中國(guó)粉體網(wǎng)訊 馬斯克,、應(yīng)宜倫,、雷軍,，甚至郭臺(tái)銘和沒(méi)多少人看好的賈躍亭,，他們都曾是汽車(chē)業(yè)門(mén)外的野蠻人,。兩年前還在觀望的汽車(chē)界,，現(xiàn)在正在默默接受跟這些野蠻人主導(dǎo)汽車(chē)智能化和電動(dòng)化雙重協(xié)同轉(zhuǎn)型的現(xiàn)實(shí),。尤其是在由國(guó)家戰(zhàn)略推動(dòng)汽車(chē)主動(dòng)轉(zhuǎn)型的中國(guó),，很可能成為這些人建立全球汽車(chē)業(yè)新秩序和游戲規(guī)則的前沿陣地,。
2014年12月26日,，美國(guó)電動(dòng)汽車(chē)制造商特斯拉發(fā)布了兩年前停產(chǎn)的第一代車(chē)型Roadster的升級(jí)版，續(xù)航里程達(dá)到644公里,，高出原版60%,。
電池技術(shù)的進(jìn)步提升了特斯拉產(chǎn)品的性能，此前Roadster的續(xù)航里程是393公里,。特斯拉CEO馬斯克稱,，特斯拉的高性能石墨烯電池，相比目前的容量增長(zhǎng)近70%,。
英國(guó)科學(xué)家發(fā)明石墨烯10年后,，在電池上的應(yīng)用獲得巨大突破。12月初,，西方媒體報(bào)道,，西班牙Graphenano公司和西班牙科爾瓦多大學(xué)合作研發(fā)的石墨烯電池，一次充電時(shí)間只需8分鐘,，可行駛1000公里,。它被石墨烯研究者稱做“超級(jí)電池”。
“我們現(xiàn)在還在了解情況,，正在求證西班牙這種電池的具體情況,，如果確認(rèn)是這樣的，那確實(shí)是革命性的變化出來(lái)了,�,！敝袊�(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)李義春12月24日對(duì)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者稱。
西班牙的“超級(jí)電池”很快將像特斯拉一樣應(yīng)用于汽車(chē)上,，據(jù)西方媒體報(bào)道,，它的擁有者12月在德國(guó)兩大汽車(chē)巨頭的汽車(chē)上進(jìn)行試驗(yàn)，并在2015年第一季度生產(chǎn)上市使用,。
石墨烯充電時(shí)間接近加油
目前,，全球汽車(chē)制造商使用的動(dòng)力電池主要使用鋰電池,，以特斯拉[微博]為代表的鎳鈷鋁酸鋰電池、以比亞迪為代表的磷酸鐵鋰電池和以日本汽車(chē)為代表的錳酸鋰電池,。
這三類(lèi)電池以鈷酸鋰電池能量密度最高,，但它在高溫下也最不穩(wěn)定；磷酸鐵鋰電池最穩(wěn)定,，但能量密度最低,。
鋰離子電池技術(shù)已經(jīng)沉寂了20年沒(méi)有大的技術(shù)革新。一位研究動(dòng)力電池的專家稱,，其最大的障礙在于,，鋰離子電池功率密度有限，其大量能量無(wú)法快速接收或釋放,。
特斯拉升級(jí)版的Roadster3.0采用了改進(jìn)過(guò)的鋰電池,，特斯拉沒(méi)有確認(rèn)是否加入了石墨烯。不過(guò),，它的性能有大幅度的提升,，恐怕只有石墨烯能做到。新改進(jìn)的18650型鋰電池的容量大幅度加大,，6831節(jié)電池組數(shù)量沒(méi)有增加,，但電池組的總?cè)萘繌?3kWh提高到了70kWh。
據(jù)接受采訪的專家介紹,，石墨烯的結(jié)構(gòu)可以改變鋰電池技術(shù)長(zhǎng)期沒(méi)有突破的障礙,。石墨烯片材內(nèi)部結(jié)構(gòu)間隔擴(kuò)大，以允許更多的電解質(zhì)“潤(rùn)濕”及鋰離子電池中的鋰離子獲得高速率通道的性能,。
“石墨烯的特點(diǎn)是導(dǎo)電速度快,，導(dǎo)電性能好，目前很多研究都在實(shí)驗(yàn),，具體哪一塊很難說(shuō)，不過(guò)縮短充電時(shí)間等是肯定的,�,！崩盍x春說(shuō)。按照美國(guó)倫斯勒理工學(xué)院研究人員的預(yù)計(jì),，石墨烯陽(yáng)極材料比如今鋰離子電池中慣用的石墨陽(yáng)極充電或放電速度快10倍,。
