电动汽车电池推升石墨需求量价格上涨该怎么办？

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　　盖世汽车讯 据外媒报道，石墨作为铅笔的材料之一，想必人们都不会陌生。然而，在未来十年内，石墨的需求缺口将高达数百万吨/年。石墨是电动车车载锂离子电池的核心材料，车载电池阳极中石墨的用量看似微不足道。

　　然而，随着美国车企大力推动电动车，其更依赖于石墨的稳定供货，而特朗普政府却在新一轮的中美贸易关税战中对从中国进口的所有石墨产品征收了10%的关税。

　　为此，中国已开始关停多个重要的石墨矿场，这与该行业污染大、作业不安全、矿坑易坍塌也不无关系。事实上，随着矿场的关停及法规的限制，中国将首次成为石墨的净进口国。

　　为此，2018年上半年，片状石墨（flake graphite）的售价在持续上涨。

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　　值得注意的是，由于电动车电池需求略有下滑，这主要是受到锂和钴高售价的影响，上述两种金属材料是电动车车载电池的核心原材料。

　　据基准矿物情报公司（Benchmark Minerals Intelligence，BMI）的报告显示，今年下半年，电池及石墨的需求量预计将进一步提升。

　　此外，BMI预计到2028年，随着新电池超级工厂的发展，产能增幅或将达到860 GWh，这意味着在该时间段内，优质片状石墨产品的增量将达到95万吨。

　　目前，天然石墨的年产量约为120万吨，其中15-20%的石墨将被用于制造电动车电池。

　　为满足电池阳极石墨的需求量，每年需要额外生产250-300万吨石墨。

　　尽管电动车需求量的增长路径看似合情合理，但目前无法获得所需的石墨产量来推动电动车需求的增长。

　　那么问题来了，当石墨的需求量大幅超出当前供给量时，会出现什么情况？目前已开始感受到该材料的开始上扬，答案似乎已明朗。

22日，记者从中国科学院生物能源与过程研究所获悉，在中国科学院院士李玉良的指导下，青岛能源所黄长水研究员带领的碳基材料与能源应用研究组首次设计合成了氟取代的石墨炔二维碳材料，应用于锂离子电池负极，显示出优异的电化学储能性能。相关成果已在线发表于《能源与环境科学》上。

随着可穿戴智能设备以及可植入医疗器械的发展，具有高能量密度、功率密度以及长循环寿命的柔性电池成为近年来研究的热点。由于特有的结构优势，二维材料成为理想的柔性电极材料。然而，目前已知的二维电极材料往往具有致密的原子排布，这使得锂离子在层间的传输遇到较大的位阻，从而导致较低的功率密度和能量密度。

该研究组在不同基底上制备石墨炔、氮掺杂石墨炔、石墨炔负载铁。研究人员更是成功将氟原子引入石墨炔结构当中，制备得到新型碳基柔性电极材料，可极大推动穿戴智能设备等所需柔性电池的发展。通过氟取代，使得石墨炔分子孔道扩大，从而具有优良的离子传输通道；同时，保留了石墨炔的基本框架和二维平面结构中的共轭体系，使其材料具有优异的导电性和载流子传输特性；尤其是碳氟键具有优良的循环储锂能力，不仅增加了材料的储锂位点，同时碳氟键与电解液具有很好的相容性，可以大大降低界面阻抗，从而提高循环稳定性。

该成果为溶液法制备大面积性能优异的柔性电极材料提供了研究思路，开创了新型储能器件电极材料研究的一个新方向。