當(dāng)前位置:首頁>行業(yè)資訊>石墨烯撬動(dòng)儲(chǔ)能革命 新能源發(fā)展已成必然趨勢(shì)
發(fā)布日期:2017-8-2 來源:中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)機(jī)經(jīng)網(wǎng)
特斯拉在去年底再次更新了主攻家庭用電方式的Powerwall產(chǎn)品,Powerwall不僅可以實(shí)現(xiàn)特斯拉汽車的動(dòng)力電池錯(cuò)峰充電外,也描繪出人類未來生活的用電場(chǎng)景。
未來,你的家庭用電可能不再完全依賴發(fā)電站的供電,通過一塊家用的電池,可以將太陽能儲(chǔ)存進(jìn)家用電池中,同時(shí)這塊家用電池還可以根據(jù)不同時(shí)段的用電情況,在用電低谷期儲(chǔ)存電力,在用電高峰時(shí)自動(dòng)切換成家用電池供電。而發(fā)電廠的電價(jià)可能因?yàn)槿蚰茉吹木o缺而更加昂貴,更多地用于大型工業(yè)使用。
“未來新能源取代傳統(tǒng)能源是必然趨勢(shì),考慮到未來全球能源,特別是石油等化石能源日益緊缺,未來其可能更多用于軍工等關(guān)鍵領(lǐng)域而非民用領(lǐng)域,使用成本也更加高昂,這些都使新能源的發(fā)展成為必然趨勢(shì)!睎|旭光電副總經(jīng)理王忠輝說道。
而在東帆石能源咨詢有限公司的董事長陳衛(wèi)東看來,近年來全球在對(duì)能源使用上道德維度的要求,才是推動(dòng)各種必須實(shí)現(xiàn)清潔能源使用的*大因素!耙园屠铓夂騾f(xié)定的簽署為例,其更多的是出于對(duì)全球生態(tài)保護(hù)的考量,而對(duì)各國在能源使用上做出的道德要求!
而要讓全球能源使用實(shí)現(xiàn)更經(jīng)濟(jì)、更環(huán)保的轉(zhuǎn)型,*終都離不開儲(chǔ)能技術(shù)的突破。陳衛(wèi)東稱,未來人類社會(huì)的進(jìn)步很大程度上有賴于儲(chǔ)能技術(shù)的突破。
視頻內(nèi)容為西班牙Graphenano公司和西班牙科爾瓦多大學(xué)合作研發(fā)的石墨烯電池,在進(jìn)行一次時(shí)長為8分鐘的充電后,可實(shí)現(xiàn)1000公里的續(xù)航里程。
“理論上,石墨烯的高比面積、高導(dǎo)電率和導(dǎo)熱率都可以加強(qiáng)儲(chǔ)能系統(tǒng)(電池)的容量(續(xù)航里程)和充放速度,因此自然成為大家關(guān)注的焦點(diǎn)!睆B門大學(xué)能源學(xué)院院長李寧稱,石墨烯在物理性能、化學(xué)性能上的優(yōu)越表現(xiàn),自然讓其成為大家關(guān)注的焦點(diǎn)!暗羌夹g(shù)發(fā)展和成熟過程有較大的不確定性,我個(gè)人認(rèn)為還需要幾年的時(shí)間才能形成石墨烯起到重要或決定性作用的技術(shù)產(chǎn)品!
從目前石墨烯的發(fā)展來看,從2004年*被發(fā)現(xiàn)至今,目前已存在的石墨烯技術(shù)大多還停留在實(shí)驗(yàn)室階段,已推出商業(yè)化產(chǎn)品的并不多。
十多年來一直專注做石墨烯投資的王忠輝稱,石墨烯要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用和商業(yè)化,其中的一個(gè)難點(diǎn)就在于終端測(cè)試上。“以西班牙實(shí)驗(yàn)室的新能源汽車測(cè)試數(shù)據(jù)為例,很難在實(shí)際應(yīng)用中實(shí)現(xiàn),因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)環(huán)境中的多變因?yàn)榉浅6!?