按照西班牙上述機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)，石墨烯也可能大幅度增加電池的容量,�,！俺�(jí)電池”參數(shù)顯示，其能量密度超過(guò)600wh/kg,，是目前動(dòng)力鋰電池的5倍,；使用壽命是目前鋰電池兩倍,；其成本將比目前鋰電池降低77%。
鋰電池傳統(tǒng)制造強(qiáng)國(guó)是日本和韓國(guó),，在石墨烯電池上他們也正在搶奪技術(shù)先機(jī),，韓國(guó)科學(xué)家早在去年11月就宣布，最新發(fā)明的石墨烯超級(jí)手機(jī)電池,，可存儲(chǔ)與傳統(tǒng)電池等量的電量,，但充電時(shí)間只需16秒。
日本在電池技術(shù)上實(shí)行兩條路線并行,，除了發(fā)展普通意義上的鋰電池,，他們還研究燃料電池技術(shù)，用特制的石墨烯材料替代鉑作為催化劑,，來(lái)制造燃料電池車(chē)所需的氫燃料,，獲得突破。
據(jù)李義春介紹,，目前石墨烯的研究總體上分兩塊：一是在傳統(tǒng)鋰電池上進(jìn)行應(yīng)用,，目的是改進(jìn)、提升鋰電池的性能,，這類(lèi)電池不會(huì)產(chǎn)生顛覆性的影響,；二是依據(jù)石墨烯制造一個(gè)新體系的電池，它是一個(gè)嶄新系列的,，在性能上是顛覆性的,，稱作“超級(jí)電池”。
中國(guó)2015年量產(chǎn)石墨烯鋰電池
新能源汽車(chē)推廣長(zhǎng)達(dá)5年,，但效果并不理想,。據(jù)工信部的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2014年前11個(gè)月,，我國(guó)新能源汽車(chē)?yán)塾?jì)生產(chǎn)5.67萬(wàn)輛,，和2015年純電動(dòng)汽車(chē)和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)?yán)塾?jì)產(chǎn)銷(xiāo)量力爭(zhēng)達(dá)到50萬(wàn)輛的目標(biāo)差距巨大。
市場(chǎng)化艱難的主要原因在于使用的便捷度上：一是續(xù)航里程較低,，消費(fèi)者普遍有里程焦慮,；二是充電設(shè)施不完善，充電不方便影響使用,。
在傳統(tǒng)的解決方案中,，車(chē)企采用了先推廣混合動(dòng)力車(chē)型緩解里程焦慮，消費(fèi)者可以根據(jù)實(shí)際情況選擇用油或者用電,；另一個(gè)角度,，國(guó)家鼓勵(lì)大規(guī)模建設(shè)充電站和充電樁，緩解充電難。
石墨烯超級(jí)電池的出現(xiàn),，可能徹底改變現(xiàn)有的充電問(wèn)題,。續(xù)航里程成倍增長(zhǎng)，長(zhǎng)途出行的里程焦慮可能徹底打破,。以西班牙的超級(jí)電池為例,，1000公里的續(xù)航里程幾乎接近北京到上海的直線距離，遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)汽車(chē)一箱油的行駛距離,。
石墨烯充電速度提升,，可以減少充電時(shí)間，宏觀上可以大范圍減少充電站和充電樁的需求,。以目前全球領(lǐng)先地位的特斯拉ModelS85為例,，其通過(guò)大功率的超級(jí)充電站充電，也要80分鐘才能充滿,，車(chē)主等充電的時(shí)間仍然是一次煎熬,。
“超級(jí)電池10分鐘的充電時(shí)間，比加一次油時(shí)間長(zhǎng)一點(diǎn)點(diǎn),，但續(xù)航里程比一箱油要長(zhǎng)很多,，消費(fèi)者再也不會(huì)抱怨�,！币晃黄�(chē)業(yè)內(nèi)人士分析稱,。
