石墨烯電池充電一分鐘，為什么沒有取代鋰電池？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-29 15:35
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石墨烯電池是利用鋰離子在石墨烯的表面還有他們正負(fù)極之間快速穿越的一種特性開發(fā)研究出來的一種新能源電池。換言之，這種新能源電池可以把數(shù)小時(shí)的充電時(shí)間壓縮到僅僅只不到幾分鐘甚至是一分鐘以內(nèi)。這樣的速度是非常的驚人的。假設(shè)我們?cè)谖磥碇羞@種一分鐘快充的石墨烯電池產(chǎn)業(yè)化以后，帶給我們的是所有行業(yè)的全面革新，特別是對(duì)現(xiàn)在正在崛起的新能源汽車是一個(gè)巨大的推動(dòng)。
石墨烯被一些相關(guān)的科學(xué)家還有媒體們譽(yù)為“新時(shí)代的材料之王”，他是我們現(xiàn)在人類所知道強(qiáng)度最高、韌性最好、并且還有質(zhì)量輕、導(dǎo)電性優(yōu)良的特點(diǎn)。早在幾年前，華為就宣布了他的一項(xiàng)快充的技術(shù)，將3000毫安時(shí)的石墨烯電池進(jìn)行充電僅僅只需要五分鐘就可以充滿接近一半的電量?？梢娛╇姵夭粌H適用于新能源汽車，在我們的手機(jī)領(lǐng)域也可以得到廣泛的應(yīng)用，但是這僅僅只是處于實(shí)驗(yàn)階段，距離在市場上得到應(yīng)用還需要很長的路要走。
石墨烯相比于傳統(tǒng)的電池有著更大更多的優(yōu)勢，在使用壽命上，它的使用壽命是鋰電池的兩倍，是氫化電池的四倍。在重量上，它的重量大概只有傳統(tǒng)電池的一半。在充電的速率方面。石墨烯電池可以提高幾十倍甚至上百倍。
既然石墨烯電池有著如此多的優(yōu)勢和優(yōu)點(diǎn)，那么這個(gè)關(guān)于石墨烯的報(bào)道已經(jīng)有幾年之久了，為什么我們至今還看不到有產(chǎn)業(yè)化的蛛絲馬跡呢？據(jù)相關(guān)的媒體報(bào)道，石墨烯電池到目前為止僅僅是作為一些科研人員做報(bào)告的主題。因?yàn)橐允┳鳛橹黝}，這種論文就比較好寫，但是在理論的方面?zhèn)兪怯辛溯^為全面的闡述，但是實(shí)際用到我們的市場上，科研人員基本上都啞口無言了。
其實(shí)我們市場上并非沒有石墨烯電池的產(chǎn)品，比如說在一些高端的醫(yī)療設(shè)備方面。但是這些石墨烯電池也不是我們所期望的純石墨烯電池，他只是在鋰電池的基礎(chǔ)上摻雜了一些石墨烯的相關(guān)的技術(shù)，與傳統(tǒng)的鋰電池相比，它帶來的性能提升也僅僅只有那么一點(diǎn)點(diǎn)。再加上石墨烯的成本十分的高昂，它的制造工藝也非常的高，幾乎想要達(dá)到量產(chǎn)的階段，還需要很大的一步路要走。如此高額的成本，再加上性能提升的幅度，一些廠商自然就對(duì)石墨烯電池不感興趣了。
而我們想象中的全石墨烯型的電池目前在我們現(xiàn)實(shí)生活中是確實(shí)存在的，但是它僅僅是在于實(shí)驗(yàn)室而已。我想一個(gè)技術(shù)的出現(xiàn)想要得到市場的認(rèn)可，它的價(jià)值不僅僅取決于它的性能，也取決于它的性價(jià)比，穩(wěn)定性以及安全性等很多的方面。如果說石墨烯某一天想要超越鋰電池，那么他必須在實(shí)驗(yàn)室處表現(xiàn)出比鋁電池更大的優(yōu)勢。但是就目前來看，石墨烯的電池依然很不成熟并沒有表現(xiàn)出相對(duì)于鋰電池的重大優(yōu)勢，所以鋰電池要被取代的時(shí)代，可能不會(huì)那么早到來。
