新能源石墨汽车
A. 石墨烯电动车电池的优缺点是什么
石墨烯电池优点:
1、储电量是目前市场最好产品的三倍。一个锂离子电池(以最先进的为准)的比能量数值为180wh/kg,而一个石墨烯电池的比能量则超过600whkg。
2、用此电池供应电力的电动汽车最多能行驶1000公里,而其充电时间不到8分钟。
3、使用寿命长。其使用寿命是传统氢化电池的四倍,是锂离子电池的两倍。
4、重量轻。石墨烯的特性使得电池的重量可以减少为传统电池的一半,这样可以提高装载该电池的机器的效率。
5、石墨烯相比于传统的电池有着更大更多的优势,在使用寿命上,它的使用寿命是锂离子电池的两倍,是氢化电池的四倍。
6、更快的充电速度,并且在高温下也比锂离子电池更为耐用。
石墨烯电池缺点:
1、目前石墨稀还没达到实用化阶段,离大批量生产还有很长的路要走。
2、市场上这些石墨烯电池也不是纯石墨烯电池,他只是在锂离子电池的基础上掺杂了一些石墨烯的相关的技术,与传统的锂离子电池相比,它带来的性能提升也仅仅只有那么一点点。
再加上石墨烯的成本十分的高昂,它的制造工艺也非常的高,石墨烯电池的制作工艺仍然不够成熟,目前仅处于实验室阶段的它无法达到量产的地步。
3、工艺特性不兼容。就是石墨烯比表面积过大,会对现有锂离子电池的分散均浆等工序带来一大堆工艺问题。假如电池厂调工艺会累死,又没有性能指标突破性进步带来的足够的利润空间驱动。
B. 广州宣布石墨烯电池将量产,是否能弥补新能源汽车的缺陷
石墨烯无论是充电效率还是电池续航都是比较强的,如果能够顺利量产,一定可以解决新能源汽车的续航缺陷。近日,广汽新能源对外表示,自己的石墨烯技术已经从实验室水平走向了实体汽车,预计未来最先安装这款石墨烯电池的车型将会是广汽新能源的埃安。而从广汽集团公开的信息来看,该公司已经使用最新的石墨烯技术完成了电池包、电芯的测试工作,并且在实体汽车上进行了测试,从结果来看,石墨烯电池快充效率明显,8分钟就能充满80%以上的电量,从公司内部的充电效率来看已经和加油差不多了。如果该消息属实的话,那无论是石墨烯技术的又一巨大突破。
其实作为一个非常具有前景的技术,中国很多厂商很早就参与了石墨烯的研发了,因为中国的石墨烯无论是储量还是产量都是全球第一,背靠着大量的石墨烯资源,市场自然很庞大,相关企业的投入也很多,部分企业也在近几年开始了试生产的缓环节,希望可以加快石墨烯的量产进程,目前广汽已经掌握了三维结构石墨烯制备技术,这是完全拥有自主产权的技术,早在2019年广汽就表示过,即将公布其最新技术的石墨烯电池。
C. 如果新能源汽车电池都采用石墨烯电池,都会带来哪些好处
石墨烯产业链
如果石墨烯电池真的如我们预料的一样走进现实,那么石墨烯电池产业链将成为巨大的产业风口,投资者应该提前布局,深挖潜力个股,而不是给白酒等抱团股当接盘侠。
东旭光电:积极拓展新能源汽车及石墨烯领域,构建了高端材料--石墨烯基锂离子电池--新能源汽车产业链闭环,最先推出世界首款石墨烯基锂离子电池产品烯王,以15 分钟快充技术震惊业界,之后又与倍斯特联合发布了石墨烯基锂离子电池烯王二代。
宝泰隆:石墨烯行业领先企业,公司产业正由原有煤化工向新材料转型,推进石墨烯等新材料产业项目,目前具有50 吨/年物理法石墨烯生产线,100 吨/年化学法石墨烯生产线,更重要的是拥有密林石墨矿石墨开采业务,面积16.4平方公里探矿权。