目前，油電混合動(dòng)力車(chē)被認(rèn)為是市場(chǎng)上最適合由燃油車(chē)過(guò)渡到電動(dòng)車(chē)的最好產(chǎn)品,，而且這個(gè)過(guò)渡階段可能長(zhǎng)達(dá)15-20年,，但電池材料的進(jìn)步可能推翻這種預(yù)判，甚至連純電動(dòng)車(chē)的普及也可能不需要那么長(zhǎng)時(shí)間,。
“超級(jí)電池”一旦大規(guī)模應(yīng)用到電動(dòng)車(chē)上,，對(duì)整個(gè)行業(yè)將是顛覆性的�,！耙恍┌倌贶�(chē)企可能沒(méi)有這項(xiàng)技術(shù)而衰落,，而一些只有十幾、二十年的車(chē)企,，因?yàn)檎莆招虏牧霞夹g(shù),，可能成為新的巨頭�,！�
李義春介紹說(shuō)，目前國(guó)內(nèi)對(duì)石墨烯電池的研究進(jìn)展順利,，一些高校研發(fā)團(tuán)隊(duì)和深圳的企業(yè)進(jìn)行合作,，研究已經(jīng)進(jìn)入了中試階段，“預(yù)計(jì)2015年上半年就可能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),，性能會(huì)有很多提升,。比如可以在不增加多少成本前提下,，增加鋰電池的充放電次數(shù)，提高電池安全性等,�,！�
中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)戰(zhàn)略聯(lián)盟在2013年就已經(jīng)向國(guó)家各部委上報(bào)了多個(gè)石墨烯研發(fā)示范基地，無(wú)錫,、重慶,、南京、青島,、常州等紛紛建立石墨烯產(chǎn)業(yè)示范基地,。2014年12月，國(guó)家主席習(xí)近平親赴江蘇高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)研究院,，調(diào)研石墨烯研發(fā)及參觀產(chǎn)品展示,。
不過(guò)，據(jù)石墨烯電池研究人士透露,，目前國(guó)內(nèi)主要研究的是石墨烯運(yùn)用到鋰電池上,，而非全新體系的“超級(jí)電池”，所以國(guó)內(nèi)技術(shù)和超級(jí)電池有一定差距,。國(guó)家相關(guān)部門(mén)對(duì)此很重視,，2015年出臺(tái)的“十三五”新材料規(guī)劃可能將石墨烯納入其中。
2014年12月26日,，美國(guó)電動(dòng)汽車(chē)制造商特斯拉發(fā)布了兩年前停產(chǎn)的第一代車(chē)型Roadster的升級(jí)版，續(xù)航里程達(dá)到644公里,，高出原版60%,。
電池技術(shù)的進(jìn)步提升了特斯拉產(chǎn)品的性能，此前Roadster的續(xù)航里程是393公里,。特斯拉CEO馬斯克稱,，特斯拉的高性能石墨烯電池，相比目前的容量增長(zhǎng)近70%,。
英國(guó)科學(xué)家發(fā)明石墨烯10年后,，在電池上的應(yīng)用獲得巨大突破。12月初,，西方媒體報(bào)道,，西班牙Graphenano公司和西班牙科爾瓦多大學(xué)合作研發(fā)的石墨烯電池，一次充電時(shí)間只需8分鐘,，可行駛1000公里,。它被石墨烯研究者稱做“超級(jí)電池”。
“我們現(xiàn)在還在了解情況,，正在求證西班牙這種電池的具體情況,，如果確認(rèn)是這樣的，那確實(shí)是革命性的變化出來(lái)了,�,！敝袊�(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)李義春12月24日對(duì)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者稱。
西班牙的“超級(jí)電池”很快將像特斯拉一樣應(yīng)用于汽車(chē)上,，據(jù)西方媒體報(bào)道,，它的擁有者12月在德國(guó)兩大汽車(chē)巨頭的汽車(chē)上進(jìn)行試驗(yàn)，并在2015年第一季度生產(chǎn)上市使用,。
石墨烯充電時(shí)間接近加油
