中国突破高端石墨量产技术,全球最大单体矿藏托起产业自强梦

一铲铲墨色矿石从鹤岗云山矿井挖出,经过数道精密工艺,变成纯度高达99.99995%的超高纯石墨,最终应用于核电、新能源和尖端工业领域。这条从原始矿料到高端产品的蜕变之路,记录了中国在关键战略材料领域突破“卡脖子”困境的艰难征程。

2025年8月下旬,中国东北黑龙江省鹤岗市迎来一个历史性时刻。在中国矿业协会主办的会议上,萝北县被正式授予“中国石墨之都”称号,与此同时,中国五矿王炯辉研究团队宣布​​成功实现多款高端石墨产品的规模化生产​​。

这项突破意味着中国在高端天然石墨材料领域实现了自立自强,解决了关键材料的自主可控问题。从核级石墨到超高纯石墨,从高性能天然石墨负极材料到氧化石墨和无硫可膨胀石墨,这些曾经需要高价进口的材料,如今在中国实现了自主量产。


01 资源禀赋:世界级矿藏遇上技术突破

鹤岗市萝北县云山石墨矿,这片看似普通的东北黑土地下,蕴藏着世界最大的单体石墨矿藏。据估算,这里石墨矿物储量高达2.5亿吨以上,​​相当于全球石墨储量的四分之一​​。

但资源优势并不自然转化为产业优势。“过去我们主要是卖原料和初级加工产品,就像种庄稼的只卖粮食,而别人做成高端食品再卖回给我们。”一位当地工程师这样形容。

中国虽然是全球最大的石墨生产国和出口国,但高端石墨材料却长期依赖进口。这种尴尬局面在多个关键领域造成被动——核电用核级石墨、锂电用高端负极材料、航天军工用特种石墨都受制于人。

王炯辉团队面临的挑战是如何将“黑金”真正变成“黄金”。他们需要攻克的是从提纯技术到装备制造的一系列难题,实现从“有”到“优”的质的飞跃。

02 技术攻坚:从99.9%到99.99995%的跨越

纯度是衡量石墨品质的关键指标。小数点后每一个“9”的增加,都意味着技术难度的几何级数增长。

“普通工业石墨纯度通常在99.9%左右,而核级石墨等高端应用要求纯度必须达到99.999%以上。”材料科学家解释说,“这看似微小的差异,却需要跨越巨大的技术鸿沟。”

研究团队经过持续攻关,最终​​成功研发出纯度达99.99995%的超高纯天然石墨​​。这个数字意味着每10万个原子中,杂质原子不超过5个,达到了全球领先水平。

这项突破填补了中国高端石墨产品供应的空白,证明中国超高纯天然石墨已达到全球领先水平。

03 产业布局:从矿山到产业链的全链条打造

在鹤岗云山石墨矿旁,中国五矿集团已经建立了一座年产能20万吨的石墨选矿厂,以及完整的深加工产业链。这不是简单的加工厂,而是集研发、生产、检测于一体的现代化产业基地。

“我们从矿石开采就开始质量控制,每一步都有严格标准。”项目负责人介绍道,“选矿只是第一步,更重要的是后续的提纯、改性、成型工艺。”

产业链布局思维让鹤岗逐渐摆脱了“资源诅咒”。过去依靠原料出口的模式被彻底改变,取而代之的是高附加值产品的集群式发展。

这种全产业链模式不仅创造了更高经济价值,更重要的是确保了​​中国战略性新兴产业的材料安全​​。

04 应用前景:多领域突破将改变产业格局

这次实现量产的多款高端石墨产品各具特色,应用前景广阔。

核级石墨是核反应堆的关键材料,被誉为“核电心脏”;超高纯石墨是半导体、光纤等高端制造业的基础材料;高性能天然石墨负极材料则是动力电池的核心组件。

尤为值得一提的是无硫可膨胀石墨,这种材料在环保、消防等领域有重要应用,其无硫特性解决了传统产品的污染问题。

每种材料的量产都将带动下游产业的升级发展。以高性能天然石墨负极材料为例,其量产将直接惠及中国新能源汽车产业,降低电池成本,提高产品性能。

05 战略意义:关键材料的自主可控之路

高端石墨材料的量产突破,对中国具有重要战略意义。

材料是现代工业的基石,关键材料的缺失会导致整个产业体系受制于人。中国曾经在这方面吃过不少亏——要么被漫天要价,要么被突然“断供”。

石墨更是被称为“工业味精”,在航空航天、新能源、核电、电子信息等领域都有不可替代的作用。实现高端石墨材料的自主可控,意味着中国在这些战略领域获得了更大的主导权。

“这不仅仅是技术问题,更是国家安全和发展权的问题。”产业经济研究者指出,“关键材料不能掌握在别人手里。”


随着中国五矿在鹤岗的20万吨石墨选矿厂持续运转,一块块超高纯石墨正被运往全国各地。这些墨色的材料即将变成锂电池负极、核反应堆元件、航天器部件。

中国工程院原院长干勇曾指出:“​​新材料产业是中国从制造大国迈向制造强国的基石​​。”从石墨材料的突破可以看到,中国正在材料领域稳步向前,一步步夯实自己的产业基础。

没有哪项突破是一蹴而就的,中国高端石墨材料的发展之路,正是中国制造业转型升级的缩影——从量变到质变,从依赖到自主,从跟跑到并跑甚至领跑。

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