方大炭素:公司具有丰富的上游石墨资源,为加快新材料产业创新,参股四川铭源石墨烯科技有限公司,研发优质石墨烯和其终端应用,发展石墨烯系列材料及储能产品、催化产品等。
中国宝安:领先的锂离子电池负极材料供应商,在锂电负极材料尤其是石墨材料领域取得了较强的技术优势,不断研发石墨负极材料生产关键技术。
中泰化学:已经提前布局石墨烯领域,投资厦门某石墨烯技术有限公司,对石墨烯技术开发,应用以及衍生品进行研究,重点研究石墨烯与PVC的结合。
D. 8分钟充电85% 广汽新能源Aion系列车型将率先搭载石墨烯电池
近日,广汽新能源官方宣布其石墨烯电池量产研发工作将从试验室走向实车,Aion系列车型将率先搭载石墨烯电池。据悉,广汽新能源石墨烯电池已经完成测试,仅需8分钟就可以将电池充电至85%,充电时间已经与传统燃油车的加油时间相当。
石墨烯材料因具备超轻、超高强度、超强导电性等特性,被认为是提高电池充电速度、推动动力电池技术进步的重要技术。早在2014年,广汽集团就响应国家政策号召,开启了对石墨烯技术的研发,2019年11月,广汽自主研发的基于三维结构石墨烯(3DG)材料的"超级快充电池"正式对外公布。目前,该电池已经完成电芯、模组、电池包样件的测试工作,并进行了装车大功率充电测试,电池寿命和安全性均已达到使用标准。
虽然石墨烯电池优势突出,但目前技术难题依然在一定程度上困扰着它的发展,石墨烯电池的研发和推广任重而道远。相信未来石墨烯电池的发展将会为电动汽车行业的发展注入新的活力,带来颠覆性的全新体验。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
E. 石墨烯应用广泛,人们什么时候能使用上石墨烯汽车
可能在将来的某一天吧,因为现在的成本,工艺等问题还没有得到有效的提高。
F. 新能源电车新型石墨烯电池,安全性和性能到底怎样呢
目前还没有车企真正开始量产化石墨烯电池,所以相关的安全性和性能还很难进行评价。近日,广汽集团在其社交平台上,发布了一则海报,显示其全新研发的电池,将具备快充,长续航和超高安全性等问题。据悉,这款由广汽集团研发的电池,采用了石墨烯技术,可实现最快8分钟充满电,并且其续航将达到1000公里,而且其安全性是经过撞击实验。而且据广汽投入,这款新电池很快就开始量产,今年大家就能看到第一辆打造石墨烯电池的汽车了。该消息一出,就吸引了不少的网友的注意,要知道,现在新能源车最大的障碍就是续航和安全性,充电慢,续航低成为人们选择电动汽车时的最大顾虑。如果该石墨烯电池真的可以解决这些问题,毫无疑问,对于汽车行业来说,是巨大的变革。
有专业人士解释,固态电池续航确实比较高,但充电效率方面一直有问题,量产方面也存在问题。而且蔚来汽车推出的这款固态电池,实际上的固液态混合的电池,具备这两种电池的特点,但该技术并未得到主流厂商的认可,未来发展前景还很难说。
G. 石墨烯电动车电池如何
石墨烯电动车电池在配备专业快充充电器的情况下,1小时的充电时间就可以把电动车电池的电量充到80%左右,这一小时所充的电量,可以让你骑行五十公里,也就是说充电10分钟能十几里路。
石墨烯电池的循环寿命可以达到1000多次,是普通铅酸电池的3倍,如果以三天充一次电的平均频率来看,它的使用时间可以达到八至九年,这样折算下来每天的出行成本大大降低。
普通的铅酸电池在温度的急剧变化下,非常容易受损,性能也会下降,这就是为什么一到冬天就觉得电动车的电不耐用,而石墨烯电池在可以在-20℃——55℃的情况下维持稳定的放电。
