新能源汽车会采用石墨烯电池吗?为什么?

2024-05-19 07:45

1. 新能源汽车会采用石墨烯电池吗?为什么?

新能源汽车会采用石墨烯电池吗?为什么?可以采用。电池似乎是电动汽车普及的一个限制因素。电动汽车中使用的电池又大又重。它们是汽车中最贵的。为了解决这个问题,很多人都在寻找石墨烯电池作为解决方案。图形电池可以通过许多不同的方式改进现有的电池技术,你的增压器由两层石墨烯组成,中间有一层电解质层。这层膜非常强大,非常薄,可以在很短的时间内释放大量能量,这一点非常重要。

汽油的能量和蒸汽的空间相连,而超级冷凝器膜可以集成到车辆的多个区域,如车身面板、车顶、地板和车门。超级冷凝器可以提供车辆所需的能量。同时,与汽车相比,石墨烯电池的概念在新能源汽车领域被反复提及,似乎已经成为电动汽车电池技术的一个进步,但也有很多质疑的声音,其中大部分指出石墨墨烯电池,是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间活动特征,研发出的新一代电池。石墨烯这种材料很特殊,被从烯的概念里程有限。

广石墨烯电池作为电动汽车电池是毫无问题的。虽然在诸多理论性能方面石墨烯电池相比锂离子电池更为出色,但各种因素的限制,它依然无法取代锂离子电池于电动汽车的地位。汽新能源宣布,其基于三维石墨烯材料的超快速充电电池将于今年年底从实验室转移到实际车辆上,并将在年度车型上产生相关的技术成果。石墨烯通常被认为是可持续的和环保的,有许多不同的应用前景。

石墨烯电池是一种新型石墨烯电池。这是一片碳原子合成。由于电动汽车的市场份额被认为是克服电阻绞窄的关键,因此,似乎只要将这种材料用于“制造电池”,就可以获得石墨烯电池。它是利用石墨烯表面和电极之间锂离子快速大位移的特点开发的新能源电池,无限高的能量密度使小型电池组具有巨大的能量。

新能源汽车会采用石墨烯电池吗?为什么?

2. 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。


尽管石墨烯电池在实验室内的研究很成功,但是因为巨额的产线成本、量产后的品质把控等一系列原因,导致石墨烯电池没有办法在短期取代锂电池。在目前的发展来看,石墨烯电池民用化还是需要一定时间的。通过以上这些产品,笔者发现石墨烯在柔性电子产品和传感器等方面有巨大优势和潜力,希望在未来的民用生活领域,尽快完成企业认证,利用石墨烯制成的产品尽快得到突破和应用。


香港生产的石墨烯电池汽车己在最后试车阶段了,二汽也在试车阶段。国家目前控制研发石墨烯汽车,是怕传统车企倒的太快失业人数巨增,带来社会不安定!等到车企整合后会马上生产。石墨烯现在民用不现实,成本贵科技还需要提高,石墨烯基锂电池的特性是要比现在使用的锂电池要好,但因为各种原因还没有走出实验室形成产业化,具体普及的时间应该不会太久,也就是3-5年的时间吧。




3. 新能源汽车用石墨烯电池好不好?

预算足够的情况下,电动车有必要买石墨烯电池。
如果石墨烯电池的价格合理,还是值得拥有的。
72V电池通常搭载电摩,电摩本身车重,如果再加上重量更重的铅酸电池,对于女性车主驾驶尤其在转弯、停车等方面,就会显得非常吃力。而石墨烯电池能够跑得远、重量更轻,就推荐女性车主使用。对于想要追求速度感的车主来说,72V32AH铅酸电池为最佳选择。
总的来说车主在电池选择方面还是需要根据自身的需求来选择。此外对于电池品牌也需要注意甄别,建议大家在线下门店首选一线大品牌,这样电池品质、售后服务等均有更高的保障。

石墨烯电池优点:
1、应用领域范围广泛,大量会采用在移动终端、航天工程、新能源电池行业领域。
2、根据高导电的性能、高强度、超轻薄等优点,石墨烯在航天特种行业领域的应用领域优势也是极其明显的。不久前美利坚共和国NASA开发设计出应用领域于航天行业领域的石墨烯温度传感器,就能非常好的对宇宙高空大层中的营养元素、航天飞机上的功能性缺点等开展检验。
3、石墨烯是当今世界导电的性能最合适的材料,在传统性的手机锂离子电池中添加了石墨烯复合材料导电的性能粉末,增强了电池的倍率蓄电池充放电性能指标和循环往复应用时限。
4、安全可靠比较稳定,新型石墨烯聚碳电容电池,冲满电时用射钉器打,使其短路故障,任何的化学反应也没有;摆放在火上烧,也不会发生爆炸事故。

新能源汽车用石墨烯电池好不好?

