石墨烯电池能制霸新能源车市场?

想必前段时间大家也被这个图片刷了屏⬇


石墨烯电池能制霸新能源车市场?


看完这个新闻很多人感慨,今年怎么这么多1000公里续航的车型?同时更惊喜的是,这个电池不仅1000km续航,还能做到8分钟充满80%这种程度的快充,广汽牛逼。
是的,在大家看完新闻发布会以后,很多人都以为广汽这是在宣布自己发布一个1000公里续航,8分钟能充满80%的电动车。
就在发布会后的第二天,不仅是广汽集团股票,甚至整个石墨烯领域的股票都大涨了。但是这件事在电池领域内却受到非常多的质疑。


为了打消大众质疑,1月18日,广汽在发布公告解释了他们的发布会上的“石墨烯电池”,也就是我上面说的那个。公告中说到,他们官方发布会上所说的快充和1000km续航其实就是两件事,能达到1000km续航的和能实现8分钟充满80%的电池,其实是两个东西。


石墨烯电池能制霸新能源车市场?


石墨烯电池能制霸新能源车市场?


我要报警了……

石墨烯电池能制霸新能源车市场?


听到这个消息的庄家分分卖出手头的股票,而我,又被割了一波韭菜。
所以这件事告诉我们一个什么道理呢?
股票有风险,投资需谨慎。

为什么有人说石墨烯电池是噱头?


因为一般来说,电池的命名是以正极主要材料来命名的,例如三元锂电池之所以叫三元锂,是因为在正极中采用了镍钴锰三种元素作为主要材料。而石墨烯是作为负极材料或者是正极添加剂等应用于电池中,那么以石墨烯电池来给电池命名则是不准确的,而是应该称为:石墨烯负极电池或石墨烯基电池。所以这就造成了很多人以此来抨击广汽这个新电池,因为一定程度上,这个说法对大众造成了误导。

撇开宣传,电池本身如何


那咱不谈这个命名方式上的问题,就广汽这个石墨烯基电池本身来说,究竟如何呢?

石墨烯电池能制霸新能源车市场?


其实我认为如果真的广汽在电池电极用了石墨烯材料,那么也是一件很了不起的事情,尽管目前在比亚迪、三星、小米等的厂家都宣称了自己早就在电池电极中用到了石墨烯,但是每个厂家的应用方式以及应用的石墨烯材料制备方式不同,所导致的石墨烯材料的性能不同,所能实现的效果也不同,而广汽利用石墨烯材料,实现6C快充确实是足够博人眼球;其次因为广汽的电池并不只是用到石墨烯材料,同时他们的石墨烯材料还是自己专利技术制备的,其中解决了很多关于石墨烯材料应用的难题,这点我们下文会讲到。

石墨烯是什么?


所以石墨烯是什么,为什么它的出现总是能触动行内人的神经呢?首先我们要知道石墨烯是什么,它有多强大的性能?

石墨烯电池能制霸新能源车市场?

(左边石墨;右边石墨烯)


石墨烯往简单点来说,就是石墨的单层结构。是的石墨的结构就跟个千层蛋糕一样。往复杂点来说,就是六边形晶格排列的sp2杂化键合的碳原子层。

石墨烯电池能制霸新能源车市场?

(石墨烯)


因为石墨烯结构的原因,导致了在石墨烯有着优异力学性能、热学性能、电学性能和光学性能,而它优异的电学性能就导致了它在电池电极中有非常好的应用前景。例如它的电子迁移率在室温下可以达到15000cm2/Vs,高于硅晶体和碳纳米管。

石墨烯电池能制霸新能源车市场?


同时石墨烯的理论比表面积为2630m2╱g,3克石墨烯的比表面积相当于一个足球场,更大的比表面积利于提升电池的能量密度。
因为拥有这些优异的性能,让石墨烯材料在电池领域受到了非常大的关注。

石墨烯如何应用在电池中


那么一般来说,石墨烯材料是如何应用在电池上的呢?它可以用于正极或者负极材料中。

石墨烯电池能制霸新能源车市场?


例如首先它可以直接用于负极,或者作为负极的添加剂用在负极,目前负极比较常用的是石墨;或者作为正极的导电添加剂使用;再或者是在锂电池正极表面进行包覆;又或者是直接作为电极材料的骨架,以此增加正极材料强度,同时使石墨烯成为了正极的骨骼,整体提升锂电池寿命,提高微观导电性和电池的安全性能。

广汽的做法是什么样的?有什么优势?

广汽的做法是将石墨烯用于正极材料中作为添加剂使用,可以提升正极的电子和离子电导率,这个做法其实是目前比较普遍的石墨烯用于电池中的方式。

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在成本控制方面,广汽采用了一种特殊的树脂作为碳源材料,其成本低廉,同时制造工艺对于大批生产也比较友好,所以广汽决定在产品研发的这个阶段推向市场。

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具介绍,广汽自主专利制备的这种石墨烯不仅有孔结构可控的优点,同时还能做到层数少、比表面积大、孔隙率高和电导率高、密度低、不易再堆叠等特点。同时非常重要的是制备工艺也简单易行,无需后期模板刻蚀,非碳残余物易清除,部分原料可循环利用,易于实现规模化生产,这对于长远来说,会给石墨烯量产带来更高品质和更低的成本。
简单总结一下就是:从理论层面来看,广汽的石墨烯材料是一个高质量的三维石墨烯材料,适合用于量产和商用,同时还解决了离子在高充电倍率下运动受到阻碍的问题。不仅对于目前作为电极添加剂使用,对于其他领域的应用也具有非常高的价值。

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说到这,还有一个需要强调的点是广汽采用三维石墨烯,因为单片的二维的石墨烯因为种种原因,很容易发生堆叠,堆叠后的二维石墨烯在性能上将大打折扣。而采用三维石墨烯,是目前来说将石墨烯投入实际应用的最佳途径之一。
广汽的多孔的三维石墨烯网络不仅保持了二维石墨烯的优异性质,而且增加了石墨烯在很多应用方面的性能,例如更高的比表面积、更高的机械性能和更高的电导率等等。

石墨烯电池能制霸新能源车市场?


所以三维石墨烯会成为目前不仅广汽,同时包括非常多的相关领域在这几年的研究方向。

我看不看好广汽的石墨烯基电池呢?
目前来说,尽管今年可以量产,充电确实能达到6C标准,那么只能说明广汽的技术水平确实是先进的,值得认可的,但是对于我们来说,意义并不是很大,因为它的快充并不是可以立刻普及的。

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限制电动车快充的因素不仅是电池,同时还有大功率充电桩。所以尽管广汽解决了电池的快充问题,接下来能立刻进入市场,但没有高功率的充电桩作为配套,那么这个快充电池也是发挥不出最佳的充电性能;除此之外,同时广汽的领导也说了:这个电池目前不会便宜。
但是它真的毫无疑义吗?并不是的,对于一个新的材料来说,我们不妨多点耐心,而广汽将它推向市场,已经是产品成功同时迈向成熟的重要阶段。

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页面更新:2024-03-11

标签:三星   石墨   电池   负极   正极   表面积   电极   量产   新能源   锂电池   添加剂   优异   性能   领域   结构   材料   科技

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