動力電池，長久以來是被看作電動汽車發(fā)展的瓶頸。續(xù)航里程永遠(yuǎn)都是廠家說不出的痛。倘若電池技術(shù)突破了，續(xù)航里程達(dá)到燃油車的水平，充電時間縮短至不影響使用的情況下，世界汽車格局都將改變也不為過。
石墨烯與動力電池“擦出火花”
在新能源汽車領(lǐng)域如火如荼的發(fā)展過程中，關(guān)于動力電池技術(shù)提升的話題越來越受到關(guān)注?！俺夒姵亍边M(jìn)入了業(yè)界視野。所謂“超級電池”代表的是以石墨烯材料為主的新興材料的加入。筆者觀察，電動汽車領(lǐng)域一旦提及石墨烯材料作為動力電池成分，就必然會引起一陣軒然大波，關(guān)注度極高。一方面，石墨烯本身從發(fā)現(xiàn)到應(yīng)用一直處于較為神秘的階段。另一方面，動力電池領(lǐng)域宣揚(yáng)石墨烯材料改善性能甚至產(chǎn)生質(zhì)變的話語頻頻出現(xiàn)，是真是假有待商榷。
石墨烯自2004年首次在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)以來，戰(zhàn)功赫赫。其擁有優(yōu)異的屬性，自帶電、熱、光性能以及高強(qiáng)度特性使得其在多領(lǐng)域受到了前所未有的關(guān)注。科學(xué)向來以諾獎作為一個標(biāo)尺，而研究石墨烯領(lǐng)域的科學(xué)家也在2010年摘得諾貝爾獎，這無疑使石墨烯的光環(huán)更加耀眼。近年來，石墨烯在電動汽車領(lǐng)域頻頻現(xiàn)身，似乎中外都在研制，加緊從實(shí)驗(yàn)室走向應(yīng)用。筆者發(fā)現(xiàn)，僅中國就有數(shù)十家上市公司布局石墨烯動力電池領(lǐng)域，然而真正拿得出可以大規(guī)模量產(chǎn)裝機(jī)產(chǎn)品的幾乎沒有。是什么讓石墨烯如此難以面世，還得從其本身說起。
關(guān)于“石墨烯是什么？”，各界討論過以下四個觀點(diǎn)：
國際上現(xiàn)在普遍把石墨烯定義為由一個碳原子與周圍三個近鄰碳原子結(jié)合形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)的碳原子單層。由1層石墨烯單獨(dú)構(gòu)成的二維材料稱之為單層石墨烯，由2層石墨烯以某種堆垛方式構(gòu)成的二維材料稱之為雙層石墨烯。3~10層則稱之為多層石墨烯。而石墨烯材料即由石墨烯作為結(jié)構(gòu)單元堆垛而成的、層數(shù)少于10層，可獨(dú)立存在或進(jìn)一步組裝而成的碳材料統(tǒng)稱。
據(jù)了解，石墨烯材料的常見制備方法有很多，包括機(jī)械剝離法、化學(xué)氣象沉積法、氧化還原法、高溫裂解法、插層剝離法、液相剝離法等不限于上述方法。遵循開展石墨烯材料制備和應(yīng)用過程中的綠色制造、智能制造、綜合利用以及健康安全等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和指南，促進(jìn)石墨烯產(chǎn)業(yè)綠色、可持續(xù)、規(guī)模化發(fā)展的原則。
實(shí)際上，作為新興產(chǎn)業(yè)，石墨烯產(chǎn)業(yè)應(yīng)該避免其它產(chǎn)業(yè)走過的彎路，如在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，營造良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境，避免虛假宣傳、神話宣傳等問題，有待廠商和輿論正視。尤其在新能源汽車領(lǐng)域，動力電池技術(shù)相對穩(wěn)定的情況下，如何加快促進(jìn)石墨烯材料在電動汽車應(yīng)用領(lǐng)域的示范應(yīng)用才是應(yīng)當(dāng)關(guān)注的焦點(diǎn)所在。
