ความแตกต่างพื้นฐานและสถานการณ์การใช้งานของขั้วไฟฟ้ากราไฟท์และคาร์บอน 

อิเล็กโทรดกราไฟท์และคาร์บอนแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในวิธีการผลิตคุณสมบัติทางกายภาพและการใช้งาน - กำหนดบทบาทของพวกเขาในโลหะวิทยา, เคมีไฟฟ้าและเทคโนโลยีพลังงานที่เกิดขึ้นใหม่

1. องค์ประกอบของวัสดุและกระบวนการผลิต

อิเล็กโทรดกราไฟท์ประกอบด้วยโค้กเข็มและสนามถ่านหินและผ่านขั้นตอนการผลิตที่แม่นยำ 12 ขั้นตอนรวมถึงการทำให้เป็นกราฟและการทำให้เกิดขึ้น กระบวนการนี้ส่งผลให้เกิดความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษ (> ปริมาณคาร์บอน 99%) และความต้านทานความร้อนที่ยอดเยี่ยม (> 3600 ° C) ในทางตรงกันข้ามอิเล็กโทรดคาร์บอนผลิตจากโค้กโลหะและแอนทราไซต์ผ่านกระบวนการอบที่ง่ายกว่าการบรรลุปริมาณคาร์บอน 90% -95% ที่ค่าใช้จ่ายเพียง 1/3 ถึง 1/5

2. การเปรียบเทียบทรัพย์สินทางกายภาพ

อิเล็กโทรดกราไฟท์มีความแข็งแกร่งสูง (ความแข็งแรงของการดัดงอ: 15–25 MPa) และความต้านทานไฟฟ้าต่ำ (5–10 μΩ· m) ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (CTE) ของพวกเขาอยู่ในระดับต่ำถึง 2-4 ×10⁻⁶/° C ทำให้มั่นใจได้ถึงความมั่นคงของโครงสร้างที่อุณหภูมิสูงถึง 1600 ° C ในทางตรงกันข้ามอิเล็กโทรดคาร์บอนมีความยืดหยุ่นมากขึ้น (ความหนา: 0.1–5 มม.) ด้วย CTE ที่สูงขึ้น 8–12 ×10⁻⁶/° C ทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมความร้อนแบบไดนามิกมากขึ้น

3. การวางตำแหน่งฟิลด์แอปพลิเคชัน

อิเล็กโทรดกราไฟท์มีอำนาจเหนือกว่า 95% ของตลาดเหล็กอาร์คไฟฟ้า (EAF) ซึ่งมีส่วนทำให้มากกว่า 60% ของผลผลิตเหล็กดิบทั่วโลก ขั้วไฟฟ้ากราไฟท์ (UHP) ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางขนาดใหญ่ (เช่นφ750มม.) ยังถูกนำมาใช้มากขึ้นในการผลิตแอโนดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนซึ่งทำให้การใช้พลังงานลดลง 18% ในทางกลับกันอิเล็กโทรดคาร์บอนนั้นยอดเยี่ยมในการใช้งานทางเคมีไฟฟ้าเช่นอิเล็กโทรไลซิมอลูมิเนียมที่มีประสิทธิภาพในปัจจุบัน 95% และการกำจัดไอออนไอออน (CDI) ที่มีความสามารถในการแยกเกลือออกจาก 40 มก./กรัม

4. แนวโน้มการพัฒนาอุตสาหกรรม

ผู้ผลิตชั้นนำของจีนเช่น Fangda Carbon ได้รับการผลิตจำนวนมากของอิเล็กโทรดกราไฟท์ UHP ulps UHP เพิ่มส่วนแบ่งการตลาดของจีนจาก 65% ในปี 2023 เป็น 75% ที่คาดการณ์ไว้ในปี 2573 นวัตกรรมในอิเล็กโทรดคาร์บอน

5. การวิเคราะห์ต้นทุน-ผลประโยชน์

ในระบบอิเล็กโทรไลต์น้ำอิเล็กโทรดคาร์บอนนำเสนอต้นทุนการลงทุนเริ่มต้นซึ่งมีเพียง 25% ของขั้วไฟฟ้ากราไฟท์ แต่ต้องการการบำรุงรักษาต่อปีที่สูงขึ้น 30% ในทางกลับกันในการผลิตเหล็ก EAF, ขั้วไฟฟ้ากราไฟท์ประหยัด 50 kWh ต่อตันของเหล็กในโรงงาน 1 mtpa แปลเป็นค่าใช้จ่ายต่อปี 20 ล้านเยน

6. วิวัฒนาการทางเทคโนโลยีในอนาคต

เทคโนโลยีอิเล็กโทรดกราไฟท์กำลังก้าวไปสู่การลดความต้านทาน 15% ผ่านการปรับเปลี่ยนนาโน ขั้วไฟฟ้าคาร์บอนได้รับการปรับปรุงด้วยเทคนิคการใช้ร่วมกัน B-N เพื่อให้ได้ค่าการนำความร้อนสูงถึง 300 W/(M · K) ในการตอบสนองต่ออัตราภาษีคาร์บอนของสหภาพยุโรปอุตสาหกรรมกำลังเร่งการใช้การเผาผลาญพลังงานที่สะอาดทำให้เกิดความแตกต่างทางเทคโนโลยีเพิ่มเติม