石墨烯電池:充電五分鐘狂奔兩千里?
根據(jù)高斯公式求得石墨烯電池量產(chǎn)時間,我選擇狗帶。
文▍起司貓
近日,一則新聞嚇掉了起司貓的下巴:
大意是說,合肥國軒與航天萬源將盒子在唐山市設(shè)立項目公司,打造一個石墨烯產(chǎn)業(yè)園,建設(shè)黏規(guī)劃產(chǎn)能10Ah動力電池生產(chǎn)線,今年就要實現(xiàn)批量生產(chǎn)。
照這個尿性,是說石墨烯電池都已經(jīng)要量產(chǎn)民用的地步了?中國什么時候變得走在世界巔峰的山脊上的?
超級電池真的來了?
其實,畫出這樣“大餅”的不止國軒高科。前不久一個叫東旭光電的企業(yè)發(fā)布公告說自個兒已經(jīng)研發(fā)出了世界上首款石墨烯電池,并自冠以“烯王”名號。
然而仔細看來,他們研發(fā)出的不過是石墨烯基鋰電池,這偷天換日,純石墨烯電池與石墨烯基鋰電池中間差了孫猴子一個筋斗云好嗎!
而在此之前,石墨烯電池領(lǐng)域掀過浪花的也就是仰融的正道集團。他們研發(fā)的石墨烯鈦酸鋰電池應用在正道的第二代純電動公交車上,即將投放市場。
而這位國軒高科同學,與比亞迪、寧德時代新能源并稱國內(nèi)動力電池前三強。如果真的實現(xiàn)量產(chǎn),絕壁是件牛大發(fā)了的事情。可是在量產(chǎn)之前,還有很多問題要解決。
石墨烯到底是神饃?
石墨烯是一種僅由一層碳原子構(gòu)成的薄片,是英國曼徹斯特大學的物理學家安德烈?蓋姆和康斯坦丁?諾沃肖洛夫在2004年用膠帶撕石墨“撕”出來的。
這二位guys用特殊膠帶手撕石墨片,活活撕出一枚諾貝爾獎_(:зゝ∠)_
1毫米厚的石墨片大約包含300萬層石墨烯,這種網(wǎng)狀的二維、幾乎完全透明的晶體成為了世界上最薄但是最堅硬的材料。同時,石墨烯具有極好的導電性與導熱性,因此也是目前世界上電阻率最小的材料。
所以,石墨烯瞬間收到各界的青睞。尤其是電動汽車領(lǐng)域,石墨烯電池被神話為“充電五分鐘,奔跑一千公里”,媽媽再也不用擔心我的續(xù)航了。
那么石墨烯電池又是什么鬼?
石墨烯電池的能量密度高達600Wh/kg,而一塊鋰電池(以最先進的為準)的比能量數(shù)值為180wh/kg。
換句話說,一輛電動汽車如果想達到設(shè)定的動力蓄電池組總能量,配備石墨烯電池的重量只需普通動力電池的八分之一即可(石墨烯電池本身的重量僅為傳統(tǒng)電池的一半)。理論上來說,其使用壽命也是傳統(tǒng)氫化電池的四倍,鋰電池的兩倍。
但是,純粹的石墨烯電池,目前維基百科也沒有定義。即便是當年西班牙Graphenano和Cordoba合作的著名石墨烯電池,在brag about2015年即將量產(chǎn)之后,我們給了他兩倍時間也沒找到量產(chǎn)的一根頭發(fā)絲兒。
目前,市面上大部分所謂的石墨烯電池都是在鋰電池等電池中通過技術(shù)手段添加一些石墨烯,更多還是作為輔助材料的“配角兒”。
上道兒的比如正道,會老老實實說,我們這是石墨烯鈦酸鋰電池;路子野的,比如東旭光電,哪怕自己確實造的就是石墨烯基鋰電池,卻要在新聞通告中大放厥詞說自個兒已經(jīng)造出了世界上首個石墨烯電池,還不忘說一句:恭賀祖國!簡直尷尬癌都要犯了。
起司貓采訪了從事新能源電池研究的不具名行業(yè)專家,他說,目前,石墨烯對新能源電動電池的貢獻主要在于可以提高電池的快充性能,但目前并沒有突破性的進展。石墨烯更多都是以導電劑加進去,倍率性能會好一些,甚至基都算不上(參考上文提到的“石墨烯基鋰電池”,啪啪打臉),而且能量密度基本不會增加。
翻譯成白話,就是說,充電五分鐘,狂奔倆小時這樣的夢或可期,但說靠這個實現(xiàn)輕量化或者給電動車延年益壽之類的,起司貓覺得,那還不如去指望硅材料來的靠譜。畢竟硅電池可比石墨烯便宜了太多。
量產(chǎn)之路,道阻且長
石墨烯產(chǎn)業(yè)基于其神奇的特性,在資源需求大國我大天朝那絕對是搶手貨。
據(jù)中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長李義春介紹,2014年石墨烯產(chǎn)業(yè)銷售額4000多萬元,2015年達到6億元,今年預計在50億元左右,到2020年,石墨烯產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模或達1000億元,占全球市場的50%~80%。
作為現(xiàn)在最火的材料之一,石墨烯的社會關(guān)注度高、政策扶持力度大。就國軒高科而言,起司貓挖墳發(fā)現(xiàn),其公司全資子公司合肥國軒高科動力能源有限公司收到國家產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級項目2016年中央預算內(nèi)投資計劃補助資金1.17億元,該項補助資金將用于合肥國軒“年產(chǎn)6億安時鋰離子動力電池生產(chǎn)基地項目一期工程”的項目建設(shè)。
一言不合就資助,有錢就是任性。可是對于石墨烯電池而言,深耕多年的仰融目前也只做到石墨烯鈦酸鋰電池,按照計劃,他們的下一步是造石墨烯鋰硫電池,終極的才是純石墨烯材料的超級電池。
面對中國現(xiàn)在石墨烯產(chǎn)品跟我國電池產(chǎn)品一樣,量大而質(zhì)拙。而到真正的石墨烯電池,我們可能還要有十年甚至更久的路走。用一個未來才會民用的東西,現(xiàn)在就宣稱量產(chǎn)來圈錢,雖然出發(fā)點是好的,但并不利于我國電池行業(yè)的扎實發(fā)展。
虛假繁榮的步子邁得太大,容易扯著蛋,而消費者絕不應用自己口袋里的錢甚至生命為此來買單。
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