鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1566次 | 2018年05月05日
石墨——電動(dòng)汽車革命中重要的角色
石墨是鋰離子電池中鮮為人知的組成部分,由于全球?qū)剂系慕y(tǒng)一推廣以及對(duì)清潔能源的承諾而興起,因此它正在蓬勃發(fā)展。
2017年12月,法國(guó)總統(tǒng)埃馬紐埃爾馬克龍宣布了一項(xiàng)具有突破性的,但很大程度上象征性的承諾,即應(yīng)對(duì)氣候變化:法國(guó)及其領(lǐng)土內(nèi)的所有石油鉆采許可證到2040年將不再續(xù)簽,并且不會(huì)再發(fā)放許可證。法國(guó)不是化石燃料市場(chǎng)的主要參與者,但此舉意味著要求更大的污染者也這樣做。
受全球氣候變暖影響,氣溫升高將導(dǎo)致全球南方國(guó)家受到最嚴(yán)重的打擊,菲律賓的干旱和印度的饑荒將在未來(lái)幾年出現(xiàn)。隨著化石燃料的日益嚴(yán)格審查,以及國(guó)際回踩安裝,綠色能源正在飆升,填補(bǔ)真空石油和天然氣的離開(kāi)。
在2017年末,彭博新聞報(bào)道稱,到2025年銷售的六款新車中有一款將成為電動(dòng)車,行業(yè)巨頭中國(guó)將通過(guò)電動(dòng)車(EV)提供大量政府補(bǔ)貼以減少碳排放量,以此作為遏制氣候變化。
正是在這里,石墨生產(chǎn)商希望通過(guò)幫助為無(wú)污染車輛創(chuàng)造電池來(lái)逐步抑制與氣候變化有關(guān)的影響。BerkwoodResources(TSXV:BKR)首席執(zhí)行官ThomasYingling告訴INN:“隨著未來(lái)幾年電動(dòng)汽車的發(fā)展趨勢(shì)呈指數(shù)增長(zhǎng),對(duì)石墨的需求將急劇增加?!?/p>
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
對(duì)電動(dòng)汽車的國(guó)際承諾
全球各地的聯(lián)邦政府一直在建立對(duì)天然氣和柴油動(dòng)力汽車的禁令,推動(dòng)了電動(dòng)汽車的需求。除法國(guó)的聲明外,還有其他一些國(guó)家在減少汽車對(duì)環(huán)境的影響方面表明立場(chǎng)。例如,在英國(guó),政府的目標(biāo)是達(dá)到巴黎協(xié)議規(guī)定的目標(biāo),使所有車輛在2050年前實(shí)現(xiàn)零排放。與此同時(shí),在挪威,預(yù)計(jì)2025年以后售出的所有新型乘用車和貨車都將成為電動(dòng)汽車。
這些規(guī)定并不是特定于“西方世界”。行業(yè)巨頭中國(guó)目前正在努力實(shí)現(xiàn)到2020年所有車輛的12%的新電動(dòng)汽車目標(biāo)。同時(shí),印度已經(jīng)制定了所有2030年以前銷售的車輛的電動(dòng)汽車的電動(dòng)汽車政策。
實(shí)施與汽車相關(guān)的環(huán)保進(jìn)步政策的趨勢(shì)正在上升,跨越各大洲的國(guó)家設(shè)定了EV銷售的官方目標(biāo)。像這樣的授權(quán)將繼續(xù)對(duì)電動(dòng)汽車市場(chǎng)產(chǎn)生需求,對(duì)包括石墨在內(nèi)的電池所使用的材料的需求產(chǎn)生重大影響。
石墨在電動(dòng)汽車革命中的作用
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
鋰電是電動(dòng)汽車革命中最著名的冠軍之一,其電池為電動(dòng)汽車提供了綽號(hào)。但石墨是鋰離子電池中鮮為人知而又至關(guān)重要的組件。實(shí)際上,鋰離子電池需要比鋰更多的石墨,有些估計(jì)會(huì)達(dá)到10到20倍。伊隆馬斯克說(shuō),電池的名字更像是鎳-石墨,因?yàn)?a href="http://hhhuiyin.com" class = "seo-anchor" data-anchorid=19 target="_blank">鋰電池組件僅占成品電池的2%。
