王立謙

（黑龍江省科學(xué)院,黑龍江哈爾濱 150001）

石墨是碳質(zhì)元素結(jié)晶礦物,具有耐高溫性、導(dǎo)電導(dǎo)熱性、潤(rùn)滑性、可塑性等特點(diǎn)，化學(xué)性能穩(wěn)定，用途廣泛，可用作耐火、潤(rùn)滑、耐腐蝕、吸附、研磨、密封、導(dǎo)電材料，還可以用作煉鋼的增碳劑、原子能反應(yīng)堆的減速劑等，在制造人造金剛石尤其是石墨烯方面有良好的發(fā)展前景。

金剛石就是人造鉆石。目前，全球金剛石做得最好的是日本。2010年末，他們開發(fā)出目前世界上最堅(jiān)硬的金剛石，其直徑超過了1厘米，是由日本愛媛大學(xué)與住友電器工業(yè)公司合作研究，這項(xiàng)成果計(jì)劃今年投產(chǎn)。

2010年10月5 日,英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的物理學(xué)家安德烈·海姆(Andre Geim)教授和康斯坦丁·諾沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)教授因從事石墨烯的研究并揭示了其性質(zhì)而獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)[1]。

我們常見的石墨是由一層層以蜂窩狀有序排列的平面碳原子堆疊而形成的,石墨的層間作用力較弱,很容易互相剝離,形成薄薄的石墨片。當(dāng)把石墨片剝成單層之后,這種只有一個(gè)碳原子厚度的單層就是石墨烯[2]。

石墨烯是一種二維晶體，傳送電流的速度比電腦芯片里的硅元素快一百倍，其非凡的導(dǎo)電性能、超出鋼鐵數(shù)十倍的強(qiáng)度和極好的透光性，將有望在現(xiàn)代電子科技領(lǐng)域引發(fā)一輪革命?！八悄壳耙阎氖澜缟献畋〉牟牧?，也是有史以來見過的最結(jié)實(shí)的材料”[3]。

1 雞西石墨產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀、特點(diǎn)

1.1 石墨資源豐富、工業(yè)利用價(jià)值高

中國(guó)已探明石墨的儲(chǔ)量約20億噸，占全球儲(chǔ)量的70%多，雞西石墨儲(chǔ)量達(dá)5.2億噸，占我國(guó)儲(chǔ)量的四分之一，居亞洲之首，且礦石埋藏淺、含碳品位高，是國(guó)內(nèi)外少有的優(yōu)質(zhì)大型石墨礦。

1.2 已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)由石墨粗加工向深加工的跨越

雞西目前共有采礦和選礦企業(yè)32家，深加工企業(yè)4家，這4家企業(yè)技術(shù)先進(jìn)、產(chǎn)品附加值高，目前石墨深加工企業(yè)已經(jīng)將石墨材料的附加值賣到每噸8萬元，而不是最初的每噸幾千元，現(xiàn)已規(guī)?；a(chǎn)的高附加值石墨產(chǎn)品主要是鋰電池負(fù)極材料。下一步深加工線路將向兩個(gè)方向發(fā)展，一個(gè)是金剛石，價(jià)格每噸100萬元以上，品質(zhì)好的達(dá)到600萬元；另一條發(fā)展線路是制造石墨烯，價(jià)格每克大約2000元。

1.3 有關(guān)部門積極營(yíng)造發(fā)展石墨新材料產(chǎn)業(yè)的環(huán)境

一是著手編制了《雞西市十二五石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，努力將雞西建成國(guó)家級(jí)石墨新材料基地；二是雞西市政府與主管市長(zhǎng)、政府委辦局簽訂了新材料發(fā)展的責(zé)任狀，明確了推進(jìn)主體；三是打造兩個(gè)石墨產(chǎn)業(yè)園區(qū)。規(guī)劃恒山、麻山兩個(gè)園區(qū)用地面積450萬平方米，土地征用、環(huán)評(píng)、供水、供電、道路等前期工作正在有序推進(jìn)。

1.4 已經(jīng)形成石墨產(chǎn)業(yè)鏈的雛形

雞西石墨目前已經(jīng)基本形成了5條產(chǎn)業(yè)鏈：

礦石—石墨—高純石墨—鋰電負(fù)極材料

礦石—石墨—球形石墨—包覆石墨—鋰電負(fù)極材料

礦石—石墨—球形石墨—石墨尾料—增碳劑

礦石—石墨—石墨尾礦沙—陶瓷濾料

礦石—石墨—石墨尾礦沙—燒結(jié)空心磚

石墨循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈正在向深度和廣度延伸，在向附加值高的產(chǎn)品發(fā)展同時(shí)，也在利用石墨尾料、石墨尾礦沙等生產(chǎn)煉優(yōu)質(zhì)鋼用的輔助添加劑、陶瓷濾料及燒結(jié)空心磚，吃干榨凈，在增加商機(jī)的同時(shí)，減少了污染，增加了社會(huì)效益。

1.5 在加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進(jìn)石墨深加工的過程中，招商起到了突出的作用

