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电动汽车增长导致石墨用量增加,美国能源部启动大型石墨研究项目

导语:电动汽车增长导致石墨用量增加,美国能源部启动大型石墨研究项目

电动汽车增长导致石墨用量增加,美国能源部启动大型石墨研究项目

石墨是锂离子电池的关键部件,用于大多数电动汽车(EV)。全球电动汽车市场预计将从2022年的320万台增长到2030年的2600万台,复合年增长率为22.2%。相应的全球石墨市场预计将从2022年的16亿美元增长到2030年的54亿美元,大约增长4倍,复合年增长率为12.5%。

电动汽车增长导致石墨用量增加,美国能源部启动大型石墨研究项目

石墨用于锂离子电池的阳极,阳极负责储存和释放能量。石墨作为一种很好的电导体,具有储存锂离子的高容量。预计亚洲对石墨的需求最高,其次是北美和欧洲。亚洲是电动汽车的最大市场,也是世界上最大的石墨生产商的所在地。石墨市场面临的主要挑战是供应限制和环境问题。另外,石墨是一种不可再生资源,其供应有限,其开采也会对环境产生负面影响。

最近,美国政府将石墨列为国家安全必不可少的关键矿物,因为它在电动汽车(EV)电池和其他重要技术中起着举足轻重的作用。

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碳技术公司Ramaco Carbon与橡树岭国家实验室(ORNL)合作,该实验室是美国能源部最大的科学和能源实验室之一。他们跨越三年多的合作研究,探索了煤炭生产高价值碳材料和产品的替代用途。 由于碳纤维复合材料,碳材料的潜在应用范围很广,包括飞机和航天器零件、高尔夫球杆轴、自行车车架、鱼竿、帆船桅杆等。而石墨广泛用于铅笔、润滑剂、电弧灯、电池、电动机刷子和核反应堆芯等许多其他应用。

最新的合作是一个为期两年的项目,该项目的重点是扩大橡树岭国家实验室开发的新方法生产规模。Ramaco Carbon将在以下任务中发挥关键作用:在怀俄明州的iCAM研究设施使用专用机械为该过程准备原料,利用其母公司上市公司Ramaco Resources, Inc.的矿山的煤炭。

Ramaco该项目的主要研究人员之一James Dietz强调了该公司过去与橡树岭国家实验室在电动汽车行业相关项目中的合作,例如将煤源碳纤维用于轻量化车辆。Dietz对这个项目的潜在影响表示乐观,他说:“如果成功,这个项目可能会产生极大的影响,并为美国电动汽车行业提供发展动力。”

这项研究的核心是利用碳,碳是合成石墨和其他各种产品的重要组成部分。目前,这些碳大部分来自昂贵的石油和石化原料。这项合作努力的目标是在两个组织之前工作的基础上再接再厉,开发一种利用煤炭碳作为原料的创新技术。橡树岭国家实验室的研究人员正在进行技术经济分析,表明这种新技术可能比基于石油的替代品更具成本效益。

Ramaco董事长兼首席执行官Randall Atkins强调了该公司对早期研究的谨慎态度,他说:“我们尽量在早期阶段不过度推销研究,但如果研究成功,那么使用低成本煤炭作为制造合成石墨的原料的能力可能是变革性的。”阿特金斯进一步强调了通过与橡树岭国家实验室持续的公私伙伴关系取得的独特而实质性的技术进步,其长期目标是重新利用美国最丰富的自然资源,以解决紧迫的全球能源转型需求,并重塑能源市场和环境,使环境变得更好。