5、炒作”石墨烯電池”概念其噱頭意義遠(yuǎn)大于實(shí)用價(jià)值
在學(xué)術(shù)界看來(lái),目前所熱炒的石墨烯電池還是一個(gè)偽概念,目前所標(biāo)榜的石墨烯電池并不存在。中國(guó)有數(shù)十家上市公司布局石墨烯動(dòng)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(méi)有。并且就是在世界范圍內(nèi),目前能夠規(guī)?;a(chǎn)的石墨烯電池也沒(méi)有。
在劉冠偉看來(lái),現(xiàn)在很多公司炒作這個(gè)概念其噱頭意義遠(yuǎn)大于實(shí)用價(jià)值。他甚至表示,石墨烯材料本身具有的納米材料的高比表面積等性質(zhì)與現(xiàn)在的鋰離子電池工業(yè)的技術(shù)體系也不兼容,因此應(yīng)用的希望十分渺茫。
即使有石墨烯超級(jí)電池出現(xiàn),相信這幾分鐘的充電功率會(huì)大到目前沒(méi)有任何電壓設(shè)備、電纜線能夠承受住如此電壓
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前全球已有近300家公司涉足石墨烯研究,包括IBM、英特爾、美國(guó)晟碟、陶氏化學(xué)、通用、杜邦等。其中,三星、IBM、東芝、韓國(guó)科學(xué)技術(shù)研究所、韓國(guó)成均館大學(xué)等企業(yè)和高校具有較高競(jìng)爭(zhēng)力。但是大部分企業(yè)并沒(méi)有在石墨烯電池領(lǐng)域予以布局,相關(guān)的專(zhuān)利也十分有限,他們大都布局在柔性器件半導(dǎo)體顯示屏等方面。
劉冠偉認(rèn)為,在實(shí)驗(yàn)室做出一個(gè)快充的小電池很容易,但是要讓它走出實(shí)驗(yàn)室,實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),中間需要解決很多的問(wèn)題。例如對(duì)于“充電8分鐘,行駛1000公里”的描述。某不愿具名的國(guó)內(nèi)新能源車(chē)企技術(shù)總監(jiān)認(rèn)為,即使有這樣的電池出現(xiàn),相信這幾分鐘的充電功率會(huì)大到目前沒(méi)有任何電壓設(shè)備、電纜線能夠承受住如此電壓。
因此,目前石墨烯在電池上的應(yīng)用,主要是和硅結(jié)合在電池負(fù)極里面代替原來(lái)的石墨,這樣可以多吸帶電荷,提升電池的導(dǎo)電率,減少充放電的電阻,性能提升效果也就僅限如此。事實(shí)上,在新能源電池領(lǐng)域,石墨烯電池所謂的顛覆性理論從未得到業(yè)內(nèi)人士的認(rèn)可。盡管石墨烯可以做導(dǎo)電劑,促進(jìn)鋰電池快速充放,理論上能提高倍率性能,但若分散工藝不到位,混料不均,仍難以發(fā)揮效用。
根據(jù)目前的發(fā)展態(tài)勢(shì),劉冠偉認(rèn)為在新型柔性電池、器件、顯示、催化劑方面,石墨烯可能是有前景的。但是在蓄電池方面,他并不看好。
即使有石墨烯超級(jí)電池出現(xiàn),相信這幾分鐘的充電功率會(huì)大到目前沒(méi)有任何電壓設(shè)備、電纜線能夠承受住如此電壓
6、石墨烯太貴,即使制成電池,普通消費(fèi)者也難以承受
劉冠偉說(shuō),在鋰電池中應(yīng)用,石墨烯主要起到的作用,一是導(dǎo)電劑,二是可能做電極嵌鋰材料。其實(shí),這兩點(diǎn),都是在和傳統(tǒng)的導(dǎo)電碳/石墨競(jìng)爭(zhēng)?!澳敲磫?wèn)題來(lái)了,你知道導(dǎo)電碳/石墨多便宜么?都是論噸賣(mài)的,論克賣(mài)的石墨烯哪天能降到這個(gè)價(jià)?現(xiàn)在鋰電池用的各種材料,都是一噸幾萬(wàn)、十萬(wàn)左右的東西,而且天天承受著要求降價(jià)的壓力,用石墨烯完全不現(xiàn)實(shí)。” 這主要是石墨烯太貴。一克上千的價(jià)格,這不是一般企業(yè)能夠承受得了的。而數(shù)年前,石墨烯的價(jià)格曾高達(dá)每克5000元,遠(yuǎn)超黃金價(jià)格。另外,就是這樣的電池造出來(lái)了,消費(fèi)者也難以承受。
2016年4月,東旭光電收購(gòu)上海碳源匯谷50.5%的股權(quán),成為上海碳源匯谷的控股股東。公開(kāi)資料顯示,這是一家專(zhuān)注于石墨烯規(guī)?;苽洹?yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)的企業(yè),在單層氧化石墨烯以及石墨烯的制備、分離和純化技術(shù)與工藝方面均取得了突破性進(jìn)展,規(guī)?;墒故┊a(chǎn)品制備成本大幅降低。
不過(guò)即使是這樣,石墨烯的價(jià)格依舊不低,“購(gòu)買(mǎi)的價(jià)格主要看你是做什么用,如果只需少量購(gòu)買(mǎi),價(jià)格是600元/克,需要的規(guī)模大的話,可以降低到幾十元。”8月7日下午,上海碳源匯谷一位姓魏的銷(xiāo)售人員對(duì)記者表示。可幾十元每克的價(jià)格依舊在市場(chǎng)缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。“烯王”作為東旭光電自身的產(chǎn)品,盡管石墨烯的原料供應(yīng)成本可以更低一些,但也不會(huì)低到那里去,在采訪中魏姓銷(xiāo)售人員已經(jīng)否認(rèn)了他們真實(shí)成本只有幾元的說(shuō)法,“這樣的說(shuō)法根本就不是從我們這里流傳出去的?!彼f(shuō)。這意味著用石墨烯作為電池材料的“烯王”未來(lái)必然要面臨成本的考驗(yàn)。
