Les orientations futures de la recherche et du développement technologique du coke de pétrole graphitisé se concentrent principalement sur les aspects suivants :
Technologies de haute pureté et à faible teneur en impuretés
L'amélioration des procédés de cokéfaction différée et des techniques de désulfuration poussée permet de réduire la teneur en soufre, en cendres et autres impuretés du coke de pétrole. Par exemple, la raffinerie Sinopec de Qingdao a abaissé la teneur en soufre à moins de 0,3 %, répondant ainsi à la demande de coke de pétrole à faible teneur en soufre du secteur des énergies nouvelles. À l'avenir, il sera nécessaire de développer davantage les technologies de désulfuration efficaces afin de réduire la teneur en cendres de 8 à 10 % en poids à moins de 1 % en poids, améliorant ainsi la pureté du matériau et la stabilité de ses performances.
Développement personnalisé de produits haut de gamme
Il convient de développer des produits de coke de pétrole spécialisés pour des applications de pointe telles que les matériaux d'anode pour batteries au lithium et les agents réducteurs pour la production de silicium photovoltaïque. Par exemple, le coke destiné aux batteries de puissance doit présenter une teneur en soufre inférieure à 0,5 % et une teneur en cendres inférieure à 0,3 % afin d'améliorer la densité énergétique et la durée de vie des batteries. De plus, le coke de pétrole de qualité photovoltaïque requiert des structures poreuses optimisées pour améliorer l'efficacité de la réduction et diminuer les coûts de production du silicium.
Traitement en profondeur et utilisation à haute valeur ajoutée
Le développement de produits transformés en profondeur, tels que le coke d'aiguille et les fibres de carbone, est nécessaire pour accroître la valeur ajoutée industrielle. Matière première essentielle pour les électrodes en graphite à très haute puissance, le coke d'aiguille connaît une forte croissance de la demande dans la production d'acier au four à arc électrique et dans la chaîne d'approvisionnement des énergies nouvelles. À titre d'exemple, Jinzhou Petrochemical a mis en place une production de coke d'aiguille stable, répondant ainsi aux exigences du marché haut de gamme.
Technologies de production respectueuses de l'environnement et écologiques
Face à des politiques environnementales de plus en plus strictes, il est nécessaire de développer des procédés de production à faible pollution et à faible consommation d'énergie. Par exemple, l'électrolyse en sels fondus permet d'obtenir une graphitisation à une température inférieure à 1 000 °C, réduisant ainsi la consommation d'énergie de 40 % par rapport aux méthodes traditionnelles à haute température et haute pression (supérieure à 2 000 °C) et s'appliquant à diverses matières premières carbonées. De plus, la technologie d'activation en lit fluidisé prévient l'agglomération par l'introduction de particules inertes, réduisant le temps d'activation à 2-8 heures et diminuant encore la consommation d'énergie.
Technologies de contrôle précis de la structure des pores
Grâce à l'activation par gradient et aux techniques de dopage in situ, la structure poreuse des carbones poreux à base de coke de pétrole peut être modulée afin d'améliorer les performances du matériau. Par exemple, l'utilisation d'un mécanisme d'activation synergique H₂O/CO₂ permet de former une structure composite micropore-mésopore (taux de mésopores de 20 % à 60 %) adaptée à différentes applications. Simultanément, l'introduction de NH₃ ou de H₃PO₄ permet un dopage à l'azote ou au phosphore (taux de dopage de 1 à 5 % atomiques), ce qui améliore la conductivité et l'activité de surface.
Expansion des applications dans le secteur des nouvelles énergies
Il convient de développer de nouveaux matériaux énergétiques, tels que le charbon actif à base de coke de pétrole et le carbone pour supercondensateurs. Par exemple, le carbone poreux à base de coke de pétrole, véritable partenaire de choix pour les anodes en silicium, améliore la stabilité cyclique de 300 % grâce à la régulation de la structure des pores (structure à pores fermés de 50 à 500 nm) qui permet de compenser la dilatation volumique du silicium. On prévoit que la taille du marché mondial dépassera 120 milliards de yuans d'ici 2030, avec un taux de croissance annuel composé de 25 %.
Technologies de production intelligentes et automatisées
L'exploitation de l'Internet des objets (IoT) et de la technologie blockchain peut améliorer l'efficacité de la production et la qualité des produits. Par exemple, l'entreposage intelligent permet un suivi des stocks en temps réel, améliorant ainsi la réactivité de 50 %. La traçabilité par blockchain garantit la certification de l'empreinte carbone des produits, répondant aux exigences d'investissement ESG de l'UE.
Date de publication : 24 septembre 2025