目前,，全球汽車(chē)制造商使用的動(dòng)力電池主要使用鋰電池,，以特斯拉[微博]為代表的鎳鈷鋁酸鋰電池、以比亞迪為代表的磷酸鐵鋰電池和以日本汽車(chē)為代表的錳酸鋰電池,。
這三類(lèi)電池以鈷酸鋰電池能量密度最高,，但它在高溫下也最不穩(wěn)定；磷酸鐵鋰電池最穩(wěn)定,，但能量密度最低,。
鋰離子電池技術(shù)已經(jīng)沉寂了20年沒(méi)有大的技術(shù)革新。一位研究動(dòng)力電池的專家稱,，其最大的障礙在于,，鋰離子電池功率密度有限，其大量能量無(wú)法快速接收或釋放,。
特斯拉升級(jí)版的Roadster3.0采用了改進(jìn)過(guò)的鋰電池,，特斯拉沒(méi)有確認(rèn)是否加入了石墨烯。不過(guò),，它的性能有大幅度的提升,，恐怕只有石墨烯能做到。新改進(jìn)的18650型鋰電池的容量大幅度加大,，6831節(jié)電池組數(shù)量沒(méi)有增加,，但電池組的總?cè)萘繌?3kWh提高到了70kWh。
據(jù)接受采訪的專家介紹,，石墨烯的結(jié)構(gòu)可以改變鋰電池技術(shù)長(zhǎng)期沒(méi)有突破的障礙,。石墨烯片材內(nèi)部結(jié)構(gòu)間隔擴(kuò)大，以允許更多的電解質(zhì)“潤(rùn)濕”及鋰離子電池中的鋰離子獲得高速率通道的性能,。
“石墨烯的特點(diǎn)是導(dǎo)電速度快,，導(dǎo)電性能好，目前很多研究都在實(shí)驗(yàn),，具體哪一塊很難說(shuō)，不過(guò)縮短充電時(shí)間等是肯定的,�,！崩盍x春說(shuō)。按照美國(guó)倫斯勒理工學(xué)院研究人員的預(yù)計(jì),，石墨烯陽(yáng)極材料比如今鋰離子電池中慣用的石墨陽(yáng)極充電或放電速度快10倍,。
按照西班牙上述機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)，石墨烯也可能大幅度增加電池的容量,�,！俺�(jí)電池”參數(shù)顯示，其能量密度超過(guò)600wh/kg,，是目前動(dòng)力鋰電池的5倍,；使用壽命是目前鋰電池兩倍,；其成本將比目前鋰電池降低77%。
鋰電池傳統(tǒng)制造強(qiáng)國(guó)是日本和韓國(guó),，在石墨烯電池上他們也正在搶奪技術(shù)先機(jī),，韓國(guó)科學(xué)家早在去年11月就宣布，最新發(fā)明的石墨烯超級(jí)手機(jī)電池,，可存儲(chǔ)與傳統(tǒng)電池等量的電量,，但充電時(shí)間只需16秒。
日本在電池技術(shù)上實(shí)行兩條路線并行,，除了發(fā)展普通意義上的鋰電池,，他們還研究燃料電池技術(shù)，用特制的石墨烯材料替代鉑作為催化劑,，來(lái)制造燃料電池車(chē)所需的氫燃料,，獲得突破。
據(jù)李義春介紹,，目前石墨烯的研究總體上分兩塊：一是在傳統(tǒng)鋰電池上進(jìn)行應(yīng)用,，目的是改進(jìn)、提升鋰電池的性能,，這類(lèi)電池不會(huì)產(chǎn)生顛覆性的影響,；二是依據(jù)石墨烯制造一個(gè)新體系的電池，它是一個(gè)嶄新系列的,，在性能上是顛覆性的,，稱作“超級(jí)電池”。
中國(guó)2015年量產(chǎn)石墨烯鋰電池
新能源汽車(chē)推廣長(zhǎng)達(dá)5年,，但效果并不理想,。據(jù)工信部的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2014年前11個(gè)月,，我國(guó)新能源汽車(chē)?yán)塾?jì)生產(chǎn)5.67萬(wàn)輛,，和2015年純電動(dòng)汽車(chē)和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)?yán)塾?jì)產(chǎn)銷(xiāo)量力爭(zhēng)達(dá)到50萬(wàn)輛的目標(biāo)差距巨大。
