上的各方共同研讨锂产业未来发展的趋势。

  在论坛间隙,记者与北大先行科技产业有限公司总裁高原博士进行了交流。高原告诉记者,他们正在柴达木地区的东台盐湖进行碳酸锂等动力电池原材料的生产与加工。青海地区盐湖镁锂比过高是阻碍我国碳酸锂产量上升的最主要原因。相对于已经成熟的锂矿石加工方法,各国对于高镁锂比盐湖的提取工艺还在摸索阶段。由于世界各地环境差异性较大,不同地区的盐湖,甚至同一地区的相邻盐湖中镁锂含量都不相同,这要求锂业公司在各地的盐湖中采取不同的工艺进行生产加工。对此,各家公司需要投入大量资源进行技术攻关。在技术研发的过程中,很多企业遭遇了挫折,吞下了投资失败的苦果。“成功的只是少数,失败的案例非常多。”高原补充道。

  高原透露,目前他们已经研发出吸附法、电渗透法等适合在高镁锂比盐湖使用的提取工艺。

  青藏高原脆弱的生态环境也是锂业公司在生产经营过程中需要考虑的关键因素。青海省锂产业技术创新战略联盟理事长段东平表示,在2015年下半年碳酸锂价格开始飙升时,一些企业为赚取经济利益,私下采用了会产生大量有害气体的煅烧浸取法。“氯化氢气体无节制排放,引发了严重的环境污染。”段东平至今仍为此感到气愤。据他介绍,电渗透法和吸附法虽然有工艺简单、对环境影响小等优势,但淡水消耗量较大,且能耗较高,若长期生产同样不利于青藏高原地区的环境保护。

  中科院青海盐湖研究所和中科院有机化学研究所经过多年自主研发,最终找到了从青海盐湖的高镁锂比卤水中提取氯化锂,并经过碳化产出碳酸锂的溶剂萃取法。段东平表示,溶剂萃取法能够提取纯度高达99.9%的电池级碳酸锂,这种方法具有污染小、能耗低等优势,但对技术和设备的要求较高,年产量只有1000吨,“下半年还需进一步扩充产能。” 段永平说。

    人工、物流等因素也成为影响青海省内锂业公司产能进一步提升的不利因素。段东平表示,地处我国西部地区的柴达木盆地,自然环境相对于中东部地区来说较为恶劣,不利于优秀人才的引进。在交通方面,虽然有兰新高铁、青藏铁路以及京藏高速等交通运输网,但相对于东部沿海地区物流成本仍然要高许多。

  对于西部地区面临的基础设施困难,曾经在世界著名的锂业公司FMC工作过的高原却表示乐观,他告诉记者,他获得博士学位后就在位于南美洲的一家盐湖锂加工厂开始第一份工作,“当地水电站、飞机场和公路都是FMC公司从无到有投资兴建的。”高原对记者回忆道,“相比之下,青海省的基础设施建设要完善多了。”

  下半年目标:达产

   目前,扩产正成为青海省内锂盐生产企业下半年的主要工作。根据公开资料显示,位于三大盐湖的多家企业都规划了超过万吨的产能,按照各家企业的计划,青海省在2016年底碳酸锂产能将高达6万吨。

  段东平表示,锂盐生产企业在增产过程中面临技术、环境以及资金等方面的多重挑战,实现设计产能并不容易。他认为,青海地区高镁锂比盐湖锂资源的研究开发,已经实现了碳酸锂初级产品的产业化。但在锂盐产品系列化、多元化的产业链条式发展方面,还处于起步阶段。“我预测到今年年底,青海省从盐湖提取的碳酸锂产量将会达到2万吨。”段东平最后说。

  [橡塑专区] 6月29日各地PA66塑料市场价格行情

工程塑料在线

  工程塑料在线讯:上海PA66塑料市场稳定,实盘有不同程度让利。河南神马EPR27报16500元/吨,英威达货少,旭化成1300S报盘价格在24000元/吨左右,杜邦101L报盘价格在24500元/吨左右,兰蒂奇A45L报盘价格在23000-23500元/吨,首诺21SPC报盘价格在26000元/吨。下游需求疲软,采购量有限。

  华南PA66塑料市场稳定。神马EPR27报15800-16000元/吨,首诺21SPC参考20000-20500元/吨,杜邦101L报20300元/吨,旭化成1300S价格21500元/吨。以上报价均不含税。英威达U4803含税参考报17500元/吨,注塑级U4820参考20500元/吨。

  神马实业股份有限公司PA66切片价格持稳运行。EPR27现报16500元/吨现款自提,实际成交有一定让利空间。开工不足8成,月产量维持9000吨左右。余姚地区含税自提价在16000-16200元/吨附近。

  [机械设备] 国内首台大直径聚乙烯离心机研制成功

中国石油天然气集团公司6月29日发布消息称,近日,由东北炼化工程公司吉林机械分公司研发的国内首台大直径聚乙烯离心机设备通过中国石油科技部验收,各项指标达到国际先进水平。

  这种型号为LWF-1000的聚乙烯离心机,转鼓直径1000毫米,长度与直径比为2.5,是目前国内首台大直径、大长径比聚乙烯离心机。吉林机械分公司在研制中,全面进行技术优化,成功制造出LWF-1000聚乙烯离心机,拥有5项创新、4项专利。

  LWF-1000聚乙烯离心机首次修正了传统离心机离心分离沉降模型,提出“上浮临界粒度”模型;首次应用上浮临界理论,利用专业软件进行离心机流场分析;样机设计在整体布局上全面优化;在离心机设计基础上,在国内首创橇装离心机测试平台,可适用多物料种类分离性能测试;首次将自动化控制系统和实时监控预警系统技术安装在离心机上。


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