4. 石墨烯电池真来了吗?

石墨烯电池 
  
 根据美国Graphene-info这个比较权威的石墨烯网站的介绍,“石墨烯电池”的定义是在电极材料中添加了石墨烯材料的电池。这个解释显然是误导。虽然撒上芝麻的烧饼可以叫芝麻烧饼,但是我们不能把掺上点石墨烯的电池就称之为石墨烯电池。
  
 杠头和“拜科学教”的同志也许会跳出来叫嚣,什么没有呀,看人家某为,还有那某星,都说是石墨烯手机啦!——老弟,鉴于中文命名的尿性,你真的觉得是这样吗?不是说吃了状元饼就能考状元,老婆饼里也没有老婆,黄金饼也是不是拿黄金做的好不好?
  
  图二:某款“石墨烯手机” 
  
  图三:又一款采取石墨烯技术的手机 
    
  图四:“石墨烯电池手机” 
  
 电池,呵呵,电池,曾经因为电池在中国折戟沉沙的某星,宣布出了“真正”的石墨烯电池的手机——充电12分钟,充电容量提高45%的石墨烯电池长什么样儿呢?
  
 某星的这款电池是通过CVD 法制备(敲黑板,CVD法哈,我前面的《赢了你输了世界又如何》说的“晒鱼虫”法制作石墨烯膜的那种)了石墨烯-氧化硅复合物,即所谓的“石墨烯球”。通过Nobilta 球磨技术将1wt% 石墨烯球均匀涂覆在富镍层状正极材料中。CVD 法制备石墨烯这种工艺给人的印象就是“贵+设备要求高”,很难进行量产。大费周章做了个昂贵的石墨烯球,在正极材料上只是作为“导电剂”?快速充放电的后果就是,锂离子在电极材料中不能充分进入/脱出,从而造成了真实容量的下降——有点类似我们俗称的“虚电”——总结起来一句话:花了好多钱用“猪油拌饭”的方法把个瘦子催成“虚胖”(注意哦,是一个瘦子不是瘦子们,这手段不能大规模工业化制造的)。
  
 作为“解释系”的高材生,我来给大家说说几个名词,省得被一大堆术语砸晕了搞嗨了:
  
 l 「能量密度」指的是电池存储电量的能力,即单位重量的电池所存储的能量是多少,单位为Wh/kg,1Wh 等于3600 焦耳(J)的能量。
  
 l 「功率密度」指的是电池放电的峰值能力,单位重量的电池在放电时可以以何种速率进行能量输出,单位为W/kg。石墨烯本身材料就是纳米材料,自然在「功率密度」上有优势,所以在充放电倍率上比较有些成果。
  
 我们看到的石墨烯电池或者类似的电池时被吹风的“充电 ,使用 ” 都是在快充(也就是充放电倍率)上做文章,也就是说在功率密度上吹嘘,但是实际上在能力密度上没有亮点。充满或者充到80%的是指把“暖壶”灌满水——至于是用的“亲妈熬的小米粥”还是 “食堂卖的小米粥”,那商家就不管,稀不稀的反正我拿“烯”给你灌满了。
  
 国家喜闻乐见希望看到的是石墨烯能在能量密度有突破,而不是(至少不仅是)在功率密度上的进步——毕竟功率密度大在安全隐患(过热着火)和电池寿命上有缺陷的。而石墨烯的「压实密度」偏低,使得在「能量密度」上不被看好。
  
 “钴酸锂-石墨电池”之所以称为“锂电池(实际是锂离子电池)”,是因为SONY在1991年将锂离子电池投放市场的时候,考虑到经典命名法太过复杂一般人记不住,并且充放电过程是通过锂离子的迁移来实现的,因此就称为“Lithium ion battery”。最终“锂离子电池”这个名称被全世界广泛接受,这也体现了SONY在锂电领域的特殊贡献。锂离子电池的性能很大程度上取决于正极材料,所以锂离子电池也按照正极来称呼的习惯。比如,磷酸铁锂电池、钴酸锂电池、锰酸锂电池、三元电池等,仅是在正极材料上加了石墨烯导电剂的话,是不能叫“石墨烯电池”的——虽然撒了芝麻的烧饼叫芝麻烧饼,掺了石墨烯做辅料的电池真的不能叫石墨烯电池。
  
 石墨烯用在锂电池中有几种方向,当正极,当导电剂,当负极。而一块好电池的标准是这样式的(图五):
  
