近年來，隨著新能源汽車和移動通訊設(shè)備的發(fā)展，利用石墨烯改進(jìn)、提升動力、儲能電池材料的性能，正成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點。有機構(gòu)預(yù)計，10年內(nèi)的石墨烯應(yīng)用市場規(guī)模可達(dá)到萬億元以上。

當(dāng)前還沒所謂的“石墨烯電池”

“石墨烯材料與傳統(tǒng)電池材料混合，能夠顯著提升電池充放電、循環(huán)壽命等，成為動力電池企業(yè)在新一輪市場競爭中的制勝關(guān)鍵。不可否認(rèn)，石墨烯應(yīng)用工藝創(chuàng)新研發(fā)一直是制約我國電池相關(guān)行業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級的難題。石墨烯若能真正有效提升動力電池容量、實現(xiàn)快速充電，將直擊動力電池大規(guī)模推廣的痛點，而且對鉛酸電池行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級具有重要意義。從這個層面來看，動力電池或?qū)⑹鞘┮?guī)模化應(yīng)用的契機。”中國國際石墨烯產(chǎn)業(yè)資源聯(lián)盟副秘書長趙猛在接受中國經(jīng)濟時報記者采訪時表示。

據(jù)了解，石墨烯在電池領(lǐng)域的應(yīng)用形式主要有三種：一是直接作為正/負(fù)極材料；二是作為導(dǎo)電添加劑，添加到正/負(fù)極電極材料中，或?qū)﹄姌O材料進(jìn)行復(fù)合改性處理，提高電極導(dǎo)電性和充放電倍率；三是作為集流體或集流體涂層，用于提高電池功率特性。

趙猛認(rèn)為，當(dāng)前，石墨烯在鋰離子電池上的應(yīng)用主要采取后兩種方式。因為石墨烯直接作為負(fù)極材料時，其表面特性容易受外界影響，穩(wěn)定性極差，存在首次效率低下等問題，難以滿足鋰離子電池性能需求。鋰離子電池作為新能源汽車戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，是投資者爭相關(guān)注的熱點。石墨烯加入到鋰電動力電池內(nèi)，能將電芯內(nèi)阻減小至最小，有效地解決了阻礙鋰電池產(chǎn)品快速充電的技術(shù)瓶頸，同時大大延長了電池使用壽命。從性能來看，石墨烯鋰電池充電一次，耗時不超過10分鐘；單位質(zhì)量的鋰電池容量，從目前的約0.1千瓦時/千克，提高到了1-15千瓦時/千克，電池重量也可降低90%以上。

“但是準(zhǔn)確地講，當(dāng)前并沒有所謂的‘石墨烯電池’。”趙猛強調(diào)。

石墨烯在汽車領(lǐng)域應(yīng)用廣泛

“石墨烯在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用涉及到輪胎、LED燈、玻璃、潤滑油、石墨烯車身等。在汽車的每個細(xì)分產(chǎn)業(yè)，石墨烯都蘊藏著巨大的市場與商機。在汽車領(lǐng)域，石墨烯可以說是應(yīng)用廣泛、可以大顯身手。”趙猛表示。

據(jù)悉，在汽車輪胎領(lǐng)域，石墨烯導(dǎo)靜電輪胎能有效導(dǎo)出汽車靜電，避免汽車火災(zāi)和爆燃。另外，加入石墨烯材料的輪胎的壽命是普通輪胎的兩倍，并且可以提升輪胎的耐磨、抗刺扎、降低肩空等性能。在汽車潤滑油領(lǐng)域，作為新型潤滑添加材料，石墨烯具有優(yōu)秀的機械性能，可在摩擦副表面吸附一層石墨烯保護膜，提供高效的防磨、抗磨性能。

“石墨烯在動力電池上的應(yīng)用，要以市場需求為牽引，聚焦、破解關(guān)鍵技術(shù)和突出問題；聚集產(chǎn)、學(xué)、研、用等創(chuàng)新要素，搭建更寬廣的全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展和創(chuàng)新平臺；并積極與新能源整車企業(yè)開展合作。在電動物流車、運輸車、出租車及其他專用車的電池配套產(chǎn)品開發(fā)、市場開拓、資本合作等方面，實現(xiàn)強強聯(lián)合，將助推石墨烯材料在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用。”趙猛強調(diào)。