本報記者 李倩 張垚

　　“中鋼熱能院立誌將科學技術優勢轉化為工程化能力。”10月30日，中鋼集團鞍山熱能研究院有限公司（以下簡稱中鋼熱能院）高級工程師郭明聰在2019中國西部煤化工高端論壇暨氫能產業發展大會上指出。

　　目(mu)前(qian)，中(zhong)鋼(gang)熱(re)能(neng)院(yuan)具(ju)備(bei)從(cong)產(chan)品(pin)研(yan)發(fa)到(dao)中(zhong)試(shi)驗(yan)證(zheng)再(zai)到(dao)工(gong)程(cheng)化(hua)應(ying)用(yong)的(de)能(neng)力(li)，可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)完(wan)整(zheng)的(de)產(chan)品(pin)研(yan)發(fa)路(lu)線(xian)，從(cong)小(xiao)試(shi)到(dao)中(zhong)試(shi)到(dao)現(xian)場(chang)試(shi)驗(yan)，具(ju)有(you)比(bi)較(jiao)高(gao)的(de)科(ke)技(ji)轉(zhuan)化(hua)優(you)勢(shi)和(he)工(gong)程(cheng)化(hua)能(neng)力(li)。該(gai)院(yuan)致(zhi)力(li)於(yu)成(cheng)為(wei)我(wo)國(guo)煤(mei)焦(jiao)油(you)基(ji)新(xin)型(xing)碳(tan)材(cai)料(liao)、碳碳複合材料及化學功能材料的研發和產業孵化中心，並在國際上引領我國煤焦油基材料科學技術發展。

　　不斷增加煤焦油高附加值

　　“我國煤焦油的儲量非常豐富，主要分布在我國的東北地區、內蒙古地區和西北地區。”郭明聰介紹，煤焦油分為高溫煤焦油和低溫幹餾煤焦油兩大類。其中
，高溫煤焦油可提取煤瀝青和蒽油、萘油。

　　“中鋼熱能院主要對煤瀝青進行加工利用
，形成一些高附加值產品，如特種浸漬劑瀝青

、特種黏結劑瀝青、環保型瀝青樹脂
、中間相瀝青、針狀焦、各向同性焦
、通用型碳纖維、高性能碳纖維
、炭微球等
；從蒽油
、萘油中製取中間相瀝青
、高性能碳纖維等。”郭明聰表示。

　　郭明聰進一步指出
，低溫幹餾煤焦油分為煤瀝青
、輕重油、酚類3類。中鋼熱能院對輕重油進行提取，讓其轉化為清潔燃料
；對煤瀝青進行提取
，轉化為築路瀝青、特種黏結劑瀝青、浸漬劑瀝青3類。

　　中zhong鋼gang熱re能neng院yuan對dui煤mei瀝li青qing的de研yan究jiu主zhu攻gong樹shu脂zhi方fang向xiang和he碳tan材cai料liao方fang向xiang，在zai樹shu脂zhi方fang向xiang，主zhu要yao將jiang煤mei瀝li青qing轉zhuan化hua為wei瀝li青qing樹shu脂zhi，即ji特te種zhong瀝li青qing
，用yong於yu電dian解jie鋁lv陽yang極ji黏nian結jie劑ji、陰極冷搗糊等
；在碳材料方向

，將煤瀝青作為原料生產各種不同的焦炭，如針狀焦
、各向同性焦、負極焦等，還可作為離子電池的負極材料、超級電容器電極材料等。

　　發掘高品質煤焦油的更多可能性

　　郭明聰對中鋼熱能院煤係特種瀝青

、煤係針狀焦技術、煤瀝青中間相炭微球技術
、煤係儲能碳材料進行了重點介紹。

　　煤係特種瀝青

　　郭明聰表示
，目前，中鋼熱能院煤係特種瀝青產品有：環保型瀝青樹脂（特種黏結劑瀝青）、浸漬劑瀝青
、包覆瀝青、可紡瀝青、中間相瀝青。

　　瀝青因其含有強致癌芳香烴物質苯並芘（BaP、含量一般大於10000ppm）而被認為具有毒性。參考歐盟對煤瀝青相關產品中BaP低於50ppm的要求
，“目前，中鋼熱能院煤瀝青相關產品中BaP穩定在300ppm，優質產品中BaP含量在100ppm左右。此外，中鋼熱能院的特種瀝青有比較好的結焦值、黏結性和滲透性。”郭明聰表示。

　　據介紹
，環保型瀝青樹脂主要應用在電解鋁

、冷搗糊黏結劑
、預焙陽極黏結劑。“當前，在國際市場上，德國環保型瀝青在全球市場份額中占80%以上。國內使用環保瀝青的廠家有限，中溫煤瀝青
、zhongwengaizhiliqingyingyongbijiaoduo，gaopinzhiqingjieliqingyingyongxiangduijiaoshao。zhonggangrenengyuandehuanbaoliqingkecongyuantoukongzhiwuranwudepaifang
，suizhehuanbaozhengcedebuduanquyan，jiangyougengdadeshichang。”郭明聰指出。

