石墨是包括鋰高壓電池在內的商用鋰離子電池的主要負極材料，并且在未來一段時間內仍將是主要負極材料。本文將為您介紹丹東石墨電極是什么、如何制造、應用以及行業(yè)現狀分析。

丹東石墨電極產業(yè)鏈

石墨電極也可稱為人造石墨電極，是指以石油焦、針狀焦為原料，煤焦油瀝青為結合劑，經原料煅燒、破碎磨粉、配料、混合、成型、焙燒、浸漬、石墨化和機械加工而成。采用耐高溫石墨導電材料加工而成。

利用石墨電極優(yōu)異的物理化學性能生產石墨電極碳素制品工業(yè)的主要品種，已成為當代原材料工業(yè)的重要組成部分。

產業(yè)鏈上游主要是石油焦、針狀焦等原材料供應商和生產設備供應商。原材料在石墨電極生產成本中占有很大比重，占65%以上。中游是石墨電極生產企業(yè)，下游是電爐煉鋼、電爐冶煉硅、電爐冶煉黃磷等領域。

石墨電極分類

根據原材料和成品理化指標的不同，石墨電極分為：普通功率石墨電極（RP）、高功率石墨電極（HP）和超高功率石墨電極（UHP）。

石墨電極指標

衡量石墨電極質量的主要指標有電阻率、體積密度、機械強度、熱膨脹系數、彈性模量等。石墨電極在使用中的抗氧化性和抗熱震性都與以上幾個指標有關，其準確度機械加工產品的質量和連接的可靠性也是重要的檢驗項目。

●電阻率
導體對電流通過時的阻力。數值上等于給定溫度下長度為1m、截面積為1m2的導體的電阻，減少使用中的消耗。通常采用壓降法測量，電阻率的大小可以衡量石墨電極的石墨化程度，石墨電極的電阻率越低，導熱系數越高，抗氧化性能越好。

●體積密度
提高體積密度有利于減少氣孔率，提高機械強度，提高抗氧化能力。但如果堆積密度太大，則耐熱震性會下降。因此，應采取其他措施來彌補這一不足。如提高石墨化溫度以提高電極的導熱系數以及以針狀焦為原料以降低成品的熱膨脹系數等。

●機械強度
石墨電極的機械強度分為抗壓強度、抗彎強度和抗拉強度3種，主要測定抗彎強度，抗彎強度是石墨電極在使用中與斷裂相關的性能指標。在電爐中，當電極與非導電物體接觸時，或由于碰撞倒塌、強烈振動等原因，石墨電極往往存在被折斷的危險，抗彎強度高的石墨電極不容易被打破。

●彈性模量
彈性模量是機械性能的一個重要方面。它是衡量材料彈性變形能力的指標，是指彈性變形范圍內的應力應變比。彈性模量越大，產生所需應力的彈性變形越大，脆性材料的彈性模量越大，柔性材料的彈性模量越小。

●熱膨脹系數
石墨的熱膨脹系數作為影響電極熱性能的一個非常重要的參數，該值越低，表明國產產品的熱穩(wěn)定性越強，抗氧化性能越高，在使用中可以體現性能破碎越少，消耗越低。

石墨電極的質量取決于原材料性能、工藝技術、管理和生產設備，其中原材料性能是首要條件。普通功率石墨電極，采用普通級石油焦生產，其物理機械性能較低，如電阻率高、線膨脹系數大、抗熱震性能差，因此允許的電流密度較低。

高功率石墨電極采用優(yōu)質石油焦（或低品級針狀焦）生產，其物理機械性能高于普通功率石墨電極，允許更大的電流密度。超高功率石墨電極必須使用高品位針狀焦生產。高功率和超高功率石墨電極的接頭質量尤為重要。不僅接頭坯料的電阻率和線膨脹系數比電極本體小，而且接頭坯料還應具有較高的抗拉強度和導熱系數。為了增強電極連接的可靠性，連接器應配備連接螺栓。

