2026年3月11日，由中國粉體網主辦的“2026全國高純石墨產業鏈發展大會暨高端石墨制品產業交流會”在河南·鄭州逸泉國際酒店成功召開！本屆大會旨在為高純石墨產業鏈相關企業負責人、研發人員、科研院校等提供一個信息交流、展示*技術成果的平臺，促進產、學、研合作，共同推動行業發展。

      會議期間，我們邀請到了業內專家、學者，優秀企業家代表做客對話欄目，進行訪談交流。本期為您分享的是中南大學周向陽教授的專訪。

      中國粉體網：周教授，當前超高純石墨提純過程中，*核心的技術瓶頸是什么？

      周教授：*核心的技術瓶頸是：① 如何保證超高純石墨產品品質的穩定性；② 如何控制制備過程中的污染與能耗。

      目前在超高純石墨領域，做得*好的當屬西格里、東洋碳素等國際企業，他們*大的優勢是產品品質穩定性高，這是我們國內企業目前難以企及的地方。他們能夠穩定量產純度達到5N級以上的超高純石墨，品質始終保持一致、可控。反觀我們國內企業，并非做不出超高純石墨產品，而是做出的產品品質穩定性不足——產品純度時高時低、品質時好時壞，難以形成品質穩定產品的批量供應能力，特別是在6N以上超高純石墨產品。所以，目前國內超高純石墨領域的第一個核心瓶頸，就是如何實現品質的穩定與統一。

      當前，超高純石墨的制備主要分為兩個步驟，但每一步都存在突出問題。第一步是常規的濕法純化工藝，這一步*主要的問題是廢水排放量大，后續的廢水處理難度高、成本高，環保壓力突出；第二步是在接近3000℃的石墨化爐中通入鹵素氣體，比如氟利昂、氯氣等，這類氣體的使用會造成嚴重的環境污染，環保隱患極大。

      總結來說，國內超高純石墨產業目前面臨兩大核心瓶頸：一是產品純度的穩定性、一致性難以達到國際*水平；二是制備過程中存在嚴重的三廢排放問題，同時能耗和生產成本居高不下，這兩大問題也成為制約我們行業發展的關鍵。

      中國粉體網：您如何看待傳統工藝中“高純度”與“綠色低碳”難以兼顧的行業共性矛盾？

      周教授：其實用傳統技術，想要實現綠色低碳確實難度很大，這一點我前面也簡單提到過。比如在傳統技術的酸處理環節，我們使用的都是高濃度酸，像鹽酸、硝酸、氫氟酸，這就導致產生的大量廢水必須經過嚴格處理才能排放，否則會造成嚴重污染。

      另外，傳統技術中的石墨化環節，需要在接近3000℃的高溫環境下通入相關氣體，而這些氣體的有效利用率只有百分之幾，絕大部分未被利用的氣體都需要進行專門處理，進一步增加了環保壓力。所以說，傳統技術很難實現綠色生產，我們必須針對性解決制備過程中的能耗高、排放大等問題，在保證產品品質達標的同時，實現生產過程的綠色化，徹底擺脫高能耗、高污染的“雙高”困境。

      中國粉體網：您團隊研發的超高純石墨技術方案，核心創新點和顯著優勢是什么？

      周教授：我們目前的技術，和傳統方法*核心的區別，就是把傳統的兩段制備工藝，改成了三段式工藝。前面已經提到，傳統工藝的兩段式，第一段是濕法純化，后續則是在石墨化爐中通入氯氣、氟利昂等鹵素氣體進行處理，其存在的環保和能耗問題也已經說明。我們的三段式工藝，重點做了兩方面的優化改進。

      第一點，在濕法純化環節，我們自主研發了一種專用助劑。這種助劑的作用很明確，一方面能大幅減少高濃度酸的用量，從源頭減少廢水產生；另一方面，還能提升除雜深度，讓濕法純化的*更優，這也是我們重點在濕法環節做減排、提效研究的核心方向。