　　煤係針狀焦技術

　　針狀焦是一種優質炭素材料
，具有良好的導電、導熱性能
，主要應用於電爐煉鋼用HP（高功率）
、UHP（超高功率）石墨電極，鋰離子電池，核能等領域。

　　針狀焦按原料的不同，分為油係針狀焦和煤係針狀焦。目前，世界上生產針狀焦的國家主要有美國、英國、日本、韓國及中國。英國
、美國隻生產油係針狀焦，日本、韓國和中國生產煤係及油係針狀焦。

　　郭明聰表示，上世紀70年代
，我國對針狀焦的研究處於空白，針狀焦主要被國外壟斷。中鋼熱能院從上世紀80年代開始開展針狀焦研究項目，經過近30年的努力，於2007年~2009年完成國內第一條4萬噸/年生產線（溶劑法）建設，也成為2009年以來唯一連續運行的煤係針狀焦生產企業，產品質量與日本持平。國內其他企業直接或間接采用中鋼熱能院的溶劑法工藝。

　　目前，中鋼熱能院針狀焦已用於超高功率電極（Φ800）及接頭
，在吉林炭素、開封炭素、四川炭素等企業應用；用於鋰電碳負極材料領域，在比亞迪、上汽、一汽
、北汽、長城等企業應用
；還用作超級電容器碳材料。

　　“未來10年(nian)
，超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)器(qi)將(jiang)是(shi)運(yun)輸(shu)行(xing)業(ye)和(he)自(zi)然(ran)能(neng)源(yuan)采(cai)集(ji)的(de)重(zhong)要(yao)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen)
，其(qi)中(zhong)，用(yong)於(yu)裝(zhuang)配(pei)在(zai)啟(qi)停(ting)係(xi)統(tong)車(che)輛(liang)上(shang)的(de)超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)器(qi)
，將(jiang)成(cheng)為(wei)其(qi)在(zai)未(wei)來(lai)的(de)主(zhu)要(yao)市(shi)場(chang)。” 郭明聰表示。

　　煤瀝青中間相炭微球技術

　　中間相炭微球（MCMB）是一種具有微米級尺寸
、球形外觀的炭素材料，主要原料是煤瀝青，是繼針狀焦、碳纖維之後的一種新型碳材料，廣泛用於鋰離子二次電池負極材料

、無黏結劑高密高強特碳材料、高性能液相色譜柱填料、高比表麵活性炭材料等領域。

　　目前，世界上具有中間相炭微球生產能力的國家主要有日本和中國，日本基本停產。

　　2001年
，中鋼熱能院與上海杉杉集團聯合建成了我國第一條200噸/年中間相炭微球生產線，實現了鋰離子電池負極材料的國產化，填補了國內空白。中間相炭微球製備工藝複雜、成本比較高，其在國內需求不高
，但在某些用途上
，中間相炭微球有一定優勢，是焦炭無法取代的。

　　煤係儲能碳材料

　　在碳材料方麵，中鋼熱能院可以根據不同的使用用途（如能量型、功率型）

，congyuantoutiaozhengjiaotanjiegou，zhibeigezhongbutongjiaotan，ruliuxianxingjiaotanzuoweifujicailiao，yongyulilizidianchitanfujicailiao，nengliangmidugao。zhonggangrenengyuanjubeizhibeigezhonglilizifujicailiaosuoxuyaodegezhongcailiaoqianqutidenengli
，qiekeduiqijinxingdianhuaxuehehuaxueceshi，jinxingwanzhengdefenxipingjia。

　　鋰離子負極材料在國內外有非常廣闊的市場。2016年，全球負極材料出貨量已達到10萬噸以上，鋰離子電池負極材料產業集中度極高
，其中

，中國和日本是全球主要產銷國
，總量占全球負極材料產銷量95%以上。

　　“中鋼熱能院實現從瀝青到焦炭、從不同結構的原材料出發研究負極材料
，可為負極廠商提供技術服務。”郭明聰表示。

　　此外，在超級電容器電極材料方麵，活性炭是商品化超級電容器首選的電極材料。國內此類材料主要靠進口，目前價格在30萬元/噸~40萬元/噸，尤其是近年來國家大力發展新能源汽車
，對此類電極材料的需求將呈爆發性增長。但由於高成本
、設備腐蝕、廢水
、工藝安全、產品穩定性等問題，該材料的發展受到限製，需要通過對原料、工藝的全麵深入研究來解決。中鋼熱能院已經完成該材料的小試，目前正在進行中試驗證。