石墨烯電池技術(shù)是噱頭還是黑科技？

　　石墨烯因其強(qiáng)大的導(dǎo)電性能而被認(rèn)為是革命性儲能材料。近年來，隨著新能源汽車和移動通訊設(shè)備的發(fā)展，利用石墨烯改進(jìn)、提升動力、儲能電池材料的性能，正成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點。

　　在新能源汽車領(lǐng)域，“石墨烯電池”概念被反復(fù)提及，似乎已成為目前電動汽車電池技術(shù)的突破口。石墨烯技術(shù)電池被稱為是“里程碑式的黑科技”，號稱能夠延長續(xù)航里程、電池壽命，同時縮短充電時間。

　　然而一直以來，伴隨著追捧，爭議也從未間斷。處在風(fēng)口浪尖的“石墨烯電池”到底是概念炒作，還是真的將迎來市場化契機(jī)，仍需要客觀看待。

　　“石墨烯電池”不存在

　　石墨烯材料與傳統(tǒng)電池材料混合，能夠顯著提升電池充放電、循環(huán)壽命等，它也成為動力電池企業(yè)在新一輪市場競爭中的制勝點。

　　不可否認(rèn)，石墨烯應(yīng)用工藝創(chuàng)新、研發(fā)，一直是制約我國電池相關(guān)行業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級的難題。

　　石墨烯若能真正有效提升動力電池容量、實現(xiàn)快速充電，它將直擊動力電池大規(guī)模推廣的痛點，而且對鉛酸電池行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級具有重要意義。從這個層面來看，動力電池或?qū)⑹鞘┮?guī)?；瘧?yīng)用的契機(jī)。

　　對全國石墨烯產(chǎn)業(yè)進(jìn)行調(diào)研、考察后，我們發(fā)現(xiàn)，將石墨烯作為基礎(chǔ)材料添加到現(xiàn)有各類電池材料中，已成為國內(nèi)各主流電池企業(yè)的普遍做法。

　　石墨烯在電池領(lǐng)域的應(yīng)用形式，無外乎三種：一是直接作為正/負(fù)極材料；二是作為導(dǎo)電添加劑，添加到正/負(fù)極電極材料中，或?qū)﹄姌O材料進(jìn)行復(fù)合改性處理，提高電極導(dǎo)電性和充放電倍率；三是作為集流體或集流體涂層，用于提高電池功率特性。

　　目前，石墨烯在鋰離子電池上的應(yīng)用主要采取后兩種方式。

　　因為石墨烯直接作為負(fù)極材料時，其表面特性容易受外界影響，穩(wěn)定性極差，存在首次效率低下等問題，難以滿足鋰離子電池性能需求。

　　鋰離子電池作為新能源汽車戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，是投資者爭相關(guān)注的熱點，部分群體進(jìn)行炒作在所難免。但是準(zhǔn)確地講，當(dāng)前并沒有所謂的“石墨烯電池”。

　　此前，東旭光電生產(chǎn)出了“烯王”電池，但是它并沒有將旗下任何一款電池產(chǎn)品定義為“石墨烯電池”。

　　之前，華為生產(chǎn)的石墨烯鋰電池曾一度爆熱。但是在公開資料中，石墨烯只是作為華為該款電池的散熱材料，用于提升鋰離子電池散熱性能，并沒有直接使用石墨烯材質(zhì)制作電池主體。

　　石墨烯確實能夠提高電池性能，但是它在電池材料中主要是作為輔助材料（添加劑）使用。作為21世紀(jì)最具創(chuàng)新價值的新材料，石墨烯在汽車電池領(lǐng)域具備很好的應(yīng)用潛力。

　　石墨烯將大有可為

　　作為目前最薄、最堅硬、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料，自2004年問世以來，石墨烯就一直處于科研前沿，備受關(guān)注。

　　石墨烯產(chǎn)業(yè)應(yīng)用最大的領(lǐng)域是復(fù)合材料。復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)體量非常大，應(yīng)用范圍非常廣泛，從軍用到民用。它也能與未來的新能源汽車、無人飛機(jī)、電動游艇的制造材料相配合。

　　在汽車的每個細(xì)分產(chǎn)業(yè)，石墨烯都蘊(yùn)藏著巨大的市場與商機(jī)。

　　以動力電池領(lǐng)域為例，石墨烯是具有良好應(yīng)用前景的鋰離子電池正負(fù)極材料。同時，石墨烯聚合材料電池的重量僅為傳統(tǒng)電池50%，成本將比鋰電池低77%。

　　石墨烯加入到鋰電動力電池內(nèi)，能將電芯內(nèi)阻減小至最小，有效地解決了阻礙鋰電池產(chǎn)品快速充電的技術(shù)瓶頸，同時大大延長電池使用壽命。

　　從性能來看，石墨烯鋰電池充電一次，耗時不超過10分鐘；單位質(zhì)量的鋰電池容量，從目前的約0.1千瓦時/千克，提高到了1-15千瓦時/千克，電池重量也可降低90%以上。

　　示范化應(yīng)用待解

　　石墨烯材料從實驗室到工程化應(yīng)用，再到商業(yè)化，還有很長的路要走，更需要做好石墨烯及其改性材料在工業(yè)產(chǎn)品中的首批次示范應(yīng)用。

　　石墨烯在動力電池上的應(yīng)用，要以市場需求為牽引，聚焦、破解關(guān)鍵技術(shù)和突出問題；聚集產(chǎn)、學(xué)、研、用等創(chuàng)新要素，搭建更寬廣的全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展和創(chuàng)新平臺；并積極與新能源整車企業(yè)開展合作。

　　在電動物流車、運輸車、出租車及其它專用車的電池配套產(chǎn)品開發(fā)、市場開拓、資本合作等方面，實現(xiàn)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，將助推石墨烯材料在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用。

　　在新一輪產(chǎn)業(yè)升級和科技革命的背景之下，新材料產(chǎn)業(yè)將成為未來高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石和先導(dǎo)。

　　未來，整個產(chǎn)業(yè)需要穩(wěn)步推進(jìn)，實現(xiàn)石墨烯材料應(yīng)用市場的開發(fā)，將石墨烯打造為提升傳統(tǒng)產(chǎn)品性能的“味精”，以及加快下游產(chǎn)業(yè)升級的“維生素”，進(jìn)而做大、做強(qiáng)中國工業(yè)。（作者為中國國際石墨烯資源產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副秘書長趙猛）