近日,中国国际科技促进会组织线上成果评价会,对肇庆市顺鑫煤化工科技有限公司联合广东煤基碳材料研究有限公司完成的“煤液化制高端碳材料关键技术”进行专业评审。来自煤炭、能源与材料领域的权威专家团队共同参与评价,最终形成结论:该成果提供的评价文件齐全规范,技术路线独特,总体达到国际领先水平,建议推进后续产业化与应用推广。
根据评价会披露信息,该技术的核心创新与性能优势集中体现在三方面:
首先,煤炭分级分质利用理念与温和工艺。基于现代量子化学与结构化学理论,将煤中11种结构和官能团分为2类,其中键能<500kJ/mol的结构转化为油气,而键能>2000kJ/mol的芳香烃结构保留转化为稠环沥青,该沥青灰分只有0.01%,而80%左右为芳环,是优质的高端炭材料原料。液化反应条件温和,可以实现精准转化,沥青收率为30%-50%。
其次,系列高端碳材料产品性能优异。以稠环沥青为原料,分别形成中间相沥青和3D石墨烯2条路线制备航天航空产品和新能源产品,计有泡沫炭、3D石墨烯、超级电容炭、超级多孔炭等。其中,3D石墨烯作为负极,比容量可以>1200mAh/g,充电速度在-25℃低温环境下可以快2.4~3.7倍;以超级多孔碳复合纳米硅比容量可达1300~1800mAh/g;超级电容炭比电容可达166-190F/g(水溶性),性能优于进口产品。泡沫炭民用阻燃性能优于国标A级标准,军用也可以满足特种要求。
最后,环保与经济价值显著。该工艺可将煤炭中60%的碳转化为碳材料,每使用1吨煤炭可减少约2吨二氧化碳排放,生产过程基本无“三废”,少量排放经处理后符合环保要求;经济层面,煤炭经转化后价值从 “每吨千元级”跃升至“每吨几万至几十万元级”,以年处理10万吨干煤的项目测算,总投资约16.5亿元,年收入可达18.8亿元,项目达产后 3.1年可收回投资。
从推广条件来看,该工艺适配褐煤、长焰煤、气煤、焦煤等多种煤种,在国内多数煤炭产区(除无烟煤外)均具备应用基础;应用场景上,产品可覆盖新能源汽车动力电池、储能设备、航天航空耐高温部件、军工吸波材料等领域,对应市场规模达数万亿元,对推动煤炭产业转型、保障高端碳材料供应具有重要意义。
据了解,肇庆市顺鑫煤化工科技有限公司于1998年进入煤炭转化领域,历经26年发明了煤炭温和液化制高端炭材料技术,该成果已形成完备的自主知识产权体系,累计申请国家发明专利17件,其中16件已获授权,技术路线自主可控,可实现超级电容炭、3D石墨烯等高端碳材料的国产替代,打破国外技术壁垒。




