探究制約石墨烯電池產業化應用真正原因

2020-11-23 電子產品世界

　　石墨烯透明導電薄膜，厚度不足毫米，可以隨意彎曲，將廣泛運用在手機觸控螢幕等方面，智慧型手機軟屏、柔性液晶面板或許在不久的將來就可進入人們的生活。與會的專家和企業家也指出，雖然「石墨烯時代即將到來」，但「石墨烯的製備技術以及價格高昂」，卻是制約其市場化的「瓶頸」。而石墨烯產業技術創新聯盟的成立，或將打破這些「瓶頸」。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201710/366480.htm

　　可摺疊充電快不僅可以改變手機

　　「今後，這些將廣泛應用於大家使用的電腦、手機、電熱毯、地暖等。」德陽一石墨烯生產製備企業負責人在相關產品展示介紹時說，石墨烯發熱膜可以用於電熱毯、地暖、機場跑道除冰、溫室大棚加熱，石墨烯導熱矽脂用於電腦等物品的散熱，石墨烯防腐母液用於船舶、貨櫃、市政工程等防腐工程，石墨烯透明導電薄膜將用於手機觸控螢幕等。

　　石墨烯電池都有了 為何不產業化應用呢？

　　在參觀時人們發現，原來距離自己遙遠的工業材質，可以離自己這麼近，近距離感受黑科技的感覺可以這麼好。在展示中，一塊透明的薄膜引起了人們的注意。研發企業的負責人郭安賢介紹說，這塊不足毫米、可任意彎曲的透明薄膜是石墨烯導電薄膜，將廣泛運用在手機和平板電腦的觸摸板、柔性液晶面板等，「可彎曲的軟屏手機不是傳說，只要想得到，就可以做得到。」一家鋰電池生產企業總工郭小平說，石墨烯在鋰電池生產中已經得到很好的實驗成果，「充電速度提高一倍以上，電池使用壽命提高十倍以上。」

　　儲量佔全國40%製備初具規模

　　3月底，德陽一石墨烯製備企業年產30噸石墨烯粉體生產線將投產，而早在去年，遂寧大英就已經建成了10噸石墨烯粉體生產線，石墨烯製備在四川已經初具規模。四川省科技廳副廳長田雲輝介紹說，四川石墨烯研究開發有較好基礎，德陽是國內最早從事規模化製備石墨烯的城市，取得了若干重大科技成果，部分成果居於世界領先水平，建設了省內第一家規模化的具有較高水平的石墨烯產業園。其他市也積極推動了石墨烯研究開發，如遂寧在開發石墨烯導電漿料，推動石墨烯在新能源、電子信息材料等產業化應用方面取得較好成效。

　　田雲輝說，我省巴中、攀枝花等地有豐富的石墨資源，可以為石墨烯產業發展提供充足的原料保障，「全省探明石墨礦8000萬噸，佔全國的40%，具備大力發展的產業優勢。加上我省新能源、電子材料、材料防腐等領域對石墨烯材料有巨大需求，是石墨烯產業發展的重要拉動力量。」

　　應用技術不成熟制約市場空間

　　那麼，既然石墨烯能夠有效改善電池的充電問題和壽命問題，為什麼不規模化產業化應用呢？郭小平說，主要是成本問題，「以前石墨烯的價格比黃金還貴，所以被稱為『黑金』，現在依舊要幾十塊上百塊一克。一塊手機電池，需要加入三四克石墨烯，成本增加多少可想而知。

　　記者了解到，雖然德陽年產30噸的石墨烯生產線即將投產，但可能因為市場問題而無法開足馬力。該企業負責人告訴記者，下遊應用企業還沒有找好。對此，遂寧大英的一家石墨烯製備企業也表達了同樣的看法，去年該公司便建成了10噸石墨烯粉體生產線，但全年銷售不過100千克。而成都一家企業在送出了30公斤樣品後，終於換來了3公斤的訂單，而且還是來自義大利。