在雞西市深加工企業(yè)中，浩市新能源、貝特瑞等公司，都是最近一兩年之內(nèi)通過招商新來的企業(yè)，占到雞西深加工企業(yè)的50%左右。另外，北京汽車集團(tuán)25億元鋰離子電池負(fù)極材料的招商落戶工作正在順利進(jìn)行。預(yù)計(jì)到2015年左右，通過招商新進(jìn)入的深加工企業(yè)的總產(chǎn)值，將達(dá)到130多億元，占到雞西石墨產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的90%左右。招商使雞西石墨產(chǎn)業(yè)在資金、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)規(guī)模等方面迅速得到了提升，同時(shí)也增加了當(dāng)?shù)氐木蜆I(yè)機(jī)會(huì)。

2 雞西石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題

2.1 石墨資源配置有待改善

一些通過招商新來的石墨深加工企業(yè)，如深圳寶安貝特瑞公司和北汽集團(tuán)在簽署的合作框架協(xié)議中，都提出了資源采礦權(quán)的要求。

2.2 石墨儲(chǔ)量需要進(jìn)一步勘察，原有的礦物量額度低

雞西探明開采的石墨資源，勘察控制度比較低（1980年形成的19份報(bào)告中，詳查報(bào)告僅10份）。資源深部和周邊需加大勘察力度。

雞西市十二五期間需要礦物量40萬噸，在我省十一五礦產(chǎn)資源規(guī)劃中，全省包括雞西、蘿北在內(nèi)規(guī)劃石墨礦物量是22萬噸，過去的礦物量指標(biāo)不能適應(yīng)新時(shí)期產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。

2.3 石墨產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)需政策配套支持

十二五期間，雞西將建設(shè)國(guó)家級(jí)石墨產(chǎn)業(yè)基地，需要功能完備、設(shè)施齊全的產(chǎn)業(yè)園區(qū)作為項(xiàng)目引進(jìn)和建設(shè)的載體，在土地、資金等方面需要政策的支持。

2.4 需要科技支撐

為了提高產(chǎn)品附加值，一些石墨企業(yè)想建立研發(fā)中心，與相關(guān)高校、科研單位進(jìn)行技術(shù)對(duì)接或組成聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。

2.5 個(gè)別企業(yè)貸款難

由于企業(yè)快速成長(zhǎng)，個(gè)別民營(yíng)企業(yè)在發(fā)展過程中遇到了資金暫時(shí)短缺的問題。

3 對(duì)策和建議

上面的五個(gè)問題可以歸納為礦產(chǎn)資源、技術(shù)、資金等三個(gè)方面，具體措施如下：

3.1 協(xié)調(diào)相關(guān)部門關(guān)注石墨產(chǎn)業(yè)，共同破解發(fā)展瓶頸

在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，協(xié)調(diào)相關(guān)國(guó)土資源、科技和金融等部門到雞西市，了解石墨新材料發(fā)展過程中遇到的問題，拿出具體可行的辦法。同時(shí)考慮將雞西的恒山、麻山兩個(gè)石墨產(chǎn)業(yè)園區(qū)，列為省級(jí)重點(diǎn)園區(qū)，支持石墨新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

3.2 加大企業(yè)與高校、科研院所的技術(shù)合作，促進(jìn)企業(yè)創(chuàng)新

一是積極組織高校、科研單位與雞西石墨企業(yè)的技術(shù)對(duì)接會(huì)；二是在的哈洽會(huì)上，安排有關(guān)石墨技術(shù)洽談的專場(chǎng)；三是籌劃在雞西市建立石墨的研發(fā)中心。可以嘗試首先建一個(gè)石墨鋰電負(fù)極材料檢測(cè)站，再建一個(gè)省級(jí)石墨研發(fā)中心，將來爭(zhēng)取晉升為國(guó)家級(jí)的研發(fā)中心，首批科研人員可以考慮來自貝特瑞公司的母公司——中國(guó)寶安，那里有一支研究石墨烯的團(tuán)隊(duì)，同時(shí)與國(guó)內(nèi)外的大學(xué)、科研院所通過多種形式的合作，引進(jìn)或聯(lián)合開發(fā)石墨技術(shù)。

企業(yè)在生產(chǎn)鋰電負(fù)極材料等高附加值產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，積極考慮向金剛石、石墨烯等深加工產(chǎn)品開發(fā)、延伸。

3.3 成立擔(dān)保公司，幫助企業(yè)融資

可以考慮由園區(qū)或當(dāng)?shù)卣龑?dǎo)，由相關(guān)企業(yè)以股份制的形式成立擔(dān)保公司，為石墨企業(yè)貸款提供擔(dān)保。

3.4 走資源整合之路，提升產(chǎn)業(yè)規(guī)模整體實(shí)力

雞西原有的一些石墨企業(yè)主要以賣原料為主，有采礦權(quán)但產(chǎn)品附加值低，新進(jìn)駐企業(yè)在資金、技術(shù)、管理等方面一般比原有企業(yè)好得多，通過合理的資源整合，對(duì)打造石墨產(chǎn)業(yè)鏈、建設(shè)國(guó)家級(jí)石墨新材料基地及形成我省石墨的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等方面，都將起到積極的作用。

目前黑龍江省正在推進(jìn)新材料等十大產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，本省石墨資源得天獨(dú)厚。隨著科技和戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，石墨在新材料方面越來越呈現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。

［1］吳康迪.石墨烯何以結(jié)緣諾貝爾獎(jiǎng)［N］.計(jì)算機(jī)世界，2010,(41).

［2］張唯誠(chéng).神奇的石墨烯［J］.百科知識(shí)，2010,(20):26.

［3］A.K.GEIM，Graphene：statusand prospects［J］，Science,2009,19.