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5分钟充满一辆车?量产版“超级电池”是创新还是忽悠?
来源:买车网 编辑:王巍 2017-10-18 17:26:59 1245浏览

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日前,买车网(Buycar.cn)从外媒处获悉,英国高科技公司ZapGo(Zap&Go LTD)宣布其与湖南株洲立方新能源科技有限责任公司合作,在中国生产制造石墨烯超级电池(carbon-ion battery),并将于2018年正式投产,应用该技术的首款产品——电动滑板车(electric scooter )也将于明年正式上市。

据了解,与普通锂电池几个小时的充电时间相比,采用全新石墨烯电池技术的滑板车在5分钟内即可完成充电。对于目前在加速发展的电动汽车行业来说,这种“超级电池”的出现貌似可以改变消费者对于电动汽车充电问题的担忧,但是其究竟是一种创新还是忽悠,能否实现大规模量产,还是个问题。


石墨烯“超级电池”的前世今生


由于日益严苛的排放标准和即将正式实施的乘用车“双积分”政策,越来越多的车企将目光转向了新能源汽车。相对于传统燃油车,购买新能源汽车能够享有新能源汽车指标、越来越完善的基础充电设施、国家地方双补贴政策等优势,但动辄几个小时甚至十几小时的充电时间仍是消费者在选购纯电动新能源汽车的主要顾虑之一。

尽管上汽、丰田、通用等汽车制造商在旗下新能源车型上配备了先进的快充技术,充电时间(部分充电)已锐减至30分钟左右,但在速度上仍然无法比肩传统燃油车。于是乎,集能量密度高、充电时间短、续航里程长等优点于一身的石墨烯电池(carbon-ion battery)应运而生。

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石墨烯电池示意图


石墨烯电池为何被称为“超级电池”?


此次,Zap&Go并未公布其量产版本石墨烯电池的相关技术参数,但是,从此前西班牙Graphenano公司和Cordoba大学合作开发的适用于电动车的聚合物石墨烯电池的参数来看,其优势确实明显,因此被称为“超级电池”。


一、能量密度极高

从最初的铅酸电池到目前主流的锂离子电池,能量密度一直在不断提升,可提升的速度较人们的需求来说还是太慢了。以目前产量最大、应用最为广泛的两种锂电池——三元锂电池(以特斯拉、北汽新能源为主)和磷酸铁锂电池(比亚迪为主)为例,其能量密度(最先进标准)分别为200Wh/Kg和150Wh/Kg,而石墨烯电池的能量密度则超过了600Wh/Kg

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作为参照,在北京地区,能量密度超过120Wh/Kg的车型即可享受1.1倍的双补政策;而目前在售的绝大多数新能源车搭载的电池组能量密度在90-120Kw/Kg之间。


二、充电时间极短

使用上述石墨烯电池提供电力的纯电动车最多可行驶约1000公里,而完全充电时间仅不到8分钟。

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作为对比,特斯拉Model S P100D在使用380V电源每小时充电续航里程最高约为80公里。


三、使用寿命长

使用寿命是消费者购买纯电动新能源汽车时的另一大顾虑,毕竟更换电池组的成本非常高。

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EC180搭载的三元锂电池衰减曲线

以日前畅销的北汽新能源EC180为例,其NEDC综合工况续航里程为156公里。按循环充电3900次(电池衰减至极限)来算,其使用寿命约为60万公里。而据外媒报道,石墨烯电池的使用寿命是传统镍氢电池的四倍,是锂离子电池的两倍。由此来看,石墨烯电池几乎可以做到终生免更换。


是创新还是忽悠?石墨烯电池前景堪忧


从1890年美国人爱迪生(Thomas Edison)发明可充电铁镍电池开始,127年过去了,市场上量产的电池仍不足以满足纯电动汽车日常代步的需求,而充电速度快、续航里程长的石墨烯电池的量产对于科技届来说无异于一颗重磅炸弹,但受限于重重原因,其从梦想照进现实的路上还是困难重重。


一、量产成本高

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石墨烯产业结构图

在实际的应用中,石墨烯主要起到的作用,一是导电剂,二是做电极材料;而生产这两者的原材料均为经过初加工的石墨烯粉体。经编辑向上游原材料生产商询问证实,目前国内石墨烯粉体的价格约为1200元/克,量产的话制造成本极高。

高昂的制造成本带来的自然是更高的售价,而随着国家针对新能源汽车补贴政策的退坡以及竞争日益激烈的市场,用造价如此之高的石墨烯电池完全不现实。


二、技术门槛较高、量产机会渺茫

据锂电池行业专家透露,石墨烯比表面积过大,会对现有锂离子电池的分散均浆等工序带来大量工艺问题;其次,石墨烯表面特性受化学状态影响巨大,批次稳定性、循环寿命等问题导致其目前无法满足动力级锂电池生产的种种要求。

换言之,量产石墨烯电池需要一整套全新的生产流程以及相配套的质检标准,其需要的时间和资金成本是短时间内无法达成的。


比起车载互联网系统的发展,新能源汽车的电池技术似乎总是慢上半拍,与其说石墨烯电池是未来的发展方向,不如说Zap&Go带给人们的是一种美好的发展愿景。略显遗憾的是当编辑电话向立方科技求证该电池的相关技术细节时,对方以“没时间”为由拒绝了本次采访。对于石墨烯电池技术的更多消息,买车网(Buycar.cn)也将保持关注。


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