| 加入桌面 | 手机版 | 无图版
高级搜索 标王直达
摩托车与配件
通机
 
当前位置: 首页 » 资讯 » 国内资讯 » 正文

石墨烯电池真的是噱头吗?看我国锂电池技术真正水平

放大字体  缩小字体 发布日期:2021-01-19  来源:转载  浏览次数:1698
核心提示:从目前的电池技术来看,噱头肯定是有些的。

从目前的电池技术来看,噱头肯定是有些的。

不光人有三急,车企也有三急:没钱、没技术和没人买。所以利用吸人眼球的新闻来提升自己的股价,吸收更多的钱来投入研发。它的出发点是好的。

现成的石墨烯技术也是有的,而且这家车企一直在搞量产研发。但到时别像庞青年造的“水变氢”汽车一样,既上不了台面,又成为全国人民的笑柄就行。

石墨烯是“何方神圣”呢

1.jpg

石墨烯就是单层碳原子构成的二维晶体。一层的厚度就是一个碳原子的厚度。而一个碳原子的直径只有0.335纳米。这就好像在一毫米厚的石墨里,可以分成300多万层石墨烯。一层石墨烯的断裂强度是钢的200多倍,同时还具有极为良好的导电性能。

2.png

那么,将石墨烯材料应用在电池上,当下主要有两个方向:一是做电极嵌锂材料,二是做导电剂。

但是,你知道石墨烯有多贵吗?

目前工业级别的石墨烯每克大概是几十元到几百元不等,高导电石墨烯的价格每克至少要500元以上,至于那些高纯度的石墨烯就更贵了,每克至少要1000元以上,更贵的甚至达到5000元。

如果将石墨烯作为动力电池负极主材料的话,电池造价将变得非常之高,只有用作添加剂来使用,这时企业和市场才能勉强接受石墨烯那高昂的成本。

即便是这家车企宣称的,在电池负极添加了1%~2%的石墨烯材料,也仅能提高电极的导电性。并不能有效提高电池的能量密度。

他们发布的这种只将石墨烯作为添加剂或电极材料的电池,其本质还是锂电池。

3.jpg

其实石墨烯电池技术也不是首次进入公众视野,早在2014年,西班牙Graphenano公司就与西班牙科尔瓦多大学合作研究出了首例石墨烯聚合材料电池。

2015年,华为瓦特实验室在日本57届电池大会上正式发布了石墨烯基锂离子电池。

2018年,华为抛出了彩蛋,宣称石墨烯基锂离子电池技术将应用在自己的手机上面,但是可能基于种种原因,就连目前最新的P40系列也没用到这种石墨烯电池。

既然并不是真正意义上的石墨烯电池,那么充电速度又怎么解决呢?

4.png

这里就要提到如今智能手机都带有的快速充电功能了,例如高通和联发科的快充、Oppo的闪充和华为的超级快充。

手机电池快速充电的原理其实很简单,一般快充的实现方式有三种:电压不变,提高电流;电流不变,提升电压;电压、电流均提高。

提高电压的是高通和联发科的快充技术,加大电流的是Oppo的闪充、Vivo的超级快充和华为的超级快充技术。

从各方面来看,低压大电流快充方案更好,日常最明显的体验就是充电快的同时充电发热量也低。

但是加大电流快速充电,还要保障电池的循环寿命和能量密度。这对电池的材质有很高的要求。

快速充电的原理是什么呢?

5.jpg

现在的锂电池,基本都是锂离子聚合物电池。电池的正极部分是钴酸锂类的材料,电池的负极是类似吸水海绵的材料,比如石墨。然后再加入电解质,就组成了电池的基本结构。

6.gif

当我们给电池充电时,正极的电子就会向负极移动,同时,正极的锂离子会穿过中间的绝缘隔膜,向负极移动,储存在石墨端。

当正极的锂离子全部移动至负极,则电池的电量就充满了。当我们停止充电之后,电池就开始放电过程,此时储存在负极的锂离子会缓慢移动到正极,当锂离子全部移动至正极,那么电池就没电了。

简单来讲,快充主要就是保证锂离子快速的从正极嵌出并快速的嵌入负极,不能造成锂离子的沉积。

功率(W) = 电流(A) ×电压(V)

因此锂电池充电的快慢,取决于功率的大小。功率越大,充电越快。而功率的大小,又取决于电压和电流的大小。

以上可以看出,要在8分钟内充满80%续航1000公里的蓄电池需要相当大的功率。这就要建设高功率的快充桩,目前充电桩的技术水平完全可以实现这种大功率,只不过成本高些罢了。

我国的锂电池产业

7.jpg

二十多年来,我国锂电产业取得了举世瞩目的成就。

1997年天津大力神注册成立,标志着锂离子电池国产化的开始。

紧接着比亚迪进入锂电业务,同时TCL全能、凯邦精进能源、比克等电池企业相继成立。随着电池产业的规模化,原材料和资源端的国产化进程也很迅猛。

2000年中信国安盟固利成立,最为关键的正极材料开启了国产化进程。与此同时,上海杉杉的负极材料项目实现量产,标志着负极材料国产化的开始。

此后,电解液、隔膜、六氟磷酸锂、碳酸锂等材料陆续实现了国产化。

目前,我国拥有了完整的锂电产业链。并且在关键材料领域涌现出了一批世界级企业,在实现自给自足的同时,还能出口到海外市场。在消费市场不断出现创新产品,并且动力电池的产销量占世界总量的50%以上。

由于固态锂电池的诸多优势,我国在1987年就将其列入了“863计划”重大专题。目前我国在全球固态锂电池领域的1198篇专项论文中以366篇位列第一。

而且我国在石墨烯材料的研究上也具有独特的优势,从生产角度看,作为石墨烯生产原料的石墨,在我国储能丰富,价格低廉。

8.png

2020年中科院又宣称我国在石墨烯技术上获得了重大突破:用石墨烯可以将电磁延迟的时间缩短1000倍,通过其制作的雷达,甚至还能让美国的F-22以及F-35战机的隐身功能失效。

结语

产业链和技术都不缺了,石墨烯电池未来可期。

 
 
[ 资讯搜索 ]  [ ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 关闭窗口 ]

 
0条 [查看全部]  相关评论

 
推荐图文
推荐资讯
点击排行
 
 

购物车(0)    站内信(0)     新对话(0)
Live Chat by comm100