今年4月在香港的環(huán)球資源電子展上，以石墨烯為導(dǎo)電劑的充電演示，讓科技界頗為振奮，容量為5000mAh的電池，充滿時(shí)間為15分鐘。
發(fā)現(xiàn)了石墨烯（被稱為“黑金”）的海姆和諾沃肖洛夫教授，2010年攜手獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。作為世界上最薄、最硬的納米材料，它能在攝氏零下30度到零上80度的自然環(huán)境中從容工作，還擁有極強(qiáng)的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能。
幾年前，西班牙Graphenano公司同科爾瓦多大學(xué)合作研究出首例石墨烯聚合材料電池，其儲(chǔ)電量是當(dāng)時(shí)市場(chǎng)最好產(chǎn)品的3倍，用此電池提供電力的電動(dòng)車?yán)m(xù)航達(dá)到1000公里，充電時(shí)間只要8分鐘。
筆者從美國(guó)專業(yè)媒體獲悉，搭載石墨烯電池的一款命名為Emotion的純電動(dòng)車，將在8月17日正式發(fā)布。它來(lái)自純電動(dòng)車制造商Fisker。官方公布的數(shù)據(jù)為最高時(shí)速259公里/小時(shí)，最高續(xù)航里程為644公里。
材料科學(xué)家預(yù)言石墨烯將“徹底改變21世紀(jì)”，如果以其作為導(dǎo)電劑，也必將“徹底改變電動(dòng)汽車的命運(yùn)”。
電動(dòng)車暫時(shí)不能替代傳統(tǒng)的汽柴油車，首先就是電池容量導(dǎo)致的里程焦慮。“很多人都害怕充不夠電，被堵在城市的路上。”或者“害怕找不到充電樁，不敢跨省自駕游。”雖然提升電池容量的方法無(wú)非是增加電池容量，但是因此增加的整車重量、制造成本是一個(gè)硬幣的兩面。其次，電動(dòng)車的充電效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于加油的過(guò)程，即使應(yīng)用超級(jí)充電樁，特斯拉充滿一次電也要將近3個(gè)小時(shí)。而汽柴油車加滿一箱油也就幾分鐘而已。只有找到更好的替代材料，才能迎來(lái)電動(dòng)汽車的未來(lái)。
自2016年以來(lái)，中國(guó)石墨烯企業(yè)爆發(fā)式增長(zhǎng)，年度新增企業(yè)超過(guò)700家，其中研發(fā)類企業(yè)占比約43%。目前中國(guó)的石墨烯產(chǎn)品質(zhì)量相對(duì)拙劣，產(chǎn)業(yè)完全處于導(dǎo)入期。在全球范圍內(nèi)，石墨烯聚合材料電池也無(wú)法量產(chǎn)，緣于制備技術(shù)局限，原材料價(jià)格昂貴。
學(xué)術(shù)界有觀點(diǎn)認(rèn)為，石墨烯本身納米材料的高比表面積等性質(zhì)與現(xiàn)在的鋰離子電池工業(yè)的技術(shù)體系是不兼容的，完全替代的希望十分渺茫。材料學(xué)專家亦不認(rèn)為“石墨烯基電池”可以稱做“石墨烯電池”。
以仰融為例，他們目前只做到石墨烯鈦酸鋰電池，下一步是實(shí)現(xiàn)石墨烯鋰硫電池量產(chǎn)，純石墨烯材料的電池還是理想。中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)奠基人馮冠平認(rèn)為，要再過(guò)5-10年的發(fā)展，石墨烯產(chǎn)業(yè)才能實(shí)現(xiàn)制備技術(shù)成熟化、終端產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化。如果一旦夢(mèng)想成真，電動(dòng)車勢(shì)必會(huì)因?yàn)椤昂诮稹倍v飛。
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