Les différences fondamentales et les scénarios d'application des électrodes de graphite et de carbone 

Comparaison des propriétés physiques

Les électrodes en graphite présentent une rigidité (résistance à la flexion 15-25MPA) et une faible résistivité (5-10 µΩ · m), tandis que les électrodes de carbone présentent une flexibilité (épaisseur 0,1 à 5 mm) et un coefficient de dilatation thermique plus élevé (8-12 × 10⁻⁶ / ℃). Le CTE des électrodes en graphite n'est que 2-4 × 10⁻⁶ / ℃, garantissant la stabilité à 1600 ° C7.

Positionnement du champ d'application

Les électrodes en graphite dominent 95% du marché de la faillite de la fournaise à arc électrique, soutenant 60% de la production mondiale d'acier brut. Les électrodes de graphite UHP φ750mm ont été appliquées dans la production d'anode de batterie au lithium, réduisant la consommation d'énergie de 18% 6. Les électrodes de carbone excellent dans les applications électrochimiques: efficacité du courant à 95% dans l'électrolyse en aluminium et 40 mg / g de capacité de dessalement dans la technologie CDI4.

Tendances de développement de l'industrie

Les fabricants d'électrodes de graphite chinois comme le carbone Fangda ont des produits φ800 mm produits en masse, augmentant la part de marché de 65% (2023) à 75% (2030) 7. Les innovations d'électrodes en carbone se concentrent sur les applications environnementales: les électrodes en carbone dérivées de graisses de poulet atteignent une densité d'énergie de 89Wh / kg dans les supercondensateurs3.

Analyse coûts-avantages

Les électrodes en carbone offrent 1/4 coût d'investissement initial en électrolyse de l'eau mais 30% de maintenance annuelle plus élevée. Les électrodes en graphite économisent 50 kWh / tonne en acier dans les usines EAF 1MTPA, ce qui donne des économies annuelles de 20 millions de yens1.

Évolution technologique future

Les électrodes en graphite visent à réduire la résistivité de 15% par la nano-modification, tandis que les électrodes de carbone améliorent la conductivité thermique à 300W / (M · K) via B-N Co-doping5. Les tarifs du carbone de l'UE entraînent l'adoption de calcination de l'énergie propre, accélérant la différenciation technologique.