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石墨烯电池的研发难点在哪里?

日期:2021-1-26标签: (来源:互联网)

众所周知,充电速度慢是困扰广大新能源汽车用户的“难题”,所以广汽Ean的新产品刚刚出现,带动了石墨烯a股的暴涨。如果真的要推出一种创新技术,能够解决动力电池领域的行业痛点和难点,可以说仅仅靠仰望星空提出各种理论上可行的理想化概念是远远不够的。

最近,石墨烯电池再次在业界引起激烈争论——它们可以在8分钟内充满80%的电,配备石墨烯基超快速充电电池的车辆可以行驶1000公里,广汽Ean的口号让石墨烯电池瞬间点燃市场。

石墨烯被誉为“21世纪新材料之王”,由碳分子网络结构组成。构成该结构的石墨烯材料非常薄,可以将电池两极的材料分开,让电子非常容易通过,完成快速充放电,一定程度上提高了电动车的充电速度。众所周知,充电速度慢是困扰广大新能源汽车用户的“难题”,所以广汽Ean的新产品刚刚出现,带动了石墨烯a股的暴涨。

但业内有人指出,GACAen提到的石墨烯电池概念只是在现有的各种电池材料中加入石墨烯作为基础材料,使其起到导电剂的作用,与过去很多公司的做法没有什么不同,更多的是赋予了一种理想化的概念。

按照业界对电池的命名方式,BAR63-03W这款石墨烯电池的全称应该是石墨烯基超快充电电池,或者“石墨烯掺杂硅基负极锂电池”。石墨烯含量不是很高,本质上还是锂离子电池。另外,这种所谓的石墨烯电池要想实现“1000km续航,8分钟快充”,不仅要牺牲成本,还要满足充电设施等一些相关要求。

石墨烯电池的研发难点在哪里?

这个案例表明,理想化技术的实现和其在市场上的大规模应用之间存在着不可逾越的鸿沟,从“提出概念”到“真正落地”的道路是漫长的,所以要想“量力而行”,就需要在研发和技术创新上不断努力。

动力电池的性能决定了新能源汽车能否“一路顺风”,而要想在动力电池领域有所创新,就需要经历一段漫长的研发之路,因为这个领域从来没有过突然的创新。具体来说,在复杂的动力电池领域,采用新材料并不能立即带来颠覆性的创新,因为在新材料的使用过程中,所有的支撑材料也需要同步创新,这无疑是一个相当长的周期。正如中科院院士高所说,电池材料的创新是一个积累和发展的过程,需要长期的努力。

当配套材料有所创新,研究成果初步呈现时,这条研发之路还没有走到尽头。电池产品在投放市场之前,需要经过小试、中试、量产等各个阶段,每个阶段都要面对几次故障和修正。所以。如果真的要推出一种创新技术,能够解决动力电池领域的行业痛点和难点,可以说仅仅靠仰望星空提出各种理论上可行的理想化概念是远远不够的。

“路很长,修远很忙”。石墨烯电池的研发需要迫切解决哪些问题?

首先是成本问题。石墨烯的高成本可以从其在材料市场的定价单位看出来。相对于以吨计价的传统导电材料炭黑和石墨,被称为“新材料之王”的石墨烯以克为单位销售。根据现有数据,石墨烯的价格在2000元/克左右,总价可想而知。所以,如果石墨烯电池真的装在电动车上,很多普通消费者可能承受不了这么高的成本。

二是备考和转学的技术难点。业内专家认为,石墨烯是一种纳米材料,分为单层石墨烯和多层石墨烯(2~10层)。单层和多层石墨烯都需要极高的制备技术,但高质量单层石墨烯的制备规模仍然受到化学气相沉积设备室尺寸的限制,连续制备技术和产品收率存在问题。另外,目前常用的湿法刻蚀转移方法会带来褶皱、杂质、破损等问题,难以实现传质。然而,卷对卷技术新方法的实践中仍然存在许多小问题,这仍然是令人尴尬的。

第三个问题来自应用效果。要平衡比较多种动力电池的能量、寿命、快充、安全、成本等指标,以达到最佳的应用效果,并不容易。还需要从整车系统设计上进行全面综合的考虑。

对于企业来说,“仰望星空”展示的是理想化产品的相关概念,在一定意义上代表了产品未来的发展方向。然而,如果我们真的想触摸广阔的科学星空,开发能够登陆市场并满足市场需求的产品,我们必须脚踏实地每个领域都有门槛。只有潜心研究核心技术,害怕自己还没有掌握的技术,脚踏实地的仰望星空,才能真正获得市场红利,在市场上站住脚。