這些創(chuàng)新意味著諸如鎳鎘電池等替代電源已經(jīng)由于出色的鋰離子技術(shù)而逐漸淘汰。鋰離子電池重量更輕,在極端溫度下保持充電時(shí)間更長(zhǎng),在鎳鎘競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的情況下表現(xiàn)更好。
在這些日益流行的電池中,石墨形成稱為陽(yáng)極的負(fù)極。鋰離子通過(guò)分離它們的電解質(zhì)緩沖液從陽(yáng)極發(fā)送到陰極。一旦這個(gè)過(guò)程被逆轉(zhuǎn),結(jié)果就產(chǎn)生了像TeslaModelS這樣的車輛的電流。使用石墨作為電極的優(yōu)勢(shì)在于其豐富性和材料的循環(huán)壽命。
使用石墨作為可充電電池的組件主要是由于其多功能性。在原子級(jí)別,石墨排列成蜂窩狀結(jié)構(gòu),可提供導(dǎo)電性-石墨是唯一具有此功能的非金屬材料-具有靈活性,因此非常適合用于電動(dòng)汽車。
然而,并非所有石墨均可用作陽(yáng)極。主要類型的石墨片狀,無(wú)定形,靜脈和合成。在顯微鏡下,鱗片狀石墨呈現(xiàn)平坦和板狀,具有棱角或六邊形邊緣。片狀石墨可以進(jìn)一步細(xì)分為小片,中片,大片或巨片。據(jù)英靈稱,“它是大片,電池開(kāi)發(fā)所需的正確等級(jí)的石墨。小片石墨不能使用?!?/p>
世界上大多數(shù)石墨來(lái)自中國(guó),印度和巴西在石墨生產(chǎn)中排名第二和第三。然而,像魁北克的Berkwood的LacGuéret項(xiàng)目等其他資源仍在被發(fā)現(xiàn)。據(jù)Yingling介紹,Berkwood希望像其鄰居梅森石墨公司(TSXV:LLG)一樣,在其項(xiàng)目中使用電池所需的正確等級(jí)和大片石墨。
該材料通過(guò)露天開(kāi)采或地下采礦開(kāi)采,該物質(zhì)存在于變質(zhì)巖石如石灰?guī)r中。盡管不同行業(yè)所需的薄片尺寸可能不同,但純度至關(guān)重要:石墨的純度越高,所需的加工越少。由于其作為鋰離子電池陽(yáng)極的潛力,大鱗片石墨正引起重大市場(chǎng)興趣。
巨型系統(tǒng)和其他
根據(jù)政府法規(guī)和電池領(lǐng)域的創(chuàng)新,為了解決電動(dòng)汽車需求增加的問(wèn)題,根據(jù)Benchmark礦業(yè)智能公司和其他三家大型企業(yè),特斯拉提議的鋰離子電池千兆位每年可能需要高達(dá)112,500噸的片狀石墨預(yù)計(jì)到2020年將與特斯拉一起爭(zhēng)奪市場(chǎng)份額。
這些工廠的目標(biāo)是利用鋰離子電池對(duì)鎳-鎘競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的優(yōu)勢(shì),并滿足新興市場(chǎng)的需求。預(yù)計(jì)到2018年,特斯拉的千兆級(jí)電廠預(yù)計(jì)每年將產(chǎn)生35吉瓦時(shí)的鋰離子電池,幾乎與全球總產(chǎn)量相匹配。此外,GrandViewResearch稱,到2025年,該市場(chǎng)預(yù)計(jì)將達(dá)到931億美元,部分歸功于電動(dòng)汽車,便攜式電子設(shè)備和電網(wǎng)儲(chǔ)存系統(tǒng)。
石墨的應(yīng)用也超越了傳輸技術(shù)。能夠以商業(yè)規(guī)模提供電力的燃料電池將諸如氫之類的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,并且需要比鋰離子電池更多的石墨,并且卵石床核反應(yīng)堆需要用拳頭尺寸的石墨球來(lái)容納它們的鈾。
北美石墨資源
由于片狀石墨是全球石墨市場(chǎng)增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域,像GraphiteOneResources(多倫多證券交易所代碼:GPH)等公司的定位是為了利用新發(fā)現(xiàn)的全球石墨需求。在確定了阿拉斯加的大型石墨資源后,GraphiteOne公布了大片,高純度石墨的研究結(jié)果,以滿足電池生產(chǎn)的要求。
開(kāi)發(fā)其LacGuéret擴(kuò)展項(xiàng)目,BerkwoodResources也在努力提供對(duì)石墨的不斷增長(zhǎng)的需求。根據(jù)最近的消息,在該物業(yè)進(jìn)行的鉆探揭示了27.11米高度的37.68%的大片粗粒片樣品。