而對(duì)于目前新能源汽車發(fā)展中遇到的兩個(gè)關(guān)鍵瓶頸,王忠輝稱,東旭光電根據(jù)企業(yè)此前的技術(shù)積累,將創(chuàng)新點(diǎn)放在電池的快充技術(shù)上。
“我們之前推出的烯王石墨烯基鋰離子電池已經(jīng)在共享電動(dòng)車上小批量應(yīng)用,可以將電動(dòng)車的充電時(shí)間從4-6小時(shí)縮短到15-20分鐘!蓖踔逸x表示。
了解到,以續(xù)航里程為300公里的新能源汽車為例,其通過充電樁快充所需時(shí)間一般為1-1.5小時(shí),而通過交流電慢充則需要6-12個(gè)小時(shí)。充電時(shí)間過長、充電效率低也導(dǎo)致了為新能源汽車提供充電服務(wù)的配套服務(wù)發(fā)展緩慢,使新能源汽車只能作為城市里點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的交通工具,制掣其產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
對(duì)此,如果本土石墨烯電池研究技術(shù)真能實(shí)現(xiàn)這一突破,勢(shì)必將會(huì)給新能源汽車的發(fā)展開拓出極大的市場(chǎng)空間,但其*終是否能研發(fā)成功,尚有待觀察。
與此同時(shí),石墨烯所帶來的儲(chǔ)能密度提升,也是市場(chǎng)對(duì)石墨烯技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)注點(diǎn)。但從現(xiàn)有研發(fā)成果來看,石墨烯在對(duì)新能源汽車?yán)m(xù)航里程的研究上,尚未有大的突破。
而石墨烯電池使用的穩(wěn)定性,以及其對(duì)電流傳輸?shù)拳h(huán)境的要求等,尚需長期的實(shí)驗(yàn)測(cè)試才能確保其效果和穩(wěn)定性,這也是目前在新能源汽車研發(fā)上技術(shù)*為先進(jìn)的特斯拉也未在一款產(chǎn)品中使用石墨烯電池的原因。
“石墨烯的輕、薄、透及導(dǎo)電性能好,的確是解決目前能量儲(chǔ)存密度及快速充電等問題的比較好的材料,這也讓大家對(duì)石墨烯的未來發(fā)展充滿期待。”陳衛(wèi)東稱,但從現(xiàn)有的科研成果和技術(shù)應(yīng)用來看,他尚未看到儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)上的突破性進(jìn)展。
從石墨烯目前的研發(fā)成果來看,市面上出現(xiàn)的技術(shù)性突破成果并不多,特別是石墨烯在電池領(lǐng)域的研發(fā)上,因其使用成本高昂以商業(yè)應(yīng)用進(jìn)展緩慢等,讓其一直以來頗受質(zhì)疑。
“從目前石墨烯電池應(yīng)用來看,前一陣熱炒的石墨烯電池等,據(jù)專業(yè)研究人員分析只是做了些添加劑等輔助功能,有小幅性能提升,尚未有大的突破。”李寧說道。
王忠輝坦言,現(xiàn)階段石墨烯電池的研發(fā)離“西班牙實(shí)驗(yàn)室”的數(shù)據(jù)水平還有較大差距。“雖然目前在石墨烯研發(fā)技術(shù)上的突破有很多,但大部分都停留在實(shí)驗(yàn)室技術(shù),離商業(yè)化還有相當(dāng)大的距離。”
當(dāng)時(shí)創(chuàng)造石墨烯電池技術(shù)奇跡的Graphenano在2016年被中國上市公司正泰電器入股,彼時(shí),正泰電器斥資1800萬歐元收購Graphenano旗下產(chǎn)業(yè)化公司GrabatEnergy,S.L.10%股權(quán)。但至今,市場(chǎng)依然未見其有突破性的產(chǎn)品問世。
“目前是石墨烯要實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用,*大的難點(diǎn)除了技術(shù)研發(fā)上的突破外,還需要跨行業(yè)協(xié)同創(chuàng)新來實(shí)現(xiàn)。同時(shí),石墨烯產(chǎn)品的*終應(yīng)用,也需要上下游企業(yè)密切配合,這些都是漫長而復(fù)雜的過程!蓖踔逸x說道。
李寧也就石墨烯技術(shù)創(chuàng)新稱,突破性的技術(shù)創(chuàng)新是一個(gè)非常漫長且充滿變數(shù)的過程。作為一個(gè)新興技術(shù)產(chǎn)業(yè),石墨烯還處于上升期和快速發(fā)展期,但是離技術(shù)成熟的爬坡期還有距離,中間很有可能出現(xiàn)一個(gè)下降期,很多過于樂觀或不切實(shí)際的預(yù)期將會(huì)在現(xiàn)實(shí)面前調(diào)整,基于其上的很多泡沫也會(huì)破滅。
“但是石墨烯作為一種新型材料的代表,能夠?qū)崿F(xiàn)之前無法或難以實(shí)現(xiàn)的新功能,這肯定能夠催生新技術(shù)、新產(chǎn)品、新應(yīng)用,我們需要堅(jiān)持積極投入研發(fā),快速試錯(cuò)糾偏,盡快完成從基礎(chǔ)研究、技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)到市場(chǎng)接受和廣泛應(yīng)用的階段!崩顚幈硎。
“以石墨烯在新能源汽車的應(yīng)用為例,其要從實(shí)驗(yàn)室技術(shù)走向商業(yè)應(yīng)用,必須要經(jīng)過在下游汽車廠商的多次測(cè)試來實(shí)現(xiàn),但一般下游企業(yè)處于自身經(jīng)濟(jì)效果的考量,一般配合度都不會(huì)太高!蓖踔逸x表示。
與此同時(shí),王忠輝也強(qiáng)調(diào),石墨烯要在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用上實(shí)現(xiàn)較大的技術(shù)突破,除了與石墨烯自身的研發(fā)創(chuàng)新相關(guān)外,還涉及多學(xué)科、多領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新。
“以石墨烯電池的應(yīng)用為例,石墨烯電池要實(shí)現(xiàn)快速充電,需要電網(wǎng)的配合,加大電流才能實(shí)現(xiàn)。同時(shí),電池是一個(gè)電化學(xué)產(chǎn)品,除了要有石墨烯技術(shù)的創(chuàng)新外,還需要其他相關(guān)材料、技術(shù)的共同變革,才能讓石墨烯電池在導(dǎo)電性及充電速度上實(shí)現(xiàn)大的突破!蓖踔逸x表示。
鑒于石墨烯自身可實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)域的應(yīng)用特性,聯(lián)儲(chǔ)證券首席投資顧問胡曉輝稱,市場(chǎng)對(duì)石墨烯未來的發(fā)展應(yīng)用前景毫不懷疑,但從石墨烯在儲(chǔ)能技術(shù)等多領(lǐng)域的研發(fā)來看,石墨烯技術(shù)目前尚處于研發(fā)轉(zhuǎn)換階段,離產(chǎn)業(yè)化還有一定時(shí)間!八,我們目前對(duì)石墨烯的研究應(yīng)該從其材料本身特性出發(fā),進(jìn)行多領(lǐng)域的突破創(chuàng)新嘗試!
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