上海交通大學(xué)微納科學(xué)與技術(shù)研究院研究員、博士生導(dǎo)師魏良明表示,即便是做負(fù)極材料,現(xiàn)在業(yè)內(nèi)更傾向于使用硅,因?yàn)橐环矫婀璧睦碚撊萘坎⒉槐仁┑?,另一方面是硅的價(jià)格相對(duì)石墨烯而言要低得多。
近年來(lái),有一些企業(yè)宣稱(chēng)實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn),石墨烯價(jià)格甚至下降到每克3-5元,但據(jù)行業(yè)內(nèi)人士的說(shuō)法,現(xiàn)在宣稱(chēng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的石墨烯并非真正單層的石墨烯,而大多是晶格缺陷較高、多層堆疊的石墨微片產(chǎn)品,只能保持石墨烯部分特性。
7、市場(chǎng)上大量膨脹石墨、石墨微片魚(yú)目混珠
而在我國(guó)之所以有眾多的企業(yè)加入到生產(chǎn)石墨烯電池的大軍中,其與主要是使用的是石墨烯粉體有很大的關(guān)系。目前在石墨烯產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方面,有兩個(gè)重要的方向:一個(gè)是石墨烯膜,一個(gè)是石墨烯粉。石墨烯膜的工業(yè)化生產(chǎn)起點(diǎn)高、技術(shù)要求強(qiáng),一般的企業(yè)難以涉足。但是對(duì)石墨烯粉而言,卻有很大的操作空間。
因此,石墨烯粉體成為偽石墨稀概念和資本炒作的重災(zāi)區(qū),除了嚴(yán)格意義上的石墨烯外,大量膨脹石墨、石墨微片在其中魚(yú)目混珠。由于更薄且層數(shù)小于10個(gè)原子層的石墨微片具有石墨烯的某些特性,因此添加到電池中,會(huì)改善電池的一些性能,不明就里的人就會(huì)以為這是石墨烯在發(fā)揮作用了。
就是按照中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟的標(biāo)準(zhǔn),只有達(dá)到10個(gè)原子層以下的石墨粉體,才能被稱(chēng)為石墨烯粉體。然而,概念是一回事,實(shí)際是另一回事。企業(yè)向原有材料中添加石墨烯粉體,原子層數(shù)結(jié)構(gòu)為5層還是10層,或者是更多層數(shù)的石墨微片,如果不是使用專(zhuān)業(yè)儀器,外人根本就不知道電池里面填的究竟是什么東西,企業(yè)添加的粉體到底是不是石墨烯無(wú)人知曉。
其次,粉體中含有5-10層石墨粉體的比例是90%還是只有10%?其中雜質(zhì)含量又是多少?什么是合格產(chǎn)品?目前也連行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都沒(méi)有,各企業(yè)只能憑良心生產(chǎn)。最后,在應(yīng)用時(shí),企業(yè)到底添加了多少石墨烯粉體用于改善性能?產(chǎn)品性能究竟提高了多少,是90%、50%、還是5%?其中多少性能的提高是因?yàn)槭??這些卻都還是一個(gè)糊涂賬。
由于目前沒(méi)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),這***府迫切希望打造石墨烯產(chǎn)業(yè),拉動(dòng)投資,也對(duì)這個(gè)產(chǎn)業(yè)起到了推波助瀾的作用。
最近,有市場(chǎng)分析人士聲稱(chēng),目前我國(guó)石墨烯產(chǎn)品和高效蓄電池項(xiàng)目完整產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)形成,實(shí)際上,當(dāng)前我國(guó)石墨烯材料正處于從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵時(shí)期,受生產(chǎn)技術(shù)成熟度不高、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用路徑長(zhǎng)等因素制約,石墨烯批量化生產(chǎn)尚未完全實(shí)現(xiàn)。有人認(rèn)為,這個(gè)過(guò)程沒(méi)有實(shí)現(xiàn),就說(shuō)我們的石墨烯電池已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)完全是癡人說(shuō)夢(mèng)。
因此,一些清醒和業(yè)界人士認(rèn)為,說(shuō)中國(guó)誕生了石墨烯電池,為時(shí)尚早。
評(píng)論
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