钜大LARGE | 点击量:1124次 | 2018年09月06日
锂电池上游市场石墨烯呈现虚假繁荣
尽管天然石墨的产品价格全线下跌,石墨烯这三个字,却在资本市场中闪耀着金光。“石墨烯时代将颠覆硅时代”、“石墨资源将枯竭”等消息,刺激着石墨烯概念股不断暴涨。
不过,记者梳理了十余家石墨烯概念股上市公司近三年年报发现,一些公司并没有和石墨烯有关的业务,甚至有一些厂家连和石墨烯原材料石墨或是含碳元素的气体的相关产品都没有。实际上,即便石墨资源真的枯竭,对于石墨烯的制造也未必会有影响。
国内发展石墨烯项目的公司,也都全部处于研发阶段,并没有哪家公司以此为主营业务。研究石墨烯的机构,也没有应用方面的技术突破。
真假石墨烯
“国内首条年产量达3万平方米的石墨烯薄膜生产线在江苏常州投产”;“常州企业年产100吨氧化石墨(烯)、石墨烯粉体生产线投产”;“宁波年产300吨规模的石墨烯粉体生产线正式落成投产”;“1000万片大面积单层石墨烯薄膜生产线正式启动”。
看到这些消息,似乎让人觉得中国的石墨烯产业已经可以大规模生产,达到世界先进水平。
石墨烯到底是什么?量产的产品和石墨烯又有什么关系?
从概念上讲,石墨烯是指由碳原子构成的单层片状结构的材料,具有超低电阻率、高导热率、高强度等多种性质,被认为未来可以生产多种高科技产品。
“如果单家企业一年就可以生产300吨石墨烯,那么产品能卖到哪里去?”黑龙江省石墨产业协会秘书长陈育群质疑道。
哈尔滨工业大学教授袁国辉袁国辉同样认为,“虽然现在生产石墨烯的成本在不断降低,但是并没有可以实际应用石墨烯的量产产品。即便能规模生产石墨烯,产出来也只能堆在仓库里。”而据记者了解,目前国内石墨烯的主要购买者是研究机构和大学实验室,每克的价格高达数千元,而研究所需石墨烯数量也很少,因此购买单位大多以“克”来计算。
陈育群认为,很多打着石墨烯招牌的企业,生产的只是类石墨稀产品与碳纳米材料。
上文中提到宣称可以量产石墨烯产品的企业,多与位于常州市的石墨烯研究与产业孵化机构江南石墨烯研究院有关。记者想对其进行采访,但研究院的工作人员表示不愿意接受采访。
博士期间主攻石墨烯材料方向的中科院讲师冯红彬告诉记者,因为目前国内学界对于石墨烯概念的定义比较宽泛,这也是行业内出现众多企业可以大量生产“石墨烯类”产品的原因。
“在物理学定义上,石墨烯就是单层的石墨。但在国内,一般情况下制作石墨烯步骤中形成的中间产物氧化石墨烯,或是多层但层数较少的石墨,都可以被泛指为石墨烯类产品,市场上也没人追究到底是不是石墨烯。”冯红彬表示,“石墨烯类产品是可以量产达到百吨级的,但单层石墨烯产品,即便是国外企业也没有听说过能达到成吨级别的。”
“在目前的科研中,石墨烯的优异性质指的都是单层石墨状态下的性质”,冯红彬介绍道,“类石墨烯产品一些性能是类似于石墨烯的,但是不能完全等同”。
记者了解到,按照中国石墨烯产业技术创新战略联盟的标准,只有达到10个原子层以下的石墨粉体,才能被称为石墨烯粉体。
“石墨烯一旦叠加超过10层,就会丧失很多独有特性。一些企业生产的所谓石墨烯产品,很难做到10层以下。”袁国辉告诉记者,“这些企业把产量喊大了,更多的是想吸引国家的注意与扶持。国内真正能做石墨烯的企业,目前的年产量只能以公斤来计算”。
资本市场“点金术”
在石墨烯产品概念的“鱼目混珠”之下,十余只石墨烯概念股自6月中旬以来一路上扬,不少公司的股票在短短一个月内经历了多次涨停。记者梳理了这十余家石墨烯概念股上市公司近三年的年报,发现没有任何一家公司以石墨烯为主营业务,或是现在量产、并可实际应用的单层石墨烯产品。
乐通股份的主营业务为用于印刷包装的油墨。2013年1月,公司公告称,与宁波墨西签署了《石墨烯油墨项目合作协议》,商定组建合资公司从事石墨烯油墨的研发和生产,计划总投资1亿元。随后这一项目就没了下文。
