中国量产石墨烯“超级电池”

马斯克、应宜伦、雷军，甚至没有多少人看好的郭台铭、贾跃亭，都是汽车行业之外的野蛮人。

两年前还在观望的汽车行业，如今却默默接受了这样的现实：这些野蛮人正在引领汽车智能化和电动化的双重协同转型。

尤其是在国家战略推动汽车主动转型的中国，很可能成为这些人为全球汽车产业建立新秩序和游戏规则的前沿。

2019年12月26日，美国电动汽车制造商特斯拉发布了两年前停产的第一代Roadster车型的升级版。

续航里程较原版提升60%。

电池技术的进步提高了特斯拉产品的性能。

此前，Roadster 的续航里程以公里为单位。

特斯拉首席执行官马斯克表示，特斯拉高性能石墨烯电池的容量较目前容量增加了近70%。

科学家在英国发明石墨烯十年后，其在电池方面的应用取得了巨大突破。

12月初，西方媒体报道称，西班牙公司Graphenano与西班牙科尔瓦多大学联合研发的石墨烯电池充电仅需8分钟，可行驶数公里。

它被石墨烯研究人员称为“超级电池”。

“我们还在了解情况，正在核实这块电池在西班牙的具体情况。

如果确认确实如此，那确实会是一个革命性的变化。

”中国石墨烯产业技术战略联盟秘书长李宜春12月24日对21世纪经济报道记者表示。

西班牙的“超级电池”很快将用于特斯拉等汽车。

据西方媒体报道，其车主将于12月在德国两大汽车巨头的汽车上进行测试，并将于今年第一季度投放市场。

使用。

石墨烯充电时间接近加油。

目前，全球汽车厂商使用的动力电池主要采用锂电池，如以特斯拉为代表的镍钴铝酸锂电池（钴酸锂电池）、以比亚迪为代表的磷酸铁锂电池等。

以及以日系车为代表的锰酸锂电池。

这三类电池中，钴酸锂电池的能量密度最高，但在高温下也最不稳定；磷酸铁锂电池最稳定，但能量密度最低。

锂离子电池技术已经蛰伏了20年，没有重大技术创新。

一位动力电池专家表示，最大的障碍是锂离子电池的功率密度有限，大量的能量无法快速接收或释放。

特斯拉升级版Roadster 3.0采用了改进的锂电池，特斯拉尚未确认是否添加了石墨烯。

不过，它的性能却得到了极大的提升，这或许只有石墨烯才能实现。

新改进的0型锂电池容量大幅增加。

电池组数量没有增加，但电池组总容量从53kWh增加到70kWh。

接受采访的专家表示，石墨烯的结构可以改变锂电池技术长期未能突破的障碍。

石墨烯片的内部结构间距被扩大，以允许更多的电解质“润湿”和锂离子电池中锂离子的高速率沟道特性。

“石墨烯的特点是导电速度快、导电性好，目前很多研究都在实验中，很难说是哪一种，但肯定能缩短充电时间。

”李依春说道。

据美国伦斯勒理工学院研究人员估计，石墨烯负极材料的充电或放电速度比当今锂离子电池常用的石墨负极快10倍。

上述西班牙机构的数据显示，石墨烯还可能显着提高电池的容量。

“超级电池”参数显示，其能量密度超过wh/kg，是目前动力锂电池的5倍；其使用寿命是目前锂电池的两倍；其成本将比目前的锂电池低77%。

锂电池的传统制造强国是日本和韩国。

他们还抓住石墨烯电池的技术机遇。

韩国科学家早在去年11月就宣布，新发明的石墨烯超级手机电池可以储存与传统电池相同的能量。

电量充足，但充电时间只有16秒。

日本在电池技术方面正在探索两条并行的路线。

除了开发普通意义上的锂电池外，他们还在研究燃料电池技术，利用特殊的石墨烯材料代替铂作为催化剂，生产燃料电池汽车所需的氢燃料。

突破。

李宜春介绍，目前石墨烯的研究大体分为两部分：一是其在传统锂电池上的应用，目的是改善和增强锂电池的性能。

此类电池不会产生破坏性影响；另一种是基于石墨烯打造的新系统电池，这是一个全新的系列，在性能上具有颠覆性，称为“超级电池”。

我国每年量产石墨烯锂电池并推广新能源汽车已经持续了5年，但效果并不理想。

据工信部统计，前11个月，我国共生产新能源汽车5.67万辆，与全年纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量差距巨大力争保有量达到50万辆。

市场化困难的主要原因在于使用便利性：一是续航里程较低，消费者普遍存在里程焦虑；二是充电设施不完善，充电不方便影响使用。

传统解决方案中，车企首先采用混合动力车型来缓解里程焦虑，消费者可以根据实际情况选择用油还是用电；从另一个角度来看，国家鼓励大规模建设充电站和充电桩，以缓解充电灾难。

石墨烯超级电池的出现或将彻底改变现有的充电问题。

续航里程翻倍，长途出行的续航里程焦虑或将彻底打破。

以西班牙的超级电池为例，其公里续航里程几乎接近北京到上海的直线距离，远远超过传统汽车一箱油的行驶距离。

石墨烯充电速度的提高可以减少充电时间，宏观上减少大规模充电站和充电桩的需求。

以全球领先的特斯拉Model S 85为例。

通过大功率超级充电站充满电需要80分钟。

等待充电对于车主来说仍然是一种煎熬。

“超级电池的10分钟充电时间比加满一箱油的时间要长一点，但续航里程却比一箱油长得多。

消费者再也不会抱怨了。

”一位汽车业内人士分析称。

目前，油电混合动力汽车被认为是市场上燃油车向电动车过渡的最佳产品，而这个过渡期可能会持续15-20年。

然而，电池材料的进步可能会推翻这一预测。

即使纯电动汽车的广泛采用也可能不需要那么长时间。

一旦“超级电池”大规模应用于电动汽车，将对整个行业产生颠覆性影响。

“一些百年车企如果没有这项技术可能会衰落，而一些只有十年、二十年历史的车企可能会因为掌握了新材料技术而成为新的巨头。

”李宜春表示，目前国内石墨烯电池需求研究进展顺利。

一些大学研发团队正在与深圳的企业进行合作。

研究已进入中试阶段。

“预计今年上半年就能量产，性能会有很大提升。

比如可以在不增加成本的情况下做到，增加锂电池的充放电次数，提高电池安全性等。

”中国石墨烯产业技术战略联盟2018年已向国家各部委申报了多个石墨烯研发示范基地，包括无锡、重庆、南京、青岛、常州等，2018年12月石墨烯产业示范基地陆续成立。

今年，习近平主席亲自到江苏高新技术产业研究院调研石墨烯研发并参观产品展示，但据石墨烯电池研究人员介绍，目前国内主要研究的是石墨烯在锂电池上的应用，而不是“超级电池”的新体系，因此国内技术与超级电池还有一定差距，国家相关部门对此高度重视，2018年发布的“十三五”新材料规划中可能包括在内。

石墨烯。