天然石墨是戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源
1.石墨及制品已成為高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)性材料
天然石墨與稀土一樣,有“工業(yè)味精”的稱號(hào),石墨新材料已成為新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性極強(qiáng),膨脹石墨、各向同性石墨、氟化石墨、鋰離子電池石墨負(fù)極材料、金屬—石墨復(fù)合材料等已廣泛應(yīng)用于節(jié)能環(huán)保、新能源、新一代信息技術(shù)、新能源汽車(chē)、高端裝備制造、新材料產(chǎn)業(yè)等新興產(chǎn)業(yè)。2010年,歐盟委員會(huì)將石墨列為14種“對(duì)歐盟生死攸關(guān)的原料”之一。2013年,石墨烯和人腦工程入選歐盟“未來(lái)新興旗艦技術(shù)項(xiàng)目”,各獲得10億歐元的專項(xiàng)研發(fā)計(jì)劃資助。
2.天然石墨是我國(guó)寡占型礦產(chǎn)資源
石墨原料分為天然鱗片狀石墨(晶質(zhì)石墨)、天然土狀石墨(隱晶質(zhì)石墨)、人造石墨(原料主要為石油焦和瀝青焦)3種。根據(jù)美國(guó)地質(zhì)勘探局資料,世界天然石墨儲(chǔ)量為7100萬(wàn)噸,中國(guó)儲(chǔ)量為5500萬(wàn)噸,占世界的77%,其中晶質(zhì)石墨資源儲(chǔ)量占全世界的2/3,隱晶質(zhì)石墨資源占全世界的1/10。
雖然在很多領(lǐng)域,人造石墨和天然石墨差別不大。但天然石墨由于其優(yōu)良的特性,有一定的不可替代性。例如,隱晶質(zhì)石墨由于其本身的物理性質(zhì),是做各向同性石墨的最佳原料;在膨脹石墨方面,人造石墨無(wú)法取代晶質(zhì)石墨;在阻燃方面,天然石墨制品不但物理性能穩(wěn)定,還不會(huì)像磷系、氯系、溴系等其他阻燃劑產(chǎn)生有害物質(zhì)。
3.天然石墨的戰(zhàn)略價(jià)值隨技術(shù)進(jìn)步不斷提升
例如金屬—石墨復(fù)合材料不僅具有金屬基體的性能,還能充分發(fā)揮石墨,特別是高純石墨自潤(rùn)滑性好、化學(xué)穩(wěn)定性高、減震性好、導(dǎo)熱導(dǎo)電、線膨脹系數(shù)小等特點(diǎn),在航空航天、冶金、機(jī)械等領(lǐng)域有廣泛用途。最新開(kāi)發(fā)的石墨烯未來(lái)應(yīng)用空間更為巨大,石墨烯可替代硅材料應(yīng)用在芯片領(lǐng)域,將芯片速度提高到THZ級(jí)別。據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)測(cè)算,全球每年半導(dǎo)體晶硅的需求量在2500噸左右,石墨烯如果替代1/10的晶硅制成高端集成電路,市場(chǎng)容量至少在5000億元以上。石墨烯制成的超級(jí)電容器,充電時(shí)間只需1毫秒。2010年全球超級(jí)電容市場(chǎng)規(guī)模在50億美元,并保持20%的增長(zhǎng)率。
我國(guó)石墨產(chǎn)業(yè)正在重蹈稀土的覆轍
1.通過(guò)低價(jià)值應(yīng)用和出口獲取短期利益
總體來(lái)看,我國(guó)基于高純石墨深加工及高端材料制備技術(shù)仍較為落后,石墨產(chǎn)品多數(shù)是中、低檔原料產(chǎn)品。我國(guó)石墨或石墨制品現(xiàn)在的主要消費(fèi)領(lǐng)域?yàn)?,耐火材料占總消費(fèi)量的26%、鑄造15%、潤(rùn)滑劑14%、制動(dòng)襯片13%、鉛筆7%、其他(碳刷、電池、膨脹石墨等)25%。
在后端應(yīng)用難以打開(kāi)的情況下,石墨與稀土一樣,作為礦產(chǎn)資源低價(jià)出口供應(yīng)全球。我國(guó)在1954年就開(kāi)始向歐洲出口鑄造用鱗片石墨,1980年后含碳耐火材料由于鋼鐵工業(yè)大量使用使石墨出口量迅速增加。20世紀(jì)90年代以來(lái),中國(guó)成為全世界天然石墨最大供應(yīng)國(guó),由于石墨過(guò)量出口,1993—2004年國(guó)際市場(chǎng)石墨價(jià)格在谷底徘徊,這期間國(guó)際市場(chǎng)天然石墨90%來(lái)源于中國(guó)。2005年后石墨出口價(jià)出現(xiàn)回升,我國(guó)出口量穩(wěn)步增加,近年穩(wěn)定在40萬(wàn)噸以上。
2.發(fā)達(dá)國(guó)家利用天然石墨資源攫取高額利潤(rùn)
世界上有60多個(gè)國(guó)家和地區(qū)進(jìn)口石墨,進(jìn)口量超過(guò)萬(wàn)噸的主要是日本、美國(guó)、韓國(guó)、荷蘭、德國(guó)、意大利、英國(guó)、新加坡和印度尼西亞等。目前,德國(guó)、法國(guó)、美國(guó)、瑞士、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家都對(duì)自己國(guó)內(nèi)的天然石墨資源進(jìn)行封閉,不予開(kāi)采,卻從石墨礦產(chǎn)輸出國(guó)低價(jià)購(gòu)進(jìn)石墨初加工產(chǎn)品經(jīng)過(guò)深加工后高價(jià)返賣(mài),賺取巨額利潤(rùn)。例如,我國(guó)往往以5000元/噸以下的價(jià)格出口天然鱗片石墨,卻分別以25000元/噸、超過(guò)200萬(wàn)元/噸的價(jià)格從國(guó)外進(jìn)口由此石墨生產(chǎn)的球形石墨和氟化石墨。美國(guó)有90個(gè)石墨制品企業(yè),天然石墨完全依靠進(jìn)口。
發(fā)達(dá)國(guó)家的企業(yè)在產(chǎn)業(yè)下游往往形成了寡頭壟斷的態(tài)勢(shì)。例如氟化石墨主要由美、日、俄生產(chǎn);膨脹石墨,美、日、德、法等國(guó)的產(chǎn)業(yè)居領(lǐng)先地位,而且高純膨脹石墨只有日本生產(chǎn)。國(guó)外企業(yè)在很多領(lǐng)域已經(jīng)做了專利覆蓋,例如美國(guó)一家公司將柔性石墨作為導(dǎo)熱材料的相關(guān)專利進(jìn)行全覆蓋,很難突破。