中國粉體網訊 石墨烯因其強大的導電性能而被認為是革命性儲能材料,。近年來,隨著新能源汽車和移動通訊設備的發(fā)展,,利用石墨烯改進,、提升動力、儲能電池材料的性能,,正成為業(yè)內關注的焦點,。
在新能源汽車領域,“石墨烯電池”概念被反復提及,,似乎已成為目前電動汽車電池技術的突破口,。石墨烯技術電池被稱為是“里程碑式的黑科技”,號稱能夠延長續(xù)航里程,、電池壽命,,同時縮短充電時間。
然而一直以來,,伴隨著追捧,,爭議也從未間斷。處在風口浪尖的“石墨烯電池”到底是概念炒作,還是真的將迎來市場化契機,,仍需要客觀看待,。
“石墨烯電池”不存在
石墨烯材料與傳統(tǒng)電池材料混合,能夠顯著提升電池充放電,、循環(huán)壽命等,,它也成為動力電池企業(yè)在新一輪市場競爭中的制勝點。不可否認,,石墨烯應用工藝創(chuàng)新,、研發(fā),一直是制約我國電池相關行業(yè)實現(xiàn)產業(yè)升級的難題,。
石墨烯若能真正有效提升動力電池容量,、實現(xiàn)快速充電,它將直擊動力電池大規(guī)模推廣的痛點,,而且對鉛酸電池行業(yè)的產業(yè)升級具有重要意義,。從這個層面來看,動力電池或將是石墨烯規(guī)�,;瘧玫钠鯔C,。
對全國石墨烯產業(yè)進行調研、考察后,,我們發(fā)現(xiàn),,將石墨烯作為基礎材料添加到現(xiàn)有各類電池材料中,已成為國內各主流電池企業(yè)的普遍做法,。
石墨烯在電池領域的應用形式,,無外乎三種:一是直接作為正/負極材料;二是作為導電添加劑,,添加到正/負極電極材料中,,或對電極材料進行復合改性處理,提高電極導電性和充放電倍率,;三是作為集流體或集流體涂層,,用于提高電池功率特性。
目前,,石墨烯在鋰離子電池上的應用主要采取后兩種方式,。因為石墨烯直接作為負極材料時,其表面特性容易受外界影響,,穩(wěn)定性極差,,存在首次效率低下等問題,難以滿足鋰離子電池性能需求,。
鋰離子電池作為新能源汽車戰(zhàn)略新興產業(yè)的重要組成部分,,是投資者爭相關注的熱點,,部分群體進行炒作在所難免。但是準確地講,,當前并沒有所謂的“石墨烯電池”,。 此前,,東旭光電生產出了“烯王”電池,,但是它并沒有將旗下任何一款電池產品定義為“石墨烯電池”。
之前,,華為生產的石墨烯鋰電池曾一度爆熱,。但是在公開資料中,石墨烯只是作為華為該款電池的散熱材料,,用于提升鋰離子電池散熱性能,,并沒有直接使用石墨烯材質制作電池主體。 石墨烯確實能夠提高電池性能,,但是它在電池材料中主要是作為輔助材料(添加劑)使用,。作為21世紀最具創(chuàng)新價值的新材料,石墨烯在汽車電池領域具備很好的應用潛力,。
石墨烯將大有可為
作為目前最薄,、最堅硬、導電導熱性能最強的一種新型納米材料,,自2004年問世以來,,石墨烯就一直處于科研前沿,備受關注,。石墨烯產業(yè)應用最大的領域是復合材料,。復合材料產業(yè)體量非常大,應用范圍非常廣泛,,從軍用到民用,。它也能與未來的新能源汽車、無人飛機,、電動游艇的制造材料相配合,。
在汽車的每個細分產業(yè),石墨烯都蘊藏著巨大的市場與商機,。
以動力電池領域為例,,石墨烯是具有良好應用前景的鋰離子電池正負極材料。同時,,石墨烯聚合材料電池的重量僅為傳統(tǒng)電池50%,,成本將比鋰電池低77%。石墨烯加入到鋰電動力電池內,,能將電芯內阻減小至最小,,有效地解決了阻礙鋰電池產品快速充電的技術瓶頸,同時大大延長電池使用壽命。
從性能來看,,石墨烯鋰電池充電一次,,耗時不超過10分鐘;單位質量的鋰電池容量,,從目前的約0.1千瓦時/千克,,提高到了1-15千瓦時/千克,電池重量也可降低90%以上,。
石墨烯材料從實驗室到工程化應用,,再到商業(yè)化,還有很長的路要走,,更需要做好石墨烯及其改性材料在工業(yè)產品中的首批次示范應用,。
石墨烯在動力電池上的應用,要以市場需求為牽引,,聚焦,、破解關鍵技術和突出問題;聚集產,、學,、研、用等創(chuàng)新要素,,搭建更寬廣的全產業(yè)鏈發(fā)展和創(chuàng)新平臺,;并積極與新能源整車企業(yè)開展合作。
在電動物流車,、運輸車,、出租車及其它專用車的電池配套產品開發(fā)、市場開拓,、資本合作等方面,,實現(xiàn)強強聯(lián)合,將助推石墨烯材料在新能源領域的應用,。
未來,,整個產業(yè)需要穩(wěn)步推進,實現(xiàn)石墨烯材料應用市場的開發(fā),,將石墨烯打造為提升傳統(tǒng)產品性能的“味精”,,以及加快下游產業(yè)升級的“維生素”,進而做大,、做強中國工業(yè),。