　　「石墨烯發展的最大問題，就是應用瓶頸問題。」在華僑大學教授陳國華看來，企業之所以在實際運用中很少採用石墨烯，是因為企業核心研發人員還不了解石墨烯。石墨烯的市場應用瓶頸，也在於石墨烯本身的變數，「同樣的製備方法，在不同的環境裡得到的結果是不一樣的，因此要應用到產品中，這是個很大的難點。」

　　李家明：全球性的大產業起步應有大格局

　　四川石墨烯應用如何破解「梗阻」？十二屆全國人大第四次會議四川代表團第一次全團會議在北京舉行。記者把企業的問題遞到全國人大代表、中科院院士、清華大學原子分子納米科學研究中心主任李家明的手上。李家明是國內最早研究石墨烯的專家之一。他建議，在已經成立的產業技術創新聯盟基礎上，要建立頂尖的「參謀部」，邀請包括兩院化工、化纖等領域的院士和國內一流專家來碰撞，請他們出主意，集思廣益，把下遊方向想得更清楚。同時，要千方百計把產品成本降下來，企業應用後真正有利可圖，自然會加大應用，這是市場選擇，而不是簡單靠宣傳。

　　為讓問題得到更圓滿的解答，李家明代表現場撥通了2004年便和他一起研究石墨烯的上海交通大學特聘教授、汽車動力電池材料研究所所長孔向陽的電話。「嚴格意義上的石墨烯是單層碳六元環結構，但目前工業上成噸生產的號稱石墨烯的碳類產品達不到這樣的要求。」孔向陽指出，嚴格說這些只是碳產品升級版，像「工業味精」，用在導電劑等領域，真正的石墨烯目前還在技術研究階段。

　　孔向陽表示，對發展石墨烯產業樂見其成，但要保持相對冷靜，不能跟風，不簡單套概念，要實現規範化、有序化發展。首先要對石墨烯有嚴格定義，把各類碳產品分類，高附加值的各種碳類產品，只要適合市場需求，都值得深度研發，但不一定要叫石墨烯。

