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usdt不用实名买卖(www.caibao.it):解码广汽石墨烯电池:故事可能没想象中精彩

2021-01-24 08:05 出处:  人气:   评论( 0

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文 | 李阳

编辑 | 施智梁

克日,“续航1000km、8分钟快充”的噱头将广汽埃安即将公布的石墨烯电池推向了风口浪尖,与同样声称续航可达1000km的蔚来固态电池针锋相对,一时间,十几年未曾质变的锂电手艺似乎迎来飞跃。

乐观的情绪没有连续太久,在刚刚竣事的第七届中国电动汽车百人会论坛上,动力电池领域权威、中科院院士欧阳明高示意,“若是某一位说,(这个车)既能跑1000公里,又能几分钟充完电,而且还稀奇平安,成本还异常低,人人不用信赖,由于是不可能的。”

“权威专家质疑企业手艺成果”的话术被众多媒体争相报道,但现实上真正的矛盾点在于自媒体的错误明白,专家与企业的看法并无冲突。

在电池领域,有一个基本常识,电池的能量密度、功率密度、循环特征、平安性和成本是一个强调平衡的跷跷板,单纯地渲染某一特征并不妥。若是只是为了1000公里续航,许多年前就可以单纯的通过堆砌电池来实现,但随之而来的热治理压力、成本压力和空间部署压力,都是电动汽车难以承受的。

欧阳明高的看法,主要在于提醒消费者:当前手艺无法在知足长续航的同时,兼顾平安和成本。而无论是蔚来照样广汽所谓的1000km续航,都是在极大的成本牺牲上做到的,这与欧阳明高的判断完全一致。

在大多数自媒体作出错误解读后,广汽埃安公布通告注释,“石墨烯基超级快充电池与长续航硅负极电池是两种差别的电池手艺,预计于今年内划分搭载在广汽埃安现有AION V和AION LX车型上,其中1000km续航电池由于成本因素,市场存不确定性。”

突然即将量产的“1000km续航、8分钟快充”晃花了消费者的眼睛,但现实上电池从来就没有突如其来的刷新,正如中国科学院物理研究所李泓博士向出行一客(ID:carcaijing)示意的,“电池是一个庞大系统,一个新质料的商业化,必须是所有配套质料同步刷新,这自己就是一个长周期过长;而产物开发后,另有小试、中试、量产等阶段,时代不停修正也需要时间。因此,电池手艺刷新往往较慢。”

掀开“观点”的面纱,会发现电池手艺刷新的故事,远远没有想象中精彩。

石墨烯电池:炒作意义大于现实价值

广汽电池突然出圈式流传,除了1000km续航,8分钟快充的噱头外,很大水平上还依赖于石墨烯电池的神秘感。

石墨烯自2004年问世以来就成为“神奇质料”的代名词,肩负着各个工业领域“质变”的重任,随着新能源汽车的生长,“石墨烯电池”观点被频频提及,但对于石墨烯电池,完全可以一言以蔽之:炒作意义远大于现实价值。

2016年10月,美国菲斯克停业被收购后,已经53岁的传奇汽车设计师亨德里克・菲斯克二次创业,重修菲斯克,并宣布该公司生产的石墨烯电池将用于即将推出的Fisker EMotion电动汽车,一时间,曾与特斯拉齐名的新造车势力好像重回巅峰。

然而,短短一年后,菲斯克称,“由于石墨烯电池不能很好控制成本、手艺上存在缺陷等缘故原由,菲斯克选择放弃使用石墨烯电池转而接纳韩国LG化学生产的高级圆柱形锂离子NCM化学电池。”毫无疑问,石墨烯电池,成了菲斯克高调重生的炒作工具。

无独有偶,2017年底,三星递交了石墨烯电池的专利;次年头,三星展示一个名为“石墨烯球(grapheneballs)”的手艺,能使电池容量增添45%,充电速率提高5倍,在12分钟内充满电。今后数年,关于三星石墨烯电池的动态新闻层出不穷,然而以死磕石墨烯姿态运转的三星,却始终没能泛起一款真正的石墨烯动力电池。