市場(chǎng)化艱難的主要原因在于使用的便捷度上：一是續(xù)航里程較低,，消費(fèi)者普遍有里程焦慮,；二是充電設(shè)施不完善，充電不方便影響使用,。
在傳統(tǒng)的解決方案中,，車(chē)企采用了先推廣混合動(dòng)力車(chē)型緩解里程焦慮，消費(fèi)者可以根據(jù)實(shí)際情況選擇用油或者用電,；另一個(gè)角度,，國(guó)家鼓勵(lì)大規(guī)模建設(shè)充電站和充電樁，緩解充電難。
石墨烯超級(jí)電池的出現(xiàn),，可能徹底改變現(xiàn)有的充電問(wèn)題,。續(xù)航里程成倍增長(zhǎng)，長(zhǎng)途出行的里程焦慮可能徹底打破,。以西班牙的超級(jí)電池為例,，1000公里的續(xù)航里程幾乎接近北京到上海的直線距離，遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)汽車(chē)一箱油的行駛距離,。
石墨烯充電速度提升,，可以減少充電時(shí)間，宏觀上可以大范圍減少充電站和充電樁的需求,。以目前全球領(lǐng)先地位的特斯拉ModelS85為例,，其通過(guò)大功率的超級(jí)充電站充電，也要80分鐘才能充滿,，車(chē)主等充電的時(shí)間仍然是一次煎熬,。
“超級(jí)電池10分鐘的充電時(shí)間，比加一次油時(shí)間長(zhǎng)一點(diǎn)點(diǎn),，但續(xù)航里程比一箱油要長(zhǎng)很多,，消費(fèi)者再也不會(huì)抱怨�,！币晃黄�(chē)業(yè)內(nèi)人士分析稱,。
目前，油電混合動(dòng)力車(chē)被認(rèn)為是市場(chǎng)上最適合由燃油車(chē)過(guò)渡到電動(dòng)車(chē)的最好產(chǎn)品,，而且這個(gè)過(guò)渡階段可能長(zhǎng)達(dá)15-20年,，但電池材料的進(jìn)步可能推翻這種預(yù)判，甚至連純電動(dòng)車(chē)的普及也可能不需要那么長(zhǎng)時(shí)間,。
“超級(jí)電池”一旦大規(guī)模應(yīng)用到電動(dòng)車(chē)上,，對(duì)整個(gè)行業(yè)將是顛覆性的�,！耙恍┌倌贶�(chē)企可能沒(méi)有這項(xiàng)技術(shù)而衰落,，而一些只有十幾、二十年的車(chē)企,，因?yàn)檎莆招虏牧霞夹g(shù),，可能成為新的巨頭�,！�
李義春介紹說(shuō)，目前國(guó)內(nèi)對(duì)石墨烯電池的研究進(jìn)展順利,，一些高校研發(fā)團(tuán)隊(duì)和深圳的企業(yè)進(jìn)行合作,，研究已經(jīng)進(jìn)入了中試階段，“預(yù)計(jì)2015年上半年就可能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),，性能會(huì)有很多提升,。比如可以在不增加多少成本前提下,，增加鋰電池的充放電次數(shù)，提高電池安全性等,�,！�
中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)戰(zhàn)略聯(lián)盟在2013年就已經(jīng)向國(guó)家各部委上報(bào)了多個(gè)石墨烯研發(fā)示范基地，無(wú)錫,、重慶,、南京、青島,、常州等紛紛建立石墨烯產(chǎn)業(yè)示范基地,。2014年12月，國(guó)家主席習(xí)近平親赴江蘇高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)研究院,，調(diào)研石墨烯研發(fā)及參觀產(chǎn)品展示,。
不過(guò)，據(jù)石墨烯電池研究人士透露,，目前國(guó)內(nèi)主要研究的是石墨烯運(yùn)用到鋰電池上,，而非全新體系的“超級(jí)電池”，所以國(guó)內(nèi)技術(shù)和超級(jí)電池有一定差距,。國(guó)家相關(guān)部門(mén)對(duì)此很重視,，2015年出臺(tái)的“十三五”新材料規(guī)劃可能將石墨烯納入其中。