      第二點，針對傳統工藝中接近3000℃高溫石墨化的環節，我們將其拆分為兩段，兩段的溫度均控制在1000多度。大家可以想象，單一段3000℃的高溫，其能耗和成本，要比兩段1000多度的工藝高出很多，這樣的調整能有效降低整體能耗。同時，我們還重點做了減少鹵素氣體用量的工作，具體做法是改變傳統的氣體通入方式，采用定點鹵化（或定點氯化）技術：在石墨粉末中加入適量微溶鹽，只對需要鹵化、氯化的局部區域進行處理，無需整體通入大量鹵素氣體，從而大幅減少了鹵素氣體的用量，也降低了有害氣體的排放。

      在純度方面，我們目前已經實現了重大突破——徹底解決了國內超高純石墨產品難以穩定達到5N以上純度的行業痛點，我們能夠穩定量產6N以上純度的產品，而且這絕非偶然，幾乎所有產品都能穩定達到6N及以上標準。之所以能實現這一點，核心原因就在于我們對高溫制備環節的優化：傳統工藝中3000多度的高溫很難精準控制，而我們將高溫環節拆分為兩段，溫度均控制在1000多度，這樣的溫度區間，無論是生產裝備的制造難度，還是溫度的精準控制，都能輕松實現。同時，該溫度區間下，生產的自動化程度和自控實現率也完全沒有問題，這也為產品純度的穩定性提供了堅實保障。

      中國粉體網：核反應堆與半導體領域，對超高純石墨的純度、性能有哪些明確標準？與普通高純石墨的核心差異是什么？

      周教授：核反應堆和半導體這兩個領域，所用的石墨差別非常大。先說說核領域，純度固然是重要考量，但更核心的側重點是當量硼的含量。因為石墨用于核反應堆時，核心是配合中子發揮作用，核聚變發熱，反應堆的燃料球中加入鈾后，通過核聚變產生熱量。如果這個過程中產生的中子被雜質吸收，就會直接降低核聚變的效率，還會縮短燃料球的使用壽命。所以，核領域用石墨，純度固然關鍵，但更關鍵的是要嚴格控制雜質硼（或當量硼）的含量，必須將其控制在極低水平。

     而對于半導體領域來說，石墨的純度要求則更為嚴苛。比如我們常見的第三代半導體碳化硅，其生產制造所用的原料石墨，幾乎都要求達到6N級碳純度?？偨Y來說，兩者的核心特征存在明顯差異，但相同點是都對石墨的高純度有嚴格要求；如果單純從雜質元素的控制標準來看，半導體碳化硅所用石墨的純度，要高于核反應堆所用石墨。

      中國粉體網：目前國內外超高純石墨產業格局如何？我國的發展水平與國際*水平相比，優勢和差距在哪？

      周教授：目前的現狀是，國內與國外在超高純石墨領域的差距正在逐步縮小，但國內行業仍面臨一個核心問題——產品性能的一致性。簡單來說，就是如何保證今天生產的產品、明天生產的產品品質一致，張三操作生產的產品、李四操作生產的產品品質也完全一致。這一點，我們國內目前與國外仍有較大差距，但這個差距也在不斷縮短。

      我認為，這不僅僅是自動化、智能化水平的問題，更核心的還有工藝更新的問題。比如傳統工藝需要達到3000℃的高溫，這個溫度很難實現穩定控制；但如果我們將溫度控制在2000℃以下，那么無論是程序控溫、熱電偶等控溫設備，還是整個控溫過程，都能實現更好的穩定性和可控性。

      所以，目前國內與國外*大的差距，本質上還是產品的一致性和穩定性。就拿純度來說，國內企業并非做不到高純度，有時候能做出6N級產品，但有時候就只能做到4N7，這種波動就是核心痛點。未來，我們的核心發展方向，就是從工藝裝備、工藝過程、工藝參數等多個方面，在傳統工藝的基礎上進行*提升和改進，實現生產過程的更穩定、更精準控制，從根本上解決產品一致性不足的問題。

      (來源鏈接：https://mp.weixin.qq.com/s/6ui_hfic_sFcT6zQAhguHw  原標題：攻堅超高純石墨兩大技術瓶頸，解鎖產業新可能——訪中南大學周向陽教授）