As diferenças fundamentais e cenários de aplicação de grafite e eletrodos de carbono 

Comparação de propriedades físicas

Os eletrodos de grafite exibem rigidez (resistência à flexão 15-25MPa) e baixa resistividade (5-10μΩ · m), enquanto os eletrodos de carbono apresentam flexibilidade (espessura 0,1-5 mm) e maior coeficiente de expansão térmica (8-12 × 10⁻⁶/℃). O CTE dos eletrodos de grafite é de apenas 2-4 × 10⁻⁶/℃, garantindo a estabilidade a 1600 ° C7.

Posicionamento do campo de aplicação

Os eletrodos de grafite dominam 95% do mercado de siderúrgica de forno de arco elétrico, apoiando 60% da produção global de aço bruto. Os eletrodos de grafite UHP de φ750mm foram aplicados na produção de ânodo da bateria de lítio, reduzindo o consumo de energia em 18%6. Os eletrodos de carbono se destacam em aplicações eletroquímicas: eficiência de corrente de 95% na eletrólise de alumínio e capacidade de dessalinização de 40 mg/g na tecnologia CDI4.

Tendências de desenvolvimento da indústria

Fabricantes chineses de eletrodos de grafite como a Fangda Carbon possuem produtos de φ800mm produzidos em massa, aumentando a participação de mercado de 65% (2023) para 75% (2030) 7. As inovações de eletrodos de carbono se concentram em aplicações ambientais: os eletrodos de carbono derivados de gordura de frango atingem a densidade de energia de 89wh/kg em supercapacitores3.

Análise de custo-benefício

Os eletrodos de carbono oferecem 1/4 custo de investimento inicial em eletrólise de água, mas manutenção anual 30% maior. Os eletrodos de grafite economizam aço de 50kWh/ton em plantas de 1MTPA EAF, produzindo economias anuais de ¥ 20 milhões1.

Evolução tecnológica futura

Os eletrodos de grafite visam reduzir a resistividade em 15% através da nano-modificação, enquanto os eletrodos de carbono aumentam a condutividade térmica para 300W/(M · k) via co-doping5 B-N. As tarifas de carbono da UE estão impulsionando a adoção de calcinação de energia limpa, acelerando a diferenciação tecnológica.