这一次,广汽埃安成为了石墨烯电池观点的宿主,但这一观点一经提出,就受到了业内普遍质疑,由于广汽埃安只是将石墨烯作为一种辅助质料添加在了电池中。

从老例上来讲,一样平常电池都以其焦点质料(锂电四大原材:正极、负极、隔膜、电解液)来命名,例如三元里锂电池,即是正极质料为三元锂;磷酸铁锂电池,即是正极质料为磷酸铁锂;固态电池即是电解液为固态;锂金属电池即是负极接纳锂金属。至于圆柱、方形、刀片则是以显著的形状来命名。

若是只将石墨烯作为添加剂,就冠以石墨烯电池之名,那真正将石墨烯作为电池主材的电池一旦走出实验室,又该若何命名?

事实上,在履历石墨烯电池的炒作后,广汽埃安也最先在种种场所强调,所研发的电池全名为石墨烯基超级快充电池,并非石墨烯电池。一位宁德时代的资深工程师向出行一客(ID:carcaijing)示意,“我的认知里,现在石墨烯顶多作为导电添加剂使用,还没有见过哪家使用真正的石墨烯电池。”

广汽埃安石墨烯电池合作伙伴鹏辉能源研究院院长刘建生也向出行一客(ID:carcaijing)确认,广汽所开发的石墨烯基超级快充电池是将石墨烯作为导电添加剂应用在正极质料上,来提高导电性,同时,刘建生还指出,电池成本并没有太显著的提升。

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需要指出的是,广汽埃安并非首家在电池中使用石墨烯的企业,早在2017年中旬,比亚迪、国轩动力电池已实现将石墨烯作为导电添加剂的大规模设置。其石墨烯供应商昊鑫科技手艺总监张晓鸿还公然示意,比亚迪秦、唐系列电动汽车都已接纳石墨烯导电剂。

同样是将石墨烯作为导电剂应用,却只有广汽埃安将石墨烯作为宣传点,其中难免有玩文字游戏的嫌疑。

不外2017年的石墨烯导入手艺并不成熟。“石墨烯应用效果乱七八糟、主要是石墨烯及石墨烯制备问题。”一位石墨烯企业高层向出行一客(ID:carcaijing)示意,“石墨烯是一种纳米质料,分为单层石墨烯和多层石墨烯(2-10层),而现阶段能将石墨烯做到10层以内的屈指可数,且价钱高昂,而真正神奇的‘单层’石墨烯,更是停留在实验室阶段。”

“另外,在石墨烯改性历程中,想要将石墨烯粉末平均的漫衍到浆料,以及将石墨烯浆料平均添加到电极质料的历程,对工艺的要求异常之高,这也使得石墨烯改性手艺早已成熟,至今应用却不太普遍。”该石墨烯企业高层人士示意。

相对来说,广汽埃安石墨烯导入手艺更为成熟,据广汽埃安方面向出行一客(ID:carcaijing)示意,广汽埃安通过三维结构石墨烯(3DG)制备手艺,实现了石墨烯制备成本下降90%以上。

从效果上来看,广汽即将公布的石墨烯基超级快充电池充放电倍率到达了6C(即放电时间为10分钟),这是已往电池所不具备的,广汽所谓8分钟快充(0-80%)的“月充时代”并非空穴来风。

只管有观点游戏的嫌疑,但从理论上来讲,广汽的石墨烯基超级快充电池是可以实现的。只是从本质上看,石墨烯应用并没有实现电池手艺的飞跃,只是起到锦上添花的辅助功效。

电动汽车1000km续航之谜

在广汽埃安的宣传中,颇为取笑的是,消费者最关注的石墨烯手艺和1000km续航,实在并没有直接关系。

1月17日,广汽埃安总经理古惠南向出行一客(ID:carcaijing)示意,“8分钟快充、续航1000km的电池,实在是两项手艺,前者是基于石墨烯手艺实现的,后者则是通过硅负极手艺实现。”遗憾的是,这两项手艺并不能同时用在一款电池上。

