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此前市场上传言的石墨烯电池“充电10分钟能跑1000公里”的谬误,是丝毫禁不住讨论的。
中国能源报:石墨烯正极包覆的方法,做起来难度很大吗?
闫立群:实现石墨烯正极包覆的方法,现在基本还没有企业做得了产品应用,技术还没有达到,还需要一个漫长的过程。
多年来我国三元锂电技术更新缓慢,主要是因为工艺太长,原料到产品要近40个制造反应环节,每个环节如果出现一点瑕疵,最后产品的质量都控制不了。
整体上看,加工强国迈向制造强国,还有很长的路要走。我国还是短流程工业产品为主,长流程属于短板,完全自动化又太贵、用不起,生产出来也没有竞争力,这也是高精尖产品形不成规模产品序列的主要原因。
距产业化还有一段距离
中国能源报:鉴于目前石墨烯发展的阶段,市场对石墨烯的产业化有争议,国内乃至世界范围内,石墨烯产品的研发到应用,从研究室到工厂经过了多久?
闫立群: 目前大众认识的普遍误区是拿微观来和宏观作比较。比如石墨烯的导电性好,是微观层面,把铜、铝等金属以原子形态与石墨烯比较,确实会不如石墨烯。但是现实中,我们看到的都是宏观物体,拿只有一层石墨烯的复合材料和铜导线比,也是不行的,因为这种材料甚至无法和铁丝相比,这就是认识上误区。
但如果将之应用到电池中的每一个小电极上,效果会好一些,因为小电极本身也就10微米。以风电为代表的可再生能源发电并网困难,石墨烯可以应用到超级电容产品上,提升电容容量,这样风电产生后先进入超级电容再输出上网,实现柔化风电的作用。
石墨烯产品定向需要很多实验、很长时间,产品方向开始并不知道,研发过程很多时候是,想到哪做到哪,但在边做实验的过程中,灵感、实验数据不断累积,在尝试中会触类旁通、由此及彼。我做过很长时间的超级电容,对石墨烯储能技术有一定的认识和积累,但石墨烯在储能应用中的效率确实还有待提升。
完成了产品定向,产品实验室阶段一般是两年,走向工厂实现量产就更快了。
中国能源报:价格还是一个敏感话题。现在含有石墨烯材料的产品,价格方面贵吗?
闫立群: 以我们的产品序列看,石墨烯目前主要作为添加剂和伴生材料,占整体成本比例不高。但初期产品成本肯定是昂贵的,因为创新初期需要不断试错。而且需要说明的是,创新初期只需要想法、试错,等到了定向、成型阶段,再找问题、再优化,降低成本,做得更漂亮、更贴近用户体验。
比空气净化器产品,利用石墨烯对活性炭进行改性,以提升其活性,但成本并不会增加很多,因为用量很少,就是薄薄一层。工业上也容易推广,还可以应用到火电、钢厂等企业的排放治理中,比如加在水里,加速污染物颗粒的沉降,进而减少废气排放,但这都需要政策支持,因为行业的标准和规范还未考虑这些。
延伸阅读;
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