石墨烯在汽車(chē)電池上應(yīng)用，填補(bǔ)了石墨烯高端應(yīng)用的空白
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-11 19:08
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在石墨烯領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)和國(guó)外企業(yè)采取不同的策略。國(guó)外是先投入大量資金進(jìn)行基礎(chǔ)研發(fā)，隨后再尋求應(yīng)用。業(yè)內(nèi)公認(rèn)對(duì)于石墨烯投入研究資金的是三星，申報(bào)大量專(zhuān)利，不僅將石墨烯應(yīng)用在顯示屏上，而且進(jìn)行石墨烯電池的研發(fā)。國(guó)內(nèi)則是先進(jìn)行模式搭建，建立企業(yè)，再找尋下游市場(chǎng)。
來(lái)自中國(guó)經(jīng)濟(jì)信息社發(fā)布的《2016-2017中國(guó)石墨烯發(fā)展年度報(bào)告》顯示2016年以來(lái)，中國(guó)石墨烯企業(yè)爆發(fā)式增長(zhǎng)，年新增企業(yè)超過(guò)700家，但在具體應(yīng)用上，過(guò)于粗放，大材小用。石墨烯真正能夠發(fā)揮作用的應(yīng)該是能充分利用其“輕、薄、柔”等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的場(chǎng)合，或在微納芯片、光電子等核心器件里。
專(zhuān)家表示，石墨烯在汽車(chē)電池上應(yīng)用，填補(bǔ)了石墨烯高端應(yīng)用的空白。種種跡象表明，在“電池+石墨烯”上，中國(guó)處于世界的最前端，而廣州又走在中國(guó)的前列。這不僅因?yàn)橹袊?guó)是全球最大汽車(chē)市場(chǎng)，同時(shí)也是最大新能源汽車(chē)市場(chǎng)，市場(chǎng)和消費(fèi)需求擺在那里。
毛文峰強(qiáng)調(diào)，市面上存在許多石墨烯制作電容裝置夸張描述，比如充放電速度是鋰電池100倍~1000倍，這些都是炒作，是科學(xué)鬧劇，無(wú)論理論還是實(shí)驗(yàn)室都是不成立的。
未來(lái)3~5年快速充放電將實(shí)現(xiàn)突破
走出“能量密度”的誤區(qū)之后，近年來(lái)石墨烯在電池實(shí)驗(yàn)室的研發(fā)就陸續(xù)有了進(jìn)展。華為將石墨烯應(yīng)用在手機(jī)電池上，主要側(cè)重散熱，發(fā)揮石墨烯優(yōu)秀的導(dǎo)熱性能。比亞迪使用石墨烯，用于提升汽車(chē)電池的功率密度。功率密度和能量密度是截然不同的指標(biāo)，前者決定純電動(dòng)車(chē)百公里加速度，后者決定純電動(dòng)車(chē)的續(xù)航里程。而毛文峰和他的團(tuán)隊(duì)，將主要研究方向聚焦在快速充放電上，也就是提升電池的充放電速率。“不能簡(jiǎn)單地?fù)Q算，但在實(shí)驗(yàn)室里，電池電芯加入石墨烯后，充放電效率會(huì)有顯著的提升。”毛文峰介紹，在未來(lái)三年，電池能量密度能在現(xiàn)在基礎(chǔ)上提升20%~30%左右。充電速率則不同，未來(lái)3~5年，將充電時(shí)間能夠縮短一半。“目前，在實(shí)驗(yàn)室里，我們團(tuán)隊(duì)已經(jīng)有收獲，純電動(dòng)汽車(chē)電池能夠在5分鐘充滿80%的電量。”可以作為直接比較的是，目前市面上的快充絕大部分是“1個(gè)小時(shí)充滿80%的電量”，廣汽新能源是“30分鐘充滿80%電量”，最快的是上汽乘用車(chē)，將會(huì)在2019年的量產(chǎn)車(chē)型上搭載“20分鐘充滿80%電量”的快充技術(shù)。
有人會(huì)說(shuō)，20分鐘與5分鐘沒(méi)有太大區(qū)別，不就多等15分鐘嗎？我們來(lái)設(shè)想一下：為一輛純電動(dòng)車(chē)充電，到達(dá)充電樁時(shí)發(fā)現(xiàn)前面排著兩輛車(chē)：假如快充需要20分鐘，就需要60分鐘才能完成充電；而若快充只需5分鐘，只要15分鐘就能開(kāi)車(chē)走人。另外，目前汽油車(chē)每加滿一箱油大約需要2~3分鐘，續(xù)航里程在600公里左右。5分鐘充滿80%電量，大約能行駛300公里。兩者還是有差距，但差距已經(jīng)縮小到可忍受的范圍。“基于‘電池+石墨烯’的快充技術(shù)不會(huì)停留在實(shí)驗(yàn)室，較大可能會(huì)走進(jìn)市場(chǎng)，短則三年，長(zhǎng)則五年，會(huì)搭載在廣汽集團(tuán)旗下的新能源汽車(chē)上。”
