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曾幾何時，高端石墨制品領(lǐng)域是國外企業(yè)的天下。日本東洋碳素、德國西格里等國際巨頭，憑借著先進(jìn)的純化與加工技術(shù)，壟斷了全球高端石墨市場，國內(nèi)的半導(dǎo)體、光伏企業(yè)想要采購高純石墨制品，不僅要付出高昂的價格，還要面臨漫長的交付周期，甚至在關(guān)鍵時期還會面臨 “卡脖子” 的風(fēng)險。而如今，經(jīng)過多年的技術(shù)攻堅，國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了從追趕到并跑的跨越，高端石墨制品的國產(chǎn)替代正在全面加速。

在過去，國內(nèi)的石墨純化技術(shù)只能將產(chǎn)品的純度做到 4N（99.99%），而半導(dǎo)體、第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域需要的是 6N（99.9999%）甚至更高的純度，尤其是硼、鋁等痕量元素，需要控制在 0.01ppmw 以下，這是當(dāng)時國內(nèi)技術(shù)無法突破的瓶頸。為了突破這個壁壘，國內(nèi)的研發(fā)團(tuán)隊開始了漫長的攻堅之路，山西中電科的研發(fā)團(tuán)隊就是其中的代表。他們從 2019 年開始，瞄準(zhǔn) 2400℃的高溫純化技術(shù)，一步步攻克了高溫測溫、氣流均勻性、高真空環(huán)境等一系列難題，最終研發(fā)出了自主的高溫純化爐。

從第一代實現(xiàn) “從 0 到 1” 的突破，到第二代提升產(chǎn)能、降低能耗，再到第三代實現(xiàn) 6N 的超高純度，將硼、鋁元素控制在 0.01ppmw 以下，再到第四代搭載智能工藝系統(tǒng)，實現(xiàn)一鍵式全自動生產(chǎn)，僅僅用了 5 年時間，國內(nèi)的純化裝備就完成了四代迭代。如今，國產(chǎn)的高溫純化爐，價格僅為國外同類產(chǎn)品的 1/4 到 1/5，交付周期從 1 年縮短到 3 個月，而產(chǎn)品的純度卻達(dá)到了國際先進(jìn)水平，完全可以滿足半導(dǎo)體級的應(yīng)用要求。

除了純化技術(shù)，加工技術(shù)的突破也同樣重要。過去，高端石墨制品的精密加工技術(shù)被國外壟斷，而現(xiàn)在，國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)掌握了五軸聯(lián)動的精密加工技術(shù)，可以實現(xiàn) ±0.02mm 的加工精度，同時還開發(fā)出了 SiC 復(fù)合涂層等表面強(qiáng)化技術(shù)，讓石墨制品的抗氧化、耐腐蝕性能提升了數(shù)倍。寧夏的企業(yè)研發(fā)的第三代半導(dǎo)體用超純超細(xì)石墨，已經(jīng)實現(xiàn)了批量生產(chǎn)，技術(shù)指標(biāo)完全達(dá)到了國外同行的標(biāo)準(zhǔn)，打破了國外的壟斷。

這些技術(shù)突破，徹底改寫了市場的格局。數(shù)據(jù)顯示，過去高端特種石墨的進(jìn)口依賴度高達(dá) 60%，而現(xiàn)在，國內(nèi)頭部企業(yè)的產(chǎn)品已經(jīng)可以覆蓋大部分高端應(yīng)用場景，國外同類裝備在國內(nèi)市場的銷量幾乎降至零。不僅如此，國產(chǎn)的高端石墨制品還開始出口海外，為全球的新能源、半導(dǎo)體企業(yè)提供配套。

從依賴進(jìn)口到自主可控，從技術(shù)追趕到行業(yè)領(lǐng)跑，高端石墨制品的國產(chǎn)替代之路，正是我國高端材料產(chǎn)業(yè)突圍的一個縮影。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，未來，國產(chǎn)高端石墨制品將會在更多的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，為我國的高端制造產(chǎn)業(yè)提供更堅實的材料保障，真正實現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)的自主可控。