  图五:一块好电池的表征 
  
 石墨烯功能涂层铝箔,其实际性能跟普通碳涂覆铝箔并无多少提高,反倒是成本和工艺复杂程度增加不少,该技术商业化的可能性很低。石墨烯用作导电剂添加到磷酸铁锂正极中,能改善倍率和低温性能,但是能力密度不理想。
  
 几乎所有的商品锂离子电池都采用石墨类负极材料,石墨烯单独当负极材料,压实密度非常低且成本极其昂贵,并不比当前的负极优秀,也低于复合材料(硅/碳),根本不存在取代石墨类材料直接用作锂离子电池负极的可能性。
  
 现在锂电常用的导电剂有导电炭黑、乙炔黑、科琴黑,Super P等,现在也有电池厂家在动力电池上开始使用碳纤维(VGCF)和碳纳米管(CNT)作为导电剂。石墨烯与之相比电化学性能差不多,但是成本原因,石墨烯用作导电剂无明显优势。石墨烯的分散性以及相容性问题而增加了工艺的复杂性而影响到批次稳定性。
  
 嗯嗯,最后我们负责任地说:既没有石墨烯电池,石墨烯做电池也没啥优势——绝不绝望?灰不灰暗?
  
 我们在石墨烯电池条目下面,很眼熟地发现了超级电容器的大段描写(好奇心重的可自行问度娘),也见过“中国某某科研团队开发出非常耐用,可充放电25万次依旧电力十足,可在低至零下40度高至120度稳定工作,将电芯放于明火中也不会发生起火爆炸等危险的石墨烯电池。”撇开真实性,这种“实验环境”的石墨烯钮扣电池,和可以商用的电池之间还有成本、工艺和安全性好几座大山呢——不能因为谁管宿舍管的好,就认为他一定是个好总统吧?饶是胆子比较大的厂商也只敢在电池这种成本不高,坏了就换的原件上忽悠石墨烯概念,不敢直接拿 汽车 电池炒概念—— 汽车 电池尺码更大,驱动力、稳定性、续航和安全性都是“致命”的话题,所以,您明白了当墨烯手机能铺天盖地的忽悠,还真没多少人炒作石墨烯 汽车 吧。
  
 不知道为什么吹捧石墨烯,变成了吐槽石墨烯。之所以愤怒,因为是真爱——多好的新材料,居然要被资本和贪欲协力毁掉,可是在黑暗的清晨依然会有日出……

5. 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。
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。

汽车用石墨烯电池,这件事靠谱吗?

6. 电动车上石墨烯电池有谁用过,效果怎样?谢谢!

石墨烯电池是很好的。
这个电池是雅迪的百人团队历时三年,用了四大核心技术,才将石墨烯与铅酸材料融合,研发出的全新石墨烯电池。
因为石墨烯作为新型纳米材料,具有超高导热性与导电性,所以石墨烯电池使用复合超级导电浆料技术,提升了极板反应物利用率,储电能力更强,电池容量比普通电池提升9%,综合续航提升10%。

石墨烯电池的应用;
1、由于高导电性、高强度、超轻薄等特性,石墨烯在航天军工领域的应用也是极为突出的。前不久美国NASA开发出应用于航天领域的石墨烯传感器,就能很好的对地球高空大气层的微量元素、航天器上的结构性缺陷等进行检测。而石墨烯在超轻型飞机材料等潜在应用上也将发挥更大的作用。
2、新能源电池也是石墨烯最早商用的一大重要领域,另外,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。

7. 石墨烯电池真的那么神奇吗

中国首创石墨烯电池,手机没电秒回血,电池使用寿命长达70年

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8. 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。

但该消息一出,也有不少人直接泼了一盆冷水,其中中科院院士欧阳明高表示,现在如果有人说,自己的汽车能跑1000公里,还能在几分钟之内充满电,而且电池价格还特别低,那肯定是骗人的,大家不要相信,因为这在目前是不可能实现的。随后广汽的高管也表示,如果这些指标全部达到确实很难的,但广汽的石墨烯电池已经已经实现续航和充电效率上的突破,只是在成本和量产工艺上还有一些挑战。该高管还表示,今年搭载石墨烯电池的汽车一定会上市的,只是价格会比较高。其实不止于广汽,早前蔚来汽车在发布会上也表示,其研发的固态电池明年即将量产,有望实现1000公里的续航。

该言论也引起了热议,据蔚来介绍,这次它们采用的是固态电池,续航和安全性都比较高,未来会最先安装在蔚来的ET7上,随后还能通过换电设备,安装在以往的老款车型上,有望实现汽车的1000公里续航目标。不过蔚来拒绝透露电池的生产厂商,只是表示一定是最先进的科技。

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。