當(dāng)然，這其中也存在巨大的變數(shù)。變數(shù)不僅來(lái)自技術(shù)本身，還有需要進(jìn)一步提升的可靠性和安全性，同時(shí)還受到其他因素掣肘，包括但不限于配套電池企業(yè)的生產(chǎn)水平，生產(chǎn)出來(lái)電池的一致性、快充充電樁和充電網(wǎng)絡(luò)的硬件支撐、電池管理系統(tǒng)、電池的散熱性能等。
來(lái)自中國(guó)經(jīng)濟(jì)信息社發(fā)布的《2016-2017中國(guó)石墨烯發(fā)展年度報(bào)告》顯示2016年以來(lái)，中國(guó)石墨烯企業(yè)爆發(fā)式增長(zhǎng)，年新增企業(yè)超過(guò)700家，但在具體應(yīng)用上，過(guò)于粗放，大材小用。石墨烯真正能夠發(fā)揮作用的應(yīng)該是能充分利用其“輕、薄、柔”等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的場(chǎng)合，或在微納芯片、光電子等核心器件里。
專(zhuān)家表示，石墨烯在汽車(chē)電池上應(yīng)用，填補(bǔ)了石墨烯高端應(yīng)用的空白。種種跡象表明，在“電池+石墨烯”上，中國(guó)處于世界的最前端，而廣州又走在中國(guó)的前列。這不僅因?yàn)橹袊?guó)是全球最大汽車(chē)市場(chǎng)，同時(shí)也是最大新能源汽車(chē)市場(chǎng)，市場(chǎng)和消費(fèi)需求擺在那里。
毛文峰強(qiáng)調(diào)，市面上存在許多石墨烯制作電容裝置夸張描述，比如充放電速度是鋰電池100倍~1000倍，這些都是炒作，是科學(xué)鬧劇，無(wú)論理論還是實(shí)驗(yàn)室都是不成立的。
未來(lái)3~5年快速充放電將實(shí)現(xiàn)突破
走出“能量密度”的誤區(qū)之后，近年來(lái)石墨烯在電池實(shí)驗(yàn)室的研發(fā)就陸續(xù)有了進(jìn)展。華為將石墨烯應(yīng)用在手機(jī)電池上，主要側(cè)重散熱，發(fā)揮石墨烯優(yōu)秀的導(dǎo)熱性能。比亞迪使用石墨烯，用于提升汽車(chē)電池的功率密度。功率密度和能量密度是截然不同的指標(biāo)，前者決定純電動(dòng)車(chē)百公里加速度，后者決定純電動(dòng)車(chē)的續(xù)航里程。而毛文峰和他的團(tuán)隊(duì)，將主要研究方向聚焦在快速充放電上，也就是提升電池的充放電速率。“不能簡(jiǎn)單地?fù)Q算，但在實(shí)驗(yàn)室里，電池電芯加入石墨烯后，充放電效率會(huì)有顯著的提升。”毛文峰介紹，在未來(lái)三年，電池能量密度能在現(xiàn)在基礎(chǔ)上提升20%~30%左右。充電速率則不同，未來(lái)3~5年，將充電時(shí)間能夠縮短一半。“目前，在實(shí)驗(yàn)室里，我們團(tuán)隊(duì)已經(jīng)有收獲，純電動(dòng)汽車(chē)電池能夠在5分鐘充滿80%的電量。”可以作為直接比較的是，目前市面上的快充絕大部分是“1個(gè)小時(shí)充滿80%的電量”，廣汽新能源是“30分鐘充滿80%電量”，最快的是上汽乘用車(chē)，將會(huì)在2019年的量產(chǎn)車(chē)型上搭載“20分鐘充滿80%電量”的快充技術(shù)。
有人會(huì)說(shuō)，20分鐘與5分鐘沒(méi)有太大區(qū)別，不就多等15分鐘嗎？我們來(lái)設(shè)想一下：為一輛純電動(dòng)車(chē)充電，到達(dá)充電樁時(shí)發(fā)現(xiàn)前面排著兩輛車(chē)：假如快充需要20分鐘，就需要60分鐘才能完成充電；而若快充只需5分鐘，只要15分鐘就能開(kāi)車(chē)走人。另外，目前汽油車(chē)每加滿一箱油大約需要2~3分鐘，續(xù)航里程在600公里左右。5分鐘充滿80%電量，大約能行駛300公里。兩者還是有差距，但差距已經(jīng)縮小到可忍受的范圍。“基于‘電池+石墨烯’的快充技術(shù)不會(huì)停留在實(shí)驗(yàn)室，較大可能會(huì)走進(jìn)市場(chǎng)，短則三年，長(zhǎng)則五年，會(huì)搭載在廣汽集團(tuán)旗下的新能源汽車(chē)上。”
當(dāng)然，這其中也存在巨大的變數(shù)。變數(shù)不僅來(lái)自技術(shù)本身，還有需要進(jìn)一步提升的可靠性和安全性，同時(shí)還受到其他因素掣肘，包括但不限于配套電池企業(yè)的生產(chǎn)水平，生產(chǎn)出來(lái)電池的一致性、快充充電樁和充電網(wǎng)絡(luò)的硬件支撐、電池管理系統(tǒng)、電池的散熱性能等。
