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神坛之上,是“革新”还是“炒作” 争议“石墨烯电池”

发布时间:2019-10-09 19:52:35 编辑:笔名

尽管石墨烯的应用前景越来越被人看好,但“石墨烯电池”这一概念却逐渐成为业界争论的对象。

2015年11月26日,如果全球的石墨烯研究者看到这则微博,可能都会大吃一惊。

当天华为发布一款新手机,新浪微博“华为Mate8”称,此次发布会的亮点是“支持快充,续航更长(采用全新的石墨烯电池)”。

“石墨烯电池”,这一近年来被热炒的概念,这次似乎要首次以工业化产品的方式华丽亮相。然而,迎接它的却是媒体劈头盖脸的质疑,被认为是一场赤裸裸的炒作。

这仅仅是“石墨烯电池”热潮中的一景。近年来,石墨烯成为地方政府、企业热衷涉足的产业,在诺贝尔物理学奖的光环之下,其被定义为新一代的材料。由于石墨烯优异的导电等性能,储能领域成为其主要应用之一,“石墨烯电池”由此走上神坛。

“能量密度显著提高”、“充电速度为普通电池的1000倍”“充电十分钟能跑1000公里”……在网络上简单搜索,便可出现诸多令人眼花缭乱的介绍,足以颠覆传统。对于普通公众最直接的影响是,应用在智能手机上,“充电5分钟,可通话10小时”“续航能力会是普通电池的十多倍”……智能手机一天一充将成为历史。

“石墨烯电池”概念之风在资本市场刮得更盛。

2015年8月11日,位于江苏的德尔家居宣布投资石墨烯超级锂电池等项目,在描绘了“年营收增28亿元、年净利润增4.5亿元”的蓝图之后,这家上市公司摇身一变,更名为“德尔未来”。

搭上“石墨烯电池”概念,德尔未来的股价犹如坐上了火箭,两个多月涨幅达158.4%。

与德尔未来如出一辙,受石墨烯概念影响的股票均出现大涨现象。在最近的11月30日,A股石墨烯概念股再次大放异彩,数只概念股实现涨停。

但正如华为新手机的遭遇一样,业界对“石墨烯电池”的质疑一直不绝于耳,甚至有业内专家直斥其为“骗局”。

专家炮轰

作为“中国石墨烯产业技术创新战略联盟”(以下简称石墨烯联盟)秘书长,李义春近来颇为忙碌。在官网动态上,他每隔几天就要去调研一地,通过石墨烯联盟的资源,与当地合作共建石墨烯产业区,让石墨烯产业在全国遍地开花。

最近的一则信息是,2015年11月14日,李义春来到山东德州,当地就有电池企业抛出橄榄枝,意图与石墨烯联盟共建“石墨烯应用技术研究院”。

不过,尽管石墨烯的应用前景越来越被看好,但“石墨烯电池”却逐渐成为业界争论的对象。

“前几年纳米材料热炒时,国内出现了很多‘纳米+’的概念,如纳米洗衣机、纳米馒头,这次‘石墨烯电池’也是一样,又是一些人在炒股票。”北京大学化学与分子工程学院教授其鲁明显感觉到,“石墨烯电池”近年来炒得非常热,开会大家讨论很频繁。其鲁亦被称为我国钴酸锂、锰酸锂电池正极材料的主要奠基人。

在炒作风波之后,华为官方回复:“Mate8用的不是石墨烯电池。(石墨烯电池)是有研究,但不会这么快用在产品里。”

镁光灯之下,“石墨烯电池”概念含糊不清。

“外界热传的‘石墨烯电池’定义是在电极材料中添加了石墨烯材料的电池,这个解释显然是误导。”11月24日,清华能源互联网研究员刘冠伟质疑“石墨烯电池”的文章在网上热传。

根据经典的电化学命名法,一般智能手机使用的锂离子电池应该命名为“钴酸锂-石墨电池”。之所以称为“锂离子电池”,是因为锂离子在其中起到主要作用。

“严格意义上来讲,石墨烯只是在电池中做辅助作用,因此不能将应用了石墨烯的电池,直接称作‘石墨烯电池’。”鸿纳(东莞)新材料科技有限公司(以下简称东莞鸿纳)董事长李琦说。

据介绍,现在基本进入市场的,只有石墨烯作为“导电添加剂”应用到锂电池中。但就连“添加剂”式的应用,也颇多质疑。

“石墨烯可以做导电剂,促进锂电池快充放,理论上能提高倍率性能,但若分散工艺不到位,混料不均,一切都是空中楼阁;另外,目前物美价廉的材料很多,并不一定非要使用价格昂贵的石墨烯。”刘冠伟在上述文中表示。

“到现在谁能拿出数据吗?谁家做出这样的电池了吗?”其鲁反问道。

“锂电池的正极和负极都是层状物的结构,所以在一定的外界条件下,才能形成从正极到负极的迁移。而石墨烯是一个单层的碳原子环状结构,就是它本身的化学物理性质决定它,不会形成锂电池单独的负极材料。”他进一步补充,“石墨烯是一个电子导电性能很强的材料,但是锂电池需要的不是电子导电,它需要的是离子导电。”

除了最受关注的锂电池应用,石墨烯亦可应用到其他诸多领域:可制作“石墨烯复合电极材料”,甚至有人预言,应用了石墨烯的电池将代替传统锂电池,引领新能源电动汽车进入新时代。

“业界虽然有争议,但科技创新,什么事情都可能发生,有些专家认为不可能的事情,好多都实现了,有些专家又过于武断,但是我们要有开放的心态。”李义春认为。

产业路漫漫

尽管众多公司和地方纷纷涉足石墨烯领域,但目前并未有实现批量生产的“石墨烯电池”出现。国内企业主要涉及“石墨烯锂电池导电剂”等领域。

目前,国内布局“石墨烯锂电池导电剂”的企业并不多,东莞鸿纳和深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司(以下简称深圳贝特瑞)为其中规模较大的两家。

东莞鸿纳营销总监吕涛表示,目前国内布局这一产业的公司并不多,这一行业的产值很难说,如果石墨烯能取代传统的炭黑和碳管等材料,石墨烯市场容量也不小,估计有几十亿元产值。

据采访和公开资料,这两家企业都有石墨烯产品进入测试阶段。深圳贝特瑞公司并未回复关于石墨烯导电液以及“石墨烯电池”概念炒作的采访函。

除了应用在锂电池中,目前市场还热炒石墨烯可在太阳能电池领域加以应用。常州二维碳素科技股份有限公司(以下简称二维碳素)在2015年9月份的新三板挂牌转让说明书中称,公司加强了“石墨烯柔性太阳能电池等应用领域的研究和储备”。

对于该名为“石墨烯柔性太阳能电池”的原理,该转让说明书并未详尽介绍。二维碳素总裁金虎表示,“这是一个很难很复杂的技术,我们的技术团队有四十多人,还没有推出,还只是处于技术储备的开发阶段。”

金虎称,目前还只是技术储备,需要验证的东西非常多,比如太阳能电池实际工作时间要求是20年,那验证期就很长了,因此远未到产业化应用的阶段。

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