电动车的废弃电池的回收处理也一直是个"老大难"的问题,直接扔掉更会造成环境污染。而电动车石墨烯电池的电极板栅采用高端工业电池合金技术,添加特种稀土元素,不仅绿色环保,还有效抑制基体和晶界腐蚀,耐腐蚀性能大幅提升。
当然,就算绿色环保,废弃电池也不能随意丢弃,交给专业人士处理,让废弃电池贡献它最后的价值。
(7)新能源石墨汽车扩展阅读:
石墨烯材料具有超级导电性,加上低内阻专利结构设计,支持10A-20A大电流充电,1小时就能用专业快充充电器充到80%,又因为电池可承受大电流放电,可以满足大功率电机工作,日常骑行动力更强,提速更快。真正做到充电一小时,来回不是问题。
石墨烯超级电池的成功研发,也解决了新能源汽车电池的容量不足以及充电时间长的问题,极大加速了新能源电池产业的发展。这一系列的研究成果为石墨烯在新能源电池行业的应用铺就了道路。
H. 汽车用石墨烯电池,这件事靠谱吗
是的,石墨烯电池大概率是噱头。三年之前,石墨烯电池就曾名噪一时,但繁华落尽,一地鸡毛。三年之后,石墨烯电池取得了质的突破吗?我们希望如此,但仍需要用事实说话。
关于石墨烯,最近有两件事情。一个圈外,一个圈内。
先说圈外的,前不久,“天才少年”曹原再以第一作者的身份在《Nature》杂志上同时发表了两篇文章,主要介绍石墨烯研究的新突破。
要知道,早在2018年,曹原就曾以第一作者的身份,同时发表了两篇Nature论文。他发现,当两层平行石墨烯以1.1°的扭转角度交错排列时,就会产生超导效应。这个角度也被叫做“石墨烯魔角”。
再说圈内的,上个月,广汽新能源发布公告,基于三维结构石墨烯材料的“超级快充电池”将在今年年底开始实车量产,并由Aion系列车型率先搭载。
广汽新能源提到了两点:1. 对于石墨烯技术的研发,已有6年的时间,积累了丰富的技术经验;2. 在实车测试中,“超级快充电池”仅用8分钟就可以充电85%。
石墨烯是一个热度很高的前沿技术,其超导愿景在诸多产业皆有想象空间。“石墨烯+电池”也不是多么新颖的组合,且背负了太多的争议,究竟是炒作,还是确有突破,仍需要落地检验。
其实,广汽新能源的说法,已经比较巧妙了。他们仅提到了“对于石墨烯技术的研发”,并未直接指出“石墨烯电池”,这在本质上是有区别的。
关于石墨烯技术的具体应用,广汽新能源公布的信息也相当有限。仅提到“8分钟充电85%”的模糊描述,对于电池容量、能量密度、循环寿命等数据并未做过多说明。
直接盖棺定论,还有点早。我们期待,届时广汽新能源会有更多的信息公开。
最近,与电池相关的新消息有很多。
宁德时代刚刚发布了2019年业绩说明会,蜂巢能源搞了一场“无钴”电池线上发布会。据悉,特斯拉的“电池日”原定于5月第三周,暂时推迟到6月份。
目前,“电池界”的确是一个百花齐放的繁荣局面。只是,三元电池和磷酸铁锂电池仍是主流。CTP、刀片、无钴等新技术的应用,使得两大主流方向“谁主沉浮”有了更为摇摆的可能性,可以参考之前的文章《CTP、刀片、无钴……动力电池新技术的幕后黑手是谁?》、《如何正确理解无钴电池?》。
技术突破的本质,在很多时候,受益于材料的突破。换言之,当技术极难突破的时候,可能也说明材料的性能到顶了,需要采用更为先进的材料了。
如果三元电池和磷酸铁锂电池的发展临近极限,下一阶段,还有哪些电池类型可以接棒呢?具体到石墨烯电池,为什么更多的人倾向于这是一个谎言呢?