相關焦點

  • 真正的石墨烯電池汽車量產?
    歷經6年的持續不斷研發，廣汽逐步掌握了具有自主智慧財產權的三維結構石墨烯(3DG)材料的製備和應用技術。2019年11月，廣汽自主研發的基於這種3DG材料的「超級快充電池」正式對外公布。而如今，其石墨烯電池量產研發工作終於從實驗室走向實車。據廣汽集團官方稱，相關石墨烯技術已獲得專利，覆蓋石墨烯製備、超級電容器、快充電池等多個技術領域。
  • "萬能材料"石墨烯的產業化應用已超速
    石墨烯自2004年被英國的兩位科學家在石墨中分離出後，就被美譽為&34;，在電子、航天、新能源、生物醫藥、行動裝置、複合材料等方面都有著潛在的巨大應用空間，受到了政府、各學界以及科研機構的重視。許多人會問，為什麼石墨烯至今已經發現16年還沒有在生活中大規模的應用？其實一個突破性的新材料從發現到實現廣泛應用，往往需要幾十上百年，比如LED（發光二極體），它源於1907年半導體材料通電發光的現象，直到20世紀90年代，LED的應用才有了質的飛躍。
  • 石墨烯在鋰電行業有哪些應用
    一直以來，手機散熱依賴於金屬背殼散熱，無法像PC或筆記本那樣加裝風扇散熱，這大大制約了手機散熱的能力，因為金屬背殼的面積是較小的，而金屬材料的散熱性能也是固定的，而華為Mate 20所採用的石墨烯散熱，其材料是一種從石墨材料中剝離出的單碳原子片狀材料，由一系列按蜂窩狀晶格排列的碳原子組成。
  • 全球石墨烯七大發展趨勢及產業化三大難點
    《年報》分析認為，石墨烯薄膜和石墨烯微片的價格將會進一步降低。石墨烯薄膜方面，小尺寸石墨烯薄膜價格下降較快，而大尺寸石墨烯薄膜仍是稀缺產品，短期內價格下降並不明顯。同時，石墨烯微片(粉體)的價格也將持續回落。商業定製化石墨烯產品需求快速升溫。《年報》認為，預計石墨烯供應商將與下遊應用商開展合作，共同開發石墨烯的定製化應用，定製化的石墨烯產品的出貨規模將快速增長。
  • 解讀:為什麼石墨烯的時代還沒有真正到來?
    石墨烯是世界最薄、最硬的材料，是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體，其潛在用途有保護塗層、透明可彎折電子元件、超大容量電容器，還可以用於動力電池，業內認為這正是電動汽車能否取得跨越式發展的關鍵
  • 石墨烯基超級電容器產業化提速
    原標題：石墨烯基超級電容器產業化提速 摘要 近日中科院大連化物所在石墨烯基超級電容器研究取得新進展，實現了在一個基底上製造具有任意形狀的超級電容器及其模塊化集成
  • 真正的石墨烯電池來了?廣汽以超級快充技術抵禦特斯拉
    繼比亞迪推出刀片電池之後，廣汽集團旗下的廣汽新能源也在放大招，5月13日對外宣布，今年底，石墨烯電池量產研發工作終於從實驗室走向實車，廣汽新能源埃安車型將搭載相關技術成果。早在2014年，廣汽集團開啟對石墨烯技術的研發，6年來逐步掌握具有自主智慧財產權的三維結構石墨烯（3DG）材料的製備和應用技術。
  • 新三板石墨烯企業遇產業化困境 第六元素高估收購標的被罰
    除了上述企業外，目前新三板還有多家企業的業務涉及石墨烯，如聖泉集團、兆鋆新材等已開始涉足石墨烯材料的研發、生產；東方碳素也於去年宣布布局石墨烯產業。石墨烯產業化受阻「目前石墨烯行業的大規模應用還在市場適應和拓展階段。」華僑大學教授、博士生導師陳國華告訴記者，石墨烯產業化的瓶頸在於大宗產品應用開發尚未成功。
  • 石墨烯電池發明人是誰_石墨烯電池製作方法
    當VO2結晶時，它會形成約10納米厚、600納米寬的納米帶，並帶有單原子厚度的石墨烯塗層。這些帶有幾十微米長，它們有非常大的比表面積，由於VO2的離子浸泡特性和石墨烯的高導電性，使得電子和鋰離子的擴散非常快。這兩個特性的結合，使快速充放電率，以及高的最高功率輸出這些電池。 　　製造石墨烯電池的真正技術難點在於vo2-石墨烯混合材料的實際製造。
  • 液流電池取代鋰離子電池?中間還隔著一個石墨烯
    然而，續航能力薄弱等問題存在於行動裝置的電池中，電池技術的突破一直是尖端難題，從而制約了移動時代的進一步發展。所以研究人員一直在探索更加有效的發電能源，以期提升續航能力。實際上，液流電池並非新技術，早在上世紀60年代就已經出現。與鋰電池相比，液流電池確實有一些優勢。然而，這項技術一直處於研發階段，遲遲未能投入實際應用，其原因就在於自身的局限性。