中國的新能源汽車市場可說發(fā)展的越來越快，之所以發(fā)展快速，很大部分原因離不開國家對(duì)新能源汽車的補(bǔ)貼政策，在政府的大力支持下，新能源汽車快速前進(jìn)，車企對(duì)“續(xù)航里程”的追求也越來越高，新能源汽車的核心部件“電池”也是“優(yōu)勝劣汰”，三元鋰電池逐漸被新能源汽車廣泛應(yīng)用。
但是隨著2018年補(bǔ)貼政策大幅度下調(diào)，以前常被應(yīng)用的磷酸鐵鋰電池能否重新取代三元鋰電池，成為新能源汽車的“寵兒”呢？筆者認(rèn)為可能性較小，但是至少在大型客車和公共交通方面，磷酸鐵鋰電池依然會(huì)被廣泛應(yīng)用。
在目前市場上，大多數(shù)新能源汽車主要使用的是三元鋰電池，磷酸鐵鋰電池，錳酸鋰電池。那么相比之下，磷酸鐵鋰電池有什么優(yōu)勢能夠支持它逆襲呢？
三元鋰電池
三元鋰電池的優(yōu)勢是能量密度高，循環(huán)性能好，續(xù)航里程大，比較適合未來新能源汽車電池的發(fā)展趨勢，而且適合北方天氣，低溫環(huán)境下電池更加穩(wěn)定。不過它最大的劣勢就是三元鋰材料不穩(wěn)定，容易在200度左右發(fā)生分解，并且在高溫環(huán)境下電解液會(huì)迅速燃燒，發(fā)生連鎖反應(yīng)，這也是為什么現(xiàn)在有些新能源汽車發(fā)生碰撞后容易自然的原因。
但是對(duì)于很多消費(fèi)者來說，現(xiàn)在新能源汽車的續(xù)航里程仍然是它們所擔(dān)心的一個(gè)問題，所以不管有沒有補(bǔ)貼，消費(fèi)者都是希望電動(dòng)汽車的續(xù)航里程能夠更長，反之，汽車廠商不管有沒有補(bǔ)貼肯定也希望自己的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程能夠越大越好，畢竟這樣消費(fèi)者才會(huì)買單，所以這時(shí)候三元鋰電池的優(yōu)勢就很重要了，這也是為什么很多廠商愿意選擇三元鋰電池的原因。
磷酸鐵鋰電池
磷酸鐵鋰電池的最大優(yōu)勢就是安全穩(wěn)定性。它是目前最安全的鋰離子電池正極材料，而且循環(huán)使用壽命可達(dá)2000次以上，比三元鋰電池壽命更長。但是它的劣勢就是能量密度低，而且耐低溫性能較差，在低溫環(huán)境下工作不僅壽命低，放電效率也低。此外體積大，較重，會(huì)占用車內(nèi)大量空間。所以這種安全性較高但是能量密度較低的電池一般應(yīng)用于公共交通方面。不過對(duì)于家用車來說現(xiàn)在一般較少采用。
錳酸鋰電池
錳酸鋰電池是前兩年比較主流的動(dòng)力電池，但是隨著對(duì)續(xù)航里程的追求，現(xiàn)在也漸漸被三元鋰電池所超越。錳酸鋰電池在這三種電池中價(jià)格最便宜，工作電壓高，倍率性能好，低溫工作性能好，缺點(diǎn)是能量密度較低，使用壽命一般，尤其是高溫循環(huán)性能差，而安全穩(wěn)定性則是三者中的中等水平。
就目前新能源市場上主要使用的三種電池比較來看，就憑續(xù)航里程這一點(diǎn)，三元鋰電池就牢牢占據(jù)榜首。而且就算是在現(xiàn)階段補(bǔ)貼下降的情況下，三元鋰電池在能量密度上也占據(jù)很大優(yōu)勢。不過從安全性上來看，磷酸鐵鋰電池在今后還是有很大發(fā)展空間的，不過前提還是在解決了里程問題之后，畢竟目前消費(fèi)者對(duì)于電動(dòng)汽車的續(xù)航里程追求更大，所以磷酸鐵鋰電池想借補(bǔ)貼退坡逆襲可能性較小。