石墨烯+电池≠石墨烯电
“石墨烯电池”究竟该怎么理解,在学术上并没有严格的定义。
但是,电池定义一般遵循一个原则,“哪种成分起主要作用,就以哪种成分来定义”。
比如,我们最常接触到的智能手机电池,正极是钴酸锂,负极是石墨。如果按照学术上的定义,应该叫做“钴酸锂-石墨电池”,或者“钴酸锂电池”。
当然,我们已经将锂系电池通俗化为“锂离子电池”,是因为索尼公司在将钴酸锂电池推向市场的时候,为了方便传播,锐化锂离子的充放电迁移过程,才称呼为“锂离子电池”。
之后,我们接触到的电池,其命名规则更加专业。由于负极多数为石墨,正极却不同,而且对性能的影响很大。
所以,一般命名以正极材料作区分,比如三元电池(主要为镍钴锰酸锂电池)、磷酸铁锂电池、锰酸锂电池,基本形成了动力电池领域的主流分支。
那么,“石墨烯电池”是因为正极材料使用了石墨烯吗?从一些反应机理结构图来看,石墨烯只是作为导电添加剂和功能涂层,与正负极材料形成复合电极。
我们不能认为,但凡添加有石墨烯,就称之为“石墨烯电池”。况且,石墨烯究竟起到了怎样的作用?对于充电效率、电池容量、能量密度、循环寿命等指标有着怎样的提高?
这些都需要用数据说话,用事实讲故事。石墨烯究竟担当何种角色,与电池如何融合,表述上需要谨慎些。
并不清白的历史案底
对于石墨烯在电池上的应用,全世界也曾有过狂热的期待,这里举两个典型的例子。
不知道多少人还记得菲斯克汽车。在美国新能源汽车早期发展阶段,菲斯克是与特斯拉齐名的一家新造车公司,但如今大相径庭,一个被收购,一个执大旗。
2016年,菲斯克汽车的创始人亨德里克·菲斯克决定进行“二次突破”,对外宣布将把石墨烯电池应用于Fisker EMotion电动汽车。
关于石墨烯电池的讨论,一时鼎沸。然而,时隔一年后,菲斯克改口称石墨烯电池成本不受控制,技术存在缺陷,只能被迫放弃,转而使用LG化学的锂离子电池。
同样的故事情节,也发生在三星头上。
2017年,三星决定向石墨烯电池发起挑战,并递交了相关专利。2018年,三星展示了一种搭载“石墨烯球”技术的电池,该技术可以使电池容量增加45%,充电速度提升5倍,并且能够极大地延伸电池的使用寿命。
看上去,对于电池性能而言,这些数据几乎是全方位的优化。但理想很丰满,现实很骨感。时至今日,三星石墨烯电池也没有落地应用的消息。
石墨烯+电池,技术难点在哪里?
当谈论电池的时候,如果不谈论各种性能指标,无异于避重就轻的投机行为。
简单搜索与“石墨烯电池”相关的消息,我们会发现,多数情况下提到的性能突破是“快速充放”。
这恰好也是石墨烯的特殊应用,在学术界,多有研究。一些学者通过控制石墨烯的氧化状态,将其做成电极材料,利用比表面积大的特性实现快速的电化学反应,由此“快速充放”。但注意,这个时候,石墨烯形成的结构更准确来讲是“超级电容”。
电容不是电池,这是两个概念。
超级电容可以快速充放,说明其功率密度很大。然而,最为致命的一点是,超级电容的能量密度反而很低,简单来说就是“一次充电后,储电量太少,续航里程太低”。
所以,如果想把石墨烯融合于电池产业,最终还是要回到锂离子电池本身。
目前可以看到的,主要有两个方向,一是作为导电添加剂,二是作为负极材料。
成本可以先不谈,石墨烯应用本身就隐含了不少困难。
石墨烯作为导电剂,可以促进快速充放电,但对工艺本身提出了很高的要求。常温下,石墨烯也无法做到超导,与更廉价的添加剂相比,并没有太多优势。
至于将石墨烯用作负极材料,理论上比石墨电极容量大,但性能很容易受到表面状态的影响。而且,石墨烯将遇到“一生之敌”硅的挑战,毕竟将硅作为负极材料,容量更大,而且更加唾手可及。
石墨烯绝对是潜力无穷的新技术领域,可以在很多行业大放异彩,但在动力电池领域可能举步维艰。
写在最后
这不是在给“石墨烯”泼冷水,行业也呼唤着电池技术的突围。
但是,科学终究是严肃的。在添入营销概念这一“活水”之前,也需要多加考究,讲事实,摆证据,避免偷换概念。
