電動汽車增長導致石墨用量增加,美國能源部啟動大型石墨研究項目

知兼 發佈 2024-01-14T20:45:21.676364+00:00

石墨是鋰離子電池的關鍵部件,用於大多數電動汽車(EV)。全球電動汽車市場預計將從2022年的320萬台增長到2030年的2600萬台,複合年增長率為22.2%。相應的全球石墨市場預計將從2022年的16億美元增長到2030年的54億美元,大約增長4倍,複合年增長率為12.5%。

石墨是鋰離子電池的關鍵部件,用於大多數電動汽車(EV)。全球電動汽車市場預計將從2022年的320萬台增長到2030年的2600萬台,複合年增長率為22.2%。相應的全球石墨市場預計將從2022年的16億美元增長到2030年的54億美元,大約增長4倍,複合年增長率為12.5%。

石墨用於鋰離子電池的陽極,陽極負責儲存和釋放能量。石墨作為一種很好的電導體,具有儲存鋰離子的高容量。預計亞洲對石墨的需求最高,其次是北美和歐洲。亞洲是電動汽車的最大市場,也是世界上最大的石墨生產商的所在地。石墨市場面臨的主要挑戰是供應限制和環境問題。另外,石墨是一種不可再生資源,其供應有限,其開採也會對環境產生負面影響。

最近,美國政府將石墨列為國家安全必不可少的關鍵礦物,因為它在電動汽車(EV)電池和其他重要技術中起著舉足輕重的作用。

碳技術公司Ramaco Carbon與橡樹嶺國家實驗室(ORNL)合作,該實驗室是美國能源部最大的科學和能源實驗室之一。他們跨越三年多的合作研究,探索了煤炭生產高價值碳材料和產品的替代用途。 由於碳纖維複合材料,碳材料的潛在應用範圍很廣,包括飛機和太空飛行器零件、高爾夫球桿軸、自行車車架、魚竿、帆船桅杆等。而石墨廣泛用於鉛筆、潤滑劑、電弧燈、電池、電動機刷子和核反應堆芯等許多其他應用。

最新的合作是一個為期兩年的項目,該項目的重點是擴大橡樹嶺國家實驗室開發的新方法生產規模。Ramaco Carbon將在以下任務中發揮關鍵作用:在懷俄明州的iCAM研究設施使用專用機械為該過程準備原料,利用其母公司上市公司Ramaco Resources, Inc.的礦山的煤炭。

Ramaco該項目的主要研究人員之一James Dietz強調了該公司過去與橡樹嶺國家實驗室在電動汽車行業相關項目中的合作,例如將煤源碳纖維用於輕量化車輛。Dietz對這個項目的潛在影響表示樂觀,他說:「如果成功,這個項目可能會產生極大的影響,並為美國電動汽車行業提供發展動力。」

這項研究的核心是利用碳,碳是合成石墨和其他各種產品的重要組成部分。目前,這些碳大部分來自昂貴的石油和石化原料。這項合作努力的目標是在兩個組織之前工作的基礎上再接再厲,開發一種利用煤炭碳作為原料的創新技術。橡樹嶺國家實驗室的研究人員正在進行技術經濟分析,表明這種新技術可能比基於石油的替代品更具成本效益。

Ramaco董事長兼執行長Randall Atkins強調了該公司對早期研究的謹慎態度,他說:「我們儘量在早期階段不過度推銷研究,但如果研究成功,那麼使用低成本煤炭作為製造合成石墨的原料的能力可能是變革性的。」阿特金斯進一步強調了通過與橡樹嶺國家實驗室持續的公私夥伴關係取得的獨特而實質性的技術進步,其長期目標是重新利用美國最豐富的自然資源,以解決緊迫的全球能源轉型需求,並重塑能源市場和環境,使環境變得更好。




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