石墨烯“熱炒”背后：一系列無法解決的硬傷

　　高比能量，高安全性，高充電倍率，高循環(huán)……

　　近日，一則“華為在石墨烯基電池上取得重大突破”的消息于社交網(wǎng)絡(luò)瘋傳，瞬間點(diǎn)燃了朋友圈的愛國(guó)熱情，眾多以“愛國(guó)”為噱頭的激情刷屏，又一次成就了華為“國(guó)貨”的品牌內(nèi)核。

　　“20秒充滿電”、“全球首個(gè)”、“讓世界(蘋果、三星)顫抖”等標(biāo)簽，成為熱點(diǎn)，“石墨烯”被傳的神乎其技，但它究竟是什么呢?好像沒人關(guān)心，“石墨烯”一時(shí)間成為了崇高的民族自豪感的代名詞。不過，小編在想的是，如果這個(gè)石墨烯電池真的在動(dòng)力電池領(lǐng)域得到快速普及，那么一定會(huì)引發(fā)軒然大波!

　　首先，所有的慢充站將不再具備任何優(yōu)勢(shì)，或者干脆直接被淘汰。如此言，以特來電為首的公司怎么玩……

　　其次，國(guó)內(nèi)的動(dòng)力電池企業(yè)必將迎來大規(guī)模洗牌，呵呵，能活下來還有幾家呢?額!

　　第三，按“節(jié)能與新能源汽車發(fā)展規(guī)劃2012-2020”的目標(biāo)，電池能量密度突破180WH/KG，循環(huán)壽命達(dá)到20000次以上還是夢(mèng)么?

　　一切看似都是這么的美好!

　　石墨烯電池究竟腫么回事?

　　前些天，華為中央研究院瓦特實(shí)驗(yàn)室這次在第57屆日本電池大會(huì)上正式發(fā)布了石墨烯基鋰離子電池。雖然這款新型電池的名字上加入了“石墨烯”，但它實(shí)質(zhì)上還是屬于鋰離子電池。這種電池利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性，開發(fā)出的一種新能源電池。

　　因?yàn)槭┍旧韼в袃?yōu)異的導(dǎo)電性能，鋰離子可以在石墨烯表面和電極之間快速大量的穿梭運(yùn)動(dòng)，所以就產(chǎn)生了石墨烯電池這個(gè)概念。目前來說，真正的石墨烯電池里面的“石墨烯”也只是用于鋰離子電池的導(dǎo)電添加劑當(dāng)中起作用，能夠極大地提升電池的充電速度，但是對(duì)于電池本身的容量并沒有什么提升。

　　也就是說石墨烯即使真的商用了也只是作用于快充技術(shù)上面，并不能提升電池本身的續(xù)航能力。

　　但是目前石墨烯依舊是屬于科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的產(chǎn)物，只能夠極少量地從石墨當(dāng)中提取。所以石墨烯本身的造價(jià)就非常昂貴，連大規(guī)模生產(chǎn)都做不到，更別說是在市場(chǎng)上商用了。

　　因?yàn)槭┩瑫r(shí)具有無與倫比的拉伸、電、熱和光學(xué)性質(zhì)，近年有大量投資已進(jìn)入石墨烯領(lǐng)域。短期內(nèi)，石墨烯將被用于生產(chǎn)每年價(jià)值高達(dá)幾十億美元的產(chǎn)品，但是距離完全挖掘出該材料的潛力可能仍需要好幾十年(德勤)。

　　在復(fù)合材料方面，可能會(huì)在石墨烯增強(qiáng)橡膠;在熱管理方面，石墨烯膜作為傳熱導(dǎo)熱散熱的材料，有極大應(yīng)用空間;在航空領(lǐng)域，石墨烯也將有巨大發(fā)揮。且隨著石墨烯產(chǎn)業(yè)越來越成熟，進(jìn)入該市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)將越來越小(中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長(zhǎng)李義春)。

　　雖然華為的石墨烯技術(shù)暫時(shí)無法應(yīng)用于手機(jī)電池，但確實(shí)如那篇漏洞百出的文章所說，石墨烯將成為華為、三星、蘋果等博弈的新戰(zhàn)場(chǎng);只不過底牌并非都握在華為手里，三星、蘋果等巨頭手中同樣持有大量專利。

　石墨烯技術(shù)的三大突破

　　1、在電解液中加入特殊添加劑，除去痕量水，避免電解液的高溫分解;

　　2、電池正極選用改性的大單晶三元材料，提高材料的熱穩(wěn)定性;

　　3、采用新型材料石墨烯，可實(shí)現(xiàn)鋰離子電池與環(huán)境間的高效散熱。

　　以石墨烯為基礎(chǔ)的新型耐高溫技術(shù)可以將鋰離子電池上限使用溫度提高10℃，使用壽命是普通鋰離子電池的2倍。高溫環(huán)境下的充放電測(cè)試表明，同等工作參數(shù)下，該石墨烯基高溫鋰離子電池的溫升比普通鋰離子電池降低5℃;60°C高溫循環(huán)2000次，容量保持率仍超過70%;60℃高溫存儲(chǔ)200天，容量損失小于13%。

　　但事實(shí)上，這篇稿件大肆渲染石墨烯的背后，還有一系列無法解決的硬傷：

　　1.石墨烯基電池不會(huì)運(yùn)用于年底的快充手機(jī)，而是運(yùn)用于基站儲(chǔ)能。

　　2.石墨烯基電池與快速充電沒有一毛錢關(guān)系!這是一則新聞中的兩個(gè)完全沒有關(guān)聯(lián)的消息!快速充電采用的是快充技術(shù)，而且所謂的“十幾秒充滿電”在短期內(nèi)不可能實(shí)現(xiàn)，通過最簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)計(jì)算：一塊3000mAh的電池，十秒內(nèi)充滿將需要上百安培的電流……建議使用者先行購(gòu)買保險(xiǎn)。

　　3.石墨烯基電池只能提高電池使用溫度，從而延長(zhǎng)電池使用壽命。

　　4.石墨烯基電池仍然是以鋰電池為主體。

　　如此說來，連在小電池領(lǐng)域的應(yīng)用才剛剛進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，要進(jìn)入動(dòng)力電池領(lǐng)域，豈不是還要花上很久很久的時(shí)間打磨?