亚星游戏官网868调查报告石墨烯电池噱头大 固态电池备受期待

  新闻资讯     |      2024-05-12 05:16

  亚星游戏官网868调查报告石墨烯电池噱头大 固态电池备受期待据广汽集团介绍,基于广汽三维结构石墨烯(3DG)材料而研发的“超级快充电池”仅需8分钟就可以将电池充电至85%,充电时间与传统燃油车的加油时间相当。对此,有人为该电池技术创新点赞,也有人对8分钟充电85%持怀疑态度,甚至有人表示这又是一场关于石墨烯电池的炒作。

  那么,石墨烯材料在动力电池领域的具体应用价值何在?对于下一代动力电池技术,业界更看好哪一类?围绕着这些问题亚星游戏官网,盖世汽车发起了为期一周的线人的关注参与。

  因具备超轻、超高强度、超强导电性等特性,石墨烯材料一度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。2010年,石墨烯的发现者荣获诺贝尔物理学奖。2017年,国家工信部制定《十三五材料领域科技创新专项规划》,将石墨烯材料技术划为重点发展领域。为此,不少企业纷纷开始了石墨烯材料在动力电池方面的研究,不过始终没有大的突破。

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  在动力电池领域,石墨烯材料的应用情况如何?近46%的参与者直指“噱头大于实际,价值不大”,另有占比38%的参与者表示“理论上石墨烯能够提高充放电速率,实际待验证”。

  盖世汽车研究院资深分析师指出,石墨烯材料的应用并没有从本质上改变电池性能,此类电池的主要材料体系也没有发生变化,正极依旧是三元、磷酸铁锂或者锰系等,负极是石墨系或者金属氧化物系,还有电解液和隔膜,真正的石墨烯电池几乎没有。

  另有从事材料研究的业内人士透露,现在一般研究的“石墨烯电池”,指的是石墨烯材料应用于电池负极,电池中仍以锂离子迁移、脱嵌或化合实现电化学能量的储存和释放,严格意义上并没有“石墨烯电池”的说法,其噱头意义远大于实用价值。

  需要指出的是,在广汽集团此次推出的“超级快充电池”中,关于石墨烯材料的具体应用方式并没有具体介绍。对此,业界猜测,石墨烯大概率还是充当导电剂,性能方面可能比别人做得好一些。

  根据广汽集团规划,其石墨烯电池量产研发工作今年底将从实验室走向实车,广汽新能源埃安(Aion)车型将率先搭载。从实验室走向实车,石墨烯电池需攻克哪些难点?

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  调研结果显示,“成本”是其中最大的阻力,其次是“技术”。占比46%的参与者表示,真正的石墨烯电池难以大规模量产,主要还是石墨烯成本太贵了,与普通锂电池使用的材料相比,石墨烯材料在成本上贵了数十倍不止。

  另外,从技术角度而言,石墨烯电池之所以“难产”,还在于如何平衡快充与安全这对矛盾体。一直以来,快充都是动力电池追求的目标之一,但是对于承载驾乘人员生命安全的电动汽车而言,除了快充,还需要同时满足电池安全、高效和长寿命等性能。

  目前,广汽集团“超级快充电池”已经完成电芯、模组、电池包样件的测试工作,且经过装车大功率充电测试,仅需8分钟就可以将电池充电至85%。这一与燃油车加油时间相当的快充电池,能否有效平衡并满足上述性能,有待于市场的更进一步检验。

  除了广汽宣布在石墨烯电池方面取得突破,从长城汽车独立出来的蜂巢能源近期也祭出了“无钴电池”,兼之此前比亚迪刀片电池的横空出世,一时间,国内动力电池领域频频迎来重大突破。多元化的技术路线背后,到底谁会被寄予厚望?

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  在“下一代动力电池技术,您更看好哪一类”问题中,固态电池高票获选。超过四成的参与者表示,固态电池会是下一代动力电池发展的终极目标,高镍三元、磷酸铁锂等技术路线均是过渡方案。这一结果与盖世汽车研究院近期发布的《新能源汽车动力电池产业报告(2020版)》中的预测不谋而合。

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  据预测分析,2020年前后电池材料将主要向镍三元+硅碳演变亚星游戏官网,到2025年主要是富锂锰基正极材料取得突破,2030年则主要是希望在电解质方面取得突破,实现全固态电池。

  中国科学院院士欧阳明高也曾公开表示,基于各国动力电池技术路线的比较,短期来看是液态电解液的锂离子电池,发展高镍三元正极和硅炭负极,中长期将从液态电解质逐步过渡到全固态电池。

  “固态电池之所以会成为下一代动力电池发展的终极目标,与其特有的性能优势密不可分。”上述分析师表示。据了解,使用固体电解质的固态电池具有不可燃、不腐蚀、不挥发、不漏液等优势,可极大确保电池的安全性。此外,固态电池使用金属锂做负极,可匹配高电压正极材料,进一步提升能量密度。

  不过,固态电池在产业化进程中也面临着不小的挑战。首先,全固态电池还有一些关键技术亟待突破,如固体电解质材料电导率偏低,与电极材料的接触面积小,造成内阻较大影响充电速度等亚星游戏官网。其次,如何在规模和成本之间找到平衡点,也是其量产路程中不得不考虑的重要问题。