黑龙江突破海外封锁，实现关键矿产四点九纯度自主提纯

以前, 高端的超高纯石墨板这个东西, 我们国家过去只能从日本那里花钱去买, 并且还得支付很高的价格, 而且向那边提出采购申请的时候, 还随时随地都会被对方拒绝掉。现在情况完全不一样了, 黑龙江那边的一条生产线把那个纯化的时间周期从长达72个小时压缩到了只有8个小时, 这个局面也就彻底改变了。

国外卡了三十年的高纯石墨板

半导体设备、核电产业以及高端储能系统里面, 都会用到那种纯度必须得达到99.9%以上的超高纯石墨板, 在过去那么长的几十年时间里面, 日本的东洋炭素公司和东海碳素公司, 它们把提纯工艺和那些核心的设备给牢牢地锁死掉了, 导致咱们国内这边呢, 只能去买那种纯度比较低的普通石墨, 至于高端的那种品类, 全部都得靠进口。

更麻烦的情况是, 海外厂商后来进一步收紧了技术出口的范围, 导致很多采购申请直接被拒绝。国内从事芯片研发、涉及核工业以及相关的高端动力电池制造的企业, 只能花费高昂的价格去进行购买, 而绝大部分的附加值全部都流入了海外材料企业的手中。

黑龙江自研纯化炉把周期压到八小时

黑龙江这一次突破是走的两条路, 这两条路分别是低氟绿色化学提纯技术和自研的连续式高温纯化装备, 这两种工艺是互相配合的, 所以能够稳定地产出纯度在99.99%以上的高纯石墨板, 要是生产更高规格的产品, 那么其纯度是可以达到99.999%的。

传统的提纯工艺需要花费长达72个小时的时间, 而我们这套自己研发的技术把这个时间压缩到了8个小时, 结果导致生产的时候消耗的能量减少了40%。在整条生产线的地方配套了一个废水的闭环回收系统, 这种做法不会走以前那种高污染提纯的老路, 从而实现绿色生产的目标。

晶圆报废背后是石墨承载盘的纯度

在把晶圆拿去高温加工的这个环节里，石墨承载盘这个东西必须是极高纯度的才行, 只要里面稍微带有一点杂质, 那么一整片晶圆就会直接变得完全没法用了, 这就意味着整片报废, 而在核电站反应堆以及高端动力电池热场这些地方的应用当中, 材料纯度的高低能够直接去决定相关设备的是否安全以及能否在稳定的状态下运行下去。

在过去, 国内的制造型企业每年都要在进口高纯石墨板这个东西上花很多很多的钱, 而且供应链的安全问题一直是让人提心吊胆的一个事情, 就像是一个随时可能爆炸的定时炸弹一样。

日本的这些企业, 它们所拥有的优势并不简单只是某种配方的保密, 而是靠的是完整工艺经验的积累、专用装备的使用以及多年来建立的品控体系, 这三者共同作用, 才构筑起了强大的竞争壁垒。

从卖原矿到卖高纯石墨板的产业跃迁

在国内这个地域范围内, 并不是说没有石墨这种资源的分布情况出现, 关键的问题点是被提纯所需的装备与工艺这些方面给卡住了脖子这种情况。

在过去有矿石这种物质存在的前提下, 做不出那些符合高端工业标准所要求的超高纯度产品这种情况发生, 最终只能把粗矿以很低的价格进行销售结果呈现, 深加工能力薄弱这一问题状况一直持续存在, 并且行业内卷严重的现象也同时显现出来。

当那些龙头项目真正地在黑龙江这片土地上面落地的之后, 它们就依靠着那边巨大的云山大型石墨矿这个基础条件, 让很多配套的各类企业也都陆陆续续地入驻进来, 进而形成了一个关于石墨新材料方面的产业聚集的地方, 这样一来, 那些开采出来的矿石就不再是简单地直接往外运输离开这里了, 而是在本地这边就已经完成了后续的诸如选矿以及提纯还有深加工等一系列的操作步骤, 最终使得资源所带来的收益全部都留存在了这个地方, 并且以此成功地带动了本地的就业情况发展。

日本厂商不会一夜丢掉市场

有人持有一种说法, 觉得只要国产的技术实现了突破, 日本的厂商就会立刻丢掉市场, 并且价格会出现断崖式的下跌。

可是实际上呢, 日本的碳素企业已经在高端碳材料这个领域里面深耕了很多年了, 有几十年的光景了, 他们的产品品类非常丰富, 并且在海外客户的认证工作以及长期的配套服务上面, 积累了非常深厚的经验。

芯片和核电站的企业在更换原材料供应商的时候, 需要经历漫长的测试和验证环节。这个过程往往要花费数年的时间。国产的高纯石墨板必须一步一步地完成下游企业的资质认证工作。然后慢慢地扩大其市场占有率。全球的市场需求在不断上涨。各个方面的参与者都在拼命竞争工艺流程。大家都在努力控制生产成本。

战略矿产突围拼的是提纯不是储量

全球在关键矿产贸易方面的规则正在一点一点地发生变化, 而且不少国家都在对着那些战略性的矿产还有像高端材料这样的东西设置出口的限制, 对于那些只从一个来源进口的材料来说, 供应链随时都可能会出现被扰动的情况, 高纯石墨板实现本土上的大规模生产就等于是在把产业链里的那个最关键的短板给补上去。

新材料这个领域, 从实现技术上的突破, 一直到能够进行大规模的广泛普及, 它本身确实是一个非常漫长的过程。

像哈尔滨工业大学这样的各种高校, 它们在材料、冶金以及热加工这些具体的专业领域之中, 一直都在不断地向相关的产业体系输送先进的技术成果和必需的人才资源, 此外, 通过建立专门的中试平台, 也能够有效地打通那条通道, 从而实现科研成果从实验室环境走向真正的产业化应用这一整个过程。

对于在各种战略矿产的突围过程中, 到底是资源储量比较重要还是提纯和深加工的技术更加关键, 这个看法可以在评论区展开讨论。如果认为上述内容有用, 请记得进行点赞和分享的操作。