  • 深入了解電池安全問題 解析石墨烯電池技術
    三星電子手機業務相關負責人表示：Note7爆炸的主要原因是由於採用了存在缺陷的電池所致。採用三星SDI 鋰電池的Note7因電池電芯內部的一個設計缺陷，本身就存在著嚴重發熱甚至爆炸的風險。而消費者最關心的無非是目前電池安全做到什麼地步了?如何解決安全隱患?了解下面這些問題，或許你會對「炸機」有一個全新的認識。
  • 石墨烯電池被應用新能源汽車靠譜嗎
    說起石墨烯電池，大家還是抱著非常大的希望。因為這種類型的電池，它的充電速度非常快，而且體積非常小，重量輕，可以說是電動汽車非常理想的電池。按照廣汽新能源的說法，這種超級快充電池只需要8分鐘就可以把電池充電到85%的電量。可以說速度已經非常的快，而且它的壽命和安全也達到了使用標準。基於石墨烯是一種非常昂貴，而且技術成本非常高的產品，那麼國際新能源所生產的石墨烯電池是不是真正意義上的石墨烯電池呢？
  • 中國破冰新材料應用 攪動千億石墨烯江湖
    能源革命需要石墨烯，石墨烯推動能源革命。」　　基於石墨烯優異的導電等性能，儲能領域成為其主要應用之一。此外，在顯示屏儲能電池、防腐塗料、功能紡織品、橡膠製品、顯示器件等領域也有廣闊的應用空間。不過，儘管在應用領域有了展開，但如何走向普通的消費者並進入產業化應用，始終是擺在眼前的現實問題。　　現在，這樣的困局終於迎來破冰。
  • 石墨烯電池噱頭大 固態電池備受期待
    對此，有人為該電池技術創新點讚，也有人對8分鐘充電85%持懷疑態度，甚至有人表示這又是一場關於石墨烯電池的炒作。 那麼，石墨烯材料在動力電池領域的具體應用價值何在？對於下一代動力電池技術，業界更看好哪一類？圍繞著這些問題，蓋世汽車發起了為期一周的線上調查，吸引了近1700人的關注參與。
  • 廣汽埃安石墨烯電池即將量產 石墨烯應用相關股或受關注(附股)
    來源：證券時報網原標題：【機會挖掘】廣汽埃安石墨烯電池即將量產 石墨烯應用相關個股或受關注（附股）1月15日，廣汽埃安官微發布全新動力電池科技預告，石墨烯基超級快充電池可在8分鐘充滿80%，讓充電像加油一樣便捷，同時矽負極電池讓電動車NEDC續航達1000公裡。
  • 首款商業化石墨烯基大動力電池發布 新能源汽車普及在望
    石墨烯自2004年被英國曼徹斯特大學教授發現以來，便因其在電學、力學、導熱散熱、光學等多方面的優異性能表現迅速成為了「新材料之王」，目前，這種新材料已經開始商業化應用到大動力電池領域。9月10日，東旭光電攜其子公司碳源匯谷發布了首款石墨烯基叉車鋰離子電池新品——「烯王」大動力電池。據了解，這是首款將石墨烯應用在大動力鋰電池上的商業化產品。
  • 華為P40使用石墨烯電池?日本最新研究發現石墨烯製品具有超導性
    由此也許我們可以推測華為正在研究石墨烯電池相關技術，該技術很大可能不會用在華為P40手機上，因為距離P40發布時間太短，而如此短的時間內用上石墨烯電池顯然是有些不切實際的。不過如果華為手機未來若是真的用上了石墨烯電池，那將會給長期沉寂的手機技術帶來重大革新，也是電池技術的一個巨大飛躍和進步，說的更遠一點，甚至會引起整個電池行業的變革，包括現在市場上火熱的電動汽車行業都有被顛覆的可能。
  • 石墨烯透明導電膜研究與產業化進展
    石墨烯材料的光學透過率高達97.7%、理論載流子遷移率為200 000 cm2/(V·s)、具有較好的機械強度及良好的柔性，在透明導電膜市場中有很好的競爭力，因此在過去幾年的研究領域和產業化應用上受到很大關注。
  • 解析石墨烯特性、應用以及發展狀況
    我國在石墨烯的基礎研究與產業化推進中處於世界前列，多支研究隊伍在石墨烯的性能研究與製備技術方面取得突破性成果。其中，中國科學院重慶綠色智能技術研究院的石墨烯薄膜製備技術以2.1億元人民幣的價格實現轉讓，更是讓研究者與開發者蠢蠢欲動。　　在世界範圍內，針對石墨烯研究與應用的熱潮在持續湧動。
  • 石墨烯電瓶充電幾小時_石墨烯電池商用要多久
    石墨烯電池是利用鋰離子在石墨烯的表面還有他們正負極之間快速穿越的一種特性開發研究出來的一種新能源電池。換言之，這種新能源電池可以把數小時的充電時間壓縮到僅僅只不到幾分鐘甚至是一分鐘以內。這樣的速度是非常的驚人的。假設我們在未來中這種一分鐘快充的石墨烯電池產業化以後，帶給我們的是所有行業的全面革新，特別是對現在正在崛起的新能源汽車是一個巨大的推動。