据广汽埃安方面向出行一客(ID:carcaijing)透露,“石墨烯基超级快充电池预计9月份将量产,首款搭载车型是广汽埃安AION V,续航里程500-600km。1000km续航硅负极新型电池也将于今年第四季度量产,首款搭载车型是广汽埃安AION LX。”

相较于起锦上添花作用的石墨烯手艺,广汽宣传中1000km对应的硅负极手艺价值更高,由于它实实在在地提高了电池的能量密度。

硅是现在已知比容量(4200mAh/g)最高的锂离子电池负极质料,是当前主流负极质料石墨的12倍多,但由于硅在充放电历程中会发生3倍以上的伟大体积膨胀,导致电化学性能恶化,至今仍未走出实验室。

只管硅无法直接作为负极实现商业化,但在石墨中掺杂少量硅的负极(硅碳负极)早已走向市场,在一定水平上可以提高能量密度。现在,相关企业对电池负极的提升,也重点放在不停拔高硅含量上,至于直接将硅作为负极质料的电池,至今尚未泛起。

出行一客(ID:carcaijing)向广汽埃安方面询问硅比例,并未获得明确回复。但从性能提升幅度来看,广汽硅负极电池,大概率也是一种硅含量较高的硅碳负极。

据古惠南向出行一客(ID:carcaijing)透露,“使用硅负极手艺后,电芯能量密度可提升至280wh/kg(瓦时每千克),而当前主流三元锂电池能量密度在230-240wh/kg之间,若搭载跨越150kwh(千瓦时)的硅负极电池,续航可攀升至1000km。”

值得一提的是,继2020年车企将高端电动汽车续航标杆提升至700km后,1000km显然成为了车企下一阶段续航竞赛的又一里程碑。一周内,蔚来汽车固态电池、广汽埃安硅负极电池、宁德时代长续航电池,都声称可将续航拔高至1000km。

理论上,汽车续航性是由多维度因素配合决议的,包罗电池容量、热治理、轻量化、风阻、电机效率等,其中提高电池容量是最为立竿见影的方式。不外,盲目堆砌电池,会导致电池成本急剧提升、车内空间难以部署、热治理极易失控、整车效率低下等车企难以承受的负面效果。因此电池企业一直在通过追逐高能力密度电池来实现电池容量提升。

2020年以来,另一种提高电池容量的方式逐渐最先被车企接受,即能量密度并不高的磷酸铁锂电池。其原理是通过CTP无模组手艺(又称刀片电池),大幅提升体积密度,使得汽车能在有限的空间里搭载更多的电池,也能到达提高电池整体容量的效果。

现在,特斯拉Model 3、比亚迪汉都已接纳了该方案,此前蔚来疑似接纳宁德时代磷酸铁锂电池,蔚来汽车创始人李斌向出行一客(ID:carcaijing)认可,搭载CTP无模组手艺的磷酸铁锂电池是讨论电动汽车实现长续航的方案之一,但仍在讨论阶段,尚未决议量产。

显然,1000km续航的电动车正在走向消费者。不外所有的馈赠都在暗中标好了价钱,正如欧阳明高所示意的,当前手艺条件下,车企无法在实现1000km续航的同时兼顾平安和成本。广汽埃安也在通告中明确示意,长续航硅负极电池的普及受电池总成本、消费者接受水平的影响,市场需求具有不确定性。

除1000km续航的高成本外,石墨烯基超级快充电池要真正实现8分钟快充也涉及到相关配套设施的问题。现在广汽埃安已在番禺建设最大功率为600kw的广汽超级充电桩,是特斯拉最大功率的两倍,但由于600kW确实太过夸张,而且对电网的承受能力提出了相当严苛的要求,该超级充电桩能否快速进入市场另有待商讨。

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