石墨烯到底有多神奇?“褪去”一些極具視覺沖擊報道的“外衣”,這些新技術的本來面目是什么?

石墨烯創新大會

11月30日,為引導石墨烯產業創新發展,工信部、國家發改委、科技部三部委聯合發布《關于加快石墨烯產業創新發展的若干意見》(以下簡稱《意見》)。

據悉,作為“21世紀最具發展潛力”的神奇材料,石墨烯在清潔能源、海水淡化、可穿戴技術、生物醫學、電子信息等領域將帶來革命性變化,未來10年內,有望形成千億產業規模,拉動萬億產業鏈。

石墨烯到底有多神奇?“褪去”一些極具視覺沖擊報道的“外衣”,這些新技術的本來面目是什么?

真真假假,市場未知概念已火

近期,石墨烯電池獲突破性進展的報道時有“重磅”拋出:特斯拉很快將做到一次充電行駛500英里,很可能使用硅/石墨烯負極代替目前的石墨負極;華為Mate 8發布會前,有消息稱該產品將采用全新的石墨烯電池,5分鐘可充入48%的電量,供華為手機通話10小時;繼去年底西班牙爆出石墨烯公司Graphenano研究出首例石墨烯聚合材料電池,充電10分鐘將跑1000公里的消息后,又有報道稱該公司將建設石墨烯聚合物電池制造廠,滿產后電池年產量將超過80萬塊;另有報道稱山東玉皇新能源有限公司研制出石墨烯電池,充電半小時可跑400公里。

針對特斯拉采取硅/石墨烯代替目前的石墨負極能提高能量密度的傳聞,業內人士告訴記者,硅材料具有最高的理論比容量,但硅在充放電過程中體積膨脹顯著,會導致活性物質粉化脫落,而使容量迅速衰減。而利用石墨烯的高比表面積、優異導電性和強機械韌性,可有效提高硅負極的循環性能。但他同時表示,特斯拉實現這種高性能石墨烯電池的量產,可能需要數年時間。

記者進一步了解到,華為Mate 8發布會并未透露有關石墨烯電池的任何事宜,而之前發布有石墨烯信息的微博并沒有官方認證。華為消費者業務董事長余承東對外界表示:華為一直在研發石墨烯技術,技術成熟度領先,但是石墨烯目前不具備商業化的條件,市場上也沒有企業能夠量產,商業化還需要時間。

對于西班牙的石墨烯聚合材料電池,記者采訪的多位業內專家均稱,沒有見到過該公司的產品,也沒有查到充放電曲線、中值電壓等基本參數。有專家指出,如果他們所用的是超級電容和鋰電池組成的電池組,那么以目前常用的電動車設計,能量也遠遠達不到1000公里。

而山東玉皇新能源有限公司副總經理高洪森則對記者表示,他們已具有研發充電10分鐘充滿80%電量、續航300~400公里電池的能力,但由于充電樁不太理想,還未達到理想狀態。針對“玉皇稱加入石墨烯后可在-20℃充電”的報道,高洪森表示,目前0℃以下還不能完成充電,電池可在-40~55℃使用,充電環境溫度則要在0~45℃。

中國的石墨烯企業不在少數,但中國石墨烯聯盟秘書長李義春指出,目前這些企業均處于發展初期,能否形成產業龍頭,還需要觀察。盡管如此,并不妨礙石墨烯在資本市場的熱度持續高漲,不少上市公司涉足石墨烯概念股。

應用廣泛,儲能領域被看好

記者了解到,石墨烯是人類已知的最薄、最堅硬的納米材料,在光、電、熱、力等方面具有優異性能,極具應用潛力。但目前石墨烯材料批量化生產和應用尚未完全實現,真正應用的領域還較為有限。

石墨烯材料為何如此之火?北京有色金屬研究總院劉冠偉博士、天津師范大學能源與材料工程中心執行主任李喜飛在接受記者采訪時一致指出,2010年安德烈˙海姆因發現石墨烯而獲諾貝爾獎,自此石墨烯倍受關注。一位不愿具名的業內人士告訴記者,由于近年來傳統能源消耗帶來的環境污染事件集中爆發,亟需推動清潔能源技術發展。而我國石墨產量大,全世界石墨資源儲量約15億噸,我國儲量約10億噸,前景很被看好。

《意見》指出,發展石墨烯產業,對帶動相關下游產業技術進步,提升創新能力,加快轉型升級,激活潛在消費等,都有著重要的現實意義。我國石墨烯材料及應用經過自主系統研發,生產技術、 料、智能穿戴等產品上的應用效果逐步顯現。當前,我國石墨烯材料正處于從實驗室走向產業化的關鍵時期。

劉冠偉指出,實驗室成果并不等于工業化。在他看來,目前“石墨烯電池”技術接近于不存在,石墨烯只在理論上能夠提高充放電速率,而對于容量的提升基本沒有任何幫助。他指出,石墨烯材料本身納米材料的高比表面積等性質與現在的鋰離子電池工業的技術體系是不兼容的,而且成本高昂。石墨烯的本征特性決定了其在超級電容中應用的希望比在鋰離子電池中要大一些,但如果用超級電容做電動汽車,充電很快,但續航里程會非常糟糕。

[責任編輯:趙卓然]

免責聲明:本文僅代表作者個人觀點,與電池網無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本網證實,對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性,本站不作任何保證或承諾,請讀者僅作參考,并請自行核實相關內容。涉及資本市場或上市公司內容也不構成任何投資建議,投資者據此操作,風險自擔!

凡本網注明?“來源:XXX(非電池網)”的作品,凡屬媒體采訪本網或本網協調的專家、企業家等資源的稿件,轉載目的在于傳遞行業更多的信息或觀點,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。

如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的,請在一周內進行,以便我們及時處理、刪除。電話:400-6197-660-2?郵箱:[email protected]

電池網微信
鋰電池
石墨烯