维科精华被列为石墨烯概念股,则是因为市场传闻。尽管公司澄清:针对近日市场关注的“石墨烯”等相关热点,经公司询问获悉,公司旗下产业实体宁波维科不存在网上流传的相关热点项目,但这依然未能阻止市场爆炒。
方大碳素是国内碳素及石墨制品的龙头企业之一,被认为有实力发展、生产石墨烯产品。6月17日,对于媒体有关石墨烯产品的问询,公司回应称:“石墨烯产品目前还处于研发状态,仅仅是掌握了石墨烯的一种生产方法,并没有具体的产品。”
对于上述现象,信达证券分析师范海波告诉记者,目前国内的石墨烯目前都是研发阶段,没有商业化,因此都是事件概念性炒作。“炒高了肯定会回落。石墨烯概念股的风险比较大”。陈育群则认为,“石墨烯的前景是很好,但是只有产品应用方面的技术突破了,石墨烯才能发挥其用武之地。石墨烯应用方面的技术,乐观来看,最少也需要三年时间才能研发出来”。
“石墨烯的制备目前主要有两个来源,其一是通过高纯天然石墨粉,其二是通过乙炔等含有碳元素的气体。”冯红彬告诉记者,“真正石墨烯的量产方法目前还没定论。即便是依靠天然石墨资源来量产石墨烯,如果不考虑生产过程中的损失,一克石墨精粉就能生产出一克的石墨烯;而且人工合成的石墨也可以用来生产石墨烯。所以天然石墨的资源量枯竭与否,很难影响到石墨烯的生产”。
特斯拉下一代电池聚焦石墨烯
特斯拉CEO马斯克在接受英国汽车杂志采访时表示,目前正在研究高性能电池,特斯拉汽车很快将能行驶805公里,相比目前增长近70%。特斯拉对电池技术的革新,将引发市场对提升锂电池能量密度材料的关注。石墨烯具有高导电性和良好的柔韧性,是柔性储能器件的理想候选材料之一。石墨烯复合材料用作锂离子电池负极材料可大幅提高负极材料的电容量和大倍率充放电性能。目前国内高校和研究机构已进行石墨烯材料的研究工作,部分企业开始推进石墨烯负极材料的产业化进程。
对于锂电池而言,电极材料是决定其能量密度的关键因素。目前锂电池负极材料的主要种类有天然石墨(59%),人造石墨(30%),中间相炭微球(8%)及其他类型(3%),石墨类负极材料仍然占据主流地位。由于现有技术限制,当前主流负极材料(如人造石墨、中间相碳微球等)并不能大幅提高锂电池能量密度,负极材料市场急需高效的新型材料。
公开资料显示,近年来石墨烯等新型负极材料的研发与应用,开始受到业内的关注。石墨烯是一种新型材料,是已知材料中最薄的一种。由于它的电阻率低,电子迁移的速度极快,表面积大和电性能良好,被科学家认为是锂离子电池的理想电极材料。
研究证明,将石墨烯应用于锂离子电池负极材料中,可以大幅度提高负极材料的电容量和大倍率充放电性能。石墨烯可阻止复合材料中纳米粒子的团聚,缓解充放电过程中的体积效应,延长材料的循环寿命。粒子在石墨烯表面的附着,可减少材料形成SEI膜过程中与电解质反应的能量损失。
近年来,国内高校和研究机构进行了石墨烯材料的研究工作,企业也开始推进石墨烯负极材料的产业化进程。2011年11月,常州第六元素材料科技股份有限公司成立,将生产用于锂电池负极材料的石墨烯。2012年4月,大连丽昌新材料有限公司建成了全自动石墨烯负极材料生产线,年产能达300吨。机构预计,随着石墨烯技术的突飞猛进,石墨烯的特性将提升锂电池的能量密度,进而解决电动汽车的续航里程问题。
上市公司中,金路集团去年12月曾与中科院金属所签署《技术开发合同》,双方决定在“石墨烯材料及其应用技术与产业化技术研发”方面继续展开合作。金路集团3月份曾公告表示,其石墨烯锂硫电池目前正处于基础研发阶段。中泰化学参股的厦门凯纳官网显示,该公司的石墨烯微片因其优秀的电导和机械性能可用在新一代电动汽车的电池开发上。目前中泰化学研发人员已进驻厦门凯纳,共同推进石墨烯与PVC聚合相关试验。烯碳新材控股的奥宇石墨集团拥有年产4000吨石墨烯负极材料项目,公司今年初通过球型石墨已成功研制出环保动力汽车锂电池,样品已在日本丰田汽车公司投入试验。
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