2016年7月8日，東旭光電在北京釣魚臺發(fā)布了“烯王”石墨烯基鋰電池，再次將石墨烯電池推向風口浪尖。
2004年，英國曼徹斯特大學的安德烈蓋姆教授發(fā)現(xiàn)了石墨烯這一材料，并因此獲得2010年諾貝爾物理學獎。從此，石墨烯開始成為行業(yè)熱潮，據(jù)統(tǒng)計，截止至2015年，全球有近300家企業(yè)在研究石墨烯，市場份額高達2440萬美元。而且，據(jù)中國石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟預計，在2020年石墨烯產(chǎn)業(yè)份額將達到2000億美元。
東旭光電布局石墨烯產(chǎn)業(yè)
東旭光電正是這三百家中的一家，東旭光電全稱東旭光電科技股份有限公司，成立于1992年。東旭光電股本總額26.62億，下屬3個全資子公司，3個控股子公司，3個控股孫公司，托管三家5代玻璃基板、一家PDP玻璃基板、蓋板玻璃生產(chǎn)企業(yè)，是國內(nèi)最大的集液晶玻璃基板裝備制造、技術(shù)研發(fā)及生產(chǎn)銷售于一體的高新技術(shù)企業(yè)。
2016年3月8日，東旭光電收購上海碳源匯谷新材料科技有限公司。碳源匯谷是一家專業(yè)從事石墨烯研究的公司，目前開發(fā)的石墨烯制備技術(shù)具有單層率高、成本低、環(huán)境友好及完全自主的知識產(chǎn)權(quán)等優(yōu)點，能夠?qū)崿F(xiàn)年產(chǎn)高品質(zhì)氧化石墨烯/石墨烯3噸。東旭光電借此開始布局石墨烯產(chǎn)業(yè)，近日發(fā)布的“烯王”就屬于石墨烯在電池上的一種應用。
石墨烯目前在電池上主要有三個應用方向：一是雙電層超級電容器，這個應該不算電池，因為它是物理式的儲電容器，沒有化學反應;二是作為導電劑在鋰電池中應用;三是用作電池上的電極材料。
東旭光電的“烯王”石墨烯基鋰電池的實用性
東旭光電這次發(fā)布的“烯王”石墨烯鋰電池就屬于第三種，將石墨烯應用在電池的電極上。因為鋰電池的正極和負極都是層狀物的結(jié)構(gòu)，在一定的外界條件下，能形成從正極到負極的遷移。而石墨烯是一個單層的碳原子環(huán)狀結(jié)構(gòu)，本身的化學物理性質(zhì)決定使它不能作為鋰電池單獨的電極材料，只能和其它材料做成復合電極使用。所以烯王只是將石墨烯改性磷酸鐵鋰應用到傳統(tǒng)的磷酸鐵鋰電池上，改變了其正極的材料。
石墨烯的二維環(huán)狀結(jié)構(gòu)
對于這種應用，清華能源互聯(lián)網(wǎng)研究員劉冠偉表示：“石墨烯是一個電子導電性能很強的材料，但是鋰電池最需要的不是電子導電，而是離子導電，所以單純的改變電極的導電速率其實只能提升充放電效率，對于提減小發(fā)熱和電池容量上其實沒有提升。”
而東旭光電在宣傳的時候也只是提及了“烯王”15分鐘的充放電速度、高低溫適應性、3500次的循環(huán)壽命等技術(shù)特點。相對于之前其它國內(nèi)外宣傳的10分鐘80％電量的石墨烯鋰電池，還是有非常大進步的，因為鋰電池越到后面充電會越慢，這也是為什么所有的手機廠商都只會宣傳多少分鐘充到80％，不宣傳充滿的原因。而在壽命方面，表現(xiàn)最好的磷酸鐵鋰電池極限也就2000次左右。東旭光電在幾個方面還是做了非常的突破。
東旭光電“烯王”石墨烯基鋰電池的量產(chǎn)可能性
但是東旭光電對現(xiàn)今動力電池最為關鍵的續(xù)航容量、充放電溫度等并沒有提及。所以“烯王”石墨烯鋰電池有一定的實用價值，但在目前充電網(wǎng)絡尚未成型的情況下，續(xù)航里程才是王道。而且最為關鍵的動力電池充放電高溫安全上并沒有改進，所以目前東旭光電的石墨烯鋰電池并不能滿足現(xiàn)今動力電池最為急切的需求。
而“烯王”想要實現(xiàn)量產(chǎn)，還需要解決成本和配套的問題，雖然下屬的上海碳源匯谷公司能夠?qū)崿F(xiàn)較低成本的石墨烯制備，解決成本問題。
但是就算解決了成本的問題，影響充電效率的還有充電樁和BMS(電池管理系統(tǒng))。目前，最好的電動汽車應該是特斯拉了，國內(nèi)很多汽車用的電池不比特斯拉的松下電池差。但是就是做不到特斯拉的水平，原因就是在BMS上，如果改變充電速率，就必須更換新的BMS系統(tǒng)，用來適應新的電池充電曲線。還有充電樁的功率也需要改變，隨之而來需要更改的東西非常多，開發(fā)成本會很高。
所以，雖然東旭光電的“烯王”石墨烯鋰電池有它的產(chǎn)業(yè)價值，但并不是目前急需的，而且還需要有一系列配套企業(yè)的配合，衍生開發(fā)成本巨大，產(chǎn)業(yè)化價值較低，短時間不太可能實現(xiàn)大規(guī)模的量產(chǎn)。