石墨烯有可能开启一个新时代,但如果滥用概念,反而容易污名化普通人对于石墨烯技术的认知。
还是那句话,一方面保持期待,一方面理性分析。
如果石墨烯+电池确有重大突破,那实在是行业幸事。
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I. 黑龙江如何玩转新能源车:发力石墨烯电池/氢能源燃料等
易车讯 近日,黑龙江省发布了《黑龙江省新能源汽车产业发展规划(2022—2025年)》(征求意见稿),作为冬季常见“极寒天气”的东北省份,在很多人看来并不适合新能源车发展,但事实并非如此。黑龙江将把新能源汽车产业作为重要战略产业,纳入全省工业振兴计划。支持哈尔滨、大庆等城市申报国家智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发展试点城市。计划到2025年,全省新能源汽车产业整体实力明显增强,技术创新能力显著提升,产销规模持续增长。
到2025年,全省累计推广新能源汽车10万辆(截至2021年底省内新能源汽车数量28850辆),累计建成各类充电桩2.5万个,换电站20座,新建加氢站5座,加快高速公路服务区充电基础设施建设和改造,推进国道、省道沿线充电基础建设。
《规划》提出到2025年,全省新能源汽车总产量将达到10万辆,力争全产业链实现主营业务收入450亿元。新能源汽车关键技术取得突破,培育10家专精特新中小企业,实施一批重大技术攻关专项,并争取引进10家新能源汽车产业链上的优质企业。
将实施新能源汽车核心技术攻关工程,聚焦模块化高性能整车平台、纯电动汽车底盘一体化设计、极寒环境整车低能耗自保温技术、多能源动力系统集成等新技术研究。加强石墨材料生产过程中的一致性和稳定性研究,推动石墨烯导电剂在高能量密度动力锂电池中的应用研究。突破增程高效发动机、高效发电机等关键技术,攻关体积小、油耗低、综合效率高的增程器专用发动机和增程器系统。
开展制氢、储氢、运氢、加氢等安全技术研究,加快氢燃料电池发动机、膜电极、质子交换膜、催化剂、氢气循环泵、空气压缩机等核心技术攻关。争取实现固体氧化物燃料电池(SOFC)关键部件、电堆、系统设计及集成技术突破。
推进氢燃料电池供给体系建设。鼓励建设氢提纯、氢储运、氢加注、氢应用等氢能利用基础产业链条,推动工业副产氢、固体氧化物制氢及电解水制氢等多源互补,逐步建立统一开放、竞争有序的多元化氢资源供应保障体系,打造东北三省重要氢能资源供给基地。鼓励加氢站与加油站、加气站、充电站等融合建立,加大资源整合力度,提高加氢站的经济和社会效益。统筹推进黑龙江省加氢站布局建设,鼓励条件允许城市优先选择公共交通、工业园区等场景开展氢能利用示范运营。
推动氢燃料电池汽车示范应用。把握黑龙江省资源禀赋、产业基础、应用场景,开展燃料电池汽车新技术、新车型的示范应用,重点推动燃料电池汽车在中远途、中重型商用车领域的推广应用。支持氢燃料电池汽车应用在冷链物流场景中,助推黑龙江省构建全国特色冷链物流网络,激发产业发展新动能。鼓励省内基础条件好、产业链上技术水平高的城市积极联合其他城市申报燃料电池汽车示范城市群,推动燃料电池汽车产业持续健康、科学有序发展。
J. 新能源汽车会采用石墨烯电池吗
第一是电池的使用寿命大大延长,几乎没有充放电的次数限制。也就是说,电池的衰减是非常轻微的。这对于当下网友们担心更换电池,算是重大利好。石墨烯被研究者和各大媒体誉为“新材料之王”,是人类已知强度高、韧性好、重量轻、透光率高、导电性佳的新型纳米材料。集万千光芒于一身的石墨烯聚合电池,有着能量高、充电速率快等优点。
不管这车企是不是炒作石墨烯,如果它能在石墨烯电池的应用上,能够推进一步也具有比较大的意义,相信在未来技术的攻克下,石墨烯电池只会被越来越多的新能源汽车应用。我们唯有期待。广汽对外宣布,去年11月对外公布的石墨烯电池,将在今年底搭载在广汽新能源埃安系列新车上。这也意味着,我国将首次有车企在量产乘用车上搭载石墨烯电池。