鉅大LARGE | 點擊量：1043次 | 2018年11月24日
充電7秒續航35公里的石墨烯超強電池
“記者從中科院上海硅酸鹽所獲悉，該所科學家已研制出一種高性能超級電容器電極材料——氮摻雜有序介孔石墨烯。該材料具有極佳的電化學儲能特性，可用作電動車的“超強電池”：充電只需7秒鐘，即可續航35公里。相關研究成果已于18日發表在世界頂級期刊《科學》上。”據介紹，該新型石墨烯超級電容器體積輕巧、不易燃也不易爆，可采用低成本制備，實現規模生產。因性能較鉛酸、鎳氫等電池有明顯的競爭優勢，且在快速充放方面又遠遠優于鋰電池，因此該“超級電池”可廣泛應用于現有混合電動汽車、大功率輸出設備的更新換代。
——新華網報道
最近，有關“超級電池石墨烯”的討論瘋狂地轟炸了各種新聞/網絡平臺，很大程度上與一篇名為《中國成功研制出石墨烯超強電池：充電7秒續航35公里》的文章有關。能夠充電7秒續航35公里的“超級電池”，讓馬路上疾馳轟鳴的全是電動車的愿景仿佛就在眼前……
電動車現狀，充電效率問題依舊是瓶頸
電能是電動汽車的動力源，因此電池也是整個電動汽車的核心。目前來講，市面上可充電電池主要有鋰電池、氫電池和鉛電池。其中氫電池能量密度最高，在電動汽車上的應用也最為廣泛。TeslaModelS使用的即是鋰電池，理論最大528km的續航里程需要近7000塊松下NCR186503100mah電池，電池組占據的空間可想而知。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
據了解，目前國內的電動汽車（除部分電動汽車公司的產品）主要有兩種充電方式：
1、快速充電方式：當車輛需要在短時間內快速補電，并在有快速充電樁的條件下，可以對車輛進行快速充電。快速充電的充電時間一般為2小時。
2、慢速充電方式：最為常規的充電方式，通過普通充電樁或電動車自帶的插頭插入家庭插座內進行充電。慢速充電的充電時間一般為8小時。
目前有關“石墨烯”的報道稱這種電池充電效率能達到“充電7秒鐘續航35公里”，也就是1秒鐘充的電可以跑5公里，按照現在的電動汽車10公里耗電1度來算的話，1秒鐘就可以充電0.5度，用1kWh=3600kWs換算，能計算出充電功率達到1800kW，這意味著其需要極其苛刻的充電設備，比如充電線。
對此，李想是這樣評價的。
技術突破還是嘩眾取寵？
筆者依稀記得初中老師講的電容及電池的區別，通過搜集整理，可以將電容、電池的含義整理如下：
１、電容是電荷的儲存器件，電荷儲存到一定的量也就具有了一定的能量，它儲存的電量來源于外來的電源，電容器儲存電荷就是將電荷堆積在電容器里，充放電也都是瞬間的。
２、電池是電能的轉換器件，它通過將化學能轉換為電能的過程對外輸出電能，它輸出的電能來源于化學能。即使是蓄電池，在充電的過程中它也是將電能轉換為化學能儲存其中，它儲存的也是化學能而不是電能。
我們能看到電容電池的主要區別在于：蓄電池涉及到能量的轉化，而電容器卻不涉及；電容反應速度快，因此功率性能好，但是能量密度遠低于一般的電池。
而在發表這一結果的上海硅酸鹽研究所官網首頁上查詢到這一成果的權威描述是這樣的：
１、超級電容器（也稱電化學電容器）是介于二次電池和傳統電容器之間的一種電化學儲能裝置，具有功率密度高、充放電時間短、使用壽命長、溫度特性好等優點，廣泛應用于交通運輸、港口機械、智能電網、風力發電等需要大功率輸出的領域。
２、為解決上述問題，科研人員設計合成了一種具有高比表面積的氮摻雜有序介孔少層碳材料（是石墨烯廣義家族中的一種新結構），該材料具有良好的電化學儲能特性，同時又能保持高導電率。
其實這里也說明白了，電容就是電容，絕不是電池。目前大部分電動汽車上用的還是鋰電池，“超級電容”因為能量密度太低，一般還只是用作輔助功率吸收的用途，在汽車中相比于電池仍處于從屬地位。
筆者在上海硅酸鹽研究所官網也并沒有發現那篇引發熱議的文章中所提到的“石墨烯電池”的字眼，當然也包括“充電7秒續航35公里”的出處……
科學技術突破和實際應用還差一百場口水戰
石墨烯最近一直都被當做一個概念大炒特炒：導電最好，強度最高，甚至還有令人匪夷所思的“最硬”的特性。圍繞石墨烯引發的口水戰也是此起彼伏。
我們要知道的是，實驗室做個快充電池很容易，但是實驗室里取得的進步，因為其苛刻操作條件及環境，要投入商用往往要花費很長的時間，甚至因為困難因素太多，永遠都不可能工業化生產。只不過科技發展的節奏并不是因為幾句口水就能被逾越的。
混淆了電容和電池的概念，強行將電動汽車與石墨烯搭上關系，也許是這篇文章值得商榷的地方。突破性的科學技術應用到實際往往需要很長一段時間，能顛覆傳統汽車行業的電動汽車的美好愿景還要繼續等待。
上一篇：怎么健康充電
下一篇：電動車電池充電時要注意什么