石墨電極生產特點

生產石墨電極的主要原料是石油焦（包括針狀焦）。生產普通功率石墨電極時可添加少量瀝青焦。粘結劑為煤瀝青。

(1)生產工序多，生產周期長。普通功率石墨電極的生產周期為45天左右，超高功率石墨電極的生產周期為70天以上。需要多次浸漬的接頭生產周期較長。

（2）能耗高，1t普通功率石墨電極需消耗電力約6000kW·h，煤氣或天然氣數千立方米，冶金焦顆粒和冶金焦粉（二次能源）約1t。

(3)石墨電極的生產工藝，需要大量的專用機械設備和特殊結構的窯爐，建設投資大，投資回收期長。

(4)石墨電極生產過程中會產生一定量的粉塵和有害氣體，因此需要采取完善的通風除塵和消除有害氣體的環(huán)保措施。

石墨電極生產工藝

石墨電極的生產流程如圖所示。主要生產工藝如下：

(1) 煅燒
石油焦或瀝青焦需要進行煅燒，煅燒溫度應達到1300℃，以充分除去原料中的揮發(fā)分，提高焦炭的真密度和導電率。

(2)破碎、篩分和配料將
煅燒后的原料破碎、篩分成規(guī)定尺寸的骨料顆粒，部分原料磨成細粉。按照配方稱重后，將各種顆粒的混合物進行組裝。

(3)混煉
在加熱狀態(tài)下，將定量的各種顆?；旌衔锱c定量的粘結劑混合、混煉成塑料糊料。

(4)形狀
在外壓力(模壓成型或擠壓成型)或振動(振動成型)的作用下，將糊料壓制成一定形狀和較高密度的毛坯。

(5) 烘烤
將鋼坯放入專門設計的高溫爐中，在鋼坯上覆蓋填充材料(焦粉或河沙)，逐漸升溫至900～1100℃左右，使粘結劑碳化，從而得到烘烤品。

(6)浸泡
為了提高制品的堆積密度和機械強度，將焙燒制品裝入高壓釜中，將液體浸漬劑壓入焙燒制品的孔隙中。浸漬后應再次烘烤。為了獲得高密度、高強度的接頭毛坯，需重復浸漬2～3次。

(7)石墨化
將煅燒后的產物裝入石墨化爐(覆蓋有保溫材料)中，采用直接通電加熱方式。人造石墨電極的物理和化學性能是通過將煅燒產物轉變?yōu)槟ЫY構而獲得的。

(8)機械加工
根據使用要求，對石墨化毛坯進行表面車削、端面加工和連接用螺孔加工，然后進行連接接頭加工。

（9）成品檢驗合格后進行包裝。

石墨電極行業(yè)現狀

目前，我國石墨電極企業(yè)主要分布在華北、華中、華東、東北、西北等地區(qū)。華北地區(qū)是我國石墨電極產能最集中的地區(qū)，占我國產能的29.5%，主要集中在中小企業(yè)；

東北地區(qū)產能占中國產能的22%。然后是西北地區(qū)，占中國產能的14%。另一個是華中、華東。參與者主要是民營企業(yè)，中國石墨電極產量約占全球的50%。

石墨電極屬于高能耗、高排放行業(yè)，在雙高限的背景下其未來產量擴張或將受到限制。生產一噸石墨電極需要1.69噸標準煤。按照1噸標準煤2.66噸二氧化碳折算法，單噸石墨電極的碳排放量為4.48噸，因此未來擴產可能會受到限制。

我國主流石墨電極生產企業(yè)有方大炭素、吉林炭素、開封炭素、遼寧丹炭、南通炭素等。作為中國石墨電極行業(yè)的龍頭企業(yè)，方大炭素的石墨電極國內市場份額超過20%，石墨電極產能位居全球第三。

在超高功率石墨電極市場，由于超高功率石墨電極的技術要求較高，行業(yè)內具有相應技術實力的龍頭企業(yè)占據超高功率產品80%以上的市場份額。釋放能力。

中游大型石墨電極企業(yè)對下游煉鋼行業(yè)議價能力較強，要求下游客戶在不提供賬期的情況下收款發(fā)貨。

石墨電極市場供給端預計仍將繼續(xù)萎縮。一方面，成本高、需求不好，石墨電極企業(yè)生產積極性不足。為避免庫存堆積，有計劃減少生產或暫停壓力式等工序的生產。

另一方面，目前負極材料市場依然表現良好，陽極電極及其加工環(huán)節(jié)利潤可觀，部分丹東丹東石墨電極廠家受利潤吸引，轉而進行陽極或陰極加工。如果您想了解更多，可以通過鋰離子電池負極材料企業(yè)和負極材料生產廠家的文章獲取相關信息。